Электрическое оборудование двигателе автомобиля

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.

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.

Источник статьи: http://electrosam.ru/glavnaja/slabotochnye-seti/oborudovanie/elektrooborudovanie-avtomobilia/

Электрооборудование автомобиля

Совокупность систем и приборов, потребляющих электрический ток от его источников, составляют электрооборудование автомобиля. Все важные функции, такие как, запуск двигателя, поджег топлива, система сигнализации и освещения, и многие другие, осуществляются с помощью электроэнергии. Приборы присоединяются к источнику одним проводом (это — положительный полюс), а вторым заземляются на металлических частях корпуса авто (отрицательный полюс). Ток в приборах проходит под напряжением 12 вольт (для бензинового двигателя) и 24 вольта (для дизельного).

Приборы электрооборудования автомобиля

В автомобиле вырабатывают и генерируют электрический ток комплекс приборов электрооборудования. В него входят:

Генератор – состоящий из трех фаз, агрегат с электрическим активатором. Он призван перерабатывать производимую мотором механическую энергию в электрический ток. При включенном двигателе, он обеспечивает направленный ток в приборы и заряжает аккумулятор. Он состоит из:

— статора, индуктирующего на катушке ток

— ротора. Он встроен в шарикоподшипниках, которые получают вращательный импульс от коленвала, проходящий по обмотке электрический ток создает магнитную силу, индуцирующую электриеский ток на катушке статора.

Аппарат регулировки вольтности. Коленвал работает с непостоянной частотой. Чтобы напряжение не скакало, нужен стабилизатор. При скачках напряжения, якорь вибрирует, заставляя электрическую цепь прерываться, включая и выключая из нее добавочное звено, стабилизируя необходимое постоянство в цепи. Для предотвращения искрения применяют дроссель. Поддержание постоянного напряжения может осуществляться с помощью микроэлектронных регуляторов.

Итак, с помощью генератора аппарата достигается независимость постоянного напряжения от переменчивости вращения коленвала.

Батарея аккумулятора. Он питает приборы при не запущенном моторе. В ней происходит преобразование энергии химических реакций в электрическую энергию. Благодаря низкому сопротивлению, он может быстро отдавать большой силы ток в стартер, для пуска двигателя.

Одна из основных параметров аккумулятора является его ёмкость – энергию, которую он отдает в период от полной зарядки до абсолютной разрядки. С возникновением изменений в батареи (изношенности, уменьшение количества кислоты и др.), ёмкость уменьшается.

Корпус представляет собой пластмассовый короб, со встроенными последовательно соединенными электродами, разделенными изолирующими стенками. Каждая секция снабжена резьбовой воронкой, для проверки и доливания аккумуляторной жидкости. Как и любая другая батарея, имеет два противоположных полюса (+ и -).

Химически активный элемент аккумулятора (кислота) требует соблюдения правила безопасности. Запрещается близко подносить источник открытого огня. Избегайте попадания электролита на кожу и в глаза.

Основное электрооборудование в авто

Электрический автостартер

Обычно электростартер потребляет ток в 12 вольт, на мощных двигателях ставят второй аккумулятор, увеличивая напряжение вдвое. Сила пока в цепи соответственно падает (ведь оно обратно пропорционально напряжению), что уменьшает ненужный перегрев проводки.

Зажигание

Сама система состоит из:

— катушки, увеличивающей напряжение до 20 киловольт. Представляет собой, обмотанные медной проволокой, стальные пластины. Алюминиевый остов наполнен маслом, создающим защиту катушке. Снаружи присоединено сопротивление, синхронизирующее подачу тока с частотой вращения коленвала.

— распределитель, состоящий из устройства прерывания и замыкания подачи тока на цилиндры. Крайние электроды соединены со свечами, а срединный подсоединен проводами к катушке зажигания. Через центральный электрод ток поступает к ротору. Есть на каркасе распределителя конденсатор и регулятор, предназначенные для защиты от чрезмерного нагревания и увеличения показателя напряжения. Вал распределителя получает вращательные импульсы от шестерни насоса, который, в свою очередь, начинает вращаться с началом оборотов коленвала.

— датчик. По разные стороны от щели данного прибора расположены элемент и магнит, с постоянным магнитным полем, а внутри расположен замыкатель. Суть работы этой конструкции заключается в создании магнитных импульсов, которые, после подачи на коммутатор, преобразовываются в электрические.

— коммутатор. Выключает цепь при размыкании прерывателя, преобразовывает магнитные импульсы в электрические с помощью обмотки.

— свечи. Подают искру в цилиндр двигателя. Имеют маркировку. Чаще всего используют неразборную ее разновидность, отличающейся высокой степенью надежности и эксплуатационного срока.

— выключатель. Он связан с сигнализацией и препятствует случайному включению стартера при запущенном моторе.

Совокупность осветительных приборов

Основным призванием данных элементов автомобиля служит: освещение полосы дороги и прилегающего пространства ночью и в непогожие дни, ограничение и демонстрация очертаний транспортного средства, оповещение о своих намерениях (сигнальная функция).

Принято использование в освещении разных цветов света: красный — для сигнализации об опасности, желтый – предупредительный и белый – в нейтральных ситуациях. Цвет света регламентируется стандартами ООН.

Благодаря созданию технологии компьютерного контроля, разработчики имеют возможность использовать в своих моделях многообразие форм и конструкций дизайна осветительных элементов. К ним относятся: фонари и фары, приборы освещения внутри автомобиля, лампы света различных конструкций приборов, выключатели, датчики, предохранитель.

Фара – это лампа, с направленным световым пучком. Устанавливается в переднем сегменте машины для освещения пути. Обычно имеют механизм изменения направления светового пучка, необходимого для предотвращения ослепления водителя встречного транспорта. Так называемый, дальний свет переключается на ближний (световой поток направляется вниз). С появлением особых видов фар, с компьютерной регулировкой интенсивности и направления света, отпадает необходимость ручного переключения света.

Фонари габаритные. Только белого цвета. Очерчивает габариты авто и предупреждает о намерении начать движение.

Противотуманники. Его расширенный световой поток усиливает освещенность полотна дороги, особенно в затуманенных условиях, обильном дождевом потоке, обильном снегопаде. Однако, днем при плохой видимости, не рекомендуется включать основные фары. Это приводит к ослеплению, отраженным от тумана, светом. А при ясной погоде ночью, не стоит использовать его наряду с дальним светом – это уменьшат дальность освещения.

Есть еще пара видов переднего освещения – внедорожное (в быту его еще называют «люстра», устанавливают на крыше) и фара – искатель, с мощным световым потоком, запрещено использование в населенных пунктах и при встречном движении (только для ориентировки в безлюдных зонах).

К световому освещению автомобиля относятся также:

— фонари дневного света и боковые

— стоп – огни, фонарь обгона

— проблесковые маячки устанавливаются на спец технике.

Система сигнализации

Включает в себя поворотники, стоп – сигнал торможения и обратного хода, шумовые сигналы звукомчё.

Измерительно – контрольные элементы

Это лампы уровня горючего в баке, температуры антифризов, давления масла, потенциала аккумулятора, тормозной жидкости. Также, к ним относятся датчики контроля заслонки, освещения, раздаточной коробки, обогрева стекол и другие. Все они выведены на панель приборов в салоне.

Источник статьи: http://elm327.club/remont-i-obsluzhivanie-avto/elektrooborudovanie-avtomobilya.html