Главная | Карта сайта | ДВС | Статьи

Электрооборудование автомобилей

Устройство и работа основных элементов системы электрооборудования
Система электрооборудования однопроводная, состоит из различных подсистем (электроснабжения, системы зажигания ДВС, пуска и облегчения пуска ДВС, освещения и световой сигнализации, звуковой сигнализации, дополнительного оборудования, контрольно-измерительных приборов).

Электрооборудование автомобиля

Генераторные установки
Современная генераторная установка состоит из генератора переменного тока (рис. 73) и встроенного в него ИРН. Генератор представляет собой трехфазную синхронную электрическую машину с электромагнитным возбуждением. Статор собран из пластин электротехнической стали, имеет 18 равномерно расположенных по окружности пазов, в которых размещена трехфазная обмотка, соединенная по схеме "звезда". Каждая фаза состоит из шести последовательно намотанных катушек; кроме того, имеется нулевой вывод статорных обмоток. Ротор состоит из вала, втулки с обмоткой возбуждения, контактных колец и двух полюсов. Крышки генератора отлиты из алюминиевого сплава, имеют вентиляционные окна. В крышках установлены шарикоподшипники ротора с двусторонним уплотнением. В задней крышке расположен выпрямительный блок, который состоит из шести диодов. Со стороны передней крышки на валу ротора закреплены вентилятор и приводной шкив. Щеточный узел состоит из пластмассового щеткодержателя, щеток с пружинами, ИРН, ППР и кожуха теплоотвода.

Регуляторы напряжения
Они предназначены для поддержания в заданных пределах напряжения тока, вырабатываемого генератором. Широкое применение нашли регуляторы: вибрационные (РР-380 для автомобиля ВАЗ-21011), контактно-транзисторные (РР-362А для автомобиля «Москвич"), бесконтактно-транзисторные (РР-350 для автомобиля ЗИЛ-130) и встроенные в генератор ИРН (автомобиль МАЗ-6422, автобус ЛиA3-677).
Бесконтактно-транзисторные реле-регуляторы не имеют подвижных частей и по сравнению с контактно-вибрационными обладают повышенным быстродействием; они более надежны в эксплуатации и проще в обслуживании, однако эти реле-регуляторы требуют квалифицированного

Электрооборудование автомобиля

Обслуживания в специальных мастерских
ИРН представляет собой электронный прибор с интегральным исполнением. Пассивные элементы регулятора - резисторы 1, 4, 5, 9, 12, 14, соединительные проводники, контактные площадки — и активные элементы — транзисторы б, 8, 10, диод 7, конденсаторы 2, 3 и стабилитроны 11 и 13 выполнены по толсто пленочной технологии на специальных платах. После сборки прибор закрывают крышкой и заливают специальным герметиком. Разборке и ремонту прибор не подлежит.

При соединении ИРН с генератором к клемме подключается плюсовой вывод генератора и аккумуляторной батареи, а к клемме Ш — вывод обмотки возбуждения и к безымянной клемме — корпус (масса). При работе генератора на клеммах и масса напряжение изменяется пропорционально частоте вращения генератора. При этом ток течет по цепям: клемма  резисторы 1 и 14 делителя ППР - масса; клемма - резистор 5 -переход база-эмиттер транзистора 8 — переход база-эмиттер транзистора <5 - резистор 9 - масса. При этом через открытый транзистор 8 проходит ток обмотки возбуждения генератора по следующей цепи: коллекторно-эмиттерный переход транзистора 8 - резистор 9 - масса.

При возрастании частоты вращения ДВС и генератора напряжение тока на его зажимах превышает допустимое значение. Напряжение на резисторе 14 достигает значения, при котором стабилитроны 11 и /5 открываются и возникает ток базы управляющего транзистора 10, текущий по следующей цепи: клемма - резистор 1 - стабилитроны - переход база - эмиттер транзистора 10 — резистор 9- масса. При этом транзистор 10 открывается и через него протекает ток по следующей цепи: клемма - резистор 5 - коллекторно-эмиттерный переход транзистора 10 - резистор 9 — масса.

Открывшийся транзистор подключен параллельно регулирующим транзисторам 6 и 8 в точках, т. е. шунтирует их вход. Поэтому происходит уменьшение силы тока, проходящего через транзистор 8 и обмотку возбуждения генератора. Напряжение тока на выходе генератора падает. В результате понижения напряжения стабилитроны 11 и 13 закрываются и
схема переходит в исходное состояние, напряжение генератора начинает расти, процесс ограничения роста напряжения повторяется и т. д.

Электрооборудование автомобиля

Аккумуляторные батареи
Широкое распространение нашли свинцово-кислотные аккумуляторные батареи. Они изготовлены в виде моноблока, корпус которого выполнен из кислотостойкого материала (пластмасс). Корпус разделен перегородками на банки, в каждой из которых установлены блоки положительных и отрицательных пластин с выводами-штырями. Пластины разделены между собой сепараторами.

Крышки имеют заливные отверстия, закрываемые пробками с вентиляционными отверстиями. В банки заливают электролит — раствор серной кислоты (ГОСТ 667—79) и дистиллированную воду (ГОСТ 6709-79) плотностью 1,25— 1,29 г/см3 ,на 10—15 мм выше пластин.

Контрольно-измерительные приборы
Электрические контрольно-измерительные приборы (КИП) состоят из преобразователей, приемника-указателя и соединяющего их звена (проводника, гибкого троса). Преобразователи предназначены для преобразования неэлектрической физической величины в электрическую.

В термовибрационных преобразователях чувствительным элементом является биметаллическая пластина 3 с обмоткой 4. При включенной системе зажигания ток проходит от контактного винта б по обмотке 4 через контакты 7 и 2 на "корпус" 5. Обмотка 4 и пластина 3 нагреваются и биметаллическая пластина изгибается. Контакты 7 и 2 размыкаются, ток в цепи преобразователя прерывается, обмотка и пластина быстро остывают, пластина прогибается в сторону замыкания контактов, и процессы нагрева пластины и размыкания контактов повторяются.

При этом от частоты вибрации зависят время замкнутого состояния контактов и, следовательно, средние значения силы тока, которая преобразуется показателем в показание температуры.

В термовибрационном преобразователе давления при повышении давления среды мембрана прогибается и плотнее сжимает контакты 7 и 2. Для нагрева и прогиба биметаллической пластины 3 и размыкания контактов необходим более продолжительный нагрев. Поэтому сила тока в преобразователе возрастает, что приводит к увеличению показаний прибора.
В преобразователях температуры с полупроводниковым термосопротивлением ток проходит через винт, клемму 7, пружину 8, полупроводниковую шайбу 9, сопротивление которой изменяется в зависимости от температуры нагрева, на корпус 10. Следовательно, изменяется и сила тока, проходящего через указатель. Полупроводниковые преобразователи типа ТМ-100 применяются для замера температуры жидкости в системах охлаждения ДВС.

В реостатных преобразователях давления мембранного типа прогиб мембраны 11 под действием давления среды приводит к перемещению связанного с ней ползунка 13 реостата 12 и изменению силы тока. В преобразователях указателей уровня топлива в баке, антифриза в расширительном бачке ползунок 13 реостата 12 перемещается рычагом, связанным с поплавком 14 уровня жидкости. Мембранные преобразователи с реостатом используются для контроля давления моторного масла в ДВС, сжатого воздуха в контурах тормозной системы автомобилей МАЗ, КамАЗ, КрАЗ. Реостатные преобразователи с рычажным приводом типа БМ используются для замера уровня топлива в баках.

В качестве измерительных приборов в основном применяются электромагнитные указатели логометрического типа. Принцип работы приборов этого типа состоит в измерении отношения силы тока двух цепей.

Указатель имеет корпус, в котором на пластмассовом каркасе 1 установлены три катушки (K1; К2; КЗ). Между катушками расположена ось 2, на оси размещены дисковый магнит и стрелка. На каркасе также закреплен постоянный магнит 3. Когда ток в катушках отсутствует, взаимодействуют поля двух постоянных магнитов; ось со стрелкой занимает нулевое положение шкалы. При работе прибора ток от аккумуляторной батареи проходит через последовательно соединенные обмотки катушек К2, КЗ и термокомпенсационный резистор RTK одновременно ток проходит по катушке К1 и полупроводниковому резистору датчика указателя. В зависимости от температуры жидкости и сопротивления изменяется сила тока, проходящего через обмотки катушек К1. В результате взаимодействуют три магнитных ноля (постоянные по величине поля обмотки катушек К2 и КЗ постоянных магнитов и изменяющееся магнитное поле катушки К1) и создается магнитное поле, которое устанавливает дисковый магнит с осью и стрелкой в соответствующее положение относительно шкалы прибора. Устройство и работа указателей давления и уровня аналогичны рассмотренному указателю температуры.

Реле-прерыватели указателей поворота. Контактно-транзисторные реле по сравнению с тепловыми электромагнитными потребляют ток меньшей силы; они обладают более высокой надежностью и длительным сроком службы.

Сущность работы таких реле состоит в том, что подача тока большей силы в цепь сигнальных ламп Н1-Н4 и осуществляется мощным транзистором 72, а открытие и закрытие этого транзистора - маломощным транзистором 77, который, в свою очередь, управляется реле Р1 с контактом. Поэтому контакты реле нагружены малыми токами и работают надежно и долговечно.

Электрооборудование автомобиля

Спидометры
Бесконтактный электрический спидометр в качестве привода имеет механический редуктор с зубчатыми колесами 7-10 и связанный с ним датчик спидометра 6, представляющий собой трехфазный синхронный генератор переменного тока с возбуждением от постоянного магнита. В указателе спидометра размещены усилительный электронный блок I и синхронный электродвигатель 2. На оси ротора насажен постоянный магнит указателя скорости. "Счетный" узел 4 пройденного пути соединен с валом ротора электродвигателя 2 червячной передачей 3. Датчик и приемник спидометра соединены пучком проводов. При вращении ротора датчика 6 в его обмотках вырабатывается переменный трехфазный ток, частота которого пропорциональна частоте вращения ротора датчика. Этот ток поступает по проводам к обмоткам статора электродвигателя 2 указателя спидометра и создает в них вращающееся магнитное поле, которое вызывает синхронное вращение ротора электродвигателя 2 с постоянным магнитом. Работа и устройство стрелочного указателя скорости и счетчика пройденного пути аналогична работе магнитно-индукционных спидометров. Бесконтактные электрические спидометры типа СП-152, СП-170 с датчиками МЭ807 применяются на автомобилях КрАЗ-260, МАЗ-6422, КамАЗ-5320.

Фары системы освещения
Фара состоит из корпуса, полу разборного или неразборного оптического элемента, устройства для регулировки света фар и ободка. Оптический элемент имеет стальной отражатель, покрытый тонким слоем алюминия и герметически закрытый стеклом рассеивателем, двух нитевую лампу с крышкой и контактной колодкой. Нижняя нить лампы соответствует дальнему, а верхняя — ближнему свету фар.

Круглые оптические элементы применяются в основном на грузовых автомобилях, а прямоугольные — на легковых и некоторых моделях грузовых автомобилей (МАЗ-6422). В фарах могут быть применены оптические элементы с европейским асимметричным светораспределением ближнего света (автомобили КамАЗ, МАЗ), которые позволяют получить резкое разграничение между светлой и темной зонами на освещенной части дороги. Поэтому такие фары необходимо регулировать особо тщательно, чтобы не ослеплять водителей встречных автомобилей; В противотуманных фарах могут быть установлены галогенные лампы, обеспечивающие лучшее освещение дороги во время тумана, дождя и при движении по узким извилистым дорогам.

Основные сборочно-регулировочные операции
Клеммовые и штекерные соединения должны быть надежно соединены и плотно закрыты чехлами.
После установки генератора необходимо отрегулировать натяжение его приводного ремня путем перемещения (отклонения) генератора относительно оси крепления и последующей затяжки болта крепления генератора к планке. При нажатии на середину ремня с усилиями 30—50 Н он должен прогибаться не более чем на 10—20 мм.

Для предупреждения саморазряда, сульфитации пластин аккумуляторной батареи ее необходимо содержать в чистоте, постоянно заряженной, поддерживать нормальный уровень и плотность электролита. Аккумуляторные батареи неработающих автомобилей надо подзаряжать ежемесячно. Степень заряда аккумуляторной батареи обусловлена плотностью электролита, определяемой кислотомером (ареометром) или нагрузочной вилкой (операции замера объясняет и показывает преподаватель).

При исправном состоянии генераторной установки и среднем скоростном режиме работы ДВС генератор должен обеспечивать подзаряд аккумуляторной батареи (стрелка амперметра или указателя напряжения должна находиться в соответствующей зоне шкалы). Бурное "кипение? электролита и резкое понижение его уровня указывают на неисправность реле-регулятора.
Проверку установки и регулировку фар осуществляют при помощи настенного или переносного экрана или специальных оптических приборов. Регулируют фары с помощью винтов, изменяющих положение оптического элемента в корпусе фары.

Выполняемая практическая работа

По указанию преподавателя отрегулировать свет фар.
Порядок регулирования фар (с европейским асимметричным светораспределением)
1.         Проверить давление в шинах колес автомобиля и довести его до нормы.
2.         Установить автомобиль без нагрузки на горизонтальной площадке на расстоянии 10 м от стены или экрана. Снять декоративные ободки фар.
3. На стене (трассе) провести вертикальную среднюю линию. Симметрично ей по бокам провести две вертикальные линии с расстоянием между ними, равным межцентровому расстоянию фар.
4.         Провести горизонтальные линии: линию Б-Б на уровне высоты центров фар от площадки и линию В—В на 150 мм (автомобиль МАЗ-6422); на 100 мм (автомобиль "Москвич") ниже линии Б-Б.
5.         Включить ближний свет фар. Горизонтальная ограничительная линия освещенного и неосвещенного участков должна совпадать с линией В—В. Наклонные ограничительные линии обеих фар, направленные вверх под углом 15°, должны исходить из точки пересечения линий (центров фар). Максимально допустимое смещение точек перегиба световой границы от центров фар 20 мм, а их не параллельность ± 30'.
6.         Регулировать положение на экране светового пучка фар необходимо соответствующим поворотом фары вверх—вниз и влево вправо вращением винтов: верхнего вертикальной и бокового горизонтальной регулировки. При этом фары регулируют поочередно, закрывая одну из них.
7.         После регулировки установить ободки фар на место. Здесь http://www.vestservis.ru/izgotovlenie-zaborov.html изготовление и установка сварного забора.

Составление отчета

По результатам практического занятия следует составить отчет в соответствии с указаниями, данными во "Введении", и ответить на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы
1.         Объясните и покажите на модели разреза устройство и работу аккумуляторной батареи.
2.         Из каких составных частей состоит генераторная установка? Каково их назначение?
3.         Назовите и покажите на модели разреза основные типы датчиков и приемников КИП.
4.         Каким образом можно проверить уровень и плотность электролита аккумуляторной батареи?
5.         Как отрегулировать натяжение приводного ремня генератора?

Изучение основных элементов электрооборудования автомобилей.

Задание
1.         Изучить устройство и работу элементов и приборов системы электрооборудования.
2.         Ознакомиться с макетами, сборочными единицами, стендом "Схема электрооборудования автомобиля", комплектом плакатов, инструментами и приспособлениями, необходимыми для выполнения практических работ.
3.         Выполнить практическую работу.
4.         Составить отчет и ответить на контрольные вопросы.

Оборудование

Модели разрезов
Модели разрезов генераторов переменного тока, в том числе со встроенным интегральным регулятором напряжения (ИРН) и переключателем посезонной регулировки (ППР), контактно-транзисторных и бесконтактных регуляторов напряжения; аккумуляторных батарей, выключателей аккумуляторных батарей, спидометров с механическим и электрическим приводом; преобразователей указателей давления, температуры, уровня рабочих сред (мембранно-реостатных, термовибрационных, полупроводниковых); указателей контрольно-измерительных приборов, фар головного света, противотуманных, фар-прожекторов; передних, задних, фонарей заднего хода, повторителей указателей поворота, комбинированных переключателей освещения, световой и звуковой сигнализации, выключателей аварийной сигнализации, реле-прерывателей, указателей поворота и аварийной сигнализации, электрических и пневматических звуковых сигналов; электропневмоклапанов, штифтовых свечей накаливания электрофакельного подогревателя ДВС.

Сборочные единицы и детали
К ним относятся выпрямительные блоки, щетки с пружинами, щеткодержатели с ИРН и ППР генераторов; блоки предохранителей, предохранители плавкие и биметаллические, кнопочные; штекерные соединения, образцы проводов и пучков (жгутов) электропроводки, многоконтактные вилки и штепсельные розетки, а также действующий стенд "Схема электрооборудования автомобиля".

Инструменты и приспособления
Комплект инструмента и принадлежностей водителя, переносная контрольная лампа, тестер (пробник), нагрузочная вилка, ареометр, трубка уровня, пластмассовая воронка и резиновая груша для электролита, а также дистиллированная вода, серная кислота, 10%-ный раствор кальцинированной соды.

Литература
Комплекты плакатов по электрооборудованию автомобилей, техническое описание автомобиля базовой модели.