Введение
Современные автомобили оснащаются значительным количеством электрических устройств, которые требуют качественного технического обслуживания и грамотной эксплуатации. Источники и потребители электрической энергии в совокупности с проводами и элементами коммутации (выключателями и переключателями) составляют систему электрооборудования, предназначенную для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах, пуска двигателя стартером, подачи световых сигналов, обеспечивающих безопасность движения, освещения дороги, кабины и кузова, звуковой сигнализации, питания контрольно-измерительных приборов дополнительного оборудования.
В настоящее время в автомобилях применяются все большее число изделий электрического и электронного оборудования. Без них невозможна работа систем пуска и зажигания двигателя систем освещения дороги и сигнализации о маневрах автомобиля. Без них немыслим контроль за работой отдельных агрегатов и узлов автомобиля. Все больше изделий используется для создания комфорт, схемы электрооборудования становятся все более сложными.
Согласно статистике, около 25% всех неисправностей автомобиля приходится на долю электрооборудования. Поэтому, чтобы обеспечить надежную работу электрооборудования, необходимо знать его устройство, грамотно его эксплуатировать и обслуживать.
В рамках курсовой работы выполнена общая схема электрооборудования. Можно выделить отдельные системы, входящие в электрооборудование: система электроснабжения, система пуска, система зажигания, система освещения и сигнализации, вспомогательное электрооборудование, информационно-диагностическая система.
Конструкция и маркировка
Автомобильные лампы отличаются, как правило, конструкцией цоколя и светоотдачей. Например, в двухфарных системах чаще всего используются лампы Н4- с двумя нитями накаливания, для дальнего и для ближнего света. Их световой поток- 1650/1000 лм. В «противотуманках» светят лампы Н8- однонитевые, со светопотоком в 800 лм. Другие однонитевые лампы Н9 и НВ3 могут обеспечивать только дальний свет. А «универсальные» однонитевые лампы Н7 и Н11 могут использоваться и для ближнего, и для дальнего света- в зависимости от того, в каком отражателе они установлены. И как всегда, качество лампы зависит от конкретного производителя, оборудования, концентрации и типов газов. У газоразрядного «ксенона» другие обозначения. Первыми ксеноновыми лампами были приборы с индексами D1R и D1S- они были объединены с модулем зажигания.
Система сигнализации
Устройство и принцип работы сигнализации Все элементы любой сигнализации можно разделить на три типа: исполнительные устройства; считывающие устройства (датчики); блок управления. Включение и выключение сигнализации (постановка на охрану) происходит с помощью брелка управления. В штатных системах управление сигнализацией совмещено с управлением центральным замком и выполнено в одном устройстве вместе с ключом зажигания. В нем же находится и метка иммобилайзера. Однако это совершенно разные системы и работают независимо друг от друга. Радиоприемник (антенна) принимает сигнал от брелка. Он может быть статическим и динамическим. Статические сигналы имеют постоянный код шифрования, поэтому подвержены перехвату и взлому. На данный момент они уже почти не используются. При динамическом кодировании пакеты передаваемых данных постоянно меняются, создавая высокую защиту от перехвата. Используется принцип генератора случайных чисел. Следующим развитием динамического является диалоговое кодирование. Связь между брелком и приемником осуществляется по двухстороннему каналу. Другими словами, реализуется функция «свой-чужой». Разнообразные датчики относятся к входным устройствам. Они анализируют изменения различных параметров (давления, наклон, удар, свет, движение и др.) и посылают информацию в блок управления. В свою очередь, блок включает в работу исполнительные устройства (сирена, маячки, мигание фар).
Контрольно-измерительные приборы
Контрольно-измерительные устройства помогают водителю следить за состоянием и работой механизмов, систем и агрегатов машины. К ним относятся указатели давления масла, температуры охлаждающей жидкости, уровня топлива в баке, амперметр и аварийные сигнализаторы пониженного давления масла и перегрева двигателя. Все указатели смонтированы на щитке приборов. Их датчики расположены в зоне измеряемых показателей.
По характеру передаваемой информации все устройства можно разделить на:
- указывающие (указатели);
сигнализирующие (сигнализаторы).
Датчики указателей преобразуют изменение измеряемого параметра (давления, температуры, частоты вращения и др.) в пропорциональные им электрические сигналы, которые по проводам передаются в приемное устройство указателя и отклоняют стрелку на угол, соответствующий величине поступающих сигналов.
Датчики сигнализаторов при определенной величине контролируемой среды замыкают цепи контрольной лампы или звукового сигнала. Разрабатываются электронные щитки приборов.
Рис. Датчики давления:а — с мембранным чувствительным элементом; б — бесконтактный индуктивный; в — интегральный с полупроводниковыми тензоэлементами; 1 — потенциометр; 2 — корпус мембранного механизма; 3 — мембрана; 4 — калиброванная пружина; 5 — шток;
Рис. Указатели и сигнализаторы давления:а — схема указателя давления масла: 1—диафрагма; 2 — переменный резистор; 3 — резистор термокомпенсационный; 4 — магнит постоянный; 6, 7, 9 — обмотки катушек; 8— стрелка; 10— предохранитель; 11— выключатель зажигания;б — сигнализатор аварийного давления масла: 1— датчик;
2 — контрольная лампа; 3 — предохранитель; 4 — выключатель зажигания; 5 — указатель токов; 6 — аккумуляторная батарея; 7 — контакты;в — датчик сигнализатора аварийного давления воздуха в тормозной системе:1, 7 — контактные пластины; 2 — штеккер; 3 — фильтр; 4 — изолятор; 5 — пружина;- 6 — толкатель; 8 — диафрагма; 9 — корпус.
Рис. Схемы магнитоэлектрического указателя температуры охлаждающей жидкости:
а — общая: 1 — терморезистор; 2 — баллов; 3 — пружина; 4 — выводной зажим; 5 — патрон бумажный; 6 — стрелка; 7 — экран; 8 — магнит подвижной; 9 — каркас пластмассовый; 10 — прорезь; 11 — ограничитель; 12 — магнит неподвижный; 13 — выключатель зажигания; Kl, K2, КЗ — катушки; RTK — резистор;
б — электрическая схема;
в — датчик указателя температуры электролита в аккумуляторной батарее; 1 — зажимы выводные; 2 — втулка изолирующая зажимов; 3 — прокладка уплотнительная; 4 — отверстие газоотводящее; 5 — корпус; 6 — цилиндр полиэтиленовый; 7 — баллон латунный; 8 — патрон бумажный; 9 — пружина контактная; 10 — чашка латунная; 11 — терморезистор.
Рис. Схемы магнитоэлектрических указателей уровней топлива:
а — для 24-вольтной системы: 1 — реостат датчика; 2 — ползун реостата; 3, 6 — упоры рычага поплавка; 4 — поплавок; 5 — втулка рычага; 7 — контактные пластины; 8 — штеккерные выводы; 9 — токоведущие пластины; 10 — кронштейн подвески датчика; 11 — основание;
12 — корпус;
б — для 12-вольтной системы.
Рис. Спидометр с электроприводом:а — указатель 12.3802; б —датчик МЭ307; 1, 30 — корпуса; 2, 29 — статоры; 3 — сердечник; 4 — катушка; 5, 34 — крышки; 6 — штифт; 7 — маслоотражательный диск; 8 —вал магнитов; 9 —пружина; 10 — винт; 11, 26 — втулки;
12, 13, 27 —магниты; 14 — картушка; 15 — кожух; 16 — пружина стрелки; 17 — пластина с печатной схемой; 18 — стрелка; 19 — мостик для счетного узла; 20 — шкала; 21 — ось стрелки; 22 — магнитный шунт; 23 — магнитный экран; 24 — штеккерный разъем для подключения датчика и провода от источника тока; 25 — соединитель; 28, 33 — катушки; 31 — вал магнита; 32 — сердечник катушки;в — принципиальная схема.
Рис. Сигнализатор перегрузки колосового и зернового шнеков:1, 9 — неподвижный и подвижной; 9 — контакты; 2 — втулка; 3 — валик; 4 — прокладка; 5 — рычаг-вилка; 6 — крышка; 7 — пружина; 8 — регулировочный винт; 10 — корпус; 11 — провод; 12 — контактный винт
Рис. Электродвигатель с электромагнитным возбуждением:1 — якорь; 2 — крышка; 3 — винт 4 — траверса; 5, 14 — пластинчатые пружины; 6 — фетровая набивка; 7, 15 — подшипники; 8 — коллектор; 9 — щетка; 10 — щеткодержатель; 11 — корпус; 12 — пакет статора; 13 — обмотка возбуждения; 16 — выходной вал
Рис. Детали моторедуктора очистителя ветрового стекла:1 — крышка; 2 — помехоподавительный конденсатор; 3 — панель с контактами концевого выключателя; 4 — прокладка; 5 — зубчатое колесо с выходным валом моторедуктора; 6 — промежуточные зубчатые колеса;
Рис. Мотонасос 2002.3730:1 — электродвигатель; 2 — крепежный винт; 3 — корпус насоса; 4 — крыльчатка
- Схема электрооборудования автомобиля.
Рассмотренные
источникипотребители тока
, соединяющие их провода, включатели и предохранители составляют систему электрооборудования.
Для экономии проводов и удобства монтажа соединения всех приборов система электрооборудования автомобилей выполнена по однопроводиой схеме: проводами соединены только положительные клеммы приборов. Отрицательные клеммы приборов соединены с рамой и другими металлическими частями, т. е. с массой автомобиля.
Для удобства монтажа и быстрого устранения неисправностей провода имеют различную расцветку. Провода, идущие в одном направлении, обычно объединены в пучки.
Работа многих приборов системы электрооборудования, связанная с постоянным замыканием и размыканием электрической цени (контакты прерывателя и реле-регулятора, щетки и коллектор генератора и т. д.), вызывает появление сильных помех, ухудшающих действие радиостанций (как устанавливаемых на самом автомобиле, так и расположенных вблизи него).
Кроме основных источников радиопомех — системы зажигания и реле-регулятора, на автомобиле имеются приборы, также мешающие работе радиостанций, это стартер, термовибрационные датчики указателей давления масла и температуры охлаждающей жидкости, электрический сигнал, стеклоочистители, переключатель света и т. д. В момент включения этих приборов и во время их действия возникают помехи радиоприему.
Наконец, источниками радиопомех являются все ненадежные контакты.
Если не принять мер защиты, то работа радиостанций на автомобиле будет крайне затруднена, а в некоторых случаях и невозможна.
Для снижения уровня помех радиоприему на автомобилях применяется специальная экранированная система электрооборудования. Все основные источники радиопомех в такой системе заключаются в металлические кожухи (экраны), а провода, несущие токи помех,— в металлические трубы или в специальные гибкие металлические шланги.
Помимо экранировки, в электрические цепи реле-регулятора, катушки зажигания, термовибрационных датчиков, искровых зажигательных свечей включаются специальные фильтры, блокирующие конденсаторы и подавительные сопротивления, которые, свободно пропуская рабочий ток, задерживают и замыкают на массу автомобиля токи радиопомех.
Применение экранировки, фильтров, блокирующих конденсаторов и подавительных сопротивлений снижает уровень радиопомех, но не избавляет от них полностью, так как во время движения автомобиля вследствие трения его колес о дорогу и выпуска отработавших газов происходит наведение электростатических зарядов на некоторых деталях.
Для ликвидации такого рода помех на автомобилях проводят тщательную «металлизацию», т. е. надежное электрическое соединение металлических частей автомобиля между собой. Металлизация осуществляется применением медных перемычек (плетенка) и постановкой под болты, соединяющие сопрягаемые металлические детали (капот, крылья и т. д.), специальных шайб.
В последнее время широкое распространение на армейских автомобилях получило экранированное электрооборудование в водостойком, герметизированном исполнении. Герметизированные приборы системы электрооборудования обеспечивают не только безотказную работу автомобиля на грязных разбитых дорогах, но и возможность преодоления вброд водных преград, непреодолимых обычными автомобилями.
Схема электрооборудования автомобиля ВАЗ 2106: 1 — передние фонари; 2 — боковые указатели поворота; 3 — аккумуляторная батарея (аккумулятор); 4 — реле контрольной лампы заряда аккумулятора; 5 — реле включения ближнего света фар; 6 — реле включения дальнего света фар; 7 — стартер;
8 — генератор; 9 — фары дальнего света; 10 — фары ближнего света; 11 — датчик включения электродвигателя вентилятора; 12 — электродвигатель вентилятора системы охлаждения двигателя; 13 — звуковой сигнал (клаксон); 14 — катушка зажигания; 15 — распределитель зажигания;
16 — свечи зажигания; 17 — электромагнитный клапан карбюратора; 18 — датчик указателя температуры охлаждающей жидкости; 19 — подкапотная лампа; 20 — выключатель света заднего хода; 21 — датчик уровня давления масла; 22 — датчик контрольной лампы давления масла;
23 — датчик контрольной лампы уровня тормозной жидкости; 24 — электродвигатель очистителя ветрового стекла; 25 — коммутатор (устанавливается в случае применения на автомобиле бесконтактной системы зажигания); 26 — электродвигатель омывателя ветрового стекла;
27 — реле включения электродвигателя вентилятора; 28 — регулятор напряжения; 29 — реле-прерыватель очистителя ветрового стекла; 30 — дополнительный блок предохранителей; 31 — основной блок предохранителей; 32 — реле-прерыватель аварийной сигнализации и указателей поворота;
33 — реле включения обогревателя заднего стекла; 34 — выключатель стоп-сигнала; 35 — штепсельная розетка для персональной лампы (не устанавливается с 2000 г.); 36 — добавочный резистор электродвигателя отопителя; 37 — электродвигатель отопителя; 38 — переключатель электродвигателя отопителя; 39 — часы;
40 — лампа освещения вещевого ящика; 41 — прикуриватель; 42 — выключатель аварийной сигнализации; 43 — регулятор освещения приборов; 44 — контрольная лампа недостаточного уровня тормозной жидкости; 45 — переключатель света фар, указателей поворота и звуковых сигналов;
46 — выключатель зажигания; 47 — выключатель обогревателя заднего стекла; 48 — выключатель заднего противотуманного фонаря; 49 — выключатель наружного освещения; 50 — выключатели плафонов, расположенные в стойках передних дверей; 51 — электродвигатель электростеклоподъемника (устанавливается на части выпускаемых автомобилей ВАЗ 2106);
52 — выключатели плафонов, расположенные в стойках задних дверей; 53 — выключатель контрольной лампы стояночного тормоза; 54 — плафоны освещения салона; 55 — указатель уровня топлива с контрольной лампой резерва; 56 — указатель температуры охлаждающей жидкости;
57 — указатель давления масла с контрольной лампой недостаточного давления; 58 — тахометр; 59 — контрольная лампа стояночного тормоза; 60 — контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи; 61 — контрольная лампа воздушной заслонки карбюратора; 62 — контрольная лампа габаритного света;
63 — контрольная лампа указателей поворота; 64 — контрольная лампа дальнего света фар; 65 — спидометр; 66 — выключатель контрольной лампы воздушной заслонки карбюратора; 67 — переключатель электродвигателя электростеклоподъемника левой двери; 68 — реле электростеклоподъемников;
69 — переключатель электродвигателя электростеклоподъемника правой двери; 70 — задние фонари; 71 — фонари освещения номерного знака; 72 — датчик указателя уровня и резерва топлива; 73 — обогреватель заднего стекла; 74 — лампа освещения багажника; 75 — задний противотуманный фонарь.
Йошкар-Ола, 2020
Система электроснабжения
Система электроснабжения обеспечивает производство электрической энергии и ее передачу потребителям. Передачу электрической энергии обеспечивает бортовая электрическая сеть, включающая в себя провода, защитную, распределительную и коммутационную аппаратуру.
Аккумуляторная батарея предназначена для питания электрической энергией всех потребителей при неработающем двигателе и при работе его с малой частотой вращения коленчатого вала, а также для пуска двигателя стартером.
Генератор предназначен для питания электрической энергией всех потребителей (кроме системы пуска) и заряда аккумуляторной батареи. Генератор является основным источником электрической энергии на автомобиле. Он преобразует механическую энергию в электрическую. Для преобразования переменного тока в постоянный в генератор встроен выпрямитель.
Для поддержания напряжения в бортовой сети автомобиля на постоянном уровне 13-14 В независимо от оборотов ротора генератора, применяется вибрационный двухступенчатый регулятор напряжения.
Выходное напряжение источников питания подается к потребителям с помощью выключателя зажигания. На данной модели автомобиля существуют четыре основных положения выключателя зажигания.
0 положение («выключено»). Работают только приборы, подключенные к источникам питания напрямую, без помощи выключателя зажигания. (система освещения салона, система включения стоп-сигналов, прикуриватель, система звуковой сигнализации, система световой сигнализации открытых дверей, система освещения багажника).
1 положение («стоянка»). Необходимо для выключения двигателя, для кратковременной или длительной стоянки. В этом положении дополнительно к приборам, подключаемым в 0 положении осуществляется подключение системы внешнего освещения и световой сигнализации, системы управления стеклоочистителем и омывателем, системы отопления салона.
2 положение («зажигание»). Среднее устойчивое положение выключателя зажигания, необходимое для постоянной работы двигателя. В этом положении дополнительно к приборам, подключаемым в 1 положении осуществляется подключение системы зажигания, системы охлаждения и реле-регулятора.
3 положение («стартер»). Используется для пуска двигателя. В этом положении дополнительно к приборам, подключаемым во 2 положении осуществляется включение стартера.
