Электроника для авто своими руками

Каждый владелец легкового автомобиля по мере своих возможностей старается улучшить свой автомобиль. Причем, чем машина старше, тем желание сделать из нее суперкар, оснащенный самыми последними достижениями науки и техники, сильнее.

Все хорошо, но в меру. Это понимаешь, когда видишь копейку не первой свежести, обвешанную мигалками, отбойниками и навороченными охранными системами. Мы не станем предлагать оснащать Таврию бортовым компьютером или лепить автоматическую систему контроля устойчивости на девятку.

Самодельная электроника в авто

Мы представим, что можно сделать полезного для своего автомобиля, если мы хоть немного разбираемся в электронике и умеем держать паяльник. Полезная электроника для авто своими руками установленная и на себе испытанная может пригодиться не только нам, поэтому предлагаем небольшой дайджест простых устройств, которые упрощают жизнь автомобилиста.

Долой катализатор

При удалении катализатора своими руками можно столкнуться с некоторыми трудностями. На некоторых моделях автомобилей нет возможности удалить первичный катализатор, или же вы не хотите делать перепрошивку ЭБУ. В таком случае, есть простое устройство, которое введет в заблуждение хитрый ЭБУ так, что при удаленном катализаторе контрольная лампа сбоя в системе управления двигателем гореть не будет.

Это простейшее устройство подогнано под номинальные показатели катализаторов на всех Мицубиси, Шевроле Лацетти, Ниссан Премьера. Для других автомобилей нужно просто подобрать нужный номинал радиодеталей по осциллограмме. В этом нет ничего сложного – есть куча справочников.
Вот принципиальная схема устройства и его внешний вид.

• резистор на 150 кОм;
• конденсатор на 1 мкФ.

После пропайки всей конструкции, обрабатываем ее изолирующим лаком и заключаем в термокембрик. Больше контрольная лампа о себе напоминать не будет.

Проверка свечи зажигания

Очень полезное и простое устройство. Для его изготовления нам понадобится только старая пьезо-зажигалка. При пробитой на корпус свече искра на контактах появляется периодически, а проявляется это в нестабильной работе мотора. Для проверки свечи зажигания есть специальные приборы, но их нет в арсенале, то всегда найдется замена.

Достаем из зажигалки пьезоэлемент, удлиняем провода и изолируем, чтобы не щекотало током. Установим прибор на свечу так, как показано на рисунке, нажмем на кнопку и внимательно посмотрим на контакты. Если искра проскочила – значит, свеча 100% рабочая.

Простейшее зарядное устройство

Наверняка каждый автомобилист с опытом сталкивался с ситуацией, когда нужно подзарядить АКБ, а зарядного устройства под руками не оказалось. Такое зарядное устройство, схему которого мы предлагаем, можно вполне возить с собой в багажнике. Оно может пригодиться в далеких поездках, там, где нет доступа к полноценному зарядному устройству. Главное – чтобы была розетка.

Схема его чрезвычайно проста. Она выполнена на бестрансформаторной основе, поэтому прибор получился компактный и легкий. Устройство не греется и может работать как угодно долго. Есть у него один недостаток – он не имеет гальванической развязки. То есть ток от сети поступает напрямую на аккумулятор через конденсаторный блок.

Для преобразования переменного тока в постоянный служит выпрямитель – диодный мост. Его вполне возможно отыскать готовым, а можно и собрать самому. Мост должен быть рассчитан на напряжение не менее 400 В при силе тока не менее 3 А. Конденсаторный блок в сумме должен показывать суммарную емкость 8 мкФ.

Для того, чтобы схема разряжалась после выключения, на выходе установлен резистор 220-810 кОм. Вместо набора конденсаторов можно использовать один, но емкий – 10 мкФ. На выходные провода можно поставить аккумуляторные зажимы для удобства использования. Схема очень компактна и поместится в любой корпус. Это не идеальное зарядное устройство, но как спасительная крайность может пригодиться не раз.

Для умелого паяльника всегда найдется работа в создании приятных мелочей для комфорта, для безопасности, для создания дополнительного освещения. Главное – знать, что это необходимость. И тогда любой прибор или устройство будет полезным и приятным дополнением к конструкции 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.

Автомобильная электроника

Содержание

Volkswagen заявила об острой нехватке чипов для автомобилей

В середине декабря 2020 года Volkswagen предупредила о нарушении цепочки поставок электронных запчастей для автомобилей. Немецкий автопроизводитель сообщил, что столкнулся с замедлением увеличения производства из-за масштабного дефицита поставок, который вызван нехваткой полупроводниковых компонентов для автомобильной электроники. Это связано с восстановлением мировых автомобильных рынков после спада продаж во время пандемии коронавируса COVID-19.

В Volkswagen заявили, что производители полупроводников переориентировали производство на бытовую электронику во время наихудшего спада продаж из-за пандемии.

В заявлении компании говорится:

Предполагается, что нехватка полупроводников окажет влияние на производство на заводах в Китае, Европе, а также Северной Америке в первом квартале 2021 года. Корректировка производства окажет влияние на выпуск моделей Volkswagen, Audi, Skoda и Seat на базе платформы MQB VW Group. Завод Volkswagen в немецком городе Вольфсбург входит в число заводов группы, наиболее пострадавших от дефицита.

Руководитель отдела закупок Volkswagen Мурат Аксель отметил, что компания делает все возможное, чтобы свести к минимуму потери производства и гарантировать, что нормальные поставки клиентам можно будет возобновить как можно быстрее.

Резкий спад продажи автомобилей начал наблюдаться во время первой волны ограничений на фоне распространения COVID-19. Продажи автомобилей в Европе за первые 11 месяцев 2020 года сократились на 25,5% по сравнению с тем же периодом в 2019 году. [1]

На электронику приходится 40% расходов на производство автомобиля (Deloitte)

В конце апреля 2020 года Deloitte опубликовала результаты исследования полупроводникового рынка. Одним из направлений этой работы стало изучение ситуации в сегменте автомобильных чипов и электроники.

По оценкам экспертов, в 2020 году на электронику приходится примерно 40% расходов на производство транспортных средств против 27% в 2010 году и 18% в 2000-м. При этом суммарная стоимость полупроводниковых компонентов (микроконтроллеры, сенсоры, камеры, модули памяти и т. п.), используемых в одной машине, в 2020 году достигла $475 против $150 в начале XXI века.

Растущему внедрению электроники и чипов в автомобилях способствуют масштабная электрификация (гибриды плюс чистые электромобили) силовых установок и создание более продвинутых систем автономного движения, а также расширение коммуникационных возможностей машин за счет связи технологий V2X и 5G.

Системы беспилотного управления уровня 2.0 и 2.5 используют в среднем около шести датчиков. К ним относятся ультразвуковые сенсоры, радары и камеры кругового обзора. Для реализации третьего уровня, то есть с пробочным автопилотом, как, например, на Audi A8, необходимы порядка 13 датчиков; четвертого — 29, а максимального пятого — 32 датчика. В их числе тепловые камеры, оптические дальномеры и лазерные инерциальные навигационные системы.

Кроме того, растущее использование электроники в автомобилях связано с совершенствованием информационно-развлекательных систем и технологий безопасности. В первую очередь это касается так называемых подключенных машин (Connected Car), которые получают новые функции по беспроводной интернет-связи и обмениваются данными через облачные сервисы, указано в отчете.

Аналитики также приводят статистику, согласно которой в 2004 году менее 20% автомобилей в мире оснащались системой стабилизации и около 1% — датчиками давления в шинах. К 2017-му ситуация кардинально изменилась и показатели стали следующие: 100% и более 80% соответственно. Доля авто с подушками безопасности за это время выросла с 20% до 90%, с датчиками контроля «слепых» зон в зеркалах — с 0% до 40%.

К 2020 году автомобили имеют гораздо более сложные системы на борту. К ним относятся адаптивный круиз-контроль, автоматически затемняющиеся зеркала, развлекательные системы и бесключевой доступ. Кроме того, более распространенными стали функции, позволяющие экономить топливо: деактивация цилиндров, системы старт-стоп, а также гибридные или полностью электрические силовые установки, отмечают исследователи.

Еще один фактор, влияющий на увеличение количества чипов и электронных систем в автомобилях, связан с безопасностью. Все чаще можно слышать, что машины могут подвергаться хакерским взломам. Автопроизводители знают об этом, поэтому стремятся защищать свои продукты при помощи более совершенных программных и аппаратных систем. Ситуация осложняется отсутствием единой политики в этом направлении и стандартов кибербезопасности, считают в Deloitte.

В 2020 году на рынке автомобильных полупроводниковых решений появился новый лидер благодаря закрытию в апреле сделки по слиянию Infineon Technologies и Cypress Semiconductor. В 2018 году Infineon продала чипы для автомобильной электроники на сумму $4,2 млрд, что соответствует 9,9% в общем объеме рынка. Это второй показатель после NXP, которая заработала $4,5 млрд (10,8%).

Cypress заняла 14-е место в этом рейтинге с годовыми доходами в $808 млн и рыночной долей в размере 1,9%. Таким образом, сложив доли Infineon и Cypress, получается 11,8%, что превосходит результат Infineon. [2]

2017: Объем рынка автомобильных чипов — $35,7 млрд (Digitimes Research)

29 марта 2018 года аналитическая компания Digitimes Research обнародовала результаты исследования глобального рынка автомобильных полупроводниковых решений. Их продажи в 2017 году выросли до $35,7 млрд c $32,2 млрд годом ранее.

По данным экспертов, большая часть продаж чипов, используемых в автомобилях в 2017 году, пришлась на продукцию четырех компаний: NXP Semiconductors (Голландия), Renesas Electronics (Япония), Infineon Technologies (Германия) и STMicroelectronics (Франция). Они сделали акцент на нескольких сегментах, таких как автомобильные коммуникации и сенсоры, а также системы электропитания.

В категории решений для коммуникаций аналитики отмечают сотрудничество NXP Semiconductors и STMicroelectronics, которые совместными усилиями развивают технологии V2X (vehicle-to-everything) на базе выделенных сетей малого радиуса действия (Dedicated Short-Range Communications, DSRC). Концепция V2X предполагает сетевое взаимодействие транспортного средства с чем-либо — с другими машинами, объектами дорожной инфраструктуры или пешеходами.

В сегменте датчиков производители сделали акцент на радарные сенсоры с частотой 77 ГГц, чтобы расширять возможности систем помощи водителям ADAS (Advanced Driver Assistance Systems).

Что касается энергетических систем, то постепенный отказ автопроизводителей от двигателей внутреннего сгорания в пользу электромоторов будет сопровождаться увеличением выходной мощности и сложности систем питания. Это, в свою очередь, приведет к переменам в области полупроводниковых материалов и архитектур чипсетов, говорится в исследовании Digitimes Research.

По прогнозам аналитиков, в 2018 году объем мирового рынка микросхем, предназначенных для автомобильной электроники, вырастет до $40 млрд, то есть на 11% относительно 2017-го. [3]

Источник Источник http://avtoshef.com/yelektronika-dlya-avto-svoimi-rukami/
Источник Источник Источник http://electrosam.ru/glavnaja/slabotochnye-seti/oborudovanie/elektrooborudovanie-avtomobilia/
Источник Источник Источник http://www.tadviser.ru/index.php/%D0%A1%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D1%8F:%D0%90%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B0