Документ Без Имени Общие сведения и принципиальная схема
электрооборудования
Электрическая энергия на автомобилях используется
для зажигания рабочей смеси в цилиндрах карбюраторного двигателя, пуска
двигателя стартером, питания приборов освещения, световой и звуковой
сигнализации, контрольно-измерительных, радиоприемных и электронных устройств,
а также для питания дополнительного электрооборудования. Для питания
электрической энергией перечисленных потребителей тока в сети
электрооборудования автомобиля смонтирована система электроснабжения. Она
состоит из источников тока — аккумуляторной батареи и генераторной установки,
соединенных параллельно с потребителями тока и между собой. Аккумуляторная
батарея предназначена для питания стартера и приборов системы зажигания при
пуске двигателя, питания потребителей тока при неработающем двигателе или при
малой частоте вращения якоря генератора, поддержания постоянства напряжения в
сети электроснабжения при изменении нагрузки на генератор. На автомобилях
устанавливают свинцово-кислотные аккумуляторные батареи, так как они выдерживают
разрядные токи большой силы (200...600 А) при пуске двигателя (поэтому их
называют стартерными). Генераторная установка является основным источником
тока в системе электроснабжения автомобиля, обеспечивающим питание всех
потребителей и заряд аккумуляторной батареи при работе двигателя с малой,
средней и высокой частотами вращения коленчатого вала. В генераторную установку
входят генератор и устройства, служащие для поддержания необходимых напряжения
и силы тока. На современных автомобилях применяются генераторы переменного
тока при однопроводной системе электроснабжения с номинальным напряжением 12 или
24 В. Вторым проводом явля
Принципиальная схема электрооборудования
автомобиля:
1 — аккумуляторная батарея; 2 — генератор; 3 —
регулятор напряжения; 4 — выключатель зажигания; 5— реле стартера; 6— стартер; 7
— свеча; 8 — распределитель зажигания; 9 — катушка зажигания; 10, 20, 24 —
термобиметаллические предохранители; 11, 14, 16 — указатели соответственно
уровня топлива, температуры охлаждающей жидкости и давления масла; 12, 13, 17 —
датчик соответственно уровня топлива, температуры охлаждающей жидкости и
давления масла; 15 — контрольная лампа указателей поворота; 18 — переключатель
указателей поворота; 19 — реле-прерыватель указателей поворота; 21, 25 —
передние фонари; 22, 23 — фары; 26 — переключатель света фар; 27 — центральный
переключатель света; 28 — контрольная лампа дальнего света; 29 — выключатель
сигналов торможения; 30, 32 — задние фонари; 31 — фонарь номерного знака; 33 —
звуковой сигнал; 34 — электродвигатель стеклоочистителя; 35 — переключатель
электродвигателя стеклоочистителя; 36 — кнопка включения звукового сигнала
ется так называемый корпус («масса») — рама
и другие металли¬ческие детали автомобиля, с которыми соединяются отрицатель¬ные
полюсы источников тока. Для передачи электрической энергии от источников к
потре¬бителям тока служит сеть электроснабжения, состоящая из про¬водов,
соединительных устройств и коммутационных приборов. Расположение в этой сети
источников тока и их соединение с потребителями тока показано на общей
принципиальной схеме электрооборудования (рис. 9.1). Таким образом, автомобиль
осна¬щен сложной системой энергоснабжения с эффективными ис¬точниками тока,
приборами и устройствами электрооборудова¬ния автомобиля, от исправности которых
в значительной степени зависит надежность автомобиля в целом.
Потребители тока, их классификация и
назначение
В зависимости от целевого назначения и
функциональных свя¬зей приборы и устройства, потребляющие электрическую энергию,
подразделяются на системы и группы, являющиеся составными частями общей схемы
электрооборудования автомобилей. Система зажигания предназначена для
своевременного воспла-менения рабочей смеси на всех режимах работы
карбюраторного двигателя. Бесперебойное зажигание рабочей смеси достигается
путем подвода к свечам зажигания тока высокого напряжения, обеспечивающего
температуру разряда до 10 000°С. Повышение степени сжатия и частоты вращения
коленчатого вала современ¬ных двигателей требует увеличения высокого напряжения
до та¬кого значения, при котором энергия искрового разряда между электродами
свечи будет составлять не менее 25...40 МДж. Это обусловливает легкий пуск и
бесперебойную работу двигателя при различных нагрузочных режимах. Для
карбюраторных двигателей наряду с контактной (класси¬ческой) системой широко
применяют контактно-транзисторные и электронные системы зажигания. Система
пуска служит для проворачивания коленчатого вала при пуске двигателя. Для его
подготовки к пуску следует обеспе¬чить вращение коленчатого вала с пусковой
частотой, при кото¬рой создаются необходимые условия для смесеобразования и
вос¬пламенения рабочей смеси. Для этой цели служит электродвига¬тель постоянного
тока — стартер, питаемый от аккумуляторной батареи. Он является основной частью
системы пуска, к которой относятся также устройства предпускового подогрева
двигателей (электрофакельное устройство, жидкостные подогреватели, све¬чи
подогрева воздуха и т.п.). Стартер в период пуска соединяется с помощью зубчатой
передачи с маховиком двигателя и передает мощность, необходимую для
проворачивания коленчатого вала. Стартер является самым мощным потребителем
электрической энергии на автомобиле. Группа контрольно-измерительных приборов
включает в себя при-боры для контроля за работой основных механизмов и систем
двигателя, а также автомобиля в целом. Наибольшее распростра¬нение получили
указывающие (шкально-стрелочные) и сигнали¬зирующие (световые или звуковые)
приборы. Указывающие приборы служат для измерения давления масла или воздуха,
температуры охлаждающей жидкости, уровня топ¬лива, частоты вращения коленчатого
вала (тахометры), пройден¬ного пути и скорости движения (спидометры), силы тока
(ампер¬метры) и напряжения (вольтметры) и др. Сигнализирующие приборы
предназначены для передачи ин-формации водителю световым или звуковым сигналом
(индикато¬ром) о состоянии механизмов двигателя или систем автомобиля (например,
световая индикация перегрева охлаждающей жидко¬сти, утечки тормозной жидкости и
т.д.). По принципу действия контрольно-измерительные приборы подразделяются
на электрические, магнитоэлектрические, термо-импульсные и др. Приборы
освещения и световой сигнализации служат для освещения пути следования
автомобиля в темное время суток, световой сигна-лизации о маневрах, выполняемых
автомобилем, а также для внут¬реннего освещения салона кузова или кабины. К
внешним свето¬вым приборам относятся фары (включая фары ближнего и дальне¬го
света, противотуманные и дополнительные), передние, задние и боковые фонари, а
также фонари освещения номерного знака. Дополнительное электрооборудование
автомобилей имеет вспо-могательное назначение. К нему относятся
стеклоочистители, звуковые сигналы, коммутационные приборы (предохраните¬ли,
выключатели, провода), электроустройства, обеспечивающие отопление и вентиляцию
кузова и кабины, а также устройства, снижающие уровень радио- и телепомех
(резисторы, фильтры, дроссели и т.д.).
Полупроводниковые приборы системы
электрооборудования
В приборах и аппаратах электрооборудования
автомобилей боль¬шое место занимают полупроводники, содержащие различные примеси
алюминия или сурьмы. Примеси уменьшают сопротив¬ление полупроводников,
увеличивая их проводимость. Одно из свойств полупроводников (в отличие от
металлов) — способность резко увеличивать свою проводимость с повышением
температу¬ры. Другое свойство полупроводников — односторонняя проводи¬мость. При
нанесении на поверхность полупроводника некоторых металлов (например, индия,
алюминия и др.) на границе между металлом и полупроводником образуется тончайший
(0,01 мм) изолирующий слой, называемый запирающим слоем. Запирающий слой
свободно проводит ток в одном направле¬нии и почти не проводит ток в обратном
направлении. Это свой¬ство широко используется при изготовлении
полупроводниковых диодов, служащих для преобразования переменного тока в
посто¬янный. Диод (рис. 9.2, а) — двухэлектродный полупроводниковый при¬бор,
который проводит ток только в одном (прямом) направле¬нии. Кристалл 5
полупроводника (кремний или германий) при¬паивают к дну металлического корпуса
6. Затем на кристалл напа¬ивают слой металла 4 с хорошей электропроводимостью. В
месте контакта металла и полупроводника образуется запирающий слой,
Схемы устройства полупроводников:
диода (я) и транзистора (в) и их условные обозначения соответственно (б,
г):
1 — проводник выводной; 2 — крышка; 3 —
герметизирующий изолятор; 4, 7 — электропроводный слой металла; 5 — кристалл
полупроводника; 6 — корпус; 8 — электрод транзистора; Э — эмиттер; К —
коллектор; Б — база
который в одном (прямом) направлении обладает очень малым
сопротивлением, равным десятым долям Ома, а в обратном — сотням и даже тысячам
Ом. Герметизирующий изолятор 3 изолирует от крышки 2 выводной проводник
1. Стабилитрон — кремниевый диод, который обладает свойством проводить ток в
обратном (непроводящем) направлении без разрушения запорного слоя при
определенном напряжении. Транзистор (рис. 9.2, в) — трехэлектродный
полупроводниковый прибор. Средний электрод 8 транзистора, выполненный из
кристалла полупроводника (кремния или германия), называется базой (Б). На две
стороны кристалла наплавляют металл 7с хорошей электропроводимостью (индий и
др.). Наплавленные слои называются электродами. Один из них называют эмиттером
(Э), а другой — коллектором (К). Выводные проводники от базы и эмиттера
изолированы от корпуса, а коллектор соединен с корпусом транзистора. В других
типах транзисторов на корпус может соединятся эмиттер, а коллектор и база
изолированы от корпуса. Транзисторы, диоды и стабилитроны применяют в
транзисторных системах зажигания, регуляторах напряжения генератора,
коммутаторах, измерительных и других приборах.
|