Электрооборудование автомобиля: кто главный, аккумулятор или генератор?

Электрооборудование автомобиля — кровеносная система автомобиля

В этой статье поведаю вам что такое вообще электрооборудование автомобиля, обзорно. Каждый отдельный элемент системы электрооборудования вы сможете подробно прочитать в отдельных статьях по размещенным здесь ссылкам.

Система электрооборудования автомобиля сложна и с каждой новой выпускающейся моделью автомобиля она чем-то дополняется и усложняется.

Это не должно волновать нас, потому как нам не нужно знать все электрические тонкости, главное чтобы было удобно и просто. Ведь делается это все для нашего комфорта, а ремонт и обслуживание доверьте специалистам.

С чего все начинается? С источника тока!

Электрооборудование автомобиля. Аккумулятор

Аккумуляторная батарея изначально нужна для оживления автомобиля. Без него он просто груда железа, точнее сказать – Недвижимость, в полном смысле слова. Денег стоит, а толку мало.

Так вот, наш аккумулятор питает нужные системы, когда автомобиль не нужен как средство передвижения. А при возникшей на то необходимости, служит для запуска двигателя, подавая напряжение на стартер.

После того как двигатель заработал, аккумулятор уходит на вспомогательный роли. Поддержать, когда нужно требуемый уровень напряжения в сети, например на малых оборотах двигателя. В этот момент генератор может не вытянуть нужную нагрузку электроприборов.

Генератор

Генератор смело можно назвать основным поставщиком электрической энергии в электрооборудование автомобиля. Такая, можно сказать, мини-электростанция, приводимая в движение двигателем автомобиля через ременную передачу. Он же и поддерживает аккумулятор в постоянном рабочем состоянии, подзаряжая его по мере надобности.

Мощность генератора и конечно емкость аккумулятора должны соответствовать нагрузке электрических систем автомобиля на всех возможных режимах работы автомобиля.

Электрооборудование автомобиля имеет много потребителей электроэнергии, с ними мы сейчас и разберемся. Вы даже не представляете, как их много, но что приятно, все они для нас, для нашего удобства, безопасности и комфорта.

Потребители электричества

Условно потребителей можно разбить на три группы:

  • основные потребители;
  • временные;
  • длительного пользования.

Основные потребители

Основные или главные потребители обеспечивают бесперебойную работу всех важных систем для работы двигателя и систем управления автомобилем: топливная система и система впрыска, система зажигания и управления двигателем, управление автоматической коробкой передач и электро-усилителем руля.

Временные потребители

К ним мы отнесем те системы, которые требуются время от времени: сигнал, прикуриватель, система запуска, свечи накаливания у дизельного двигателя.

Потребители длительного пользования

Системы, которые требуются двигателю постоянно, либо которыми мы пользуемся долгое время: система охлаждения двигателя, освещение, противоугонные системы, системы активной и пассивной безопасности, отопление салона или его кондиционирование, навигация, аудио-видео системы.

Кроме всех перечисленных потребителей в система электрооборудования должны быть управляющие всеми процессами элементы

Элементы управления

Управление заключается в обеспечении согласованной работы генератора и аккумулятора, а так же: многочисленные реле, блоки управления, щитки для предохранителей.

В современных автомобилях блоки управления компонуются в электронные блоки управления, чтобы исключить многие реле и переключатели.

Этот блок, еще его называют компьютер, контролирует:

  • потребление энергии;
  • нагрузки на потребителей, за счет отключения систем комфорта;
  • систему освещения, обогрев салона и стекол, стеклоочистители;
  • напряжение на аккумуляторе, при необходимости подключает его при недостатке вырабатываемого напряжения на генераторе на холостом ходу.

Еще есть такие системы, так называемые шины данных. Они обеспечивают коммуникацию сигналов в цифровом виде между блоками управления и при необходимости подачи сигналов на те или иные элементы управления, их дешифрацию в аналоговый сигнал.

Вот так заумно завершаю статью. И надеюсь электрооборудование автомобиля для вас понятно. Читайте друзья, статьи на блоге и у вас сложится цельная картина устройства вашего автомобиля.

Самые «прожорливые» электроприборы в автомобиле

Статья об энергобалансе автомобиля — функционирование электроприборов, бортового оборудования, возможности экономии. В конце статьи — видео о поиске утечки тока в автомобиле.

Содержание статьи:

  • Как функционирует автомобильный аккумулятор
  • Блок управления бортовой сетью
  • Энергетический баланс
  • Видео о поиске утечки тока в автомобиле

Трудно подсчитать, чего больше потребляет автомобиль – топлива, энергии, жидкости? Помимо ключевых систем, заставляющих транспортное средство двигаться, современный автомобиль не мыслим без многообразия электронных помощников и приборов, дополнительно потребляющих энергетические ресурсы автомобиля.

Когда аккумулятор уже не новый и быстро теряет заряд или же в зимний период при повышенной нагрузке на батарею, экономия ресурса весьма актуальна. Поэтому полезно знать о том, сколько потребляет каждый гаджет, какие приборы и системы требуют минимума энергии, а какие можно назвать самыми прожорливыми.

Как функционирует автомобильный аккумулятор

Аккумуляторная батарея похожа на некий резервуар, питающий от щедрот своих энергией всех потребителей, установленных в автомобиле. Помимо этого, он:

  • помогает легкому старту двигателя, в том числе в холодное время года;
  • оказывает поддержку генератору при чрезмерной на него нагрузке;
  • обеспечивает постоянную силу тока, стабилизируя напряжение для бесперебойной работы двигателя.

Не перестает работать аккумулятор даже во время фактического «простоя», когда он переходит в холостой режим. Например, когда автомобилист попадает в пробку, у него все равно работают фары, обогреватель или кондиционер, стеклоочиститель, мультимедийная система или просто радио. В совокупности все эти приборы менее чем за час способны настолько сильно истощить аккумулятор, что при запуске двигателя для продолжения движения могут возникнуть определенные неполадки.

Конструкция аккумулятора такова, что ломаться в нем по большому счету нечему. Тогда почему он выходит из строя и подлежит замене?

Как раз в большинстве случаев все неприятности с батареей связаны не с поломками или дефектами, а с высокой нагрузкой от многочисленного дополнительного оборудования. Особенно, если владелец не склонен выключать зарядные устройства для гаджетов, навигатор или отопление, забывать о включенных габаритах, оставляя машину на долгое время.

Крайне неприятен такой «сюрприз» на новом автомобиле, чего водитель никак не может ожидать. Связано это с тем, что некоторые производители в целях экономии специально оснащают свои модели слабыми аккумуляторами.

Блок управления бортовой сетью

Несколько лет назад машина обладала несколькими реле и независимыми блоками, сейчас же он оснащен общей бортовой сетью, несущей ответственность за уровень напряжения на выходе во всех выводах аккумуляторной батареи и за контроль расходования энергии.

В случае снижения выходного напряжения до критического показателя блок управления повышает частоту вращения коленчатого вала двигателя, после чего возрастает частота вращения генератора, что в свою очередь возвращает в оптимальное состояние всю бортовую сеть машины.

Таким образом, бортовая есть выполняет следующие задачи:

  • контролирует расход энергии;
  • выравнивает напряжение на клеммах аккумулятора;
  • регулирует нагрузки путем отключения наименее значимых потребителей;
  • управляет основными системами жизнедеятельности автомобиля: обогревом стеклом, отоплением, стеклоочистителями.

Разновидность бортового оборудования

Автомобильное электрооборудование можно поделить на несколько групп:

  • основное;
  • длительного использования;
  • кратковременного включения.

В первую категорию включают системы, гарантирующие работоспособность автомобиля: автоматическую трансмиссию, топливную систему и систему зажигания, блок управления двигателем, систему впрыска.

Ко второй относятся системы пассивной и активной безопасности, освещение и охлаждение, сигнализация, мультимедийная аппаратура, электронные помощники.

Наконец, в последнюю группу попадают обогрев стекол, механизм функционирования стеклоподъемников, прикуриватель, клаксон, стоп-сигнал.

Многие современные модели оборудованы бортовой сетью на две батареи, одна из которых направлена исключительно на работу двигателя, а вторая обслуживает все прочее электрооборудование. Главное преимущество подобной разветвленной системы – ее впечатляющая надежность и долговечность, что позволяет не беспокоиться о стабильном запуске двигателя при любых условиях.

Следом идет автомобильный кондиционер, которому требуются от 80 до 600 Вт. Энергию вытягивает на себя компрессор, механический или электрический, в рабочем состоянии он поглощает для себя большой кусок топлива, энергии и мощности двигателя.

На третьем месте расположился обогрев сидений с его показателем в 240 Вт. После активации функции элементы системы начинают постепенно нагревать сиденья до температуры в 35-40°С, а в процессе увеличивают и потребление энергии, и расход топлива, и повышают нагрузку на генератор.

Некоторые владельцы с целью экономии специально устанавливают заниженную температуру или частично отключают систему, направляя обогрев только на сиденье или только на спинку.

Далее с небольшим отрывом друг от друга следуют электрические стеклоподъемники – 150 Вт и примерно по 100 ВТ забирают прикуриватель, система впрыска, звуковой сигнал, свечи накаливания. Затем по убыванию идут стеклоочиститель, топливный насос, омыватель фар, гидроусилитель руля, ближний свет и противотуманки – все эти приборы требуют от 70 до 200 ВТ.

Энергетический баланс

Этот термин характеризует пропорцию между емкостью аккумулятора и аппетитом всех потребителей электроэнергии. Если перевес идет в сторону прожорливого оборудования, это приводит к быстрой разрядке аккумулятора. Поэтому задача автовладельца — поддерживать этот баланс на оптимальном уровне, не перегружая чрезмерным количеством дополнительных приборов или экстремальными нагрузками в процессе эксплуатации машины.

Например, не следует злоупотреблять дальним светом, который требуется в основном во время передвижения по загородным трассам и на больших скоростях. В городской черте при наличии достаточного освещения вдоль дороги свет рекомендуется отключать, хоть немного, но экономя энергию.

Экономить на ближнем свете небезопасно, но одновременно с ним горит подсветка номерного знака и приборной панели, а также габаритные огни. В совокупности они потребляют порядка 150 Вт, но так как правила не требуют этого освещения как обязательного, его как раз можно исключить.

У автомобилиста есть 2 способа сэкономить энергию в данном случае:

    Подключить ближний свет с помощью отдельного реле, чья катушка будет иметь свой выключатель на клемме замка зажигания. Тогда ближний свет днем будет включаться только во время работы двигателя, а отключить фары всегда можно будет посредством выключателя.

  • Заменить классические лампы накаливания на более экономичные светодиодные. Они срабатывают на несколько секунд быстрее ламп накаливания, при экстренном торможении предупреждающе мигают, сообщая другим участникам движения о проблеме и уберегая тем самым от аварии, ну и, конечно же, они меньше потребляют энергии. Если, в зависимости от машины, заменить около 10 ламп накаливания на светодиодные аналогичной емкости, снижение энергопотребления составит не менее 50 Вт. Это не только пойдет на пользу аккумулятору, снизит нагрузку на двигатель, но и ощутимо уменьшит расход топлива.
  • Светодиоды окажутся полезным приобретением для тех владельцев, которые забывают выключить габаритные огни, оставляя автомобиль на короткое или длительное время.

    А вот замена освещения в противотуманных фонарях или фонарях заднего хода не даст какого-либо заметного результата вследствие редкого использования и низкого потребления ресурса. Сменить их можно только в рамках планового ремонта, техобслуживания, при выходе из строя штатных ламп, то есть в случае крайней необходимости и по желанию водителю.

    Если речь идет о владении большим автомобилем – микроавтобусом, кемперем, который представляет собой дом на колесах, там идет чрезвычайно большое потребление энергии. Реально сэкономить водитель сможет в том случае, если находящиеся в кемпере бытовые приборы (холодильник, электрочайник, кофеварку) подключит к собственной, отдельной батарее, не тратя ресурсы аккумулятора.

    Видео о поиске утечки тока в автомобиле:

    Электрика автомобиля: краткое обучение для автолюбителя

    Электрический ток

    Современный автомобиль не может работать без электричества. При помощи электрического тока происходит зажигание рабочей
    смеси в бензиновых двигателях, пуск двигателя стартером, приводятся в действие световая и звуковая сигнализация, контрольно-измерительные
    приборы, освещение и дополнительное оборудование. Кроме того, тенденции мирового автомобилестроения в последнее время направлены на все более
    широкое применение электрической тяги в автомобилях (гибридные силовые установки, топливные элементы и электромобили).

    Для получения электрической энергии на автомобиле устанавливают источники электрического тока- генератор и аккумуляторную батарею.
    Аккумулятор используется для пуска двигателя и для питания электроприборов при неработающем двигателе. Генератор питает электрооборудование автомобиля при работающем двигателе, и, кроме того, подзаряжает аккумуляторную батарею. Генератор превращает механическую энергию от вращения коленвала в электрическую, а аккумулятор- химическую энергию в электрическую.

    Генератор и аккумулятор относятся к источникам электрического тока, все остальные электроприборы автомобиля являются его потребителями. Источники и потребители электрического тока соединяются между собой с помощью проводников, в качестве которых, как правило, служит медный провод. Провод обязательно должен находиться в изоляции во избежание замыкания с другими проводниками и, как следствие, перегорания электроприборов.

    Все материалы по электропроводности делятся на проводники и непроводники (изоляторы). Не вдаваясь в дебри физики, просто отметим, что в проводниках
    находится большое количество свободных электронов, которые хаотично движутся. При приложении электрического напряжения к проводнику свободные электроны начинают двигаться в одном направлении, создавая электрический ток. В изоляторах же свободных электронов практически нет, поэтому и ток создавать нечем. К проводникам относится большинство металлов, уголь, водные растворы щелочей и кислот. К изоляторам- резина, пластмассы, стекло и т.п.

    Замкнутая и разомкнутая цепь

    Если источник тока, провода и потребители соединить между собой в замкнутый контур, то мы получим электрическую цепь, по которой потечет электрический ток. Характерной особенностью электрической цепи на автомобиле является то, что одним из проводов служит масса (металлические части кузова автомобиля), а другим проводом служат изолированные провода. Поэтому такая электрическая цепь называется однопроводной.

    Между полюсами (выводами) любого источника тока существует электрическое напряжение (обозначается U), измеряемое в вольтах. Сила электрического тока (обозначается I) измеряется в амперах. Всякий проводник и потребитель создает сопротивление электрическому току (обозначается R), которое измеряется в омах. Между этими тремя величинами существует зависимость, которую выражает знаменитый закон Ома: I = U / R. Работа электрического тока, выполненная за 1 секунду, называется мощностью. Мощность измеряется в ваттах и обозначается P. Мощность можно рассчитать по формуле P = U * I. Электрический ток, проходящий через проводник, нагревает его. Количество выделяемого при этом тепла зависит от силы тока, сопротивления и времени прохождения тока.

    Однопроводная электрическая цепь автомобиля

    На автомобилях приборы электрооборудования питаются постоянным током. Постоянным называется ток, который движется в проводнике только
    в одном направлении, в отличие от переменного тока, который движется в проводнике попеременно то в одном, то в другом направлении.
    В каждом источнике постоянного тока различают два полюса: положительный (+) и отрицательный (-). Условно считают, что постоянный ток в цепи движется
    от положительного полюса к отрицательному. На автомобилях отрицательный полюс источника тока соединяют с массой (если, конечно, кузов металлический).

    Потребители или источники тока могут быть соединены между собой последовательно или параллельно. При последовательном соединении отрицательный полюс одного источника тока соединяют с положительным полюсом другого. В результате такого соединения общее напряжение будет равно сумме напряжений всех источников тока. При параллельном соединении источников тока соединяют между собой одноименные полюса- положительные с положительными, отрицательные с отрицательными. При таком соединении общее напряжение будет таким же, как у одного источника тока, а сила тока увеличится во столько раз, сколько источников тока соединены между собой.

    При последовательном соединении потребителей весь ток проходит через каждый потребитель. Если выйдет из строя один из потребителей, обесточивается вся цепь. При параллельном соединении ток, разветвляясь, поступает к каждому потребителю отдельно. В этом случае выход из строя любого потребителя не влияет на работоспособность остальных.

    Последовательное соединение источников Параллельное соединение источников

    Магнетизм и электромагнетизм

    Все знают, что такое магнит. Также все замечали, что магниты притягивают к себе стальные предметы не только при непосредственном соприкосновении, но
    и на расстоянии, что свидетельствует о наличии вокруг них магнитного поля. Каждый магнит имеет два полюса, которые условно называют северным (N) и южным (S). При сближении одноименных полюсов двух магнитов они отталкиваются, а при сближении разноименных полюсов- притягиваются.

    Магнитное поле, созданное вокруг магнитов, состоит из магнитных силовых линий, направленных от северного полюса к южному. С удалением от магнита величина магнитного поля уменьшается.

    Магнитное поле вокруг проводника с током

    Если через проводник пропустить электрический ток, то вокруг него создается кольцевое магнитное поле без выраженных полюсов. Если же проводник свернуть в виде спирали, то при прохождении по нему тока магнитное поле образует на концах спирали полюса- северный и южный. Если в середину такой катушки поместить стальной сердечник, то образуется электромагнит, имеющий все свойства обычного магнита (очень наглядно это показано в мультфильме “Ивашка из дворца пионеров”, где главный герой с помощью электромагнита расправляется с Кащеем Бессмертным).

    Простейший электромагнит

    Магнитное поле электромагнита можно увеличивать или уменьшать, изменяя силу тока или количество витков катушки. С увеличением силы тока или количества витков электромагнита увеличивается его магнитное поле.

    Если проводник с током поместить в магнитное поле магнита (электромагнита), то в результате взаимодействия магнитных полей проводника и магнита проводник будет выталкиваться, т.е. электрическая энергия будет превращаться в механическую. На этом явлении основана работа электродвигателей.

    Принцип работы генератора Принцип работы электродвигателя

    Для превращения механической энергии в электрическую используют явление электромагнитной индукции. Если замкнутый проводник вращать в магнитном поле, то в проводнике возникает электрический ток. Величина тока зависит от длины проводника, скорости пересечения,плотности магнитного поля и угла, под которым пересекаются магнитные силовые линии. На этом явлении основана работа генератора.

    Вы, конечно же обратили внимание, что картинки практически одинаковы? Не удивляйтесь, это свидетельство обратимости электрических машин. Обратимость электрических машин — одинаковое устройство преобразователей электрической энергии в механическую и механической в электрическую. Таким образом, электрические машины взаимозаменяемы: любой электродвигатель может использоваться в качестве генератора и наоборот. Приоритетная функция электрической машины определяет её конструктивные особенности, вследствие которых обратимость становится неравномерной. Говоря по-русски, электрогенератор будет работать лучше, чем используемый в качестве генератора соответствующий по размерам электродвигатель, и наоборот.

    Обозначения на электрических схемах

    Обозначения на схемах электрооборудования автомобиля, как правило, интуитивно понятны. Но, для общего развития, не мешает знать и некоторые специфические условные обозначения.

    Обозначения на электрических схемах

    http://auto-ru.ru/sistema-elektrooborudovaniya-avtomobilya.html
    http://fastmb.ru/soveti_auto/2573-samye-prozhorlivye-elektropribory-v-avtomobile.html

    Электрика автомобиля: краткое обучение для автолюбителя

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    Похожее

    Из-за чего разряжается автомобильный аккумулятор в зимнее время?

    С наступлением холодов, автомобильный аккумулятор в свою очередь испытывает очень значительную нагрузку. Возникают даже ситуации, когда даже новая аккумуляторная батарея полностью разряжается в довольно быстрые сроки. Это все происходит из-за отрицательного энергобаланса, проще говоря, во время езды непосредственно от генератора поступает минимальное количество энергии, которой совсем не хватает большому количеству потребителей в автомобиле, а вот […]

    Правильный выбор автомобильного аккумулятора

    Аккумулятор — это та часть автомобиля, которая рано или поздно требует замены. Чтобы покупка данного устройства обошлась без нестыковок и проблем, необходимо подготовиться, определив для себя некоторые нюансы выбора. Габариты устройства и его полярность Посадочное место аккумулятора определяется стандартами, прописанными производителями. Для подбора АКБ можно измерить все необходимые параметры (длина, ширина, высота) или обратиться к […]

    X

    Яндекс.Метрика