Коммутационная аппаратура в авто
Коммутационная аппаратура
Для включения приборов и потребителей автомобиля применяется коммутационная аппаратура, которая подразделяется на прямого и дистанционного действия.
Что такое коммутационная аппаратура?
Коммутационная аппаратура прямого действия это все включатели, клавиши, кнопки и так далее, включение которых происходит непосредственно при воздействии на него водителем. К аппаратуре дистанционного действия относятся реле, контакторы, включение которых происходит без непосредственного воздействия на них человека.
Виды выключателей.
Автомобильные выключатели и переключатели по подразделяются по конструкционному исполнению на поворотные (в том числе со съёмным ключом), кнопочные, клавишные, рычажные.
Ранее были очень широко распространены клавишные выключатели и переключатели. Они могут иметь два или три фиксированных или возвратных положения.
Конструктивно клавиши подразделялись на перекидные или ползунковые. Их отличие в способе замыкания контактов. В перекидных клавишах подпружиненный толкатель нажимает на то или иное плечо контактной пластины, выполненной в виде дуги. При ползунковой конструкции толкатель воздействует на ползунок, который так же замыкает контакты. Последняя конструкция несколько надёжнее и лучше. Дело в том, что контакты замыкаются при скольжении одного контакта по-другому одновременно притирая их между собой. Контакты в этом случае меньше подвергнуты подгоранию и нагреву.
Поворотные переключатели.
Поворотные переключатели применяются в выключателях зажигания, подрулевых переключателях и так далее. Ранее конструкция имела вид пластин закреплённых на изолированном поворотном стержне и контактов в виде зева. При повороте стержня пластина входила в зевы контактов, в определённой последовательности перемыкая их между собой. В настоящее время применяются две изолированные шайбы, подвижную и неподвижную, в которых находятся контакты, замыкающиеся в определённой последовательности.
Электромагнитное реле.
Почти все автомобильные включатели и переключатели имеют низкий коммутируемый ток в основном около 5-6А. По этой причине в автомобиле применяются промежуточные реле. Они могут коммутировать на много больший ток, то 20А до 50А, а дистанционные выключатели массы 100А.
Все реле относятся к дистанционной коммутационной аппаратуре. Кроме разгрузки контактов выключателей и переключателей реле применяются для регулирования времени включения и выключения потребителей (реле поворотов, реле стеклоочистителя). Конструктивно реле состоит из электромагнита и контактов. Электромагнит имеет электромагнитную катушку, намотанную на сердечник, магнитопровод (ярмо) и якорь, к которому крепится подвижный контакт. При подаче напряжения на электромагнитную катушку в ней образуется магнитный поток, который через сердечник и ярмо передаётся на якорь и стремится замкнуться на сердечник. Когда сила магнитного потока превысит усилие возвратной пружины, якорь притянется, замыкая контакты.
Промежуточные реле могут иметь две или четыре пары контактов. Визуально они отличаются количеством выводов четыре или пять. Реле с двумя парами контактов работают аналогично реле с парой контактов, при этом замыкание второй пары происходит за счёт возвратной пружины при снятии питания с электромагнита. Современные реле с регулировкой времени работают аналогично, но питание на катушку электромагнита подаётся через электронный блок управления. Ранее выдержка времени происходило через биметаллическую нить, длинна которой менялась, за счёт нагрева проходящим по ней током.
Коммутационная аппаратура в авто
Коммутационная аппаратура электрооборудования автомобилей включает в себя большое количество различного типа выключателей и переключателей. Отличаются они типом привода контактного узла и характером взаимодействия контактов. Контакты бывают скользящие и размыкающие.
Наиболее типичными представителями коммутационных устройств являются выключатели с приводом от замкового устройства — замки-выключатели. Они являются основным коммутационным устройством на автомобиле и обеспечивают включение первичной цепи системы зажигания, контрольно-измерительных приборов, стартера, электродвигателя стеклоочистителя, радиоприемника и других устройств. На автомобилях с карбюраторным двигателем замок-выключатель называют выключателем зажигания, а на автомобилях с дизелем — выключателем приборов и стартера. В замках-выключателях применяются скользящие размыкающие контакты.
Замки-выключатели ВКЗЗО и ВК350 имеют аналогичное устройство.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
В корпусе закреплена пластмассовая панель, имеющая выводы AM, КЗ, ПР и СТ. К выводу AM присоединяется провод от положительного вывода аккумуляторной батареи, к выводу КЗ — цепь первичной обмотки катушки зажигания, к выводу СТ — цепь управления стартером, к выводу ПР — цепь питания контрольно-измерительных приборов, радиоприемника и некоторые другие потребители. Выводы КЗ, ПР и СТ соединены с пружинящими контактами. Вывод AM соединен с контактной пластиной, поводки которой входят в прорези пластмассового ротора. С другой стороны ротор соединен с хвостовиком цилиндра, продольное перемещение которого в корпусе ограничено стопорным кольцом. Пружина ротора, обеспечивающая повороту ротора противодействующее усилие, упирается в кольцо. Шарики под действием пружины входят в лунки на корпусе, обеспечивая фиксацию ротора в определенных положениях при повороте. Гайкой осуществляется крепление замка-выключателя. Ключом, который вводится в определенной конфигурации прорезь цилиндра, осуществляется поворот цилиндра, а вместе с ним и ротора с контактной пластиной.
При вынутом из прорези ключе запирающие пластины, находясь в замочном пазе корпуса, стопорят от поворота цилиндр.
При установке ключа в прорезь запирающие пластины выходят из замочного паза корпуса, что позволяет поворотом ключа соединять в определенных положениях пластину (вывод AM) через пружинящие контакты с выводами КЗ, СТ, ПР. Механизм замка-выключателя может быть установлен в три фиксируемых положения и одно нефиксируемое. В одном фиксируемом положении (нейтральном) пластина находится в таком положении (рис. 1, в), что вывод AM не соединен с другими выводами. При повороте ключа по часовой стрелке в первое (фиксируемое) от нейтрального положение вывод AM через пластину и контакты соединяется с выводами КЗ и ПР. При дальнейшем повороте ключа по часовой стрелке механизм устанавливается в нефиксируемое положение, при котором вывод AM соединяется с выводами КЗ и СТ. Если в этом положении снять усилие с ключа, механизм под действием пружины возвращается в предшествующее фиксируемое положение. При повороте ключа против часовой стрелки от нейтрального положения механизм устанавливается в фиксируемое положение, при котором вывод AM соединяется с выводом ПР. В этом положении обеспечивается питание потребителей (например, радиоприемника) при стоянке автомобиля.
В последнее время широко применяются замки-выключатели, которые, кроме основных функций, выполняют роль противоугонного устройства. Панель с выводами крепится в корпусе стопорным кольцом. Коммутация выводов осуществляется контактным устройством с контактами.
Противоугонное устройство срабатывает в определенном положении механизма при вынутом из замка ключе. При этом запорный стержень 5 под действием пружины 7 входит в паз вала рулевого механизма, обеспечивая его запирание. Выступ 6 обеспечивает правильную ориентацию замка-вычислителя при его установке.
Выводы рассматриваемых замков-выключателей обычно имеют цифровые обозначения. К выводам «30» и «30/1» подключаются источники питания, к выводу «15» — система зажигания, к выводу «50» — цепь включения стартера, к выводу «75» — приборы, дополнительное оборудование. Вывод «16» свободный, на нем появляется питание только в период пуска.
На схемах соединений замки-выключатели изображаются без раскрытия внутренней схемы коммутации. На принципиальных схемах используются графические изображения, по которым можно определить схему соединения выводов при различных положениях механизма. Аналогично изображаются и другие выключатели со сложной схемой коммутации.
Центральный переключатель света представляет собой конструкцию со скользящими контактами. В корпусе переключателя расположена каретка, которая посредством штока может перемещаться, зажимая три фиксированных положения. Фиксация положения каретки осуществляется шариком. На каретке расположена контактная пластина, которая посредством пружин поджимается к текстолитовой пластине, в которой установлены контакты, соединенные с выводами. В каждом положении пластиной замыкаются определенные контакты. Некоторые переключатели соединяются с источниками питания через термобиметаллический предохранитель. Выпускаются центральные переключатели с самыми различными схемами коммутации.
Ножной переключатель света также является примером применения скользящих контактов. Он состоит из корпуса, в котором установлен шток с плунжером и пружиной. На карболитовом основании установлены три полусферических контакта, соединенные с тремя наружными выводами. На оси установлены звездочка и изоляционный диск с контактной пластиной. Контактная пластина поджимается к контактам пружиной. Один из выводов присоединяется к источникам питания, другой — к нити ближнего света, третий — к нити дальнего света.
В исходном положении контактная пластина соединяет два контакта: контакт, к которому подводится питание, и один из контактов, например, соединенный с нитью ближнего света. При нажатии на плунжер шток поворачивает на оси звездочку, которая увлекает вместе с собой изоляционный диск с контактной пластиной. В результате контактная пластина размыкает питающий контакт с контактом ближнего света и соединяет его с контактом дальнего света. При отпускании плунжера он вместе со штоком возвращается в исходное положение. При последующем нажатии на плунжер вновь замыкаются контакты, соединенные с источниками питания и нитью ближнего света.
По типу привода на автомобилях применяются самые различные контактные устройства: перекидные, кнопочные, клавишные, гидравлические, пневматические.
Переключатели клавишного типа практически находят применение на всех современных автомобилях. Они монтируются либо раздельно, либо блочно. Выпускаются клавишные переключатели в двух исполнениях: с самовозвратом клавиши и с принудительным возвратом клавиши.
Переключатель с самовозвратом клавиши состоит из основания, в котором закреплены неподвижные контакты вместе со штекерными выводами. Подвижной контакт имеет форму мостика. К основанию защелками крепится корпус, в котором на оси установлена клавиша. Клавиша поджимает подвижной контакт к неподвижным посредством толкателя, на который давит пружина, расположенная в корпусе клавиши. При нажатии на клавишу толкатель, выдвигаясь под действием пружины наружу, изменяет положение подвижного мостикового контакта. Подвижной контакт в результате переключается на другие неподвижные контакты. Возврат клавиши в исходное положение после ее отпускания осуществляется подпружиненным штоком.
Переключатель с принудительным возвратом не имеет механизма возврата. В некоторых конструкциях устанавливается лампа подсветки, горение которой свидетельствует о рабочем положении переключателя.
В схемах различных систем электрооборудования широко используются электромагнитные реле с достаточно простым устройством. Их применение преследует две цели. Благодаря реле разгружаются цепи управления устройств электрооборудования и уменьшается падение напряжения в подводящих цепях. Чаще всего реле устанавливаются отдельно друг от друга.
В последнее время на новых автомобилях электромагнитные реле вместе с предохранителями и другими элементами монтируются в единый узел, который называется монтажным блоком. Через монтажный блок обеспечивается соединение проводов двигательного отсека с проводами в салоне автомобиля. Присоединение проводов с той и другой стороны к блоку осуществляется штекерными разъемами. Внутри блока ток протекает по токоведущим дорожкам печатных плат.
Коммутационная аппаратура в авто
Включатель батарей ВК.860В установлен на переднем кронштейне ящика аккумуляторных батарей и состоит из электромагнита, корпуса с контактной частью и устройства ручного включения с защитным чехлом. Он служит для отключения аккумуляторных батарей от электрической системы автомобиля при длительных стоянках и для защиты батарей от коротких замыканий.
Аккумуляторные батареи включаются и выключаются дистанционно из кабины водителя кнопочным выключателем путем кратковременного (не более 2 с) нажатия кнопки. В аварийных ситуациях возможно непосредственное отключение аккумуляторных батарей нажатием штока выключателя через резиновый колпак.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
Комбинированный переключатель указателей поворота и указателей света П145 установлен на рулевой колонке и состоит из механизма включения указателей поворота, а также включения и переключения системы внешнего освещения. Кроме того, переключатель обеспечивает включение электрических звуковых сигналов через реле сигналов. Включение пневматического сигнала осуществляется через электропневмоклапан.
Рис. 3.10. Комбинированный переключатель света:
1 — штепсельные разъемы; 2—кнопка включения электропневматичтского сигнала; 3 — рычаг переключателя света; 4—корпус; 5 — механизм выключения указателей поворота; 6 — рукоятка переключения указателей поворота и электрического звукового сигнала; 8 — кронштейн
Переключатель (рис. 3.10) автомобилей КамАЗ при перемещении рукоятки в направлении от водителя обеспечивает:
– сигнализацию дальним светом фар — нефиксированное положение;
– включение габаритных фонарей, подфарников и задних фонарей — первое фиксированное положение;
– включение габаритных фонарей в сочетании с ближним светом фар — второе фиксированное положение;
– включение габаритных фонарей в сочетании с дальним светом фар — третье фиксированное положение.
Перемещение рукоятки в продольной плоскости от среднего положения обеспечивает включение ламп указателей поворота в подфарниках и задних фонарях.
Автоматическое отключение указателей поворота при окончании маневрирования автомобиля обеспечивается специальной втулкой срабатывания, установленной на рулевом колесе.
Коммутационная и защитная аппаратура
Коммутационная аппаратура предназначена для соединения и разъединения потребителей и источников электроэнергии. К. коммутационной аппаратуре относятся выключатель аккумуляторных батарей, выключатели и переключатели света, выключатель приборов и стартера (или зажигания и стартера) с замочным устройством, выключатель указателей поворота, сигнала торможения, аварийной сигнализации, выключатели освещения приборов, клавишные выключатели и переключатели, различного типа реле и др.
Выключатель аккумуляторных батарей («массы») БК860 с дистанционным управлением, устанавливаемый на автомобилях КамАЗ-4310 и Урал-4320 состоит из корпуса с крышкой, подвижных и неподвижных контактов 9 и 10 (рис. 88), электромагнита 1, сердечника 4 с пружиной и штоком 3, фиксатора 5 и рычага 6. В цепь обмотки электромагнита включена кнопка и сигнальная лампа.
Для включения потребителей нажимают на кнопку К, при этом ток подается в обмотку электромагнита, сердечник опускается вниз и через шток 3 замыкает подвижные и неподвижные контакты. В нижнем положении шток фиксатора 5 западает в выемку рычага 6 и удерживает контакты замкнутыми. Для отключения всех потребителей повторно нажимают на кнопку К. В обмотку электромагнита подается ток, шток 3 передает усилие на рычаг 6, который поворачиваясь вокруг оси 7 выводит из выемки и утапливает фиксатор. При этом подвижные контакты под действием пружины 8 размыкаются.
Если аккумуляторные батареи разряжены, включение и выключение «массы» можно производить нажатием на сердечник 2 через резиновый чехол 11. Продолжительность нажатия на кнопку К не должна превышать 2с.
При нажатии на кнопку штока 6 происходит замыкание контактов 1 и 13 сначала вспомогательным диском 14, а затем основным диском 3. В таком положении фиксаторная пластина 8 усилием пружины 9 впадает в кольцевую выточку 5 и запирает шток во включенном положении.
При выключении «массы» фиксаторная пластина выходит из выточки 5 и усилием пружины 15 шток вместе с контактными дисками 3 и 14 поднимается вверх и размыкает контакты 1 и 13.
Комбинированный переключатель П145 (рис 90), устанавливаемый на рулевой колонке автомобиля КамАЗ-4310, предназначен для включения и переключения света фар, передних и задних фонарей, указателей поворота и звуковых сигналов. Переключатель подсоединяется к бортовой сети автомобиля при помощи штепсельных разъемов. В его корпусе 4 смонтирован кнопочный включатель пневматического звукового сигнала, переключатель 3 света фар, передних и задних фонарей переключатель 6 указателей поворотов и электрического звукового сигнала.
Переключатель 3 при перемещении рукоятки вниз обеспечивает:
Перемещение рукоятки 6 в продольной плоскости от среднего положения обеспечивает включение указателей поворота. Возвращение рукоятки 6 в исходною положение после окончания поворота производится автоматически с помощью специальной втулки 5, установленной на рулевой колонке.
Электрический звуковой сигнал включается перемещением рукоятки 6 в верхнее нефиксированное положение.
Центральный переключатель света (рис 91) служит для включения и выключения приборов наружного освещения и шкал контрольных приборов. Переключатель установлен на панели приборов.
В положении 0 все выключено. В положении 1 включаются габаритные огни передних и задних фонарей и освещение контрольных приборов.
В положении II остаются включенными габаритные огни и лампы контрольных приборов, выключается ближний и дальний свет фар в зависимости от положения ножного переключателя. Встроенный в переключатель реостат позволяет регулировать силу света ламп освещения приборов.
Ножной переключатель света обеспечивает удобное и быстрое переключение с ближнего на дальний свет фар или со света передних фонарей на свет фар. Он состоит из корпуса 3 (рис 92) с крышкой 6, штока 4 с кнопкой 1 и возвратной пружины 2, неподвижных контактов 5, 8 и 9, храпового колеса 13 с пружиной 12, текстолитового диска 11 с подвижным контактом 10.
При каждом нажатии кнопки 1 шток 4 своим выступом поворачивает храповое колесо на угол 60°. При этом подвижный контакт 10 попеременно замыкает контакты 8 и 9, или контакты 5 и 9, тем самым включает ближний и дальний свет фар.
Выключатель (датчик) сигнала торможения ММ125-Б автомобиля КамАЗ-4310 пневмоэлектрический диафрагменного типа (рис 93а). При подаче сжатого воздуха давлением 100. 500 кПа Б полость корпусы 1 диафрагма 2 прогибается и подвижный контакт 3 замыкает между собой неподвижные контакты 6 включенные в цепь сигналов торможения.
Аналогично действуют гидравлические выключатели сигнала торможения ВК 12-Б автомобиля Урал-4320 (рис.93б) и пневматический выключатель ВК 13-Б автомобиля Зил-131 (рис 93в).
Защитной аппаратурой в электроцепях автомобиля являются предохранители. Они ограничивают максимальную силу тока при коротки замыканиях, что предотвращает быстрый разряд аккумуляторных батарей, повреждение аппаратуры, разрушение изоляции проводов.
На автомобилях применяются термобиметаллические предохранители, которые могут быть двух типов; с автоматическим последующим замыканием цепи и с принудительным замыканием цепи (кнопочные).
Предохранители с автоматическим замыканием (рис.94а) сохраняют контакты 4 в замкнутом состоянии под действием упругих свойств биметаллической пластины 5. При прохождении через предохранитель тока силой, превышающей допустимую, биметаллическая пластина от нагрева деформируется и размыкает контакты. После остывания пластина принимает первоначальную форму и вновь замыкает контакты. В предохранителе с принудительным замыканием (рис. 94б) биметаллическая пластина, нагреваясь, резким щелчком размыкает контакты и остается в этом положении после остывания. Когда короткое замыкание будет устранено, пластину возвращают в первоначальное положение нажатием на кнопку 7.
Устройство автомобилей
Коммутационная аппаратура
К коммутационной и защитной аппаратуре систем электрооборудования автомобиля относятся выключатели, переключатели, реле, контакторы, электромагниты, предохранители, панели соединительные, разъемные соединения, розетки и вилки.
Коммутационная аппаратура, связывающая электропотребители и бортовую сеть, и делится на коммутационную аппаратуру прямого действия (выключатели, переключатели, кнопки и т. п.) и аппаратуру дистанционного действия (реле, контакторы).
Аппаратура прямого действия может объединяться в комбинированные многофункциональные устройства. Отличаются они типом привода контактного узла и характером взаимодействия контактов. Контакты бывают скользящие и размыкающие.
По конструктивному исполнению выключатели и переключатели делятся на поворотные, в том числе со съемным ключом, а также кнопочные, клавишные и рычажные (тумблеры и рубильники).
Поворотные конструкции переключателей применяются в замках-выключателях зажигания, выключателях наружного освещения, подрулевых переключателях указателей поворота, фонарях заднего хода, а в некоторых случаях для фар головного света и радиоприемниках.
Замок-выключатель или замок зажигания
Замок-выключатель является основным коммутационным устройством на автомобиле и обеспечивает включение первичной цепи системы зажигания (в автомобилях с бензиновыми или газовыми двигателями), контрольно-измерительных приборов, стартера, электродвигателя стеклоочистителя, радиоприемника и других устройств.
На автомобилях с бензиновыми или газовыми двигателями замок-выключатель обычно называют замком зажигания, а на дизельных автомобилях – выключателем приборов и стартера.
Автомобильные замки-выключатели (замки зажигания) бывают разной конструкции и в зависимости от функционального назначения могут быть трех- или четырехпозиционными, с блокировкой и без блокировки рулевого колеса, с ключом и без ключа. Кроме того, они могут выполнять и специфические функции, например, оповещать водителя, когда он покидает машину, об оставленном в замке ключе, предохранять стартер от случайного включения при работающем двигателе и т. п.
Принципиальное устройство всех замков-выключателей зажигания примерно одинаковое, независимо от сложности конструкции.
Основой выключателя является контактный узел выключателя зажигания с оборудованным противоугонным устройством, блокировкой от повторного включения стартера и сигнализацией об оставленном ключе зажигания. В таком случае повторное включение стартера возможно лишь после возврата выключателя в нулевое положение.
В замках-выключателях применяются скользящие размыкающие контакты.
На рис. 1 приведен замок-выключатель ВК330, устанавливаемый на многих марках и моделях отечественных автомобилей – «УАЗ», «ГАЗ», «Москвич» и других.
Рис. 1. Замок-выключатель ВК330: 1 – пластина; 2 – контакт; 3, 12 – пружины; 4 – хвостовик; 5, 10 – кольцо; 6 – стопорное кольцо; 7 – гайка; 8 – ключ; 9 – корпус; 11 – ротор; 13 – шарик; 14 – пластмассовая панель; 15 – поводки
В корпусе 9 закреплена пластмассовая панель 14, имеющая выводы АМ, КЭ, ПР и СТ.
К выводу АМ присоединяется провод от положительного вывода аккумуляторной батареи, к выводу КЗ – цепь первичной обмотки катушки зажигания, к выводу СТ – цепь управления стартером, к выводу ПР – цепь питания контрольно-измерительных приборов, радиоприемника и некоторые другие потребители.
Выводы КЗ, ПР и СТ соединены пружинящими контактами 2.
Вывод АМ соединен с контактной пластиной 1, поводки 15 которой входят в прорези пластмассового ротора 11. С другой стороны ротор 11 соединен с хвостовиком 4 цилиндра, продольное перемещение которого в корпусе 9 ограничено стопорным кольцом 6.
Пружина 3 ротора, обеспечивающая противодействующее усилие, упирается в кольцо 10. Шарики 13 под действием пружины 12 входят в лунки на корпусе 9, фиксируя ротор 11 в определенных положениях при повороте.
Гайкой 7 осуществляется крепление замка-выключателя.
Ключом 8, который имеет определенную конфигурацию и вставляется в прорезь цилиндра, осуществляется поворот цилиндра, а вместе с ним и ротора 11 с контактной пластиной 1.
При вынутом из прорези ключе 8 запирающие пластины, находясь в замочном пазе корпуса 9, стопорят от поворота цилиндр. При установке ключа 8 в прорезь запирающие пластины выходят из замочного паза корпуса 9, что позволяет поворотом ключа соединять в определенных положениях пластину 1 (вывод АМ) через пружинящие контакты 2 с выводами КЗ, СТ, ПР.
Механизм замка-выключателя имеет три фиксируемых положения и одно нефиксированное.. В одном фиксируемом положении (нейтральном) пластина 1 занимает такое положение, что вывод АМ не соединяется с другими выводами. При повороте ключа по часовой стрелке в первое фиксируемое положение от нейтрального положения вывод АМ через пластину 1 и контакт 2 соединяется с выводами КЗ и ПР.
При дальнейшем повороте ключа по часовой стрелке механизм устанавливается в нефиксированное положение, при котором вывод АМ соединяется с выводами КЗ и СТ, включая цепь зажигания и стартера. Если в этом положении отпустить ключ, механизм под действием пружины 3 возвращается в предшествующее фиксированное положение, разрывая цепь стартера.
При повороте ключа против часовой стрелки от нейтрального положения механизм устанавливается в фиксированное положение, при котором вывод АМ соединяется с выводом ПР. В этом положении обеспечивается питание потребителей (например, радиоприемника) при стоянке автомобиля.
На автомобилях (особенно легковых) широко применяются замки-выключатели (рис. 2), которые кроме основных функций выполняют роль противоугонного устройства.
Панель 2 с выводами 1 крепится в корпусе 3 стопорным кольцом. Коммутация выводов осуществляется контактным устройством с контактами 4.
Рис. 2. Замок-выключатель ВК-347: 1 – вывод; 2 – панель; 3 – корпус; 4 – контакт; 5 – запорный стержень; 6 – выступ; 7 – пружина
Противоугонное устройство запирает колесо рулевого механизма при определенном положении вала рулевого колеса, если в замке-выключателе отсутствует ключ. В таком положении запорный стержень 5 под действием пружины 7 входит в специальный паз, выполненный на валу рулевого механизма, обеспечивая его запирание и делает невозможным поворот рулевого колеса.
Выступ 6 гарантирует правильную ориентацию замка-выключателя при его установке.
Включатели и переключатели
Выключатели предназначены для включения приборов освещения, световой сигнализации, тормозных сигналов, звуковых сигналов, электродвигателей отопителей и вентиляции, стартера, отключения массы аккумуляторной батареи, стеклоочистителей, включения зажигания, контрольных приборов.
Количество автомобильных выключателей по их назначению превышает три десятка, а общее количество выключателей разных типов, применяемых на автотранспортных средствах, с учетом их модификаций, приближается к сотне.
По конструктивным особенностям все выключатели можно подразделить на следующие типы:
Клавишные коммутационные устройства широко используются на автомобилях для управления подачей питания к различным потребителям. Клавишные включатели имеют два фиксированных положения, а клавишные переключатели – три фиксированных положения.
В конструкции, показанной на рис. 3, при нажатии клавиши пружинный толкатель перекидывает контактную пластину 3, замыкающую контакты.
Рис. 3. Клавишный переключатель 84.3709: 1 – клавиша; 2 – толкатель; 3 – контактная пластина; 4 – корпус; 5 – лампа подсветки
Ползунковые переключатели тоже широко используются в качестве коммутационных устройств автомобилей для управления различными потребителями электроэнергии. В конструкции ползункового переключателя (рис. 4) толкатель перемещает контактную пластину. При этом происходит самоочищение контактов. Падение напряжения на контактах выключателей и переключателей на должно превышать 0,1 В.
Рис. 4. Ползунковый переключатель: 1 – подвижный контакт; 2 – клавиша; 3 – корпус; 4 – лампа подсветки; 5 – перекидная пластина; 6 – подвижные контакты
Подрулевые переключатели имеют несколько отдельных контактных узлов, управляемых рукоятками. Переключатель наружного освещения и световой сигнализации управляет переключением фар с ближнего на дальний свет и обратно, указателями поворота, стояночными огнями.
Переключатель стеклоочистителя изменяет режим работы стеклоочистителя ветрового стекла: работа на большой или малой скорости, прерывистый режим, включение омывателя, а также включения стеклоочистителя заднего стекла и его омывателя. Положения выключателя могут быть фиксированными и нефиксированными, например, для омывателя ветрового стекла.
Конструкция кнопочных выключателей общепринятая. Нажатие кнопки переводит подвижный контакт из одного положения в другое. Кнопочный выключатель без фиксации замыкает контакты, которые отжимаются после отпускания кнопки пружиной.
В рукоятке элементов коммутационной аппаратуры прямого действия в ряде случаев встраиваются лампы со светофильтрами, цвет которых зависит от функционального назначения аппаратуры:
красный – предупреждает о необходимости принятия мер для предотвращения аварийной сигнализации;
оранжевый – указывает на необходимость для принятия мер для нормальной работы (некритическая ситуация);
зеленый – констатирует нормальную работу;
синий – оповещает о включенном дальнем свете и о том, что двигатель находится в холодном состоянии.
Лампы подсветки коммутационных устройств имеют оранжевый или синий цвет.
Условные обозначении, поясняющие функциональное назначение включаемого устройства, стандартизированы и имеют разную конфигурацию, позволяющую интуитивно понять, какой потребитель управляется данным включателем или переключателем.
Электромагнитные и электронные реле и контакторы
Некоторые устройства и приборы бортовой сети автомобилей потребляют значительный ток, который, протекая по маломощным контактам включателей и переключателей, управляемых вручную, вызывает подгорание контактов и их быстрый выход из строя. Для предотвращения этого явления в системах электрооборудования автомобилей применяются электромагнитные и электронные реле для защиты переключателей от перегрузок при коммутации большой силы тока (10. 25 А), а также в том случае, когда место коммутации находится далеко от места управления режимом выключения или переключения, применяют реле.
Реле представляет собой электромагнитный аппарат с одной или несколькими парами контактов, управляемых электромагнитом, потребляющим незначительной силы ток. В этом случае контакты выключателя или переключателя меньше изнашиваются, а в цепях управления могут быть применены провода меньшего сечения.
Реле применяют для включения стартера, сигналов, дальнего и ближнего света фар, электровентилятора в системе охлаждения двигателя (автомобили «ВАЗ» и др.), обогрева заднего стекла, отопителя, фароочистителей, отключения обмотки возбуждения генератора (автомобили «КамАЗ»). Реле используют также в схемах предпусковых подогревателей двигателя (автомобили «КамАЗ»).
Реле-прерыватели устанавливают в схемах контрольной лампы включения стояночной тормозной системы, указателях поворота, стеклоочистителя и т. д.
Срок службы в зависимости от напряжения реле составляет 25. 200 тыс. включений и 100. 300 тыс. км пробега автомобиля.
Рис. 5. Электромагнитное малогабаритное реле: 1 – обмотка; 2 – сердечник; 3 – ярмо; 4 – пружина; 5 – якорь; 6 – контакты; 7 – корпус
Современные реле отличаются малым содержанием серебра на контактах и могут иметь пластинчатые или витые пружины. Для установки на печатные платы выпускается специальная модификация реле, допускающая распайку ее выводов прямо на печатных платах.
Современные электронные реле, как правило, выполняются с использованием интегральных микросхем.
На рис. 6 приведена схема реле-прерывателя 493.3747 указателя поворота на микросхеме КР1055ГП1.
Рис. 6. Схема реле-прерывателя 493.3747 указателя поворотов
Для удобства обслуживания реле и предохранители современных автомобилей располагаются в едином блоке, представляющем собой центральное распределительное устройство, связанное со всеми элементами бортовой сети автомобиля посредством разъемов и проводов. Блоки отличаются друг от друга количеством и назначением входящих в них элементов.
Функциональные монтажные блоки объединяют в единое устройство. Так, например, функциональный блок 174.3722 (рис. 7), предназначенный для коммутации цепей, содержит блоки, реле наружного освещения и сигнализации, реле сигнализации, реле дополнительного электрооборудования, блок электроснабжения и блок полупроводниковых диодов.
Рис. 7. Монтажный блок (крышка снята): 1 – реле включения очистителей фар; 2 – реле времени работы омывателя заднего стекла; 3 – реле-прерыватель указателей поворота и аварийной сигнализации; 4 – реле стеклоочистителя; 5 – контактные перемычки реле контроля исправности ламп; 6 – реле включения обогрева заднего стекла; 7 – запасной предохранитель; 8 – реле включения дальнего света фар; 9 – реле включения ближнего света фар; 10 – предохранитель; 11 – реле включения электродвигателя вентилятора системы охлаждения двигателя; 12 – реле включения звукового сигнала
Для коммутации силовых цепей на грузовых автомобилях и автобусах применяются контакторы, отличающиеся от реле массивной контактной системой, рассчитанной на коммутацию значительной силы тока, двойным разрывом цепи, повышающим надежность работы устройства, а также наличием двух обмоток: втягивающей и удерживающей.
Выключатели «массы»
Наряду с контакторами применяют и дистанционные выключатели «массы» аккумуляторных батарей, предназначенные для коммутации силовых электрических цепей на грузовых автомобилях и автобусах. Такие выключатели могут быть предназначены для работы в бортовой цепи автомобилей 12 или 24 В, отличаясь лишь параметрами электромагнитной части конструкции. На рис. 8 представлена конструкция дистанционного выключателя «массы» автомобиля «КамАЗ».
Рис. 8. Дистанционный выключатель «массы» автомобилей марки «КамАЗ»: 1 – корпус; 2 – устройство ручного включения; 3 – якорь; 4 – шток; 5 – обмотка электромагнита; 6 – стопор; 7 – рычаг; 8 – контактное устройство
Выключатель «массы» при подаче электропитания на его обмотку втягивает якорь и через шток перемещает контактное устройство, замыкающее контакты. При замыкании фиксатор попадает в выемку рычага стопорного устройства, фиксируя контактное устройство в замкнутом положении.
После снятия напряжения с обмотки электромагнита при следующей подаче напряжения на обмотку шток действует на рычаг стопорного устройства, который, поворачиваясь, утапливает фиксатор, после чего пружина контактного устройства разрывает контакты.
Выключатель «массы» допускает и ручную коммутацию цепи нажатием через резиновый чехол на якорь электромагнита.