Устройство системы электрооборудования

Электрооборудование автомобиля – состав, устройство и принцип действия

К электрооборудованию автомобиля относятся устройства, вырабатывающие, передающие и потребляющие электроэнергию, и установленные на данном транспортном средстве. Электрическая система автомобиля — это совокупность приборов, устройств, схем, электропроводки, обеспечивающая правильную и надежную работу двигателя, трансмиссии, ходовой части, а также способствующая безопасности движения транспортного средства на дороге, и позволяющая автоматизировать некоторые рабочие процессы, при этом создавая комфортные условия как для пассажиров, так и для водители, и даже для других участников дорожного движения.

Бортовые потребители электроэнергии зачастую питаются постоянным напряжением. Первые электрифицированные автомобили имели бортовую сеть на 6 вольт, нынешние же легковые имеют 12 вольт на борту, а тяжелые грузовики и дизельные автобусы — еще вдвое больше, 24 вольта.

В качестве минусового провода обычно служит масса, то есть проводящие элементы кузова, что сильно упрощает организацию проводки, поскольку непосредственно к потребителю приходится подводить один только плюсовой провод.

Минусовой вывод потребителя, его отрицательная клемма, как и отрицательный вывод источника электроэнергии, просто крепится напрямую к корпусу автомобиля. Кто-то может сказать, что такое решение несколько снижает надежность в плане риска возникновения коротких замыканий, зато оно замедляет коррозию кузова.

Данные относительно напряжения в 12 вольт — это приблизительные данные, на самом же деле генератор легкового автомобиля выдает от 13,5 до 14 вольт постоянного напряжения, и у разных моделей автомобилей это напряжение немного различается, что зависит от настроек регулятора напряжения на генераторе.

Генератор в автомобиле установлен, как правило, синхронный, трехфазный, с трехфазным диодным выпрямителем. Приводится он во вращение от коленчатого вала топливного двигателя, в момент старта предвозбуждается прямо от аккумулятора. В процессе работы двигателя автомобиля, выпрямленное напряжение подается на схему регулирования напряжения, интегрированную в корпус генератора.

Электрооборудование автомобиля может работать даже когда двигатель не заведен. Системы наружного и внутреннего освещения, противоугонная сигнализация, автомагнитола, акустическая система, стоп-сигналы, а также стартер в момент пуска двигателя, – все это легко питается от автомобильного аккумулятора.

Когда двигатель заведен, аккумулятор начинает получать заряд от генератора, восполняя запас израсходованной энергии. Полностью зарядившись, аккумулятор пребывает в буферном режиме, сглаживая скачки напряжения, и в некоторой степени помогая генератору, когда к бортовой сети подключаются очень мощные потребители. Мощность генератора непосредственно составляет в среднем 1250 ватт ( 80-135 А при 12 В).

В зависимости от комплектации автомобиля, в нем могут быть или отсутствовать следующие электрические системы:

антиблокировочная система колес ABS;

система безопасности, включающая в себя электрические натяжители ремней безопасности и подушки безопасности;

электронные системы управления двигателем;

коробка-автомат с управляющей электроникой;

маршрутный компьютер и другие системы.

У автомобиля имеются внутренние и наружные световые приборы. Наружные это: фары с их дальним и ближним светом, поворотники и аварийная сигнализация, габаритные огни, фонари заднего хода, подсветка номера, противотуманки, контурные огни и прожекторы, а также прочие элементы декоративного освещения. Внутреннее освещение это: подкапотная лампа, светильники внутри салона, лампа внутри багажника, подсветка приборной панели, подсветка бардачка и т. д.

К прочим потребителям относятся: стартер, бортовой компьютер, система зажигания, электроусилитель руля, сервоприводысидений, двигатели стеклоподъемников, стеклоочистителей, вентиляторов, обогрев стекла, прикуриватель, парковочные датчики, звуковой сигнал, магнитола и другие мультимедийные системы, видеокамера заднего вида, противоугонная сигнализация, подогрев сидений, GPS-навигатор и прочие аксессуары и приборы, облегчающие работу водителю и доставляющие комфорт пассажирам.

Существует много дорожной и бытовой техники (электронасос, холодильник, ноутбук и т.д), которая легко может быть подключена прямо к прикуривателю внутри салона. Подключение осуществляется через специальный адаптер либо через встроенный или внешний блок питания с двойным преобразованием. Следует, однако, помнить, что гнездо прикуривателя не рассчитано на большой ток, и более 100 ватт нагрузки к нему лучше не подключать, иначе перегорит предохранитель или гнездо термически повредится.

Хотя, небольшой автомобильный холодильник потребляет ватт 40, что в переводе на амперы бортовой сети — не более 3,5 А. Некоторые автомобили с мощными генераторами оснащаются специально установленным инвертором с готовым выходом на 220 вольт с розеткой, чтобы сразу можно было подключить любой прибор с обычной вилкой. Напряжение на выходе встроенного инвертора может быть и другим, не обязательно 220 вольт.

Системы электрооборудование автомобилей. Состав, назначение функциональных устройств

Лекция 1

Чебоксары 2011

Электрооборудования автомобилей и тракторов

Кузин Н. П.

(конспект лекций)

Электрооборудование современного автомобиля и трактора можно подразделить на системы электроснабжения, электрического пуска, зажигания, освещения, контроля, комфорта и на системы, обеспечивающие безопасность движения и оптимизацию рабочих процессов. Система – группа взаимосвязанных устройств, выполняющих общую задачу.

Система электроснабжения, предназначена для снабжения электрической энергией потребителей и состоит:

1. генератора, который обеспечивает электроэнергией потребителей и заряд аккумуляторной батареи при работающем двигателе;

2. аккумуляторной батареи, которая обеспечивает электроэнергией потребителей при неработающем двигателе;

3. регулятора напряжения, который предназначен для поддержания постоянного напряжения генератора;

4. выпрямителя, который преобразует переменный ток в постоянный.

Система электростартерного пуска двигателя, предназначена для принудительного вращения коленчатого вала двигателя и состоит:

1. аккумуляторной батареи;

3. реле управления;

4. средств облекчения пуска.

Система зажигания, предназначена для обеспечения искрообразования в цилиндре в конце фазы сжатия и, воспламенять сжатый объем воздушно-топливной смеси, состоит:

1. датчика оборотов коленчатого вала;

2. датчика разряжения в коллекторе;

3. регулятора момента зажигания;

5. накопителя энергии (катушка зажигания),

7. свечей зажигания.

Система освещения, световой и звуковой сигнализациипредназначена для освещения дорги, определения габаритов автомобиля, сигнализации маневра, освещения номерного знака, кабины, комбинации приборов и т. д. и состоит:

1. фар головного освещения и противотуманных фонарей;

2. свтосигнальных приборов;

3. габаритных, стояночных, и т.д. фонарей;

4. указателей поворота;

5. звуковой сигнализации;

6. реле управления.

Система электронного управления двигателем автомобиля предназначена для точного определения момента зажигания, улучшения запуска, снижение потребления топлива и вредных выбросов и т. д. и состоит:

1. датчиков оборотов коленвала, нагрузки, детонации, температуры, воздушного потока, и т. д.;

2. блока управления, в котором установлена программа и значения установочных данных;

3. исполнительных устройств коммутатоа, топливного инжектора, топливного насоса, привода оборотами холостого хода и т. д.

Система информации и контроля технического состояния автомобиля,предназначена для сбора, обработки, хранения и отображения информации о режиме движения и техническом состоянии автомобиля и состоит:

1. датчиков состояния;

2. комбинация контрольно-измерительных приборов;

3. бортовой системы контроля (БСК) и т. д.

Система электропривода вспомогательного электрооборудования, предназначена для обеспечения отопления, вентиляцию кабины, очистку стекол, и т. д. и состоит:

2. передаточных механизмов;

3. реле управления.

Не все перечисленные системы окончательно сформировались. Одни достигли определенной степени совершенства, другие находятся в стадии формирования.

Условия эксплуатации автотракторного электрооборудования. Основные технические требования

Условия работы автотракторного электрооборудования определяются, прежде всего, условиями эксплуатации, а также местом установки отдельных агрегатов электрооборудования. Современное автотракторное электрооборудование эксплуатируется в разных климатических зонах. В зависимости от климатических условий эксплуатации изделия автотракторного электрооборудования и приборы выпу­скаются в следующих исполнениях:

1. для умеренного климата (У);

2. для холодного климата (ХЛ);

3. общеклиматического исполнения (О);

4. для тропического климата (Т).

Условия эксплуатации элементов электрооборудования испол­нений У, ХЛ и Т приведены в табл. 2.1.

Температура и атмосферные условияУХЛТ
Макс. температура окруж. Среды С: подкапотное пространство; в кабине или снаружи.100, 125
Мин. температура окруж. Среды С: подкапотное пространство; в кабине или снаружи.-40 -50-40 -60-20 -45
Относительная влажность воздуха при t 40 С, %
Читайте также:  Устройство системы питания инжекторного двигателя

Электрооборудование должно сохранять работоспособность после воздействия температуры -60 0 С для исполнения ХЛ и -45 0 С для исполнения У и Т во время хранения.

При низких температурах, например, сни­жается емкость аккумуляторных батарей и механическая проч­ность электрической изоляции; при высоких снижается надежность работы электронных систем, сокра­щается срок службы аккумуляторных батарей.

Электрооборудование во время эксплуатации подвергается воздействию вибрационных перегрузок. Например, вибрация приборов, установленных на двигателе, может дости­гать 10 – 15 дБ.

Децибел – это безразмерная единица, применяемая для измерения отношения некоторых величин – «энергетических» (мощности, энергии, плотности потока мощности и т. п.) или «силовых» (силы тока, напряжения и т. п.). Децибел – это относительная величина.

Динамические перегрузки, воздействующие на элементы электрооборудования, нарушают нормальный ре­жим их работы, снижают прочность, увеличивают износ, что может привести к их повреждению или разру­шению.

Элементы автотракторного электрооборудования должны выдерживать без повреждений, и поломок воздействия вибрационных и ударных нагру­зок, которые указаны в табл. 2.2

Место установкиВид нагрузкиЧастота, ГцМакс. ускорение, м/с 2Продолжи тельность
Подкапотное пространствовибрация; удары.50 -250(10 g, g = 9,8 м/сек 2 )8 ч 100 ударов
В кабине или снаружи.вибрация; удары.8 ч 1000 ударов

В процессе эксплуатации на элементы электрооборудования попадает грязь, масло, пыль, вода содержащая соли, топливо. Это вызывает снижение электрической прочности, старение изоляции и коррозию металлических поверхностей элементов электрооборудования. Защита от коррозии осуществляется лакокрасочными, химическими, гальваническими покрытиями. Выбор вида защитного покрытия производят в соответствии с назначением детали, узла или изделия с учетом четом их конструктивных особенностей. Изделия автотракторного электрооборудования должны быть защищены от попадания посторонних предметов, вредных отложений и воды.

Изделия электрооборудования должны быть совместимы между собой и внешней средой и сохранять работоспособность в условиях электромагнитного воздействия.

Основные технические требования, предъявляемые к автотракторному электрооборудованию

Потребители электроэнергии на автомобилях или тракторах должны функционировать при изменении подводимого напряже­ния от 0,9 до 1,25 от установленного для них номинального на­пряжения.

Номинальные данные изделий электрооборудования измеряют при номинальном напряжении. Номинальная мощность, номи­нальный ток и другие величины соответствуют работе электро­оборудования при температуре 25 ± 10°С, относительной влажности 45 – 80% и атмосферном давлении (8,7 – 10,6) 10 4 Па.

Все элементы автотракторного электрооборудования должны без повреждения изоляции выдерживать испытание на электриче­скую прочность изоляции обмоток и токоведущих деталей относи­ло корпуса. Изоляция обмоток и токоведущих элементов относительно корпуса должна выдерживать без повреждений в течение 1 мин воздействие испытательного напряжения 550 В частотой 50 Гц.

Многие элементы электрооборудования, например аппараты системы зажигания, генераторы, регуляторы и др., в процессе работы на автомобиле излучают электромагнитные волны, т. е. являются источниками интенсивных радиопомех. Радиопомехи ухудшают работу телевизионных и радиоприемных устройств, расположенных на автомобиле или вблизи него. Уровень радиопомех от излучаемых электрооборудованием не должен превышать величины, предусмотренной общесоюзными кормами допустимых индустриальных радиопомех. Передача электромагнитной энергии от источника к приемнику происходит, одним из следующих способов:

1. через проводимость (электрический ток);

2. через индуктивность (магнитное поле);

3. через емкостную связь (электрическое поле);

4. через излучение (электромагнитное поле).

Съемные детали и узлы, поставляемые в запасные части, должны быть взаимозаменяемы. С точки зрения технологичности конструк­ция изделий и приборов электрооборудования должна удовлетво­рять требованиям крупносерийного и массового производства при минимальной затрате труда и материалов.

Изделия и приборы должны иметь минимальную себестоимость и трудоемкость в экс­плуатации.

Срок службы изделий и приборов электрооборудования уста­навливается в стандартах на отдельные виды электрооборудова­ния. Срок службы изделий электрооборудования измеряется про­бегом автомобиля в километрах или числом моточасов работы двигателя. Например, по техническим требованиям на генераторы переменного тока и транзисторные регуляторы напряжения уста­новлен срок службы не менее 300 тыс. км пробега автомобиля.

Дата добавления: 2014-01-07 ; Просмотров: 5763 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Электрооборудование автомобиля. Устройство и работа. Особенности

Электрооборудование автомобиля представляет весь перечень устройств, которые вырабатывают, передают, а также потребляют электрическую энергию в машине. В целом это сложный комплекс систем, устройств и приборов, которые обеспечивают функционирование всех частей автомобиля, автоматизацию процессов, а также создают уют, комфорт и безопасность для людей.

Все главные узлы и агрегаты электрического оборудования взаимосвязаны между собой с помощью проводов. Они выступают в качестве своеобразной нервной и кровеносной системы. В одном случае по ним передается сигнал для запуска того или иного устройства, в другом случае они передают электроэнергию для питания приборов. Обрывы проводов могут привести к воспламенению или невозможности работы конкретного устройства в машине. А поломка какого-либо электрооборудования может привести к аварии, невозможности запуска автомобиля или его эксплуатации.

Виды

В качестве источников электротока выступают устройства, которые преобразуют электроэнергию. Это генератор и аккумулятор, где генератор преобразует механическую энергию в электрическую, а аккумулятор — химическую в электрическую. В качестве потребителей электрической электроэнергии выступает устройство, преобразует электроэнергию в другие виды, к примеру, движения, света, тепла. К ним можно отнести систему запуска движка, лампочки, измерительные устройства, электроприборы в виде стеклоочистителей, печки, прикуривателя, радио, кондиционера и тому подобное.

Аккумулятор используется для питания потребителей электротоком во время запуска движка, во время его низких оборотов, либо в момент, когда он отключен. Генератор питает электротоком все электрические устройства, в том числе заряжает аккумулятор. Мощность и емкость данных устройств должна отвечать аналогичным параметрам потребителей при различных режимах работы машины.

Электрооборудование автомобиля в виде потребителей энергии классифицируются на 3 составляющие:
  1. Кратковременного действия.
  2. Длительного действия.
  3. Основного действия.

К устройствам основного действия относятся устройства, которые нужны для поддержки работоспособности машины. Это устройства впрыска, запуска, управления движком, система подачи топлива, АКП, электрический усилитель и так далее.

К устройствам длительного действия относятся устройства в виде кондиционеров, освещения, безопасности, навигационной аппаратуры, противоугонных устройств, печки и тому подобное.

К устройствам кратковременного действия относятся устройства в виде систем запуска, прикуривателя, подачи сигнала, свечей накаливания и так далее.

В качестве устройств управления выступают предохранительные щитки, блоки управления и реле. Они согласуют функционирование источников и потребителей энергии. При помощи блоков управления обеспечивается контролирование потребления электроэнергии, напряжения и нагрузок на устройствах, управление обогревателями, очистителями стекол, системой освещения и так далее. Кроме проводки в бортовой системе применяются шины данных, при помощи которых соединяются электронные блоки управления.

Устройство

Аккумулятор является одним из важнейших элементов электрооборудования автомобиля. Он представляет химический источник электротока, который работает при помощи накопления и последующей отдачи энергии. Накопление и передача заряда обеспечивается переходом ряда элементов из одного состояния в другое. Главными характеристиками аккумуляторной батареи является емкость и напряжение. Его корпус выполнен из пластика, стойкой к кислоте. В нем имеется 6 секций, в которых находятся элементы, выполненные из пластин и сепараторов. Эти элементы соединяются с помощью мостиков, а корпус закрывается пластмассовой крышкой. На батарее имеются два выхода, к которым подсоединяются клеммы проводов. Аккумулятор находится в подкапотном отсеке машины.

Электрический генератор — это устройство, которое смахивает на электрический двигатель, но имеет принципиальное от него отличие. Данный элемент создает электроэнергию благодаря вращению его якоря посредством ременной передачи, получающее вращательное движение от ДВС. Генератор имеет 2 обмотки, благодаря чему обеспечивается стабилизация напряжения, которое он вырабатывает. Принцип его работы базируется на эффекте самоиндукции.

Читайте также:  Фазы газораспределения

Далее необходимо выделить элементы, которые обеспечивают запуск и последующую работу ДВС, а значит и непосредственное перемещение машины.

Стартер – это своего рода электродвигатель, который совершает вращение благодаря энергии аккумуляторной батареи. Его главная цель кроется в начальном старте. Затем появляется электрическая икра, вследствие чего происходит воспламенение топлива. В результате двигатель начинает работать. Чтобы создать такую искру, используется повышающая катушка, свечи, а также распределитель искры.

Повышающая катушка выполнена из ферромагнитного сердечника с 2-мя обмотками. На одной из обмоток находится меньшее число витков, благодаря чему создается магнитное поле. Это поле создает магнитное поле на второй обмотке, но уже с более высоким напряжением. В результате при подаче напряжения на свечи создается искра.

Электрическая свеча представляет элемент, который создает искру непосредственно в цилиндре ДВС. У нее есть контакт, к которому подходит провод с высоким напряжением. На цилиндрах имеются электроды с наименьшим зазором, в которых и происходит создание искры. Между свечами и катушкой располагается распределитель, который и передает высокое напряжение непосредственно на свечу, которая должна в необходимый момент времени подать искру на цилиндр.

Система освещения используется при перемещении машины при недостаточной освещенности окружающей среды. В данную систему включены фары, задние фонари, лампочка освещения номера, лампочки освещения в салоне, отделения багажа, отсека мотора, зоны педалей и так далее.

Световая сигнализация используется с целью предупреждения других участников движения о маневрах, поворотах, заднем ходе, то есть о смене направления перемещения машины. Данная система имеет передние сигнальные лампочки, задние фонари, боковые повторители поворотов, лампы на панели приборов, выключатели, стоп-сигналы и другое электрооборудование автомобиля.

Фары необходимы для освещения окружающего пространства. В первую очередь они необходимы для освещения дороги, чтобы водитель имел представление об окружающей обстановке. Каждая машина имеет фары, которые расположены симметрично. Передние фары в большинстве случаев выполнены в одном корпусе. В нем могут находиться ряд элементов: дальний, а также ближний свет, ходовые и габаритные огни. Иногда в них даже размещаются поворотники.

Ближний свет необходим в случаях, когда наблюдается поток встречного транспорта. Его главная особенность заключается в том, что он не слепит водителей встречного транспорта, при этом хорошо освещает правую сторону дороги. Дальний свет также используется с целью освещения, но только в том случае, когда нет встречного потока. Его главная особенность в том, что этот свет выделяется своей мощностью и интенсивностью, благодаря чему он освещает пространство на довольно большое расстояние, которое находится впереди машины.

При помощи габаритных огней и поворотников водитель дает важную информацию всем участникам движения о габаритах своего автомобиля, а также планируемых остановках и изменениях направления движения. Также в машине имеется прикуриватель, могут быть розетки usb и так далее.

В зависимости от текущей комплектации машины в ней могут иметься или отсутствовать следующее электрооборудование автомобиля: системы безопасности, которые включают в себя электронатяжители ремней, автоматическую коробку с управляющей электроникой, электронные элементы помощи водителю, маршрутный компьютер, помощь при подъеме в гору, подушки безопасности и так далее.

Применение

Электрооборудование автомобиля включает множество элементов, включая различные системы, проводку, элементы питания и так далее. В первую очередь оно предназначено для производства электрической энергии и ее доставки потребителям электроэнергии. Сегодня количество элементов, которые потребляют электрическую энергию, в том числе проводов, которые необходимы для доставки, распределения и управления, возросло в разы. Общая длина проводов и их толщина могут иметь суммарную массу более 50 кг. Это очень много, учитывая то, что количество электрических устройств все время увеличивается. Имеется большая вероятность, что к 2025 году сеть проводов в машинах может достичь почти 100 кг.

Для снижения веса электрических проводов сегодня широко применяются шины, которые предают цифровые сигналы. С помощью такой архитектуры можно существенно снизить вес и количество применяемых проводов. Это приводит к тому, что удается избавиться от сотен метров проводки, в том числе снизить стоимость затрат, ведь применяемая в проводах медь стоит довольно дорого.

В будущем проводка и электрооборудование автомобиля станет еще меньше, ведь будет применяться схема с одним центральным процессором. Именно сюда будет стекаться вся информация, процессор будет контролировать все системы электрооборудования машины. Все функции будут выполняться операционной системой. Исчезнет порядка 75 управляющих блоков, которые сегодня имеют собственные программы и алгоритмы действия.

Естественно, что благодаря уменьшению управляющих блоков и числа проводов. Электрооборудование автомобиля станет на порядок легче и компактнее. Это прибавит стабильности, ведь меньшее число компонентов обеспечивает меньшее количество сбоев. Автомобиль станет подобен компьютерному устройству. К нему можно будет с легкостью подключать новые девайсы и изменять параметры существующих. В большей части случаев можно будет поменять программу, то есть загрузить обновление, чтобы убрать ошибку.

Основное назначение электрооборудования автомобиля

В двигателе, механизмах, агрегатах и системах автомобиля с помощью электрической энергии осуществляется большинство рабочих процессов.

У современных двигателей – организация рабочего процесса впрыска топлива и управление моментом его воспламенения (опережени­ем зажигания), пуск двигателя, освещение дороги перед автомобилем и пространства внутри салона, сигнализация об изменении направления движения и о начале торможения, модуляция давления (жидкости или воздуха) в антиблокиро­вочной тормозной системе, перераспределение давления в исполнительных тормозных ус­тройствах левого и правого бортов в противобуксовочных сис­темах, приведение в действие контрольно-измерительных приборов и устройств встроенной диагностики, в том числе цифровых щит­ков приборов и маршрутного компьютера, приведение в действие устройств жизнеобеспечения в кабине (салоне) и устройств для создания комфорта (вентилятор, отопитель, кондиционер, радио или магнитофон, устройство облегчения пуска двигателя).

Также в последних разработках автомобилестроителей просматриваются следующие перспективы по модернизации электрооборудования автомобиля: управление индикаторными или автоматическими системами предотвращения столкновений, бесконтактным развертыванием средств пассивной защиты (пневмоподушек безопасности), навигационными маршрутными компьютерами, электрическим рулевым управлением с переменным передаточ­ным отношением в зависимости от скорости движения без участия водителя (активный круиз контроль), автоматическое управелиние автомобилем при его парковке без участия водителя (ассистент помощи при парковке) и т.д.

В современных автомобилях количество электрической и электронной аппаратуры постоянно растет. Предполагается, что стоимость электрического и электронного обору­дования составит 25. 30% стоимости автомобиля.

Для питания всех электрических приборов и аппаратуры необ­ходимы мощные источники электрической энергии. В систему элек­трооборудования автомобиля входит весь комплекс электричес­ких приборов и аппаратуры, в том числе источники тока.

По назначению все электрооборудование автомобиля подраз­деляется на две группы:

1. источники тока, обеспечивающие электроэнергией всех потре­бителей;

2. потребители тока, к которым относятся системы и устройства (топливоподачи, зажигания, пуска, освещения, сигнализации, безопасности и комфорта), управляющие перечисленными про­цессами.

Как правило, на легковых и средних грузовых автомобилях для питания электрооборудования используется постоянный ток на­пряжением 12 В, на тяжелых грузовых автомобилях – 24 В. В пер­спективе предполагается использование напряжений 36 и 48 В, что позволит при увеличении числа и мощности потребителей экономить медь для электропроводки, поскольку при повышении напряжения не нужно увеличивать сечение проводов.

Все приборы автомобильного электрооборудования подключают­ся параллельно источникам тока и друг другу. На автомобилях приме­няют однопроводную схему системы электрооборудования. Второй провод образуют металлические детали – корпус («масса»). Как пра­вило, с корпусом соединены отрицательные полюсы источников тока.

В комплекс автомобильного электрооборудования входят уст­ройства энергетического обеспечения, устройства обеспечения безопасности движения и облегчения труда водителя. Каждое уст­ройство содержит системы и группы элементов, органически свя­занные между собой рабочими процессами, а именно:

Читайте также:  Уход за патронами

– систему электроснабжения – генератор, аккумуляторную ба­тарею и регулятор напряжения;

– систему пуска двигателя внутреннего сгорания – стартер, аккумуляторную батарею, реле автоматического управления процес­сом пуска, для специальных автомобилей – устройства предпус­кового подогрева для облегчения пуска двигателя в условиях низ­ких температур;

– систему зажигания – катушку зажигания, свечи, прерыватель распределитель, коммутатор, высоковольтные провода с наконечниками; для новых и перспективных систем – технические средства с использованием микропроцессорных цифровых эле­ментов, обеспечивающих снижение расхода топлива и токсично­сти отработавших газов;

– коммутационные устройства – выключатели, переключатели, реле, блоки предохранителей, разъемы, соединители и т.д.;

– систему информации и контроля режима движения, состояния автомобиля и его агрегатов – средства встроенной диагностики (датчики скорости, давления, температуры и датчики, обеспечи­вающие работу автоматических электромеханических исполнитель­ных элементов) и устройства отображения режимной информа­ции;

– систему освещения и сигнализации – фары, указатели поворо­тов, габаритные фонари, освещение номерного знака, щитки приборов салона автомобиля;

– систему электроприводов, отопитель, вентилятор, стеклоподъ­емники, стеклоочистители, опрыскиватели стекол, антенны, зер­кала заднего вида, блокировка дверей;

– систему обеспечения электромагнитной совместимости автомо­бильного электрооборудования с другими системами, в том числе системами связи;

– электронные системы управления агрегатами и механизмами – исполнительные механизмы приводов, топливоподачи, сцепления, тормозных механизмов, работающих в режиме антиблокировки или противобуксовки, локаторные системы предотвращения столкно­вений и развертывания средств пассивной защиты и др.

Устройство автомобилей

Система электроснабжения

Общие сведения об электроснабжении автомобиля

Все элементы электрооборудования автомобиля можно разделить на две группы: источники электрического напряжения (или система электроснабжения), и потребители электрической энергии.

Система электроснабжения предназначена для питания всех электропотребителей, выполняющих функции, необходимые для нормальной работы автомобиля. Основу автомобильных систем электроснабжения составляют портативные источники электроэнергии – аккумуляторы и генераторы.

Современный автомобиль оснащен различными устройствами, использующими для своей работы электрическую энергию. Такие устройства называются электропотребителями, которые в совокупности с источниками или накопителями энергии образуют систему электрооборудования автомобиля.

Применение электрических и электронных устройств для функционирования различных систем, приборов, элементов и механизмов автомобиля очень удобно с технической точки зрения, поскольку электроэнергию можно накопить, она легко передается на расстояние, ее легко получить преобразованием других видов энергии, и, что немаловажно – без какой-либо обработки использовать по назначению.

Проблемным остается лишь вопрос накопления электроэнергии впрок, поскольку современные накопители – аккумуляторы (аккумуляторные батареи) – обладают ограниченной емкостью, и не способны обеспечивать функционирование потребителей длительное время. По этой причине автомобили оборудуются электрическими машинами – генераторами, способными преобразовывать механическую энергию в электрическую, отбирая часть механической энергии у работающего двигателя. Полученная таким образом электроэнергия используется для функционирования потребителей при работающем двигателе, а также для пополнения и поддержания необходимого запаса в аккумуляторной батарее.

Основными потребителями электроэнергии в автомобиле являются система зажигания, микропроцессорная система управления впрыском и зажиганием, система пуска двигателя, системы освещения и сигнализации, контрольно-измерительные приборы и различное дополнительное оборудование и устройства. Количество электрооборудования на автомобилях с каждым годом увеличивается, поэтому разработчикам и конструкторам приходится постоянно трудиться над усовершенствованием системы электроснабжения.

Как правило, для питания приборов электрооборудования автомобилей используется электрический ток постоянного напряжения 12 или 24 В. В автомобилях используется параллельное подключение приборов, а поскольку основные элементы автомобиля изготовлены из металла, являющегося хорошим проводником тока, как правило, системы электрооборудования составляются по однопроводной схеме. Вторым проводом в этом случае является металлические детали автомобиля, т. е. его корпус или так называемая «масса».

Для описания работы электрооборудования используется электрическая принципиальная схема (рис. 1.1, а), которая дает полное представление о взаимодействии всех ее элементов и облегчает поиск неисправностей. Главные питающие цепи в принципиальной электрической схеме располагаются горизонтально, а потребители электроэнергии – между ними и «массой» автомобиля.

Схема соединений (рис. 1) показывает действительное расположение элементов электрооборудования на автомобиле и фактическое подключение их в бортовую сеть автомобиля с указанием выхода из пучка каждого провода, расположения переходных колодок, элементов защиты цепи и т. д.

Как правило, к «массе» автомобиля подсоединены отрицательные выводы электросети.

Источниками электроэнергии на автомобиле являются генератор и аккумуляторная батарея, которые включаются параллельно друг другу.

При работающем двигателе генератор является основным источником электроэнергии и обеспечивает электроснабжение потребителей и подзарядку аккумуляторной батареи. При неработающем двигателе функция источника электроэнергии переходит к аккумуляторной батарее, которая также должна обеспечивать надежный пуск двигателя.

Поскольку автомобильные генераторы работают в режимах переменных частот вращения и нагрузок, изменяющихся в широких пределах, для автоматического поддержания электрического напряжения на заданном уровне применяют различные регуляторы напряжения.

Система электрооборудования автомобиля

Электрооборудование автомобиля вырабатывает и передает электрическую энергию ее потребителям, которыми являются разные системы и устройства авто. В этой статье мы подробно разберем устройство и работу системы электрооборудования автомобиля. И так…

Система электрооборудования автомобиля

Электрооборудование автомобиля состоит из источников тока, потребителей тока, элементов управления и электрической проводки. Данные элементы – это единая бортовая сеть.

Электрооборудование авто имеет цепи низкого и высокого напряжения.

Цепь низкого напряжения снабжает электричеством систему пуска, освещение и сигнализацию.

Система пуска служит для обеспечения первичного проворачивания коленчатого вала и работы двигателя во время пуска. Чаще всего двигатель запускается при помощи электрического стартера, то есть высокооборотного двигателя постоянного тока с последовательным или смешанным возбуждением, конструктивно соединенным с шестеренным приводом.

Миссия освещения и сигнализации в освещении дороги приборами и обозначении габаритов автомобиля, а также в сигнализации выполняемых маневров.

Функция контрольно-измерительных и дополнительных приборов в контроле за работой и управлением системами авто.

Функция высокого напряжения в воспламенении рабочей смеси в цилиндрах за счет системы зажигания.

Система зажигания воспламеняет горючую смесь и используется на авто с бензиновыми двигателями. Смесь воспламеняется после того, как подается искра зажигания в цилиндры, отсюда и название системы «искрового зажигания».

Таким образом, роль системы зажигания в создании тока высокого напряжения, распределении его по цилиндрам двигателя и воспламенении рабочей смеси в камере сгорания в нужные моменты. Современные авто оборудованы контактно-транзитной и бесконтактной системами зажигания.

Источники тока в автомобиле

Электрооборудование автомобиля имеет источники отрабатывания тока и потребителей тока. Электрическая проводка обеспечивает их взаимосвязанную работу.

К источникам тока относятся аккумуляторная батарея и генератор.

Генератор – это основной источник электрического тока, так как он подзаряжает аккумуляторную батарею и питает электричеством все приборы в то время, когда автомобиль движется.

Функция аккумуляторной батареи заключается в питании потребителей низкой цепи электроэнергией во время неработающего двигателя, запуска двигателя и его работы на низких оборотах.

Элементы управления электрооборудования

Элементы управления – это щитки предохранителей, электронные блоки управления и блоки реле. Именно они обеспечивают согласованную работу приборов электрооборудования авто. Современные авто оборудованы блоками управления, которые:

  • Контролируют потребителей;
  • Контролируют напряжение;
  • Регулируют нагрузки;
  • Управляют системой комфорта.

Потребители энергии

Потребители энергии могут быть длительными, кратковременными и основными.

Основные включают в себя системы топливную, впрыска, зажигания, управления двигателем, автоматическую коробку передач и электроусилитель рулевого управления.

Дополнительные потребители энергии – это системы охлаждения, освещения, активной и пассивной безопасности, отопления, кондиционирования, навигации, противоугонная и аудиосистема.

К кратковременным потребителям относятся системы комфорта и пуска, звуковой сигнал, свечи накаливания и прикуриватель.

Как видите, система электрооборудования автомобиля очень сложная. Более подробно и наглядно с ней вас познакомит это видео:

Автор: Виктория Голдина, дата публикации: 03.10.2017 г.
Перепечатка запрещена. Авторские права охраняются законом.

Ссылка на основную публикацию