Система электрооборудования автомобиля

Система электрооборудования

Э лектрооборудование автомобиля — предназначено для выработки и передачи электрической энергии потребителям различных систем и устройств автомобиля.

Устройство электрооборудования автомобиля:

• И сточники тока;
• П отребители тока;
• Э лементы управления;
• Э лектрическая проводка.

В се перечисленные элементы электрооборудования объединены в единую бортовую сеть автомобиля.

Э лектрообоурдование автомобиля можно разделить на две части цепь низкого напряжения и цепь высокого напряжения.

Ц епь низкого напряжения обеспечивает электричеством потребителей освещения и сигнализации, а также работу системы пуска.

Система пуска двигателя обеспечивает первичное проворачивание коленчатого вала и работу двигателя во время его пуска. Наиболее распространен пуск двигателя электрическим стартером. В качестве стартеров применяют высокооборотные электродвигатели постоянного тока с последовательным или смешанным возбуждением, конструктивно объединенные с шестеренным приводом. Для быстрого и конструктивного изучения устройства системы пуска двигателя воспользуйтесь схемой системы пуска.

Освещение и сигнализация – служат для освещения приборами дороги и обозначения габаритов автомобиля, сигнализации выполняемых маневров.

Контрольно-измерительные и дополнительные приборы – служат для контроля работы и управления системами автомобиля.

Ц епь высокого напряжения служит для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах, за счет системы зажигания.

Система зажигания служит для воспламенения горючей смеси и применяется на бензиновых двигателях. Воспламенение горючей смеси происходит по мере подачи искры зажигания в цилиндры, от сюда и название система искрового зажигания . Другими словами система зажигания служит для создания тока высокого напряжения, распределения его по цилиндрам двигателя и воспламенения рабочей смеси в камере сгорания в определенные моменты. На современных автомобилях используют контактно-транзисторную и бесконтактную системы зажигания. Для более подробного изучения — устройство системы зажигания автомобиля .

В системе электрооборудования автомобиля обязательно есть источник вырабатывания тока и его потребитель. Их взаимосвязанная работа реализуется с помощью электрической проводки.

К источниками тока можно отнести: аккумуляторную батарею (АКБ) и генератор.

АКБ служит для питания потребителей низкой цепи электрическим током при неработающем двигателе, запуске двигателя, а также работе двигателя на малых оборотах.

Г енератор предназначен для подзарядки аккумуляторной батареи (АКБ) и питания всех приборов электричеством во время движения автомобиля. Поэтому генератор является основным источником электрического тока.

К элементам управления относятся щитки предохранителей, блоки реле, электронные блоки управления. Их основная задача это обеспечение согласованной работы приборов электрооборудования. На современных автомобилях используются блоки управления.

Б лок управления служит для:

• контроль потребителей;
• контроль напряжения;
• регулирование нагрузки;
• управление системой комфорта;

П отребители энергии бывают : Основные, длительные, кратковременные.

О сновные:

— электроусилитель рулевого привода;

Д ополнительные:

— система активной безопасности;

— система пассивной безопасности;

К ратковременные:

— системы комфорта;

Подкатегории

Устройство контактной системы батарейного зажигания 1

Контактная система батарейного зажигания

Для создания искрового разряда между электродами свечи зажигания необходимо высокое напряжение (15000-30000 В), так как газы, находящиеся в цилиндре, не проводят ток низкого напряжения. На современных автомобильных двигателях применяют однопроводную систему соединения источников тока с потребителями. Вторым проводником электрической энергии служит масса (корпус) – все соединенные между собой металлические части автомобиля.

При однопроводной системе включения приборов электрооборудования уменьшается число проводов, упрощается техническое обслуживание и уменьшается стоимость системы. Отрицательные выводы генератора, аккумуляторной батареи и всех потребителей электроэнергии соединены с массой, а положительные изолированы от нее. В эксплуатации необходимо внимательно следить за состоянием изоляции на проводах и за их креплением, так как нарушение изоляции может привести к возникновению короткого замыкания.

Устройство контактной системы батарейного зажигания :

Схема устройства контактной системы батарейного зажигания :

а) схема ; б) положения ключа выключателя зажигания и стартера ; 1 – рычажок прерывателя ; 2 – подвижный контакт ; 3 – неподвижный контакт ; 4 — кулачок ; 5 – прерыватель низкого напряжения ; 6 — конденсатор ; 7, 14, 23 – провода ; 8 – выключатель зажигания ; 9 – добавочный резистор ; 10 – первичная обмотка ; 11 – вторичная обмотка ; 12 – катушка зажигания ; 13 — магнитопровод ; 15 – выключатель добавочного резистора ; 16 — амперметр ; 17 – аккумуляторная батарея (АКБ) ; 18 – выключатель электродом ; 19 – ротор с электродом ; 20 — распределитель ; 21, 24 – подавительные резисторы ; 25 – свеча зажигания ; 26 – ключ выключателя зажигания.

Контактная система батарейного зажигания состоит из : аккумуляторной батареи 17, катушки зажигания 12, прерывателя 5 низкого напряжения с конденсатором 6, распределителя импульсов высокого напряжения 20, свечей зажигания 25, выключателя зажигания 8, амперметра 16. Прерыватель 5 имеет два контакта : неподвижный 3 соединенный с массой и подвижный 2, расположенный на рычажке 1 и соединенный с проводом 7 с первичной обмоткой 10 катушки зажигания. В прерывателе установлен вращающийся валик с кулачком 4, при помощи которого размыкаются контакты. В системе зажигания в качестве источника электрического тока используется генератор переменного тока.

При замыкании контактов прерывателя ток от АКБ проходит по первичной обмотке катушки зажигания, создавая вокруг нее магнитное поле.

Цепь низкого напряжения следующая : положительный вывод АКБ 17 – амперметр 16 – выключатель зажигания 8 добавочный резистор 9 – первичная обмотка 10 — провод 7 – подвижный контакт 2 – неподвижный контакт 3 – масса – выключатель 18 цепи АКБ – отрицательный вывод АКБ.

Читайте также:  Устройство плавного пуска двигателя для электроинструмента

При размыкании контактов прерывателя обесточивается первичная обмотка катушки зажигания и резко уменьшается магнитное поле. Магнитный поток исчезающего поля пересекает витки вторичной и первичной обмоток, при этом индуктируется электродвижущая сила (ЭДС) высокого напряжения во вторичной и ЭДС самоиндукции в первичной обмотках. Возникающие во вторичной обмотке импульсы высокого напряжения подводятся к свечам зажигания в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя. Вращающийся ротор 19 своим электродом распределяет импульсы высокого напряжения по электродам крышки распределителя. Частота вращения ротора в 2 раза меньше частоты вращения коленчатого вала и, таким образом, совпадает с частотой вращения кулачка прерывателя.

Положение пластины ротора напротив каждого из электродов крышки распределителя соответствует разомкнутому состоянию контактов прерывателя.

Цепь высокого напряжения : вторичная обмотка 11 – провод 14 высокого напряжения – подавительный резистор 21 – электрод ротора 19 – один из электродов крышки распределителя 20 – провод 23 — подавительный резистор 24 – свеча зажигания 25 – центральный электрод свечи – боковой электрод свечи – масса – выключатель 18 цепи АКБ – отрицательный вывод АКБ 17 – положительный вывод АКБ 17 – амперметр 16 — выключатель зажигания 8 – добавочный резистор 9 – первичная обмотка 10 – вторичная обмотка катушки зажигания 12.

В первичной обмотке ток самоиндукции возникает при замыкании контактов прерывателя. Ток самоиндукции замедляет процесс исчезновения тока в первичной обмотке, нежелательно, так как при размыкании контактов увеличивается период искрообразования между ними, снижаются эффективность и надежность системы зажигания. Параллельно контактам прерывателя включен конденсатор 6. В момент размыкания цепи низкого напряжения конденсатор заряжается током самоиндукции, а затем при разомкнутых контактах разряжается через первичную обмотку.

Выключатель зажигания 8 необходим для остановки работающего двигателя размыканием первичной обмотки катушки зажигания. Он нужен и для включения зажигания перед пуском двигателя. Ключ 26 выключателя зажигания может занимать четыре положения : 0 – зажигания выключено ; 1 – зажигание включено ; 2 – включены зажигание и стартер ; 3 – подведено питание к радиоприемнику. В положении 0 ключ можно вставить и вынуть из замка зажигания. После пуска двигателя ключ выключателя зажигания переводят в положение 1.

Выключатель 18 цепи АКБ нужен для отключения батареи от массы при выполнении электротехнических работ и для остановки автомобиля на длительное время. Выключатель 18 защищает электрооборудование от короткого замыкания или от пожара при неисправной проводке, а также позволяет отключить батарею от всех потребителей электрической энергии, непосредственно не отсоединяя провода, отходящие от нее. В этом случае остается включенным аварийное освещение – плафон кабины и розетка переносной лампы.

Почему контактная система батарейного зажигания не используется на современных автомобилях?

Постепенно контактную систему батарейного зажигания вытеснили другие системы, такие как контактно транзисторная или бесконтактная системы зажигания. Этому предшествовало ряд недостатков контактной системы батарейного зажигания :

• Быстрый износ и обгорание контактов прерывателя ;
• Увеличение зазора между контактами прерывателя, соответственно увеличение угла опережения зажигания ;
• Уменьшение тока в цепях низкого и высокого напряжения ;
• Частые перебои с воспламенением рабочей смеси ;
• Затрудненный пуск двигателя ;
• Снижение экономичности и мощности двигателя.

Учебно-практическое пособие по разделу «электрооборудование автомобилей»

Название	Учебно-практическое пособие по разделу «электрооборудование автомобилей»
страница	4/11
Тип	Учебно-практическое пособие

rykovodstvo.ru > Руководство ремонт > Учебно-практическое пособие

1. Техническое обслуживание системы электроснабжения

Значительная часть элементов системы электроснабжения автомобиля не подлежит ремонту и не нуждается в техническом обслуживании в течение всего срока службы, за исключением поддержания их в чистоте и обеспечения надежного контакта в соединениях. При обслуживании автомобилей необходимо периодически проверять надежность крепления пучков проводов. При ненадежном креплении изоляция проводов может перетираться от тряски, что может привести к короткому замыканию на корпус, обгоранию изоляции, а иногда и к повреждению отдельных приборов и даже к пожару. Неисправности в системе электроснабжения обычно приводят к загоранию контрольной лампы или изменению показаний амперметра.

При нормальной работе сразу после пуска двигателя контрольная лампочка гаснет или амперметр показывает значительный зарядный ток, который затем быстро снижается до 1-3А.

Техническое обслуживание аккумуляторных батарей

При ТО-1 очищают аккумуляторную батарею от пыли, грязи и нейтрализуют электролит на мастике и крышках, прочищают вентиляционные отверстия; проверяют крепление и надежность контакта наконечников проводов с выводами аккумуляторной батареи; замеряют уровень электролита в каждом аккумуляторе батареи; проверяют крепление батареи в гнезде.

При То-2 контролируют состояние аккумуляторов по плотности электролита и напряжению под нагрузкой и при необходимости ставят аккумуляторную батарею на подзарядку. Проверяют крепление аккумуляторной батареи в гнезде, состояние и крепление наконечников проводов, соединяющих аккумуляторную батарею с корпусом автомобиля, выключателем и внешней цепью. При эксплуатации аккумуляторной батареи в очень холодной климатической зоне увеличивают плотность электролита перд зимней эксплуатацией и соответственно уменьшают плотность электролита в теплое время года.

Техническое обслуживание генераторов

При ТО-1 и ТО-2 проверяют и при необходимости регулируют натяжение приводного ремня генератора, а также крепление генератора, регулятора напряжения и состояния клемм.

При ТО-2 очищают генератор от грязи, снимают щеткодержатели и проверяют состояние щеток, усилие пружин и контактные кольца. Продувают сжатым воздухом внутреннюю полость генератора.

Через 25-30 тыс.км. пробега обычно при подготовке к зимней эксплуатации при очередном ТО-2 дополнительно выполняют следующие работы: снимают и при необходимости разбирают генератор, проверяют состояние обмоток и узлов, заменяют дефектные узлы и детали. Перед сборкой продувают сжатым воздухом корпус, ротор и другие детали. При необходимости подшипники заполняют смазочным материалом. После сборки проверяют работу генератора на стенде.

Через одно ТО-2 проверяют и при необходимости регулируют регуляторы напряжения. Если отсутствует стенд для проверки регулятора напряжения в комплекте с генератором, можно осуществить простейшую проверку также с использованием источника постоянного тока и контрольной лампы мощностью 1-3 Вт.
2.Основные неисправности системы электроснабжения
Основными неисправностями системы электроснабжения автомобиля являются обрыв электрических цепей вследствие нарушения контактов в электрических соединениях (ослабления их креплений, окисления контактирующих поверхностей), обрыва электропроводов или перегорания предохранителей, замыкание цепей из-за нарушения изоляции проводов, а также выход из строя отдельных элементов системы (ламп осветительных приборов, датчиков контрольно-измерительных приборов, реле и пр.).

Устранение указанных неисправностей в большинстве случаев заключается в определении с помощью индикатора или тестера места обрыва или замыкания электрических цепей и в их восстановлении путем подтяжки ослабленных контактных соединений, их зачистки, устранения обрывов или замыкания проводов, а также замены вышедших из строя элементов.

Электрические цепи системы электроснабжения автомобиля зачищены предохранителями, поэтому при проверке исправности той или иной электрической цепи в первую очередь необходимо проверить, не перегорел ли предохранитель в данной цепи.

Возможными неисправностями системы электроснабжения могут быть:

1. Амперметр не показывает зарядного тока – в этом случае кроме неисправности элементов системы, возможна неисправность амперметра, полная разряженность аккумуляторной батареи или неисправность выключателя аккумуляторной батареи (если он установлен). Для проверки амперметра при не работающем двигателе надо включить потребитель, например фары. Исправный амперметр должен показать разрядный ток. Если разряжать аккумуляторную батарею некоторое время на фары, а затем пустить двигатель, при средней частоте вращения коленчатого вала амперметр покажет зарядный ток, который быстро уменьшится до нуля. Это означает, что аккумуляторная батарея полностью разряжена.

Выключатель аккумуляторной батареи проверяют подключением контрольной лампы между положительным выводом аккумуляторной батареи и корпусом автомобиля. Если он исправен, контрольная лампа должна гореть. На следующем этапе поиска неисправности необходимо проверить натяжение приводного ремня генератора.

1. Амперметр длительное время показывает большой зарядный токпри полностью заряженной аккумуляторной батареи, признаком неисправности является необходимость частой доливки воды в аккумуляторную батарею. Это означает повышенное напряжение генератора. В таком случае могут быть следующие неисправности:

• увеличение сопротивления цепи от вывода «+» генератора до вывода «+» или «ВЗ» регулятора напряжения или реле-регулятора;
• нарушение регулировки у контактного или контактно-транзисторного регулятора напряжения;
• отказ в работе регулятора напряжения.

Для проверки сопротивления цепи необходимо соединить проводом вывод «+» генератора с выводами «+» или «ВЗ» регулятора напряжения или реле-регулятора. Если при этом зарядный ток не уменьшится, причину повышенного напряжения следует искать в регуляторе напряжения.

Если контактный или контактно-транзисторный регуляторы напряжения неисправны, их можно подрегулировать уменьшением натяжения пружины. При неисправности бесконтактного регулятора напряжения его необходимо заменить или отремонтировать.

1. Стрелка амперметра колеблется— в этом случае необходимо во всей системе электроснабжения проверить надежность контактов в местах присоединения электропроводов. При плохом соединении в этих местах могут происходить колебания переходного сопротивления, вызывающие колебания зарядного тока. Восстановить соединения.
2. Неисправности генераторов. Основными неисправностями генераторов являются:

• плохой контакт между щетками и контактными кольцами;
• обрыв обмотки возбуждения;
• замыкание обмотки возбуждения на корпус ротора;
• межвитковое замыкание в катушке обмотки возбуждения;
• обрыв одной фазы в цепи обмотки статора;
• замыкание обмотки статора на сердечник;
• межвитковое замыкание в катушках обмотки статора;
• пробой диодов выпрямителя.

Плохой контакт между щетками и контактными кольцами проверяется следующим образом: подключают контрольную лампу между выводами генератора. При обнаружении неисправности заменить изношенные щетки. Усилие пружин щеткодержателей проверить с помощью ручного динамометра. При недостаточном усилие пружин их также следует заменить. Сильно загрязненные кольца, с небольшим подгоранием и шероховатостями, надо зачистить шлифовальной бумагой, вращая якорь рукой. Изношенные, сильно подгоревшие, имеющие биение контактные кольца следует проточить на токарном станке.

Обрыв обмотки возбуждения проверяется проверкой цепи возбуждения контрольной лампой.

Наличие замыкания обмотки возбуждения на корпус ротора определяется лампой 220В. Один провод соединяют с любым контактным кольцом, а другой- с сердечником или валом ротора. Лампа горит, если обмотка замкнута на корпус.

Межвитковое замыкание в катушке обмотки возбуждения определяют, измеряя сопротивление катушки возбуждения с помощью омметра.

Во всех этих случаях катушку перематывают или заменяют.

Обрыв одной фазы в цепи обмотки статора проверяется по очередным подключением лампы к концам двух фаз. При обрыве одной из катушек фазы лампа не горит. Неисправная обмотка перематывается.

Замыкание обмотки статора на сердечник определяется лампой 220В. одним щуп подключается на сердечник, а другой – на любой вывод обмотки. Лампа горит только при замыкании обмотки на сердечник статора. Дефектная обмотка перематывается.

Межвитковое замыкание в катушках обмотки статора определяется измерением сопротивления фаз обмотки омметром. Сопротивление всех фаз должно быть одинаковым. Межвитковое замыкание в обмотке статора можно также проверить с помощью дефектоскопа ПДО-2. При неисправности катушку обмотки статора перематывают или заменяют.

Проверка диодов на пробой и обрыв внутренней цепи производится с помощью лампы мощностью 1-5Вт напряжением 12В и аккумуляторной батареи. При неисправности заменить выпрямительный блок.
3. Оборудование, необходимое для проверки системы электроснабжения
В небольших АТП обычно используют простые методы контроля. В первую очередь используется обычная контрольная лампа 12В. С помощью лампы проверяют выпрямительные блоки и другие неисправности.

Для ремонтных работ электрооборудования выпускается комплект технологической оснастки ПТ-761-2.

Для контроля якорей генератора и стартера проверкой изоляции проводов обмоток, а также обнаружения обрывов в обмотках и наличия короткозамкнутых секций или замыкания на «массу» используют настольный прибор Э-236.

После проведения вышеуказанных работ с заменой неисправных узлов и деталей и сборки генератора его следует проверить на стационарных стендах Э-240, Э-211, 532-2М и КИ-968.

На стенде Э-240 измеряют частоту вращения ротора, напряжение и токовую нагрузку. Если генератор со встроенным интегральным генератором напряжения, то перед проверкой интегральный регулятор напряжения снимают и заменяют его пластиной из комплекта, прилагаемого к стенду.

При температуре окружающей среды от 15 до 35 0 С, номинальном напряжении 28В и силе тока нагрузки 10А частота вращения должна составлять не более 1550 мин –1 . На этом стенде также проверяют симметричность фаз, состояние реле-регуляторов, диодов, сопротивления изоляции проводов обмоток, используя омметр стенда.

Вопросы для самоконтроля

1. Перечислите основные неисправности системы электроснабжения автомобиля.
2. Какие неисправности генераторов переменного тока вы знаете?
3. Какое оборудование применяется для проверки системы электроснабжения?
4. Какие работы проводятся при ТО-1?
5. Какие работы выполняются при ТО-2?

Тема 5. Система зажигания
План

1. Назначение системы зажигания и предъявляемые к ней требования
2. Понятие о контактной системе зажигания
3. Принцип работы контактной системы зажигания
4. Общие сведения о полупроводниковых системах зажигания
5. Контактно-транзисторная система зажигания
6. Бесконтактная система зажигания
7. Катушки зажигания
8. Прерыватель — распределитель
9. Датчик — распределитель
10. Коммутаторы
11. Свечи зажигания
12. Проверка технического состояния, испытания и регулировка приборов системы зажигания
13. Оборудование, применяемое при эксплуатации систем зажигания

1.Назначение системы зажигания и предъявляемые к ней требования

На темы зажигания и предъявляемые к ней требования

Воспламенение рабочей смеси в камере сгорания автомобильного карбюраторного двигателя, как в период пуска, так и во время его работы осуществляется посредством электрического разряда между электродами свечи, ввёрнутой в головку цилиндра двигателя.

Бесперебойное искрообразование между электродами свечи зажигания происходит при высоком напряжении (8 –30)10 3 В .На прогретом двигателе к моменту искрообразования рабочая смесь сжата и имеет температуру, близкую к температуре самовоспламенения. В этом случае достаточно незначительной величины электрический разряд (порядка 5 мДж ).Однако имеется ряд режимов работы двигателя , когда требуется искра в 30 –100мДж. К таким режимам относятся:

• Пусковой режим;
• Работа на бедных смесях;
• Работа на холостом ходу;
• Работа при резких открытиях дросселя.

Электрическая искра вызывает появление в ограниченном объёме рабочей смеси первых активных центров, от которых начинается развитие химической реакции окисления топлива. Воспламенение рабочей смеси является началом бурной реакции окисления топлива, сопровождающейся выделением тепла.

Система зажигания двигателя предназначена для генерации импульсов высокого напряжения, вызывающих вспышку рабочей смеси в камере сгорания двигателя, синхронизации этих импульсов с фазой двигателя и распределения импульсов зажигания по цилиндрам двигателя. От мощности искры и момента зажигания рабочей смеси в значительной степени зависят экономичность и устойчивость работы двигателя, а также токсичность отработавших газов.

Приборы зажигания должны отвечать следующим требованиям:

• Простота конструкции приборов;
• Малые габаритные размеры;
• Долговечность и надёжность при эксплуатации;
• Бесперебойность воспламенения смеси, как при пуске, так и при всех режимах работы двигателя;
• Автоматическое изменение угла опережения зажигания в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя;
• Независимость их работы от изменений нагрузки на двигатель;
• Не создавать помех для работы радио- и телеприёмников.

2.Понятие о контактной системе зажигания
В настоящее время на автомобильных карбюраторных двигателях применяют системы зажигания, которые позволяют увеличить напряжение автомобильной аккумуляторной батареи или генератора (в зависимости от режима работы двигателя) до величины, необходимой для возникновения электрического разряда, и в требуемый момент подать это напряжение на соответствующую свечу зажигания. Момент зажигания характеризуется углом опережения зажигания, который представляет собой угол поворота коленчатого вала двигателя, отсчитываемый от положения вала в момент подачи искры до положения, когда поршень приходит в верхнюю мёртвую точку (ВМТ). Известные ныне системы зажигания получают необходимую энергию не непосредственно от аккумуляторной батареи, а от промежуточного накопителя энергии. В зависимости от накопителя различают системы с накоплением энергии в индуктивности и ёмкости.