Глава 5. Электрооборудование

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.

 

Электрооборудование автомобиля

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.

 

Длительные потребители - это система охлаждения, система освещения, системы активной безопасности, система пассивной безопасности, система отопления и кондиционирования, противоугонные системы, аудиосистема, система навигации.

 

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.

 

Практически всегда для питания бортовых электроприёмников используется постоянное напряжение. На ранних автомобилях использовалось напряжение 6 В, сейчас преобладает напряжение 12 В на легковых автомобилях и лёгких грузовиках и 24 В на тяжёлых грузовиках и автобусах с дизельными двигателями.

 

Проводка обычно однопроводная — в качестве второго провода используется «масса» — металлические кузов и рама автомобиля. Это упрощает и удешевляет проводку, но снижает её надёжность в отношении коротких замыканий. К корпусу («массе») автомобиля подключают, как правило, отрицательные клеммы источника электроэнергии, это снижает коррозию металлических элементов кузова.

 

Напряжение бортовой сети достаточно условно. Если указано, что сеть 12-вольтовая, то на клеммах генератора напряжение будет приблизительно 13, 7 — 14 вольт, в зависимости от модели автомобиля и настройки регулятора напряжения.

 

На подавляющем большинстве современных автомобилей источником питания является синхронный генератор трёхфазного переменного тока с приводом от основного двигателя; трёхфазный переменный ток с генератора поступает на встроенный трёхфазный выпрямитель и схему регулятора напряжения — в современных автомобилях регулятор напряжения встроен в корпус генератора. Для постоянного и непрерывного питания части потребителей при неработающем двигателе, таких как освещение, автомагнитола, стоп-сигналы, противоугонная сигнализация, а также для полного запитывания всех систем автомобиля при запуске двигателя, служит автомобильный аккумулятор. После запуска двигателя аккумулятор подзаряжается от генератора, а в дальнейшем он работает в буфере с генератором, сглаживая перепады напряжения при подключении мощных потребителей. Мощность генератора современного легкового автомобиля среднего класса лежит в пределах около 700—800 Ватт.

 

На старых автомобилях использовались генераторы постоянного тока, имевшие большие размеры и массу в сравнении с трёхфазными генераторами; для поддержания постоянства напряжения использовался реле-регулятор, состоящий из трёх устройств — регулятор напряжения, ограничитель тока и реле обратного тока.

 

В ряде случаев на автомобилях специального назначения, а также на бронетанковой технике устанавливают дополнительный генератор с приводом от отдельного двигателя внутреннего сгорания (т. н. вспомогательная силовая установка), что позволяет снабжать потребителей электроэнергией независимо от работы основного двигателя.

 

Автомобильные световые приборы делятся на наружные и внутренние.

К наружным относятся фары (с ближним и дальним светом), габаритные огни, указатели поворота (совмещены с аварийной сигнализацией), стоп-сигналы, фонари заднего хода, фонари освещения номерного знака, противотуманные фары, в некоторых случаях — декоративные лампы.

К внутренним относятся лампы освещения салона, подкапотная лампа, лампа освещения багажника, лампа освещения перчаточного ящика, лампы подсветки приборной панели и др.

 

Аккумулятор

Аккумулятор является одним из важнейших устройств автомобиля. От его характеристик и состояния зависят безотказный запуск двигателя в любых климатических условиях и надежность функционирования электрооборудования автомобиля.

 

Автомобильные аккумуляторы, типы, виды, основные характеристики

Работа всех аккумуляторов основана на преобразовании электроэнергии в химическую во время заряда и химической энергии в электрическую при разряде. Для преобразования используются окислительно-восстановительные электрохимические реакции, протекающие на электродах аккумулятора, погруженных в электролитический раствор. Положительный электрод называют анодом, а отрицательный – катодом.

Побочной реакцией при работе аккумулятора является электролиз воды в электролите. В ходе электролиза водород выделяется на катоде, а кислород на аноде. Это приводит к уменьшению количества воды в электролите. Особенно интенсивно процесс электролиза протекает, если продолжать заряжать уже заряженный аккумулятор. Усиленное выделение при этом водорода и кислорода создает гремучую смесь, которая может взорваться от малейшей искры.

 

В зависимости от используемого электролита аккумуляторы делят на кислотные и щелочные. А в зависимости от материала электродов на свинцовые, никель- кадмиевые, никель- цинковые и др. Наибольшее распространение получили свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы. Электролитом в этих аккумуляторах является раствор серной кислоты.

 

Кроме того, аккумуляторы делятся на обслуживаемые, малообслуживаемые и необслуживаемые.

⇐ Предыдущая78910111213141516Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Взрывозащищенное электрооборудование
2. Вспомогательное электрооборудование