Назначение электрооборудования автомобиля кратко
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:
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:
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:
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.
Классификация электрооборудования автомобиля
Основное назначение электрооборудования автомобиля
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:
— 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.
Классификация электрооборудования автомобиля
Электрооборудование автомобиля представляет собой сложный комплекс взаимосвязанных электротехнических и электронных систем, приборов и устройств, обеспечивающих надежное функционирование двигателя, трансмиссии и ходовой части, безопасность движения, автоматизацию рабочих процессов автомобиля и комфортные условия для водителя и пассажиров.
Автомобильное электрооборудование включает в себя следующие системы и устройства:
— электростартерного пуска двигателя внутреннего сгорания; освещения, световой и звуковой сигнализации; электронные системы управления агрегатами автомобиля; информации и контроля технического состояния автомобиля и его агрегатов;
— электропривода; подавления радиопомех;
— коммутационные, защитные устройства и электропроводку.
В систему электроснабжения входят генераторная установка и аккумуляторная батарея. К системе электростартерного пуска относят аккумуляторную батарею, электростартер, реле управления (дополнительные реле и реле блокировки) и электротехнические устройства для облегчения пуска двигателя. Система зажигания обеспечивает воспламенение рабочей смеси в цилиндрах бензинового двигателя искрой высокого напряжения, возникающей между электродами свечи зажигания. Помимо свечей, к системе зажигания относятся катушка зажигания, прерыватель-распределитель, датчик-распределитель, транзисторный коммутатор, добавочный резистор, высоковольтные провода, наконечники и т.д. Система освещения и световой сигнализации объединяет осветительные приборы (фары головного освещения), светосигнальные фонари (габаритные огни, указатели поворота, стоп-сигналы, фонари заднего хода и др.) и различные реле управления ими. Система информации и контроля включает в себя датчики и указатели давления, температуры, уровня топлива в баке, спидометр, тахометр, сигнальные (контрольные) лампы и пр. Электропривод (электродвигатели, моторедукторы, мотонасосы) находит все большее применение в системах стекло- очистки, отопления, вентиляции, предпускового подогрева двигателя, подъема и опускания антенны, блокировки дверей и в стеклоподъемниках. Используется разнообразная коммутационная и защитная аппаратура: выключатели, переключатели, реле различного назначения, контакторы, предохранители и блоки предохранителей, соединительные панели и разъемные соединения.
Автоэлектроника отечественных автомобилей и мотоциклов обозначается девяти- или десятизначными цифровыми номерами с точкой, проставляемой между вторым и третьим или третьим и четвертым знаками: 00.0000000 — полный номер базовой модели изделия в сборе, его узлов и де-талей;
000.0000000 — полный номер модификации изделия, его узлов и деталей, в которых:
· 00 — первые два знака обозначают порядковый номер модели агрегата или узла (первая модель начинается с 11);
· 0 — третий знак — модификацию изделия (при отсутствии модификации этот знак опускается);
· точка отделяет номер модели или модификации изделия от номера типовой группы или подгруппы и номера детали;
· 0000 — номер типовой группы или подгруппы (00 или 0000);
· 000 — порядковый номер детали в пределах типовой подгруппы, устанавливаемый в соответствии со спецификациями типовых деталей автомобилей и прицепов и номерными книгами по обозначению деталей на предприятиях.
Номера и наименование типовых деталей и узлов отдельных приборов электрооборудования устанавливает отраслевая нормаль ОН 025 215—69 — Спецификация типовых деталей электрооборудования.
Пример. Обозначение модели генератора мощностью 350 Вт, 12 В: 133.3701 — сокращенное обозначение третьей модели и третьей модификации генератора;
· 13 — порядковый номер третьей базовой модели генератора;
· 3 — третья модификация базовой модели;
· 3701 — типовая подгруппа «Генератор».
Полное обозначение деталей и узлов, составляющих данный генератор — 133.3701000, а его базовой комплектации — 133.3701010.
Лекция 6
Тема лекции
Источники энергии. Система зажигания
План лекции
6.1 Общие сведения об электрооборудовании автомобиля.
6.2 Генератор переменного тока.
6.3 Аккумуляторная батарея.
6.4 Назначение системы зажигания, типы систем зажигания.
6.5 Принцип преобразования тока низкого напряжения в ток высокого напряжения.
Содержание лекции
6.1 Общие сведения об электрооборудовании автомобиля
Электрооборудование автомобиля представляет собой совокупность электрических приборов и аппаратуры, обеспечивающих нормальную работу автомобиля.
В автомобиле электрическая энергия используется для пуска двигателя, воспламенения рабочей смеси, освещения, Сигнализации, питания контрольных приборов, дополнительной аппаратуры и т.д. Электрооборудование автомобиля включаете себя источники и потребители тока. Для соединения источников и потребителей тока применяется однопроводная система. Вторым проводом является масса автомобиля (его металлические части), с которой соединяются отрицательные полюса электрических приборов. Питаются электрические приборы постоянным током напряжением 12 или 24 В (автомобили с дизелями).
Упрощенная схема общей электрической системы электрооборудования автомобиля и соединения приборов без учета их действительного расположения на автомобиле показана на рис. 6.1.
Рис. 6.1. Принципиальная упрощенная схема электрооборудования автомобиля:
1 — аккумуляторная батарея; 2 — стартер; 3 — приборы системы зажигания; 4 — приборы системы освещения; 5 — приборы системы сигнализации; 6 — контрольные электроприборы;
7 — дополнительная аппаратура; 8 — генератор; 9 — регулятор напряжения
Источники тока обеспечивают электроэнергией все потребители автомобиля. Источниками тока на автомобиле являются генератор и аккумуляторная батарея. К источникам тока отнесены также и приборы их регулирования.
6.2 Генератор переменного тока
Генератор переменного тока – трехфазная 12-полюсная синхронная электрическая машина с блоком полупроводниковых выпрямителей – кремниевых диодов, преобразующих переменный ток в постоянный. При использовании данного генератора упрощается конструкция реле-регулятора, так как в этом случае не требуется реле обратного тока и ограничитель силы тока.
Генератор состоит из статора, ротора, двух крышек 2 и 13, вентилятора 7 и шкива 10. Сердечник 15 статора, являющийся магнитопроводом, набран из отдельных изолированных стальных пластин. На внутренней стороне статора имеется восемнадцать выступов, на которых установлены катушки. Они распределены на три фазы (группы) по шесть последовательно объединенных катушек, соединенных по схеме звезда (рис 6.2, б). Другие концы фаз клеммами 16 (рис 6.2, а) присоединены к блоку 17 кремниевых диодов выпрямителя. При этом каждая фаза связана с двумя диодами разной полярности (рис 6.2, б).
Рис. 6.2. Генератор переменного тока
На валу 9 (рис 6.2, а) ротора напрессованы втулка 12, полюсные наконечники 14 и изоляционные втулки 18 контактных колец 1. На втулке между полюсными наконечниками расположена обмотка 6 возбуждения. Концы обмотки 6 припаяны к контактным кольцам, к которым прижимаются щетки 4, находящиеся в щеткодержателе 3. Одна щетка соединена с корпусом генератора, а вторая изолирована от него и соединена с клеммой Ш. Полюсные наконечники имеют по шесть полюсов разной полярности (М и 5), образующих двенадцатиполюсную магнитную систему.
При вращении ротора магнитные силовые линии пересекают обмотку статора, возбуждая в ней ЭДС, переменную по величине и направлению. Обмотка 6 возбуждения генератора при пуске двигателя получает питание от аккумуляторной батареи, а во время работы двигателя – от выпрямителя. Генератор имеет три выводные клеммы положительную – для соединения с аккумуляторной батареей и нагрузкой, шунта Ш – для соединения с клеммой Ш регулятора напряжения; отрицательную – для соединения с корпусом автомобиля и регулятором напряжения.
6.3 Аккумуляторная батарея
Аккумуляторная батарея преобразует химическую энергию в электрическую.
Аккумуляторная батарея на автомобиле питает потребители электрического тока при неработающем или работающем с малой частотой вращения коленчатого вала двигателе. На автомобилях применяют свинцово-кислотные аккумуляторные батареи, обладающие небольшим внутренним сопротивлением и способные в течение нескольких секунд отдавать ток в несколько сот ампер, который необходим для пуска двигателя стартером. Аккумуляторная батарея характеризуется емкостью, т.е. количеством электрической энергии, которую может отдать батарея при разряде от полностью заряженного состояния до предельно допустимого разряженного.
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.
Электрооборудование автомобиля
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.
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:
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.
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.