Часть 3. Электрооборудование

Источники и потребители электроэнергии

Электрооборудование обеспечивает работу большин­ства систем автомобиля и снабжает током потребители электроэнергии. К потребителям электрической энергии относятся:

- система пуска двигателя (стартер);

- система зажигания (у бензиновых и газовых двигате­лей; описание и работа этой системы рассмотрены в части 2 настоящего издания);

- система освещения (снаружи машины - фары и фо­нари, лампы освещения номерного знака, внутри - пла­фоны, лампы, освещающие приборный щиток, подка­потное освещение и т.д.);

- система световой сигнализации (указатели поворота, стоп-сигналы, фонари заднего хода); система звуковой сигнализации; -контрольно-измерительные АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ приборы (амперметр, указатель температуры

охлаждающей жидкости, сигнализатор включения сто­яночного тормоза и т.д.);

- дополнительное оборудование (вентилятор, стекло­
очиститель, магнитола, прикуриватель, система обо­грева заднего стекла, электростеклоподъемники
и многие другие приборы, которые вы можете подклю­
чать через гнездо прикуривателя).

Работу всех перечисленных потребителей тока обес­печивают всего два источника электрической энер­гии: генератор и аккумуляторная батарея (рис. 3.1).

Генератор

Главный источник электроэнергии - генератор, приво­димый в действие двигателем транспортного средства. Он преобразует механическую энергию двигателя в электрическую. Вал автомобильного генератора че­рез ремень посредством шкива соединяют с вращаю­щимся валом двигателя, и работающий двигатель «за­ставляет» генератор вырабатывать ток. Генератор со­стоит из элементов, показанных на рис. 3.2. Автомобильный генератор устанавливают на двигате­ле на специальном кронштейне. Надежная работа ге­нератора зависит от степени натяжения ремня приво­да (регламентируется заводом-изготовителем). Натя­жение регулируется перемещением генератора в пазах кронштейна.

При работающем двигателе генератор питает электри­ческим током все потребители, а также подзаряжает аккумуляторную батарею.

Как уже говорилось, генератор связан с коленчатым валом двигателя посредством ременной передачи. Следовательно, чем выше обороты двигателя, тем больше оборотов совершает ротор (вращающаяся часть) генератора. Напряжение, вырабатываемое генератором, напрямую зависит от оборотов ротора. Автомобильный двигатель, работая на повышен­ных оборотах, вполне может «заставить» генератор вырабатывать напряжение, превышающее необхо­димый предел. А это приведет к выходу из строя по­требителей и порче электроцепей. Для ограничения вырабатываемого генератором напряжения и под­держания его в установленных рамках используют регулятор напряжения (см. рис. 3.1). Он поддер­живает постоянное напряжение вырабатываемого генератором тока при переменной частоте враще­ния коленчатого вала двигателя. Современные авто­мобили оборудованы малогабаритными бесконтакт­ными микроэлектронными регуляторами напряже­ния, которые либо встроены в генератор и объеди­нены в одном узле со щеткодержателем, либо уста­новлены отдельно в подкапотном пространстве.

 

УЧЕБНИК ПО УСТРОЙСТВУ ЛЕГКОВОГО АВТОМОБИЛЯ Стр.36

Второй источник электроэнергии - аккумуляторная батарея. Она превращает химическую энергию в элек­трическую.

Оба источника энергии обеспечивают также зажигание рабочей смеси в цилиндрах бензиновых и газовых дви­гателей, т.е. работу систем зажигания этих двигателей. Источники электроэнергии связаны с потребителями проводами. На автомобилях применяется однопроводная система, при которой положительные полюса источников и потребителей, работающих только на по­стоянном токе, соединены между собой изолирован­ными проводами. Отрицательные же полюса соединя­ются через металлические части автомашины, называ­емые «массой». Применение однопроводной системы упрощает схему электрооборудования и позволяет су­щественно сэкономить на проводах. Большинство электрических цепей защищено плавкими предохранителями. Перед началом эксплуатации свое­го автомобиля выясните, где расположен блок предо­хранителей; если имеются предохранители, располо­женные вне блока, определите их местонахождение. Кроме того, выясните номинал предохранителей и имейте их в запасе. Прежде чем заменить перегорев­ший предохранитель, следует отключить «массу» от ак­кумуляторной батареи и выяснить причину выхода его из строя. Аккумуляторная батарея

Аккумуляторная батарея - источник постоянного тока, предназначенный для пуска двигателя стартером, для питания прочих потребителей при неработающем (или работающем на малых оборотах) двигателе (рис. 3.3). Аккумуляторная батарея преобразует химическую энергию в электричество, являясь источником электро­энергии автомобиля.

Если взять две свинцовые пластины и опустить их в слабый раствор серной кислоты в воде (электро­лит), то через некоторое время, подсоединив пласти­ны к зажимам источника тока (донора), например ге­нератора, мы обнаружим, что через аккумулятор течет электрический ток. Между веществом пластин и кис­лотой произошла химическая реакция. Вследствие этого аккумулятор зарядился, т.е. сам превратился в источник тока. Отсоединив теперь аккумулятор от генератора и соединив с потребителем энергии, можно отбирать накопленную им электроэнергию или, иными словами, разряжать аккумулятор. Этот процесс можно повторять многократно: при рабо­тающем генераторе происходит накапливание электри­ческой энергии (заряд), а при неработающем генерато­ре - отдача запасенной энергии на питание потребите­лей (разряд).

 

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ стр37

Простейший аккумулятор, состоящий из двух пластин (положительной и отрицательной), объединяют в аккумуляторную батарею, соединяя пла­стины последовательно друг с другом. На легковых автомобилях применяют аккумуляторные батареи, вырабатывающие постоянный ток напряже­нием 12 В. Полностью заряженный свинцовокислотный аккумулятор имеет напряжение, равное 2,0-2,1 В. Поэтому для получения источника тока напряжением 12 В последовательно соединяют шесть аккумулято­ров, которые образуют батарею. Свинцово-кислотная стартерная аккумуляторная бата­рея, применяемая на автомобилях, позволяет получить ток разрядки, в 3-5 раз превышающий номинальную емкость батареи.

0 емкости аккумуляторной батареи информирует ее маркировка. Например, на многие легковые автомо­били устанавливают батареи 6СТ-55. Расшифруем маркировку аккумуляторных батарей: б - это количество двухвольтовых аккумуляторов в батарее;

СТ - указывает на то, что данная батарея стартерного типа, т.е. ей не страшны значительные разрядные токи, необходимые для работы пускового электродвигателя, известного всем как стартер;

55 - номинальная емкость батареи в ампер-часах (А-ч) при 20-часовом непрерывном режиме разряда. На автомобилях ГАЗ, УАЗ предусмотрена установка батареи емкостью 60 А-ч (ее маркировка - бСГ-60). Кстати, на автомобиле следует приме­нять батарею именно той емкости, какую установил завод-из­готовитель. Мнение о том, что чем больше емкость аккумуля­тора, тем больше из него можно выдавить пусков двигателя, непрофессионально и ошибочно, когда речь идет не о разо­вом применении батареи повышенной емкости, а о постоян­ной эксплуатации автомобиля с ней. Такая эксплуатация при­ведет к хроническому недозаряду аккумуляторов батареи со всеми вытекающими последствиями. Далее в маркировке батареи используются только буквы. Они информируют о материале корпуса бата­реи, а также об особенностях конструктивного ис­полнения и поставки:

А - обозначает материал корпуса батареи (полипропи­лен с общей крышкой);

Э - эбонитовый (большинство старых аккумуляторов имели именно такие корпуса); Т - термопластичная пластмасса; М - с сепараторами из мипласта; Р - с сепараторами из мипора; Л - необслуживаемая; 3 - поставляется заряженной; Н - поставляется неухозаряженной. Современные аккумуляторные батареи выпускают чаще всего в необслуживаемом исполнении. Несмотря на это, они требуют к себе со стороны во­дителя определенного внимания. Батарея не подве­дет в том случае, если перед эксплуатацией ее по­верхность не загрязнена, а сама она надежно за­креплена на автомобиле, полностью заряжена, плот­ность и уровень электролита находятся в установ­ленных пределах.

 

Стр.38

УЧЕБНИК ПО УСТРОЙСТВУ ЛЕГКОВОГО АВТОМОБИЛЯ

 

Электролит получают, растворяя серную кислоту в во­де. В процессе эксплуатации автомобиля уровень эле­ктролита может понижаться из-за выкипания воды. Следовательно, восстанавливаем необходимый уро­вень, доливая дистиллированную воду. В 1 л электролита заряженного аккумулятора содер­жится 500 г чистой серной кислоты и 800 г воды. Важ­ным параметром аккумуляторной батареи является плотность электролита.

Нормальная плотность электролита полностью заря­женной батареи - 1,28-1,29 г/см³ при температуре окружающего воздуха 15 °С. Летом плотность пони­жают до значений 1,24-1,27 г/см³, а зимой из-за опасности замерзания электролита повышают до 1,31 г/см³. Вы, наверное, уже догадались, что тем­пература замерзания электролита зависит от его плотности, а последняя - от степени заряженности батареи (табл. 3.1).

Плотность измеряют специальным прибором - арео­метром (рис. 3.4).

Если выяснилось, что батарея разряжена зимой на чет­верть, а летом наполовину (с помощью таблицы опреде­лим плотность электролита -1,24 и 1,21 г/см³ соответст­венно), то батарею необходимо зарядить. Автомагазины предлагают широкий выбор зарядных устройств. Обра­тите внимание на то, что существуют как зарядные, так и пускозарядные устройства. Главной особенностью пу-скозарядных устройств является возможность не только подзарядки аккумуляторной батареи, но и пуска двига­теля при разряженной батарее. Стоят эти устройства до­роже и, как правило, занимают больше места. Если вы можете принести батарею к зарядному устройству, то для пуска двигателя необходимо иметь рядом с авто­мобилем розетку 220 В. Поэтому, взвесив все плюсы и минусы указанных устройств, вы можете купить себе именно то устройство, которое вам действительно необ­ходимо.

Основа текущего ухода за аккумуляторной батареей -это поддержание в чистоте ее поверхности, дабы не дать возможности малым токам, использующим загрязнен­ную поверхность для своего движения, разрядить ее. Загрязненную поверхность протирают кальцинирован­ной содой или 10%-ным раствором нашатырного спирта, после чего вытирают сухой и чистой ветошью. Кроме того, необходимо обращать внимание на надеж­ность крепления наконечников (клемм) проводов и их чистоту, на состояние полюсных штырей батареи. Окисление этих элементов увеличивает сопротивление в электрических цепях иногда до такой степени, что стартер не может пустить двигатель. Аккумуляторные батареи опасны для здоровья (при наруше­нии правил обращения с ними) по следующим причинам:

- батареи содержат серную кислоту, которая может причи­нить ожоги при попадании на открытые участки тела;

- батареи выделяют взрывоопасный горючий газ;

- напряжение и емкость аккумуляторных батарей достаточны, чтобы в определенных условиях нанести человеку поражение электрическим током.

Система пуска двигателя

Система пуска предназначена для проворачивания коленчатого вала двигателя с частотой, достаточной для образования, сжатия и воспламенения смеси,

 

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕстр.39

 

 

нормальной работы остальных систем дви­гателя. Основное требование к данной системе -обеспечение быстрого и надежного пуска двигателя при низких температурах. Энергоемкость системы должна обеспечивать необходимое число повтор­ных пусков и быстро восстанавливаться при работе двигателя.

Схема подключения стартера (для пуска двигателя) в электрическую цепь автомобиля показана на рис. 3.5. Система пуска двигателя состоит из:

- аккумуляторной батареи;

- цепи стартера;

- стартера с тяговым реле и механизмом привода;

- реле включения стартера;

- выключателя зажигания.

Стр.40

УЧЕБНИК ПО УСТРОЙСТВУ ЛЕГКОВОГО АВТОМОБИЛЯ

 

Стартер (рис. 3.6) - электродвигатель постоянного то­ка (как правило, последовательного возбуждения), предназначенный для пуска автомобильного двигате­ля. Основная задача стартера - сообщить коленчатому валу двигателя ту минимально необходимую частоту вращения (50-100 мин¹), при которой двигатель нач­нет устойчиво работать. При понижении температуры окружающего воздуха для пуска двигателя необходимы повышенные обороты коленчатого вала. Итак, водитель расположился за рулем автомобиля, вы­полнил все необходимые подготовительные операции и теперь приступает к пуску двигателя. Для этого он поворачивает ключ в замке зажигания до момента замыкания контактов электроцепи старте­ра, после чего раздается характерный, всем знакомый шум включившегося стартера и двигатель пускается. Что же происходит в этот короткий промежуток време­ни со стартером? Рассмотрим этапы его работы подроб­нее (рис. 3.7).

1.Подготовительный этап - стыковка стартера с колен­чатым валом двигателя.

После того как водитель ключом замкнул в замке зажи­гания соответствующие контакты, якорь тягового реле под действием магнитного поля обмоток через рычаг перемещает муфту привода до зацепления шестерни с венцом маховика двигателя.

2.Основной этап - пуск двигателя.

Подвижный контакт тягового реле замыкает цепь «ак­кумуляторная батарея-стартер», после чего начинается работа стартера в качестве электродвигателя: его якорь через шестерню вращает коленчатый вал двигателя, обеспечивая его пуск.

3.Заключительный этап - расстыковка стартера с ко­ленчатым валом работающего двигателя.

После пуска двигателя водитель отпускает ключ зажи­гания и тяговое реле под действием возвратной пружи­ны расстыковывает коленчатый вал двигателя со стар­тером, возвратив шестерню в первоначальное положе­ние (втянув в себя).

Если после пуска двигателя стартер будет продолжать работать (например, обучающийся вождению не отпус­тит своевременно ключ зажигания или по какой-либо другой причине), то для того, чтобы стартер не вышел из строя, в его конструкции предусмотрена специальная муфта, которая передает вращение только в одну сторо­ну: от стартера к маховику двигателя (рис. 3.8). Муфта не позволит двигателю, набравшему значительные обо­роты (800-6000 мин¹), вывести стартер из строя.

Приборы освещения, световой и звуковой сигнализации

Приборы освещения, световой и звуковой сигнализа­ции - потребители тока, отвечающие за безопасность и комфортабельность поездки. Они рассчитаны на ток напряжением 12 В. Водитель управляет ими с помощью рычажных и кнопочных переключателей. Приборы освещения автомобиля должны быть включе­ны в темное время суток, в условиях недостаточной видимости, а также в светлое время суток для обозначе­ния транспортного средства при буксировке (на букси­рующей машине необходимо включить ближний свет фар) и в случаях, регламентированных пп. 19.4 и 19.5 Правил дорожного движения. К осветительным приборам относятся:

- фары ближнего и дальнего света (у большинства совре­менных автомобилей они совмещены в едином блоке);

- передние и задние габаритные фонари (при наличии блока фар передние габаритные фонари обычно нахо­дятся в нем);

- лампы освещения государственного регистрационно­го знака;

- плафоны освещения салона автомобиля;

- лампы освещения подкапотного пространства и ба­гажника.

Возможно дооборудование автомобиля: спереди - дву­мя противотуманными фарами (белыми или желтыми), сзади - одним или двумя противотуманными фонарями красного цвета.

Блок-фары (рис. 3.9) в настоящее время устанавливают на большинство отечественных и зарубежных легковых автомобилей. Они имеют прямоугольную или трапецеи­дальную форму и состоят из пластмассового корпуса, стеклянного рассеивателя с линзами и призмами, ме­таллического отражателя с зеркальной поверхностью, корректирующего экрана и двух ламп: малой - для обозначения наружных размеров автомо­биля (лампа габаритного света); большой - для освещения дороги (с нитями ближнего и дальнего света).

В едином корпусе блок-фары расположен также фо­нарь указателя поворота оранжевого цвета. Водитель включает габаритные огни, указатели поворо­та, ближний и дальний свет фар специальными кнопоч­ными и рычажными переключателями. В заднем фонаре автомобиля (рис. 3.10) распложены следующие лампы:

- габаритного света (закрыта рассеивателем красного цвета и включается совместно с передними габаритны­ми огнями);

- стоп-сигнала с красным рассеивателем;

- указателя поворота с оранжевым рассеивателем;

- заднего хода с белым рассеивателем.

Приборы сигнализации информируют участников до­рожного движения о намерениях водителя: предстоя­щем изменении направления движения транспортного средства, маневрировании, торможении, прекращении движения, а также предупреждают об особенностях движения, ослеплении водителя, обозначают транспорт при вынужденной остановке в местах, где остановка за­прещена, и при дорожно-транспортном происшествии. Приборы сигнализации состоят из следующих элементов:

- указателей поворота (передних и задних);

- повторителей указателей поворота (боковых);

- стоп-сигналов;

- фонарей заднего хода;

- звукового сигнала.

Указатели и повторители поворота включаются рычаж­ком, расположенным на рулевой колонке слева, и авто­матически выключаются при возвращении руля в поло­жение прямолинейного движения. Стоп-сигналы автоматически включаются при нажатии водителем педали тормоза и выключаются при ее отпу­скании. Допускается установка дополнительных стоп-сигналов, а вот подключение к штатным стоп-сиг­налам задних противотуманных фонарей запрещено. Для включения аварийной сигнализации необходимо нажать кнопку с изображением треугольника. При этом на транспортном средстве начнут одновременно мигать все указатели и боковые повторители поворотов. Води­телю необходимо четко знать расположение этой кноп­ки и уметь ее включать вслепую, так как при ослепле­нии в соответствии с требованиями Правил дорожного движения водитель обязан включить аварийную сигна­лизацию и, не меняя полосы движения, снизить ско­рость и остановиться.

Звуковой сигнал поможет водителю предотвратить до­рожно-транспортное происшествие. Кроме того, с его помощью водитель вне населенных пунктов сможет при обгоне привлечь внимание коллег.

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: