Система электропитания автомобиля – Системы электроснабжения автомобилей. Назначение и состав систем электроснабжения

Система электроснабжения автомобиля.

Система электроснабжения



Общие сведения об электроснабжении автомобиля

Все элементы электрооборудования автомобиля можно разделить на две группы: источники электрического напряжения (или система электроснабжения), и потребители электрической энергии.

Система электроснабжения предназначена для питания всех электропотребителей, выполняющих функции, необходимые для нормальной работы автомобиля. Основу автомобильных систем электроснабжения составляют портативные источники электроэнергии – аккумуляторы и генераторы.

Современный автомобиль оснащен различными устройствами, использующими для своей работы электрическую энергию. Такие устройства называются электропотребителями, которые в совокупности с источниками или накопителями энергии образуют систему электрооборудования автомобиля.

Применение электрических и электронных устройств для функционирования различных систем, приборов, элементов и механизмов автомобиля очень удобно с технической точки зрения, поскольку электроэнергию можно накопить, она легко передается на расстояние, ее легко получить преобразованием других видов энергии, и, что немаловажно – без какой-либо обработки использовать по назначению.

Проблемным остается лишь вопрос накопления электроэнергии впрок, поскольку современные накопители – аккумуляторы (аккумуляторные батареи) – обладают ограниченной емкостью, и не способны обеспечивать функционирование потребителей длительное время. По этой причине автомобили оборудуются электрическими машинами — генераторами, способными преобразовывать механическую энергию в электрическую, отбирая часть механической энергии у работающего двигателя. Полученная таким образом электроэнергия используется для функционирования потребителей при работающем двигателе, а также для пополнения и поддержания необходимого запаса в аккумуляторной батарее.

Основными потребителями электроэнергии в автомобиле являются система зажигания, микропроцессорная система управления впрыском и зажиганием, система пуска двигателя, системы освещения и сигнализации, контрольно-измерительные приборы и различное дополнительное оборудование и устройства. Количество электрооборудования на автомобилях с каждым годом увеличивается, поэтому разработчикам и конструкторам приходится постоянно трудиться над усовершенствованием системы электроснабжения.

Как правило, для питания приборов электрооборудования автомобилей используется электрический ток постоянного напряжения 12 или 24 В. В автомобилях используется параллельное подключение приборов, а поскольку основные элементы автомобиля изготовлены из металла, являющегося хорошим проводником тока, как правило, системы электрооборудования составляются по однопроводной схеме. Вторым проводом в этом случае является металлические детали автомобиля, т. е. его корпус или так называемая «масса».



Для описания работы электрооборудования используется электрическая принципиальная схема (рис. 1.1, а), которая дает полное представление о взаимодействии всех ее элементов и облегчает поиск неисправностей. Главные питающие цепи в принципиальной электрической схеме располагаются горизонтально, а потребители электроэнергии – между ними и «массой» автомобиля.

Схема соединений (рис. 1) показывает действительное расположение элементов электрооборудования на автомобиле и фактическое подключение их в бортовую сеть автомобиля с указанием выхода из пучка каждого провода, расположения переходных колодок, элементов защиты цепи и т. д.

Как правило, к «массе» автомобиля подсоединены отрицательные выводы электросети.

Источниками электроэнергии на автомобиле являются генератор и аккумуляторная батарея, которые включаются параллельно друг другу.

При работающем двигателе генератор является основным источником электроэнергии и обеспечивает электроснабжение потребителей и подзарядку аккумуляторной батареи. При неработающем двигателе функция источника электроэнергии переходит к аккумуляторной батарее, которая также должна обеспечивать надежный пуск двигателя.

Поскольку автомобильные генераторы работают в режимах переменных частот вращения и нагрузок, изменяющихся в широких пределах, для автоматического поддержания электрического напряжения на заданном уровне применяют различные регуляторы напряжения.

***

Принцип работы свинцово-кислотного аккумулятора



k-a-t.ru

1. Система электроснабжения автомобилей

Система
электроснабжения автомобилей и
тракторов состоит из электрического
генератора, регулятора напряжения и
элементов их защиты от возможных
аварийных режимов, а также контроля
работоспособности. Генератор с регулятором
напряжения образуют генераторную
установку. Генераторные установки
выпускаются на номинальные напряжения
14 и 28 В. Напряжение 28 В характерно для
автомобилей с дизелем. Однако на дизельных
автомобилях, например на автомобилях
ЗИЛ 5301 ( Бычок), ЗИЛ 4331, ЗИЛ 133ГЛ, возможна
и двухуровневая система: напряжение
14В непосредственно на генераторе для
электроснабжения основных потребителей,
а 28 В на выходе трансфор-маторно-выпрямительного
блока для подзарядки аккумуляторной
батареи, используемой при пуске
двигателя. 

Система
электроснабжения автомобиля автономна.
Следовательно, система электроснабжения
автомобиля должна вырабатывать количество
электрической энергии, полностью,
покрывающее ее расходование на питание
системы освещения, системы зажигания,
системы пуска и прочих потребителей.
Расход электрической энергии, накопленной
в аккумуляторной батарее, имеющий место
при некоторых эксплуатационных режимах
( пуск, холостой ход и работа двигателя
при малой частоте вращения коленчатого
вала), должен быть возмещен во время
работы автомобиля в других режимах.
Другими словами, система электроснабжения
должна обеспечивать на автомобиле
положительный зарядный баланс. Основой
для расчета зарядного баланса является
токоскоростная характеристика системы
электроснабжения. Токоскоростная
характеристика представляет собой
зависимость максимально отдаваемого
тока от частоты вращения генератора
при напряжении 12 5 или 14 В для 12-вольтовых
систем и 25 или 28 В для 24-вольтовых. 

Система
электроснабжения автомобиля обеспечивает
электроэнергией потребители при работе
их в широких скоростных и нагрузочных
диапазонах.

В систему
электроснабжения автомобиля входит
генератор и защитное, регулирующее
устройство к нему — реле-регулятор. При
установке генератора переменного тока
часто вместо реле-регулятора применяется
только регулятор напряжения без
каких-либо защитных реле. Регулятор
поддерживает заданный уровень напряжения
генератора при значительных изменениях
нагрузки и частоты вращения ротора
генератора. В отличие от стационарных
систем электроснабжения частота вращения
ротора автомобильного генератора
изменяется в чрезвычайно широких
пределах: от 750 — 1000 об / мин в режиме
холостого хода до 8000 — 11000 об / мин на
легковых и 4000 — 6000 об / мин на грузовых
автомобилях при максимальной скорости
движения. Любая частота вращения
генератора может сочетаться с любым
значением нагрузки от минимума до
максимума.

В системах
электроснабжения автомобилей продолжительность
проводящих интервалов выпрямителя в
режиме микроциклирования практически
не зависит от значений сопротивления
аккумуляторных батарей и нагрузки —
продолжительность проводящего интервала
всецело определяется отношением между
ЭДС аккумуляторных батарей и ЭДС
генераторной установки. 

Положительные
качества генератора как элемента системы
электроснабжения автомобиля в полной
мере проявляются лишь тогда, когда все
другие элементы этой системы, в частности
регу — лятор напряжения, отличаются
надежностью, стабильностью работы,
экономичностью и другими качествами.
Поэтому разработке регуляторов напряжения
уделяется большое внимание. Внедрены
в производство контактно-транзисторные
и бесконтактные транзисторные, а главное,
интегральные ( рис. 47) регуляторы
напряжения. Последние имеют меньшие
размеры и массу, чем другие видь
регуляторов, более высокую допустимую
рабочую температуру, что-позволяет
встраивать их в генераторы, а значит,
упростить электрическую схему, увеличить
максимальный ток возбуждения генератора,
стабильность и точность регулирования
напряжения. Немаловажно и то обстоятельство,
что переход на встроенные регуляторы
напряжения дает значительную экономию
металлов, в том числе дефицитных. 

Для
борьбы с указанными выше неполадками
в системе электроснабжения
автомобилей были предложены и
внедреньи регуляторы тока и регуляторы. 

studfiles.net

Cистема энергоснабжения автомобиля

Строительные машины и оборудование, справочник


Категория:

   Электрооборудование автомобилей

Cистема энергоснабжения автомобиля

На рис. 1 приведена схема электрооборудования автомобиля ГАЗ-24 «Волга», в которой без искажения соединений электрические машины, приборы и аппараты распределены в отдельные системы и группы.

Под системой понимают совокупность взаимосвязанных между собой приборов и аппаратов электрооборудования, выполняющих определенные функции при работе автомобиля.

Электрооборудование автомобиля состоит из систем энергоснабжения, пуска, зажигания, освещения и световой сигнализации, контроля и группы вспомогательных приборов, обеспечивающих отопление и вентиляцию кабины и кузова, очистку стекол кузова и фар, звуковую сигнализацию, радиоприем и другие вспомогательные функции.

Бортовая электрическая сеть на автомобилях выполняется по однопроводной схеме соединения потребителей с источниками электрической энергии. Бортовая сеть соединена с плюсовыми зажимами генератора и аккумуляторной батареи. Другим проводом служит корпус автомобиля, т. е. рама, двигатель, кабина и другие металлические узлы и агрегаты автомобиля.

Однопроводная схема позволяет уменьшить число проводов и значительно упрощает монтаж и демонтаж приборов электрооборудования.

Рис. 1. Схема электрооборудоваиия легкового автомобиля
1 — генератор; 2— регулятор напряжения; 3 — свечи зажигания; 4 — подавительные резисторы; 5 — катушка зажигания; 6 — выключатель зажигания и стартера; 7—прерыватель-распределитель; 8 — аккумуляторная батарея; 9 — дополнительное реле стартера; 10 — стартер; 11 — электродвигатель антенны; 12 — кнопка сигналов; 13 — подкапотная лампа; 14, 25, 59 — термобиметаллические предохранители; 15 — розетка; 16 — часы; 17 — прикуриватель; 18 — электродвигатель стеклоочистителя; 19 — электродвигатель отопителя; 20 — электродвигатель обдува заднего стекла; 21 — реле сигналов; 22 — сигналы; 23, 24 — выключатели; 26 — амперметр; 27 — указатель измерителя уровня топлива; 28 — контрольная лампа стояночного тормоза; 29 — контрольная лампа сигнализатора температуры охлаждающей жидкости; 30 — указатель термометра; 31 — указатель манометра; 32 — контрольная лампа сигнализатора аварийного давления масла; 33 — датчик сигнализатора аварийного давления масла; 34 — датчик манометра; 35 — датчик термометра; 36 — датчик сигнализатора температуры охлаждающей жидкости; 37 — выключатель лампы стояночного тормоза; 38 — датчик измерителя уровня топлива; 39 — указатель поворота; 40 — габаритный фонарь; 41 — фара; 42 — главный переключатель света; 43 — дополнительный (ножной) переключатель света; 44 — выключатель стоп-сигнала; 45 — переключатель указателей поворота; 46 — прерыватель указателей поворота; 47 — соединительная панель; 48 — задний фонарь; 49 — выключатель фонаря освещения багажника; 50 — фонарь освещения багажника; 51 — фонарь освещения номерного знака; 52 — лампы освещения приборов; 53 — контрольная лампа дальнего света фар; 54 — контрольная лампа указателей поворота; 55 — выключатель света заднего хода; 56 — плафон; 57 — выключатель плафона; 58 — дверные выключатели плафона

Система энергоснабжения предназначена для питания электрической энергией всех потребителей и поддержания постоянства напряжения в электрической бортовой сети электрооборудования автомобиля. Система должна обеспечить надежную и долговечную работу всех потребителей электрооборудования автомобиля.

Источниками электрической энергии на автомобиле являются генератор и аккумуляторная батарея, включенные параллельно друг другу. Регулирование напряжения генератора в заданных пределах осуществляется регулятором напряжения.

На современных автомобилях применяется система энергоснабжения с генератором переменного тока (рис. 2). В нее входят: генератор переменного тока с встроенным в него выпрямителем, реле-регулятор, аккумуляторная батарея, амперметр и выключатель цепи обмотки возбуждения генератора, конструктивно объединенного с выключателями систем зажигания и пуска.

Рис. 2. Схема системы энергоснабжения с генератором переменного тока:
а — полумонтажная; б – принципиальная

На автомобилях старых моделей применяется система энергоснабжения с генератором постоянного тока.

Система энергоснабжения с генератором переменного тока получила преимущественное применение, так как она обеспечивает большую стабильность регулируемого напряжения при длительной эксплуатации автомобилей, что повышает надежность работы и долговечность приборов электрооборудования.

При неработающем двигателе аккумуляторная батарея является источником электроэнергии для всех систем и приборов электрооборудования. В этот период работы она разряжается, а амперметр указывает силу разрядного тока.

При разряде аккумуляторной батареи происходит превращение химической энергии в электрическую.

При работающем двигателе и включенном выключателе ток, поступающий в обмотку возбуждения, создает магнитное поле, которое при вращении ротора пересекает обмотку статора генератора, и в ней индуктируется переменная э. д. с. Выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный. Когда напряжение генератора будет больше э. д. с. аккумуляторной батареи, ток от выпрямителя поступает в обмотку возбуждения, на все включенные потребители и на аккумуляторную батаоею, осуществляя ее заряд. При заряде аккумуляторной батареи электрическая энергия генератора превращается в химическую, а амперметр в этот период показывает силу зарядного тока.

Читать далее: Стартерные аккумуляторные батареи

Категория: —
Электрооборудование автомобилей

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Ремонт и Доработка» на DRIVE2

При всем многообразии легковых автомобилей, используемых в настоящее время, система электропитания любого из них построена по одной и той же общей структурной схеме. Основные принципы ее построения, так как зачастую неполное их понимание приводит к неправильному определению неисправных элементов, подлежащих замене, и удорожанию ремонта.

Функции, выполняемые системой электропитания авто, по их степени важности:
1. поддержание в работоспособном состоянии аккумулятора автомобиля, для обеспечения необходимого значения тока при запуске двигателя (>200 ампер), т.е. его зарядка
2. питание навесного оборудования двигателя в процессе его запуска и работы (система зажигания, топливный насос, электровентилятор радиатора, электроклапана, датчики, электронные схемы управления и т.д., в зависимости от типа двигателя)
3. питание осветительного и сигнального оборудования автомобиля и сигнальной системы панели управления, электровентилятора обогрева салона
4. питание дополнительного электрического оборудования (автомагнитола, автохолодильник, электроантенна, телевизор, часы, прикуриватель, усилитель и пр.)
Как видно из всего вышеприведенного списка в одной отдельно взятой машине существует большое количество различных устройств, являющихся потребителями электроэнергии.
Для питания авто как правило принято напряжение 12В (в некоторых автомобилях 24В), достаточно низкое значение которого выбрано по соображениям элекробезопасности. Поэтому для автопроводки используются провода такого сечения, чтобы без потерь передать достаточно высокие токи нагрузки до приборов-потребителей энергии.
Так как в процессе эксплуатации автомобиля некоторые устройства отключаются, а некоторые подключаются, нагрузка на систему электропитания меняется. Напряжение же в бортовой сети должно поддерживаться на одном и том же уровне. Для этой цели система питания автомобиля является саморегулирующейся системой и поддерживает напряжение в двенадцативольтовом варианте на уровне 14,2В. Это значение выбрано не случайно. Именно такое напряжение на зажимах аккумулятора позволяет системе как не перезарядить аккумулятор, так и не недозарядить его. Если же напряжение на клеммах аккумулятора при работающем двигателе составляет более 14,5В или менее 13,5В, то система электропитания неисправна и ее надо чинить, иначе аккумулятор прослужит недолго.
Составными элементами системы электропитания автомобиля являются:
1. генератор, как элемент, преобразующий механическую энергию, передаваемую от коленчатого вала двигателя посредством ременной передачи, в электрическую энергию
2. система выпрямителей (диодов) преобразующих переменное трехфазное напряжение, вырабатываемое генератором, в постоянное напряжение 12в, в качестве сглаживающего инерционного элемента (конденсатора) используется аккумулятор
3. регулятор напряжения (таблетка) подключенный двумя выводами (один из них масса) к бортовой сети (т.е. клеммы аккумулятора), двумя другими запитывающий обмотку возбуждения (ротор) генератора через щетки (изнашивающийся элемент). Его функция –поддержание в обмотке возбуждения такого тока, чтобы напряжение в бортовой сети находилось в заданных пределах.
4. аккумулятор, как резервный и пусковой источник энергии.
Как правило, первые три элемента (т.е. генератор, выпрямители, регулятор напряжения) собираются у современных автомобилей в одном навесном блоке, который и называют генератором автомобиля. Но состоит он всегда обязательно из этих трех частей, которые могут выходить из строя и соответственно подлежат ремонту.
Любой источник напряжения (в том числе, и аккумулятор, и генератор) обладает определенным внутренним сопротивлением, в результате чего напряжение на его выходе зависит от нагрузки. Чем больше внутреннее сопротивление, тем сильнее снижается выходное напряжение с увеличением тока нагрузки. Обладают сопротивлением и провода питания, и кузов. Внутреннее сопротивление генератора достаточно велико, но его выходное напряжение поддерживается реле-регулятором. К сожалению, «таблетка» контролирует напряжение на клеммах встроенного выпрямителя (в точке A), а не на клеммах аккумулятора (точка B), и это еще один повод содержать генератор и проводку от него до аккумулятора в порядке. Выходное сопротивление исправного заряженного аккумулятора мало (тысячные доли Ома). На этом, кстати, основан контроль аккумуляторов нагрузочной вилкой — просто, и наглядно. Ток в сотни ампер аккумуляторы разных типов переносят по-разному, но при нагрузке до нескольких десятков ампер снижение напряжения малозаметно.
Как и в любой другой электросистеме при установке дополнительного электрооборудования должно соблюдаться правило баланса мощностей: номинальная мощность источника питания (в данном случае генератор) должна несколько превышать суммарную потребляемую мощность для всех нагрузок. При этом самые мощные нагрузки должны включаться только при работающем двигателе, для предотвращения разряда аккумулятора и сохранения возможности запуска двигателя.
ПРО ПРЕДОХРАНИТЕЛИ
Все плюсовые провода должны быть защищены предохранителями. Выбирать предохранитель, нужно исходя из двух критериев: сечение провода и потребляемый ток. Это нужно в первую очередь для безопасности, во вторую для правильной работы потребителя питания (электрооборудования).

допустимые токи

Также для нормальный работы оборудования, будь то усилитель или электронные часы, необходимо правильно выбрать минусовой провод. Он, кстати, так же влияет на выбор номинала предохранителя!
Минусовой же провод питания системы обычно соединяют с кузовом машины. Он должен быть максимально коротким, а его сечение — не меньше сечения плюсового провода. Соединение с корпусом следует производить через неокрашенный металл кузова. Если кабель заземления имеет меньшее сечение, чем кабель ≪+≫, предохранители устанавливаются исходя из сечения кабеля массы. (Пример: ≪+≫ 50 мм2, ≪масса≫ 20 мм2 ==> предохранитель подбирается под 20-миллиметровый кабель заземления). Данное требование также распространяется на минусовые провода АКБ, независимо от способа подключения аппаратуры! Также хотелось бы, сказать что при соединении»-» на корпус любого оборудования проводом, допустим сечением 1 мм2, подразумевает под собой, что провод такого же сечения будет дополнительно протянут от «-» клемы АКБ на корпус автомобиля!

В таблице приведены значения для перепада напряжений не более 0,5 В. В этой таблице также учтены перепад напряжения на контактах и длина линии заземления (от соединения с кузовом до отрицательной клеммы аккумулятора). Данные в колонке «Мощность» приведены для среднего усилителя с КПД 50%. При использовании усилителей с другим КПД обращайте внимание только на силу тока.

В большинстве случаев отказа электрооборудования причина кроется в плохом контакте электропроводки. И совсем не имеет значения «+» или «-»
Если в случае с «+» проводом всё понятно, то масса это довольно таки проблемный вопрос. При визуальном осмотре всё может быть в порядке, но массы нет. Во многих случаях проблему может решить элементарная очистка клемм от окиси их смазка любой электропроводной смазкой. И как было сказано выше «массы» много не бывает!
В заключении к этой статье можно сделать следующие выводы:
Для правильной работы электрооборудования и во избежании короткого замыкания(или что еще критичнее самопроизвольного возгорания), а также для продления срока службы этого самого оборудования необходимо регулярно
• осматривать и проверять электропроводку автомобиля
• проверять и при необходимости зачищать и смазывать места соединения электропроводки
• по возможности защитить места соединения от попадания влаги и пыли
• использовать провода и предохранители подходящего номинала или немного выше
• объективно оценивать возможности энергооборудования своего оборудования в плане потребления и сохранения энергии
• исключить риск энергопотерь на пути следования тока от источника питания до потребителя
Ну вот, в принципе, и всё! Все эти истины известны давно, и думаю я не для кого не открою Америки. Просто решил немного систематизировать информацию. Возможно, кому-то она пригодится! Надеюсь, что многие хотя бы задумаются. Ну хотя бы те, кто периодически спрашивает почему у них АКБ всё время разряжается, и стартер только напрямую крутит. Конечно в каждом конкретном случае, на всё своя причина! Но первопричина, я думаю, раскрыта в мысли, изложенной мной выше!

P.S. По материалам всемирной паутины.

www.drive2.ru

Система — электроснабжение — автомобиль

Система — электроснабжение — автомобиль

Cтраница 1

Система электроснабжения автомобилей и тракторов состоит из электрического генератора, регулятора напряжения и элементов их защиты от возможных аварийных режимов, а также контроля работоспособности. Генератор с регулятором напряжения образуют генераторную установку. Генераторные установки выпускаются на номинальные напряжения 14 и 28 В. Напряжение 28 В характерно для автомобилей с дизелем. Однако на дизельных автомобилях, например на автомобилях ЗИЛ 5301 ( Бычок), ЗИЛ 4331, ЗИЛ 133ГЛ, возможна и двухуровневая система: напряжение 14В непосредственно на генераторе для электроснабжения основных потребителей, а 28 В на выходе трансфор-маторно-выпрямительного блока для подзарядки аккумуляторной батареи, используемой при пуске двигателя.
 [1]

Система электроснабжения автомобиля автономна. Следовательно, система электроснабжения автомобиля должна вырабатывать количество электрической энергии, полностью, покрывающее ее расходование на питание системы освещения, системы зажигания, системы пуска и прочих потребителей. Расход электрической энергии, накопленной в аккумуляторной батарее, имеющий место при некоторых эксплуатационных режимах ( пуск, холостой ход и работа двигателя при малой частоте вращения коленчатого вала), должен быть возмещен во время работы автомобиля в других режимах. Другими словами, система электроснабжения должна обеспечивать на автомобиле положительный зарядный баланс. Основой для расчета зарядного баланса является токоскоростная характеристика системы электроснабжения. Токоскоростная характеристика представляет собой зависимость максимально отдаваемого тока от частоты вращения генератора при напряжении 12 5 или 14 В для 12-вольтовых систем и 25 или 28 В для 24-вольтовых.
 [2]

Система электроснабжения автомобиля обеспечивает электроэнергией потребители при работе их в широких скоростных и нагрузочных диапазонах.
 [3]

Система электроснабжения автомобиля состоит из генератора и аккумуляторной батареи. Без аккумуляторной батареи езда на автомобиле невозможна, так как нельзя запустить двигатель.
 [5]

В систему электроснабжения автомобиля входит генератор и защитное, регулирующее устройство к нему — реле-регулятор. При установке генератора переменного тока часто вместо реле-регулятора применяется только регулятор напряжения без каких-либо защитных реле. Регулятор поддерживает заданный уровень напряжения генератора при значительных изменениях нагрузки и частоты вращения ротора генератора. В отличие от стационарных систем электроснабжения частота вращения ротора автомобильного генератора изменяется в чрезвычайно широких пределах: от 750 — 1000 об / мин в режиме холостого хода до 8000 — 11000 об / мин на легковых и 4000 — 6000 об / мин на грузовых автомобилях при максимальной скорости движения. Любая частота вращения генератора может сочетаться с любым значением нагрузки от минимума до максимума.
 [6]

В системах электроснабжения автомобилей продолжительность проводящих интервалов выпрямителя в режиме микроциклирования практически не зависит от значений сопротивления аккумуляторных батарей и нагрузки — продолжительность проводящего интервала всецело определяется отношением между ЭДС аккумуляторных батарей и ЭДС генераторной установки.
 [8]

Положительные качества генератора как элемента системы электроснабжения автомобиля в полной мере проявляются лишь тогда, когда все другие элементы этой системы, в частности регу — лятор напряжения, отличаются надежностью, стабильностью работы, экономичностью и другими качествами. Поэтому разработке регуляторов напряжения уделяется большое внимание. Внедрены в производство контактно-транзисторные и бесконтактные транзисторные, а главное, интегральные ( рис. 47) регуляторы напряжения. Последние имеют меньшие размеры и массу, чем другие видь регуляторов, более высокую допустимую рабочую температуру, что-позволяет встраивать их в генераторы, а значит, упростить электрическую схему, увеличить максимальный ток возбуждения генератора, стабильность и точность регулирования напряжения. Немаловажно и то обстоятельство, что переход на встроенные регуляторы напряжения дает значительную экономию металлов, в том числе дефицитных.
 [9]

Для борьбы с указанными выше неполадками в системе электроснабжения автомобилей были предложены и внедреньи регуляторы тока и регуляторы.
 [10]

Система электроснабжения автомобиля автономна. Следовательно, система электроснабжения автомобиля должна вырабатывать количество электрической энергии, полностью, покрывающее ее расходование на питание системы освещения, системы зажигания, системы пуска и прочих потребителей. Расход электрической энергии, накопленной в аккумуляторной батарее, имеющий место при некоторых эксплуатационных режимах ( пуск, холостой ход и работа двигателя при малой частоте вращения коленчатого вала), должен быть возмещен во время работы автомобиля в других режимах. Другими словами, система электроснабжения должна обеспечивать на автомобиле положительный зарядный баланс. Основой для расчета зарядного баланса является токоскоростная характеристика системы электроснабжения. Токоскоростная характеристика представляет собой зависимость максимально отдаваемого тока от частоты вращения генератора при напряжении 12 5 или 14 В для 12-вольтовых систем и 25 или 28 В для 24-вольтовых.
 [11]

При сочетании всех этих обстоятельств создается наиболее неблагоприятный режим работы системы электроснабжения. При этом режиме отношение продолжительности периода, в течение которого батарея разряжается, к общей продолжительности работы автомобиля достигает максимума и поэтому труднее всего обеспечить положительный зарядный баланс. Именно поэтому при проектировании системы электроснабжения автомобиля производится расчет зарядного баланса в наиболее тяжелом режиме.
 [12]

Страницы:  

   1




www.ngpedia.ru

Электрооборудование автомобиля — Автомобильный журнал

Такой составной элемент устройства транспортного средства, как электрооборудование автомобиля, представляет собой комплекс приборов и деталей, которые вырабатывают, транслируют и выступают в роли потребителей электричества в различных системах автомашины.

Это взаимосвязанная система, в которой интегрированы э/технические и электронные схемы и комплексы, которые обеспечивают необходимый функционал мотора, трансмиссионного привода и подвески автомашины, отвечают за вопросы обеспечения безопасности при движении по дороге, четкость работы всех систем автомобиля, управления дополнительными опциями и приданием комфорта для участников передвижения.

Основные показатели питания бортовой сети автомобиля

Для подачи электроэнергии на систему электропитания автомобиля применяется почти всегда постоянный ток. На авто первой сборки применялось напряжение 6 В, сейчас — 12 В на «легковушках» и малых грузовичках и 24 В на тяжёлых дизельных грузовиках и автопоездах.

Проводку применяют однополюсную, так как в качестве провода со знаком «минус» используют т.н. «массу»  — кузов и рама автомобиля из металла. Это делает проводную систему проще и дешевле, но значительно повышает возможность наступления режимов коротких замыканий.


Электропитание автомобиля

Основная масса современных авто в качестве восстановительного источника  электропитания использует генератор переменного тока синхронного типа с электроприводом от основного двигателя; выработанный переменный ток с генератора транслируется на выпрямительное устройство, которое, как правило, находится в генераторе.

При выключенном моторе, для первоначального запуска силового агрегата необходимо наличие аккумулятора с соответствующей емкостью, позволяющей произвести запуск автомобиля, в том числе и в холодное время, когда требуется значительное усилие для пуска мотора. При работающем силовом агрегате генератор делает подзарядку аккумулятора.

Раньше, на автомобилях более ранней сборки, применяли генераторы постоянного тока. Особенностью работы таких генераторов является тот факт, что необходимое напряжение для подзарядки аккумулятора будет подаваться на аккумуляторную батарею только при значительных оборотах мотора, так как при небольших оборотах агрегата питание бортовых источников тока происходило от аккумуляторной батареи, что вело к вынужденному разряду банок аккумулятора.

Иногда, в случае необходимости, на авто монтируется дополнительное генераторное устройство с приводом от небольшого мотора, что позволяет обеспечивать электричеством источники потребления энергии вне зависимости от мотора автомобиля.

Электронные устройства вспомогательного назначения

К таким устройствам причисляют:

  • выключатели
  • переключатели,
  • реле,
  • предохранители,
  • колодки разъёмов.

Выключатели служат для прерывания действия электрической цепи.

Переключатели служат для изменения режимов работы.

Реле предназначены для замыкания и размыкания разных участков электрических цепей при определенных модернизациях электрических значений.
Предохранители нужны для сохранения изделий или деталей от режима короткого замыкания.
Колодки разъёмов служат для более плотного контакта электрических элементов цепи.

Световые приборы автомобиля

Приборы светового освещения авто подразделяются на наружные и внутренние приборы.

К таким потребителям относятся:

1. К приборам наружного назначения относят фары ближнего и дальнего света, «габариты», «поворотники» с повторителями на крыльях, которые работают также в режиме «аварийки», стоп-сигналы, фонари кормового хода, фонари подсветки номеров, «противотуманки», а иногда —  лампы декоративного плана.

2. К приборам внутреннего применения определяют  лампочки: подсветки салона, подкапотного типа, подсветки багажника, т.н. «бардачка»,  панели приборов и др.

  • Стартёр
  • Система зажигания
  • Электронный блок управления
  • Электрический усилитель руля
  • Моторы для вентиляторов, электроприводов стеклоочистителей подъёмников стекол и т. п.
  • Электросервоприводы сидений
  • Гнездо прикуривателя
  • Аудиосистема
  • Звуковой зуммер
  • Тревожная сигнализация противоугонного типа
  • Стартер служит для облегчения запуска автомобиля.

Система зажигания необходима для бесперебойной работы двигателя.

Электронный блок управления предназначен для управления всеми электронными системами автомобиля, контроля над исполнением проходящих команд и выявления кодов ошибок при работе всех систем.

Электрический усилитель руля служит для облегчения управления рулевым колесом авто, ослабляет момент сопротивления рулевого колеса при движении червяных пар в рулевых соединениях.

Моторы для вентиляторов, электроприводов стеклоочистителей подъёмников стекол и т. п. необходимы для бесперебойной работы климатических и очистительных приборов.

Электросервоприводы сидений предназначены для корректной и удобной регулировки мест для сидения,  для удобной езды в автомобиле. Это необходимо для достижения меньшей усталости водителя и пассажиров при длительных поездках.

Гнездо прикуривателя необходимо для нагревания автомобильной зажигалки.

Аудиосистема, ее использование носит развлекательный характер.

Звуковой зуммер служит для подачи звукового сигнала.

Тревожная сигнализация противоугонного типа предназначена для подачи звуковых и иных сигналов для противодействия угону автомобиля.

Некоторые особенности применения электрооборудования автомобиля

Отдельные типы бытовой техники типа пылесоса могут быть подключены к проводке авто. Для этого служит специальное гнездо. Пользование гнездом прикуривателя нежелательно, т.к. может привести к поломке гнезда. Также на отдельных видах автомобилей для этих целей может быть интегрирован специальный инвертор с выходным напряжением 220 В для входа бытовых приборов.






Похожие статьи:

www.rulevo.com

Система электроснабжения автомобиля

Строительные машины и оборудование, справочник


Категория:

   1Отечественные автомобили

Система электроснабжения автомобиля

Она предназначена для питания электроэнергией всех потребителей и поддержания постоянного напряжения в сети электрооборудования автомобилей.

Электрические неисправности системы электроснабжения определяют по показаниям контрольных приборов, а механические — внешним осмотром и по шуму при работе приборов.

Малый зарядный ток

Иногда в системе электроснабжения при средней частоте вращения коленчатого вала двигателя и не полностью заряженной аккумуляторной батарее стрелка амперметра не показывает зарядный ток. Это бывает при неисправностях генератора или регулятора напряжения, когда регулируемое напряжение ниже необходимого значения.

Если же при средней частоте вращения коленчатого вала стрелка амперметра колеблется от нуля до +10 А (при этом мигает контрольная лампочка заряда аккумуляторной батареи), то это может происходить из-за ненадежного соединения в электрической цепи зарядного тока аккумуляторной батареи с генератором или из-за пробуксовки приводного ремня генератора.

Для этого следует проверить в первую очередь напряжение на выводах аккумуляторной батареи и зажимах генератора при неработающем двигателе с помощью дополнительного вольтметра.

При исправной цепи зарядного тока вольтметр, подключенный к зажимам «+» и «—» генератора, покажет напряжение аккумуляторной батареи. Если показания вольтметра окажутся ниже 12 В (номинального напряжения аккумуляторной батареи), то это будет свидетельствовать о нарушении электрических контактов в соединениях цепи зарядного тока, а полное отсутствие показаний вольтметра укажет на обрыв в этой цепи. В таком случае следует проверить места крепления наконечников проводов цепи зарядного тока, при необходимости зачистить их от загрязнений и надежно закрепить, уделив особое внимание креплению наконечников проводов, соединяющих генератор и регулятор напряжения, аккумуляторную батарею со стартером”, а также крепление двигателя с кузовом автомобиля.

Рис. 1. Схема проверки цепи зарядного тока:
1 — генератор; 2 — регулятор напряжения; 3 — выключатель; 4 — аккумуляторная батарея; 5 и 6 — вольтметры

После проверки следует убедиться в исправности цепи возбуждения генератора. Для этого необходи-мо подключить к зажиму 111 и корпусу генератора вольтметр и при включенном включателе (замке) зажигания проверить напряжение.

Если показания вольтметра будут не ниже 10В значит цепь возбуждения генератора исправна, а если ниже 10В, то это указывает на повышенное сопротивление в цепи возбуждения генератора. При отсутствии показаний вольтметра можно предположить наличие обрыва в цепи возбуждения генератора. В этом случае генератор требует замены.

Работоспособность генератора и регулятора напряжения можно проверить следующим образом. При средней частоте вращения коленчатого вала зажим Ш генератора соединяют запасным проводом с зажимом «+» аккумуляторной батареи, возбудив генератор непосредственно от аккумуляторной батареи. Если амперметр (на щитке приборов) показывает зарядный ток (лампочка заряда аккумуляторной батареи горит), это означает, что неисправен регулятор напряжения, а если зарядный ток отсутствует—неисправен генератор.

Выяснить какой именно прибор неисправен, генератор или регулятор напряжения, можно еще так. Пустить двигатель. При достижении частоты вращения коленчатого вала 1500 об/‘мин соединить на 1 — 2 с (но не более) дополнительным проводом зажимы ВЗ и 111 регулятора напряжения. Если стрелка амперметра резко отклонится в сторону заряда, то неисправен регулятор напряжения. Если же стрелка амперметра остается неподвижной, неисправен генератор.

Неисправный регулятор напряжения заменяют новым и только в исключительных случаях его ремонтируют квалифицированные специалисты на СТО. Обнаруженный неисправный генератор можно попытаться отремонтировать собственными силами, если неисправности не слишком сложные и не требуют специального оборудования и высокой квалификации электрика, например проверка и при необходимости замена выпрямительного блока генератора при пробое диодов. Диоды выпрямительного блока генератора проверяют обычно на СТО при помощи приборов. Однако при необходимости эту проверку можно выполнить самому с помощью контрольной лампы.

Так как в каждой секции выпрямительного блока смонтированы диоды обратной и прямой полярности, их следует проверить при различной полярности аккумуляторной батареи.

Для проверки диодов, подключенных к минусовой шине, сначала подсоединяют к ней провод от плюсового вывода аккумуляторной батареи, а другим проводом, соединенным с отрицательным выводом аккумуляторной батареи, поочередно касаются зажимов блока. Если цепь диода исправна, лампа горит. Затем подключают к минусовой шине провод от отрицательного вывода батареи, а другим проводом поочередно касаются зажимов блока.

Рис. 2. Схема проверки выпрямительного блока генератора:
1 — аккумуляторная батарея; 2 — минусовая шина; 3 и 5 — диоды; 4 — зажим блока; 6 — теплопровод; 7 — плюсовая шина; 8 — контрольная лампа

Если лампа не горит, то диод исправен. Аналогии но проверяют диоды, соединенные с шиной.

Неисправностью диодов может оказаться и их старение. Это повышает сопротивление в цепи выпрямленного тока и вызывает увеличение падения напряжения на зажимах диодов при прохождении тока в прямом направлении и увеличении силы обратного тока.

По этой причине аккумуляторная батарея не будет полностью заряжаться. Обнаруженную выпрямительную секцию с неисправным диодом следует заменить новой.

Для выяснения причин появления большого зарядного тока (амперметр показывает более 10А) вначале тщательно проверяют состояние электропроводки между генератором, реле-регулятором и аккумуляторной батареей, а также надежность их соединения с массой. Обнаруженные при проверке нарушения изоляции, короткие замыкания, загрязнения наконечников устраняют, после чего проверяют состояние контактов включателя зажигания.

Повышение сопротивления включателя зажигания при подгоревших контактах или их окислении вызывает снижение напряжения, подводимого к стабилитрону в транзисторных регуляторах напряжения или к основной обмотке в контактных регуляторах напряжения. По этой причине напряжение, поддерживаемое генератором, будет больше регулируемой величины, в результате чего в зарядной цепи устанавливается ток большой силы даже при полностью заряженной аккумуляторной батарее. Обнаруженный при проверке включатель зажигания с большим сопротивлением нужно заменить.

Убедившись в исправности электропроводки и надежной работоспособности включателя зажигания, следует проверить исправность регулятора напряжения способом, рассмотренным выше. В первую очередь выяснить, нет ли нарушения регулировки регулятора напряжения. Изменение установленного номинального значения напряжения генератора происходит чаще всего при увеличении натяжения пружины и при большом зазоре между якорьком и сердечником. Этот дефект устраняется регулировкой регулятора. При установке на автомобиле контактного или контактно-транзисторного регулятора напряжения можно самому изменить регулируемое напряжение в регуляторе в последовательности, указанной в инструкции завода, уменьшением натяжения пружины его якорька. Если такой регулировкой не будет достигнут положительный результат, то регулятор напряжения следует заменить новым своими силами.

При отказе регулятора напряжения в пути и при отсутствии запасного рекомендуется поступить следующим образом. Во избежание недопустимого перезаряда аккумуляторной батареи необходимо отключить провод от штекера генератора или от штепсельного разъема регулятора напряжения. При этом генератор не будет возбуждаться, и зарядка батареи прекратится. При движении автомобиля через каждые примерно 150 км следует подзаряжать аккумуляторную батарею в течение не более 30 мин. Для этого снова следует подключить провод к штекеру генератора или штепсельный разъем к регулятору напряжения.

Скорость движения автомобиля во время под-заряда аккумуляторной батареи должна быть средней в пределах 45—50 км.

Отсутствует зарядный ток

При работе двигателя (амперметр не показывает тока зарядки) не загорается контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи. Причин этому может быть несколько. Основные из них: обрыв цепи контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи или перегорание ее нити накала, обрыв соединения между аккумуляторной батареей и выводом «30/1» включателя зажигания, повышенный износ или окисление контактов включателя зажигания вывода «30/1» и штекера «15», возможно повреждение реле указателя зарядки 5 или неисправности регулятора напряжения и генератора (короткое замыкание одного или больше отрицательных выпрямительных диодов генератора или замыкание статорной обмотки генератора на массу). Следует тщательно проверить и по возможности устранить обнаруженные неисправности.

Рис. 2. Схема соединения генератора с приборами электрооборудования:
1 — цепь питания потребителей; 2 — включатель (замок) зажигания; 3 — предохранители; 4 — цепь питания системы зажигания и контрольных приборов; 5— реле контрольной лампы заряда; 7— генератор; 8— регулятор напряжения; 9— аккумуляторная батарея; А — лампа для проверки цепи зарядного тока; В — лампа для проверки цепи возбуждения генератора

При обнаружении и устранении неисправностей необходимо соблюдать следующие рекомендации. Например, не допускать замыкание накоротко штекера регулятора напряжения или генератора, так как в этом случае возникает короткое замыкание, от которого перегорает плавкий предохранитель и могут быть повреждены контакты регулятора напряжения.

Для предотвращения повреждений выпрямительного блока генератора положительный вывод аккумуляторной батареи рекомендуется подключать только к выводу генератора. Нельзя допускать работу генератора, если аккумуляторная батарея не соединена с выводом генератора. Запрещается также замыкать накоротко вывод генератора на массу или на штекер.

Периодически необходимо следить, чтобы соединение на массу между двигателем и шасси было надежным, а гибкий провод, соединяющий двигатель с рамой, не имел повреждений. При проверке системы энергоснабжения не следует путать провод, подсоединяемый к штекеру генератора, с проводом, предназначенным для соединения с выводом без маркировки на генераторе. При ошибочном соединении этих проводов перегорает плавкий предохранитель регулятора напряжения, повреждаются его контакты и регулятор требует замены. Если при устранении неисправностей требуется замена вышедших из строя проводов в цепи соединения генератора с другими приборами, то следует использовать исправные провода с таким же сечением и длиной, которую имели первоначальные провода.

Нарушение нормальной работы приборов систем освещения и световой сигнализации происходит как правило, из-за износа или повреждения оптических элементов или нарушения надежных контактов в электрической цепи между оптическими элементами и источниками тока. Из-за обрыва провода в электрической цепи или короткого замыкания может не работать вся система освещения или не гореть отдельные лампы, возникает частое перегорание нитей накала ламп или ослабление света приборов. В электрических цепях освещения и сигнализации автомобиля устанавливают предохранители, которые в случае короткого замыкания защищают электропроводку и приборы от сгорания. Заменять перегоревший предохранитель новым следует только после того, как будет устранено короткое замыкание.

Способ устранения неисправностей в системе освещения и сигнализации следующий.

Причину отсутствия света в отдельных лампах (вызывается обычно перегоранием нити лампы, плохим контактом в ее патроне либо ненадежным соединением проводов в соединительных панелях и переключателях) определяют при помощи контрольной переносной лампы по схемам электрооборудования, представленным в инструкциях по эксплуатации легковых автомобилей.

Допустим, выяснили, что не горит фара или подфарник. Вначале следует снять стекло фары или подфарника, вынуть лампу и убедиться, не перегорела ли ее нить, а для полной уверенности включить проверяемую лампу последовательно в цепь контрольной переносной лампы, которая включается, например, одним концом провода к аккумуляторной батарее, а другим — к массе автомобиля.

Если проверяемая лампа исправна, убедиться, поступает ли ток к центральному контакту патрона, коснувшись его концом провода контрольной переносной лампы. Если лампа не горит, следует перенести провод к клемме переходной колодки. Лампа загорелась, значит обрыв находится в проводе, соединяющем центральный контакт патрона проверяемой лампы и переходную колодку. В таком случае провод следует заменить.

Бывает, что свет лампы фары или подфарника тусклый. В этом случае надо проверить надежность контакта в цепи, очистить и подтянуть соединения крепления лампы, убедиться, нет ли загрязнения рассеивателей или отражателей, не покрыта ли колба лампы темным налетом. Обнаруженные неисправности устранить. Отсутствие света в фарах или в подфарниках может быть вызвано перегоранием предохранителей или неисправностью переключателя света. В этом случае неисправные предохранители и переключатель света заменить.

Неисправности сигнала «Стоп» обнаруживают нажатием на тормозную педаль. Иногда во время торможения свет сигнала «Стоп» в заднем фонаре отсутствует. Если остальные потребители действуют нормально, неисправность сигнала «Стоп» может быть вызвана отсоединением проводов от включателя, его неисправностью. В таких случаях необходимо тщательно проверить надежность крепления включателя светового сигнала «Стоп», очистить от пыли и грязи его поверхность и зажимы, а также крепления проводов к ним. Если потребуется, обжать наконечники проводов, идущих к включателю светового сигнала «Стоп», а неисправный включатель заменить новым.

Обнаружение и устранение неисправностей в Других цепях освещения, сигнализации аналогично.

Читать далее: Кузов автомобиля

Категория: —
1Отечественные автомобили

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru