Электрооборудование автомобиля

Электрическая энергия на автомобиле используется для воспламенения рабочей смеси в дви­гателях с искровым зажиганием, освещения и сигнализации, пуска двигателя, питания контрольно-измерительных приборов.

В связи с этим электрооборудование автомобиля включает в себя источники электрического тока; систему зажигания рабочей смеси; систему освещения и сигнализации; систему электроза­пуска двигателя; контрольно-измерительные приборы с электри­ческим питанием.

К группе источников тока на автомобиле относятся генератор и аккумуляторная батарея. Кроме того, к группе источников тока относятся приборы регулирования работы генератора и конт­рольные приборы — указатели тока или напряжения и сигнализа­торы.

Для питания всех приборов электрооборудования на автомо­билях применяют источники тока напряжением 12 или 24 В.

Для соединения источников тока с потребителями на автомо­билях применяют однопроводную систему, так как вторым про­водом являются металлические части автомобиля — его корпус («масса»). Положительный полюс источников тока соединен с сетью, а отрицательный — с «массой». При рассмотрении цепей электрического тока в схемах электрооборудования автомобиля за направление тока принимают движение электрических зарядов от положительного полюса к отрицательному.

Генератор является основным источником электрического тока на автомобиле и приводится в действие от его двигателя. На со­временных автомобилях применяются генераторы переменного тока, оборудованные выпрямителями, преобразующими перемен­ный ток в постоянный, который может быть использован для подзарядки аккумуляторной батареи и питания всех приборов элек­трооборудования.

Для стабилизации напряжения в определенных пределах в за­висимости от нагрузки, частоты вращения якоря генератора и температурных режимов применяется автоматический регулятор напряжения.

На современных автомобилях применяют в основном контакт­но-транзисторные и транзисторные бесконтактные регуляторы напряжения.

Аккумуляторные батареи на автомобилях предназначены для запуска двигателя, освещения, сигнализации и работы контрольно- измерительных приборов, стеклоочистителя и других приборов.

Аккумуляторная батарея является одновременно потребителем и источником электрической энергии. Она накапливает электри­ческую энергию от генератора при работающем двигателе и слу­жит для питания электрооборудования, если двигатель не работа­ет или работает на малой частоте вращения коленчатого вала.

Работа аккумуляторной батареи основана на электрохимичес­ких процессах взаимодействия ее элементов, и в зависимости от этого аккумуляторные батареи подразделяются на кислотные (свин­цовые, свинцово-кислотные) и щелочные (железоникелевые). На автомобилях применяются, в основном, свинцово-кислотные ак­кумуляторные батареи.

Основными показателями, которые определяют работу акку­муляторной батареи, являются напряжение и емкость.

Напряжение аккумуляторных батарей, применяемых на совре­менных автомобилях, как правило, 12 В.

Емкость аккумулятора — величина, характеризующая его спо­собность поглощать при заряжании и отдавать при разряжении то или иное количество электрической энергии определенной силы до предельно допустимого падения напряжения на выводных шты­рях.

Стартер является основным пусковым устройством двигате­ля автомобиля и состоит из электродвигателя, механизма при­вода и механизма управления. В стартерах применяются электро­двигатели постоянного тока. Стартеры автомобилей оборудуются принудительным электромагнитным включением шестерни при­вода.

Системы зажигания на автомобилях с искровым зажиганием применяются следующие:

• батарейная с механическим прерывателем;
• контактно-транзисторная;
• бесконтактно-транзисторная.

Батарейная система зажигания включает в себя катушку зажи­гания, питаемую от аккумуляторной батареи или генератора, пре- рыватель-распределитель, свечи зажигания, выключатель зажи­гания, провода низкого и высокого напряжения.

Рабочая смесь бензина с воздухом, сжатая в цилиндре двигате­ля с искровым зажиганием, воспламеняется от электрической искры, проскакивающей между электродами свечи зажигания. Для получения достаточно мощной искры в среде сжатой рабочей сме­си, особенно в холодном двигателе, необходимо иметь высокое напряжение электрического тока — примерно 12… 15 кВ.

Преобразователем тока низкого напряжения 12 В в ток высоко­го напряжения служит катушка зажигания, которая состоит из двух катушек и массивного сердечника. Первичная обмотка ка­тушки изготовлена из толстой проволоки и имеет небольшое ко­личество витков (примерно 300), вторичная — изготовлена из очень тонкой проволоки и имеет примерно 20 ООО витков.

Для размыкания и замыкания первичной цепи катушки зажи­гания и распределения электрического заряда по цилиндрам дви­гателя служит прерыватель-распределитель.

Прерыватель-распределитель зажигания является наиболее от­ветственным узлом, от которого зависит нормальная работа бата­рейной системы зажигания.

Контактно-транзисторная система зажигания отличается от батарейной системы тем, что размыкание и замыкание тока пер­вичной катушки зажигания производится через транзисторный коммутатор путем включения большого омического сопротивле­ния выходного транзистора, а контакты прерывателя-распреде­лителя нагружаются небольшим током управления транзистором. При этом прерыватель-распределитель отличается от прерывате­ля батарейной системы отсутствием конденсатора прерывателя.

Бесконтактная система зажигания отличается от предыдущих систем зажигания полным отсутствием контактов в прерывателе.

В настоящее время на современных автомобилях с искровым зажиганием, в основном, применяют эту систему.

Бесконтактная система зажигания состоит из датчика-распре­делителя, транзисторного коммутатора, катушки зажигания, све­чей зажигания, реле зажигания, выключателя и высоковольтных проводов.

Датчики-распределители, применяемые в этой системе, бы­вают двух типов: магнитоэлектрические и с датчиком Холла. Маг­нитоэлектрические датчики применялись в системе зажигания автомобилей ЗИЛ-131, а с датчиком Холла применяются в на­стоящее время на автомобилях ЗИЛ-433360, ВАЗ-2108, -2109, -1111 и др.

Приборы системы освещения включают в себя передние фары, подфарники, задние фонари, лампы освещения щитка приборов, плафоны внутреннего освещения кабины, кузова (салона), глав­ный и ножной переключатели света, переключатели ламп щитка и кабины, предохранители. На некоторых автомобилях кроме пе­редних фар устанавливают дополнительно специальные противо- туманные фары.

Приборы системы внешней световой сигнализации (стоп-сигнал, указатель поворотов и сигнальный свет заднего хода с выключа­телями) предназначены для обеспечения безопасности движения автомобиля.