Виды электрооборудования автомобиля, назначение, устройство

Автомасла и все, что нужно знать о моторных маслах

Электрооборудование автомобиля: устройство и виды

Электронные устройства автомобиля используют энергию от различных источников и затем преобразуют ее в энергию другого вида, например, свет или движение. Но все устройства не могут функционировать без постоянной подачи электроэнергии.

Все оборудование автомобиля можно условно разделить на три группы:

  1. Основного действия;
  2. Длительного;
  3. Кратковременного.

К первой группе принадлежат устройства, без которых функционирование автомобиля невозможно в принципе. Это система запуска двигателя, осуществления подачи топлива и другие.

Ко второй группе относятся чуть менее важные устройства, делающие его эксплуатацию более комфортным. Это печка, кондиционер, система безопасности и другие.

К последней группе относят устройства подачи сигнала, прикуриватель, свечи накалывания и другие.

Виды электрооборудования автомобиля

Аккумулятор

Играет важную роль в устройстве транспортного средства. Благодаря АКБ все электрические устройства могут функционировать. Он осуществляет накопление электроэнергии и передает ее всем подключенным устройствам.

Корпус аккумулятора сделан из антикислотного пластика. Внутри находится шесть секций, сделанных из пластика. Внутренние элементы между собой соединяются специальными мостами, корпус накрывается пластиковой крышкой. На ней находятся два отвода, необходимые для присоединения к ним клемм. Сам же аккумулятор находится под капотом автомобиля.

Электрический генератор

Он существенно отличается от электрического двигателя и по назначению, и по функциям, не стоит их путать. Генератор создает энергию путем вращения через ременную передачу. Имеет две обмотки, что помогает стабилизировать получаемое напряжение.

Стартер

Это тоже своеобразный электродвигатель, который совершает обороты от получаемой энергии аккумулятора. Задача стартера – начальный старт всего транспорта, для этого он создает искру, от которой воспламеняется топливо и запускается двигатель.

Повышающая катушка

Имеет ферромагнитный сердечник и две обмотки, на одной из них находится меньше витков, чем на другой. Это необходимо для получения электромагнитного поля, которое создается на другой стороне витков и имеет большее напряжение. Когда напряжение подается на катушку, она дает искру.

Противоугонная сигнализация

Некоторыми автопроизводителями устанавливается по умолчанию, но чаще автовладельцам приходится заботиться о безопасности машины самостоятельно. Может быть звуковой, световой или комплексной.

Получает питание от аккумулятора, способна реагировать на любые методы механического воздействия:

  • Взаимодействие с замками или стеклами,
  • Попытки перемещения автомобиля,
  • Снятие колес.

Поскольку от правильного монтажа и дальнейшей работоспособности автосигнализации зависит сохранность транспортного средства, лучше доверить ее установку специалистам http://auto-bezopasnost.ru, способным выполнить все работы на профессиональном уровне.

Электрическая свеча

Создает искру в самом двигателе благодаря подключенным проводам с напряжением. В цилиндре двигателя находятся электроды, которые и создают искру. Между свечой и катушкой расположен распределитель, он подает энергию на свечу, благодаря чему, она может создать искру в необходимое время.

Система электрооборудования

Обеспечивает требуемое количество света во время движения автомобиля при недостаточном уровне освещения. Сюда входят фары, лампочки освещения салона, багажника и другие.

Световая сигнализация

Отвечает за создание и передачу световых сигналов другим участникам транспортного потока о действиях водителя, о смене направления движения. Эта система включает в себя передние и задние лампочки, фонари и боковые поворотники.

Фары предназначены для освещения дороги и передаче информации водителю о возможных препятствиях. Все автомобили имеют симметрично расположенные пары фар – спереди и сзади. Передняя пара может выполнять сразу несколько функций:

  • ближний и дальний свет,
  • габаритные огни и пр.

По бокам авто находятся поворотные сигналы.

Ближний свет необходим для переключения при замечании движения встречного транспорта. Он способен достаточно освещать дорогу и при этом не слепить водителей встречных автомобилей.

Дальний свет светит намного ярче и дальше, его можно использовать если нет транспорта, движущегося навстречу. С помощью поворотных ламп водитель автотранспорта может передать информацию и своих намерениях повернуть вправо или влево, развернуться.

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

Электронные системы управления автомобилем

Контроль за механическими, гидравлическими и пневматическими системами автомобиля. Управление электроникой. Локальная система связи (Controller Area Network).

Управление электроникой

Модуль, приводы и датчики, входящие в электронную систему управления автомобиля, применяются для управления целого ряда узлов, агрегатов и систем автомобиля:

  • Двигателя. Специальные датчики позволяют произвести измерения конкретных параметров работы двигателя. Количество датчиков впечатляет разнообразием. Среди самых распространённых – датчик давления топлива в контуре низкого давления, датчик давления во впускном коллекторе, датчик положения дроссельной заслонки, датчик массового расхода воздуха .
  • Подвески. Электронные средства важны для управления кинематикой подвески, стабилизаторами поперечной устойчивости, гасящими и упругими элементами подвески. Напрямую с управлением подвески связаны вопросы устойчивости автомобиля.
  • Трансмиссии. Благодаря компьютерным системам, например, оперативно оптимизируется процесс управления фрикционными сцеплениями. В процессе разгона транспортного средства отпадает надобность в получении разности частот вращения коленвала двигателя и ведущего вала коробки передач.
  • Рулевого управления. В том числе, доступно электронное управление подачей тока к соленоиду обводного клапана.
  • Тормозной системы. С помощью современных электронных систем можно регулировать тормозное давление на каждом отдельном колесе, влиять на пробуксовку задних колес в режиме притормаживания и оптимизировать управляемость транспортным средством при торможении непосредственно до наступления момента блокировки колес.
  • Инструментальной панели (информационных и предупреждающих приборов).
  • Удерживающих устройств. Как системы безопасности водителя, так и пассажиров.
  • Осветительного оборудования. Компьютерные системы помогают современному водителю управлять светом, внутренним освещением салона, омывателями, стеклоочистителями, системами.

Кроме того, электроника обеспечивает своевременное информирование водителя об изменениях, касающихся погоды, техсостояния механизмов, агрегатов и систем автомобиля.

Установка электронных систем управления авто – это возможность снабдить транспортное средство средствами самодиагностики, предупредить водителя о потенциальных сбоях функционировании систем, сделать более рациональной работу персонала автосервиса.

Современные автомобильные компьютеры способны мгновенно оценивать дорожную ситуацию и отклонения от нормального режима управления автомобилем. Они способны вывести автомобиль из сложного заноса, перехватывая управление автомобилем, своевременно предупреждают водителя об опасности, согласуют управление автомобиля с движущимися по соседней полосе автомобилями, и позволяют выбрать наиболее выгодный режим разгона или замедления на слиянии, пересечении дорог.

Компоненты электронной системы управления автомобилем: что есть что?

Современный автомобиль оснащен несколькими электронными модулями управления, десятками датчиков и актуаторами – исполнительными устройствами, способными передавать данные главному процессору.

  • Сенсоры (датчики) – устройства, которые предназначены для ввода информации. Устройства необходимы для отправки сигналов от устройств во внешнюю среду. Датчики способны преобразовать в электрические сигналы перемещение, температуру, давление, скорость, изменение позиционирования. Образно их можно назвать органами чувств автомобильных компьютерных систем. Это «нос», «глаза» и «уши» транспортного средства.
  • Электронный модуль управления представляет собой компьютер (комплекс электронных схем). Объединяет программное и аппаратное обеспечение. Используя сигналы от входящих устройств (датчиков), электронный модуль осуществляет управление различными системами, подсистемами, устройствами вывода (приводами). Позволяет управлять и контролировать мощность, расход топлива, состав отработавших газов и другие важные параметры. Электронный модуль управления является «мозгом» компьютерной автомобильной системы. При этом при существенных изменениях: например, установке турбокомпрессора, электронный модуль управления может быть перепрограммирован.
  • Актуаторы (приводы) – исполнительные устройства, которые представлены миниатюрными электромоторами, электромагнитами. Они и преобразуют электрические сигналы в движение или перемещение органов управления. Приводы справедливо сравнивают с «руками» компьютерных автомобильных систем.

Компьютерная система управления, представленная на схеме, позволяет оценивать сигналы, поступающие от различных датчиков:

  • U= Напряжение (от датчика холостого хода и от датчика полной нагрузки);
  • Q = электросигнал, поступивший от датчика массового расхода воздуха;
  • nK = сигнал, идущий от датчика частоты вращения коленчатого вала;
  • TM = сигнал от датчика температуры охлаждающей жидкости в двигателе;
  • TL = сигнал от датчика температуры воздуха;
  • RAM = Random Access Memory = оперативная память – хранит информацию о быстро-изменяющихся параметрах состояния двигателя и внешней среды;
  • ROM = Read-Only Memory = Постоянное запоминающее устройство – хранит информацию о практически неизменных параметрах;
  • ECU = Электронный модуль управления – процессор, способный вычислить длительность впрыска топлива каждой из топливных форсунок (инжекторов), опираясь на информацию, хранящуюся в оперативной памяти и в постоянном запоминающем устройстве.

Выходным сигналом в системе является электрический импульс, (ECU посылает его к электромагнитному клапану инжектора), исполнительным устройством (приводом) в данной системе выступает форсунка.

Длительность открытого состояния инжектора ti = 2,4 мс позволяет сформировать необходимое соотношение воздуха и топлива в цилиндре двигателя.

Controller Area Network

Современные транспортные средства активно освещают локальной системой связи (Controller Area Network). Мощный процессор, направлен на комплексное управление электронными системами и механизмами автомобиля.

Для обмена информацией модули управления системами автомобиля подключают к этой локальной сети. В этом случае легко решается вопрос с получением сигналов от датчиков и реагированием на изменения положения органов управления.

В случае выявления ошибки электронным модулем управления центральный процессор сразу же видит сигнал и запускает процесс, направленный на сохранение работоспособности той или иной системы и поддержание безопасности во время движения. Водитель о возникшей неисправности также сразу получает соответствующий сигнал.

Считывать автоэлектрикам информацию о неисправностях, получить данные с датчиков и исследовать форму электросигнала исходящего от них можно посредством мотор-тестеров. Умения пользоваться этими устройствами становятся необходимыми для каждого современного диагноста, мехатроника.

Среди образовательных продуктов SENSYS на базе платформы ELECTUDE обязательно обратите внимание на тренинг «Автодиагност. Диагностика электронных систем управления двигателя при помощи мотор-тестера». Это эффективная тренировка навыков в области диагностики автомобиля с электронными системами управления.

http://prem-motors.ru/elektrooborudovanie-avtomobilya-ustroystvo-vidyi/

Электрика автомобиля: краткое обучение для автолюбителя


http://pro-sensys.com/info/articles/obzornye-stati/elektronnye-sistemy-upravleniya-avtomobilem/

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