Глава 1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ
Система электроснабжения предназначена для питания всех электропотребителей, выполняющих функции, необходимые для нормальной работы автомобиля. К их числу относятся воспламенение рабочей смеси в карбюраторных двигателях, пуск двигателя, освещение дороги перед автомобилем и внутри кузова, сигнализация, работа контрольно-измерительных приборов и различной дополнительной аппаратуры. Количество электрооборудования на автомобилях постоянно увеличивается. Для питания электроприборов необходимы источники электрической энергии.
Весь комплекс электрических приборов, включая источники тока, образует в совокупности систему электрооборудования автомобиля. В соответствии с назначением все элементы электрооборудования можно разделить на две группы: источники электрического напряжения и потребители электроэнергии.
К потребителям электроэнергии относятся системы:
- • зажигания (в карбюраторных двигателях), служащая для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах двигателя;
- • пуска двигателя, обеспечивающая проворачивание коленчатого вала и перемещение поршней для подачи горючей смеси в цилиндры и ее сжатия для осуществления первых рабочих ходов поршней;
- • освещения и сигнализации, служащие для освещения дороги и обозначения габаритных размеров автомобиля при движении в темное время суток, сигнализации другим участникам движения, а также работы контрольно-измерительных приборов и дополнительной аппаратуры.
Все большее распространение получают на автомобилях различные электронные приборы, используемые как в системе электрооборудования, так и в качестве самостоятельных систем, управляющих отдельными механизмами автомобиля (регулирование подачи топлива при впрыскивании, антиблокировочные системы в тормозной системе и др.).
Электрооборудование автомобиля включает в себя ряд систем, обеспечивающих высокоэффективную работоспособность двигателя и безопасность эксплуатации автомобиля, осуществляющих контроль состояния и поддержание оптимального режима работы различных узлов и систем транспортного средства, а также повышающих комфортабельность и удобство управления автомобилем. В систему электрооборудования автомобиля входят источники и потребители электроэнергии, коммутационная аппаратура, контрольно-измерительные приборы, сигнальные устройства и электропроводка.
Системы электрооборудования автомобилей современных моделей оснащены большим числом защитных (блок реле и предохранители) и контрольно-сигнальных (тахометр, вольтметр, эконометр, лампы с цветными светофильтрами) приборов, а также устройствами, обеспечивающими удобство в эксплуатации автомобиля (стеклоочиститель и обогреватель стекла окна задней двери, противотуманные фары и задние фонари и др.).
Электроснабжение осуществляется от аккумуляторной батареи и генератора переменного тока, оборудованного встроенным выпрямителем и интегральным регулятором напряжения.
Как правило, для питания приборов автомобильного электрооборудования используется электрический ток постоянного напряжения 12 или 24 В.
В автомобиле используется параллельное подключение электроприборов.
Так как основные элементы автомобиля изготовлены из металла, являющегося хорошим электропроводником, на автомобилях, как правило, применяется однопроводная схема электрооборудования. Вторым проводом в этом случае являются металлические детали автомобиля, т. е. 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 электросхеме располагаются горизонтально, а потребители электроэнергии — между ними и «массой» автомобиля.
Схема соединений (рис. 1.1, б) 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 электроцепи.
Рис. 1.1. Система электроснабжения автомобиля: а — электрическая принципиальная схема; б — схема соединений; 1 — стартер; 2 — аккумуляторная батарея; 3 — амперметр; 4 — генератор; 5 — регулятор; 6 — свечи зажигания; 7 — распределитель; 8 — прерыватель; 9 — катушка зажигания; 10 — контрольно-измерительные приборы; 11 — головные фары; 12 — переключатель света фар; 13 — центральный переключатель света головных фар; 14 — приборы освещения и световой сигнализации
Источниками электрической энергии 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 зарядку аккумуляторной батареи. При неработающем двигателе функция источника электроэнергии переходит к аккумуляторной батарее, которая также должна обеспечивать надежный пуск двигателя.
Автомобильные генераторы работают в режимах переменных частот вращения и нагрузок, изменяющихся в широких пределах. Для автоматического поддержания электрического напряжения на заданном уровне используется регулятор напряжения.
Для приведенной на рис. 1.1, а принципиальной электрической схемы справедливы следующие уравнения при различных соотношениях напряжений генератора и аккумуляторной батареи:
где /г — ток генератора; /бз — ток, потребляемый аккумуляторной батареей при зарядке; /н — ток, потребляемый нагрузкой; UT — напряжение генератора; Еь — ЭДС аккумуляторной батареи; /бр — ток, отдаваемый аккумуляторной батареей при разрядке.
