Устройство автомобилей

Электрооборудование автомобилей

За последние годы автомобильный парк России претерпел существенные изменения. На дорогах страны появилось большое количество автомобилей зарубежного производства, особенности конструкции отдельных узлов, агрегатов и механизмов имеют принципиальные и технологические отличия от отечественных аналогов.
Впрочем, отечественные производители автомобилей и автотранспортных средств, пытаясь удержаться на гребне конкурентной борьбы за рынок сбыта, значительно расширили и модернизировали свою продукцию.
Особенно это отразилось на насыщенности современных автомобилей электрическими и электронными механизмами и устройствами управления и регулирования процессов, влияющих на качественные и экономические показатели эксплуатации автомобилей.

На современных автомобилях электронные устройства управляют системами питания, зажигания, осуществляют контроль над работоспособностью агрегатов и узлов, предоставляя водителю информацию о состоянии транспортного средства. В настоящее время практически любая система электрооборудования автомобилей включает элементы электроники. Это всевозможные реле, регуляторы, датчики и т. п.

Применение электроники и микропроцессорной техники способствовало разработке систем автоматического управления двигателем и трансмиссией, блокировкой дверей, подъемом стекол, поворотом зеркал заднего обзора и многое другое. Новинки научно-технического прогресса в области электроники и электронной техники нашли широкое применение в системе информации автомобиля, в конструкции светооптических приборах и многих других элементах конструкции.

Увеличение общего количества и суммарной потребляемой мощности потребителей электроэнергии на автомобиле потребовало увеличения энергоемкости и мощности источников – аккумуляторов и генераторов; повысилась их производительность, снизилась трудоемкость технического ухода и обслуживания, повысилась удельная энергоемкость (емкость источника в перерасчете на его массу).

Усложнение электрооборудования автомобилей имеет и отрицательную сторону. В первую очередь это связано с увеличением числа отказов. Очевидно, что чем сложнее конструкция устройства, тем больше вероятность поломок и потери работоспособности. В современном автомобиле более 30% отказов приходится на отказы в электрооборудовании.

Поэтому в настоящее время остро стоит проблема разработки методов и средств диагностирования новых систем и узлов автомобилей, а также подготовки высококвалифицированных специалистов, способных выполнять работы по их диагностированию, ремонту и техническому обслуживанию.

Цель данной главы сайта – ознакомить студентов, обучающихся специальности техников и механиков автотранспортного профиля средних профессиональных учебных заведений с устройством, правилами технического обслуживания и ремонта электрооборудования автомобилей как отечественного, так и импортного производства.
Полезна информация будет и начинающим специалистам по эксплуатации, ремонту и техническому обслуживанию автомобилей, а также автолюбителям.

Электрооборудование автомобиля

Электрооборудование автомобиля (другое наименование – электрическая система автомобиля) предназначено для выработки электрической энергии и питания различных систем и устройств автомобиля.

Электрооборудование автомобиля объединяет источники и потребители тока, элементы управления, электрическую проводку. Все конструктивные элементы электрооборудования объединены в бортовую сеть.

Источниками тока в автомобиле являются аккумуляторная батарея и генератор.

Аккумуляторная батарея предназначена для питания потребителей электрическим током при неработающем двигателе, запуске двигателя, а также работе двигателя на малых оборотах.

Основным источником электрического тока является генератор. Он обеспечивает питание электрическим током всех потребителей, а также зарядку аккумуляторной батареи.

Емкость аккумуляторной батареи и мощность генератора должны соответствовать мощности потребителей электроэнергии на всех режимах эксплуатации автомобиля, т.е. в системе должен поддерживаться энергетический баланс.

Потребителей энергии условно можно разделить на три группы: основные, длительные и кратковременные. Основные потребители энергии обеспечивают работоспособность автомобиля. К ним относятся: топливная система, система впрыска, система зажигания, система управления двигателем, автоматическая коробка передач, электроусилитель рулевого управления.

К кратковременным потребителям относятся большинство систем комфорта, система запуска, свечи накаливания, звуковой сигнал, прикуриватель.

Элементы управления обеспечивают согласованную работу источников тока и потребителей электроэнергии. В системе используются следующие элементы управления: щитки предохранителей, блоки реле, электронные блоки управления. Они расположены, как правило, децентрализовано.

На современных автомобилях многие функции реле и выключателей возложены на электронные блоки управления, но полностью отказаться от этих устройств пока невозможно. Например, на блок управления бортовой сетью возложены следующие функции:

• контроль потребления энергии;
• контроль напряжения на клеммах аккумуляторной батареи и при необходимости повышение частоты вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу;
• регулирование нагрузки за счет отключения отдельных потребителей, в основном из числа систем комфорта;
• управление системой освещения, стеклоочистителями, обогревателем заднего стекла и др.

В бортовой сети автомобиля помимо традиционной электрической проводки используются мультиплексные системы — т.н. шины данных, обеспечивающие соединение электронных блоков управления между собой и передачу сигналов управления в цифровом виде.

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.

Автомасла и все, что нужно знать о моторных маслах

Электрооборудование автомобиля: устройство и виды

Электронные устройства автомобиля используют энергию от различных источников и затем преобразуют ее в энергию другого вида, например, свет или движение. Но все устройства не могут функционировать без постоянной подачи электроэнергии.

Все оборудование автомобиля можно условно разделить на три группы:

1. Основного действия;
2. Длительного;
3. Кратковременного.

К первой группе принадлежат устройства, без которых функционирование автомобиля невозможно в принципе. Это система запуска двигателя, осуществления подачи топлива и другие.

Ко второй группе относятся чуть менее важные устройства, делающие его эксплуатацию более комфортным. Это печка, кондиционер, система безопасности и другие.

К последней группе относят устройства подачи сигнала, прикуриватель, свечи накалывания и другие.

Виды электрооборудования автомобиля

Аккумулятор

Играет важную роль в устройстве транспортного средства. Благодаря АКБ все электрические устройства могут функционировать. Он осуществляет накопление электроэнергии и передает ее всем подключенным устройствам.

Корпус аккумулятора сделан из антикислотного пластика. Внутри находится шесть секций, сделанных из пластика. Внутренние элементы между собой соединяются специальными мостами, корпус накрывается пластиковой крышкой. На ней находятся два отвода, необходимые для присоединения к ним клемм. Сам же аккумулятор находится под капотом автомобиля.

Электрический генератор

Он существенно отличается от электрического двигателя и по назначению, и по функциям, не стоит их путать. Генератор создает энергию путем вращения через ременную передачу. Имеет две обмотки, что помогает стабилизировать получаемое напряжение.

Стартер

Это тоже своеобразный электродвигатель, который совершает обороты от получаемой энергии аккумулятора. Задача стартера – начальный старт всего транспорта, для этого он создает искру, от которой воспламеняется топливо и запускается двигатель.

Повышающая катушка

Имеет ферромагнитный сердечник и две обмотки, на одной из них находится меньше витков, чем на другой. Это необходимо для получения электромагнитного поля, которое создается на другой стороне витков и имеет большее напряжение. Когда напряжение подается на катушку, она дает искру.

Противоугонная сигнализация

Некоторыми автопроизводителями устанавливается по умолчанию, но чаще автовладельцам приходится заботиться о безопасности машины самостоятельно. Может быть звуковой, световой или комплексной.

Получает питание от аккумулятора, способна реагировать на любые методы механического воздействия:

• Взаимодействие с замками или стеклами,
• Попытки перемещения автомобиля,
• Снятие колес.

Поскольку от правильного монтажа и дальнейшей работоспособности автосигнализации зависит сохранность транспортного средства, лучше доверить ее установку специалистам http://auto-bezopasnost.ru, способным выполнить все работы на профессиональном уровне.

Электрическая свеча

Создает искру в самом двигателе благодаря подключенным проводам с напряжением. В цилиндре двигателя находятся электроды, которые и создают искру. Между свечой и катушкой расположен распределитель, он подает энергию на свечу, благодаря чему, она может создать искру в необходимое время.

Система электрооборудования

Обеспечивает требуемое количество света во время движения автомобиля при недостаточном уровне освещения. Сюда входят фары, лампочки освещения салона, багажника и другие.

Световая сигнализация

Отвечает за создание и передачу световых сигналов другим участникам транспортного потока о действиях водителя, о смене направления движения. Эта система включает в себя передние и задние лампочки, фонари и боковые поворотники.

Фары предназначены для освещения дороги и передаче информации водителю о возможных препятствиях. Все автомобили имеют симметрично расположенные пары фар – спереди и сзади. Передняя пара может выполнять сразу несколько функций:

• ближний и дальний свет,
• габаритные огни и пр.

По бокам авто находятся поворотные сигналы.

Ближний свет необходим для переключения при замечании движения встречного транспорта. Он способен достаточно освещать дорогу и при этом не слепить водителей встречных автомобилей.

Дальний свет светит намного ярче и дальше, его можно использовать если нет транспорта, движущегося навстречу. С помощью поворотных ламп водитель автотранспорта может передать информацию и своих намерениях повернуть вправо или влево, развернуться.