Устройство автомобилей
Системы электрооборудования автомобилей
Как правило, на автомобилях применяется однопроводная схема электрооборудования с общим соединением на «массу» (кузов) автомобиля одного из проводов цепи питания. Обычно «массовый» участок электрической цепи подсоединяется к отрицательной клемме аккумуляторной батареи, при этом в качестве своеобразного провода используются металлические элементы кузова автомобиля, его двигателя и агрегатов.
По понятным причинам каждый потребитель электрической энергии, включаемый в схему электрооборудования автомобиля, должен каким-либо образом контактировать с «массой», т. е. с перечисленными выше металлическими элементами конструкции.
Плюсовая клемма аккумуляторной батареи соединяется с потребителями посредством специальных электрических проводов, защитных и коммутационных устройств, образуя положительный участок схемы.
Следует отметить, что некоторые потребители электроэнергии автомобиля используют двухпроводные схемы присоединения. К таким потребителям относятся, например, звуковые сигналы, стояночные фонари и некоторые другие.
Общая схема электрооборудования объединяет в единый комплекс источники и потребители электроэнергии, аппараты защиты и коммутации электрических цепей. Такая схема состоит из отдельных функциональных систем – источников электроснабжения, устройств зажигания, приборов внешнего освещения, сигнализации и т. д. При подключении потребителей в бортовую сеть автомобиля необходимо соблюдать некоторые правила:
- Кратковременно работающие мощные потребители (стартер, прикуриватель), а также приборы, работа которых необходима в нештатных и аварийных случаях (звуковой сигнал, аварийная сигнализация, подкапотная лампа, розетка переносной лампы и т. п.), подключаются к линии аккумулятор-генератор или аккумулятор-амперметр.
Эти участки электрической цепи отличаются применением электропроводки с большим сечением жил, а также постоянным подключением к источникам электроснабжения даже при выключенном положении замка зажигания.
Потребители, включаемые при включенном зажигании и при работающем двигателе, подсоединяются в цепь питания через выводы выключателя зажигания. К ним относятся стеклоочиститель, отопитель кабины, контрольно-измерительные приборы, указатели поворотов, фонарь заднего хода, головные фары и некоторые другие потребители.
Подключение к схеме электрооборудования через замок зажигания исключает работу этих потребителей в случае, если водитель выключил зажигание и покинул автомобиль, забыв отключить коммутирующие устройства, управляющие данными потребителями.
Что касается головных фар и фонаря заднего хода, то эти приборы по требованиям правил дорожного движения не должны работать во время стоянки автомобиля, поскольку свет фар или фонаря сигнализирует участникам дорожного движения о том, что автомобиль движется. Во время стоянки на автомобиле должны быть включены габаритные огни.
Впрочем, некоторые фирмы пренебрегают отдельными положениями этих требований (например, на некоторых автомобилях фары могут оставаться включенными даже при выключенном зажигании).
Все электрические цепи кроме цепей зажигания и пуска двигателя защищены от коротких замыканий и перегрузок. Защита от коротких замыканий в цепях зажигания и пуска двигателя не устанавливается, чтобы не снижать их надежность и уменьшить потери энергии.
Следует отметить, что современные электронные системы зажигания имеют защиту от перегрузок. Введение предохранителей в цепь заряда аккумуляторной батареи не является обязательным, но многие зарубежные фирмы их устанавливают.
Возможна защита одним предохранителем нескольких электрических цепей, однако такая групповая защита не допускается для взаимозаменяемых устройств и аварийных цепей.
Техническое обслуживание бортовой сети автомобиля
Нарушение электропроводки на автомобиле чревато серьезными последствиями, вплоть до возникновения пожара. Поэтому при эксплуатации автомобиля следует соблюдать ряд правил, в том числе и противопожарной безопасности.
Нельзя допускать попадания воды, смазочного материала, топлива или электролита на жгуты, соединители и отдельные провода.
Следует периодически очищать изоляцию от грязи, проверять проводку на наличие разрушения изоляции и изолировать поврежденные места либо заменять поврежденный провод.
Необходимо следить, чтобы провода не контактировали с нагреваемыми деталями двигателя, проверять затяжку винтовых соединений, предотвращать коррозию в штекерных и других соединениях.
Неоднократное разъединение штекерных соединений может привести к падению напряжения в них. Все соединения проводов должны быть заключены в защитные чехлы из резины или пластиковых материалов.
При отказе потребителя прежде всего следует убедиться, нет ли нарушения его питающей линии. Для этого следует измерить напряжение на потребителе вольтметром. Если напряжение в норме, причину отказа следует искать в самом потребителе, при отсутствии или недостаточной величине напряжения необходимо выявить место обрыва цепи или падения напряжения методом шунтирования. Для этого конец дополнительного провода соединяют с выводом потребителя, а второй конец последовательно подсоединяют к выводам разъемов питающей цепи, двигаясь по направлению к источнику тока.
Включение потребителя фиксирует нарушение контакта или целостности провода цепи, шунтируемой дополнительным проводом. Следует проверить также соединение потребителя с «массой». Место обрыва можно определить контрольной лампой, вольтметром или измерив сопротивление тестером.
Неполадки в электропроводке чаще всего имеют место из-за нарушения контакта в штекерных соединениях, поэтому рекомендуется периодически их проверять.
В местах крепления проводов скобами, у острых металлических кромок, в местах оголения наконечников и повреждения защитных чехлов возможны замыкания проводов на «массу». Место короткого замыкания можно определить, измерив сопротивление тестером.
Проверку реле или контакторов можно произвести, подсоединив контрольную лампу через их контакты и подведя напряжение к обмотке. Отключение лампы у реле с нормально замкнутыми контактами свидетельствует о его исправном состоянии. При испытании реле с нормально разомкнутыми контактами лампа должна загореться.
Подгорание контактов реле или контакторов можно устранить, зачистив их мелкой шлифовальной шкуркой и промыв бензином или спиртом.
При перегорании плавкого предохранителя или отключении биметаллического необходимо выявить и устранить причину, и только после этого восстанавливать цепь, заменив однократный предохранитель или включив многократный предохранитель.
Система «Стоп-старт»
В современных автомобилях иногда устанавливают систему «Стоп-старта», выполняющую функции автоматического управления остановом и пуском двигателя. Большинство фирм, производящих автомобили, в настоящее время работают над разработкой и усовершенствованием таких систем, поскольку они позволяют существенно повысить топливную экономичность автомобиля, особенно при движении в городских условиях.
Данная система начинает автоматически функционировать в том случае, если первоначальный пуск двигателя был осуществлен пусковой системой с электростартером и двигатель прогреты до температуры охлаждающей жидкости 65…100 ˚С.
Система «Стоп-старта» (рис. 1) выключает зажигание и отключает подачу топлива, останавливая двигатель, если автомобиль движется со скоростью менее 5 км/ч при нейтральном положении рычага переключения передач и выключенном сцеплении. Для продолжения движения водителю требуется нажать на педаль управления дроссельной заслонкой, при этом автоматически осуществляется пуск двигателя.
Стартер и цепь зажигания включаются системой «Стоп-старт», если двигатель остановлен, и с момента его остановки прошло не менее 0,6 сек, педаль сцепления выжата, а также при скорости автомобиля менее 10 км/ч.
Функционирование этой системы обеспечивается датчиками, управляющими работой двигателя: датчиком температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ), датчиком скорости движения автомобиля, датчиком положения дроссельной заслонки (ДПДЗ), а также специальными датчиками – положения педали сцепления и положения рычага переключения передач.
Основным недостатком работы системы «Стоп-старта» является увеличение числа включений стартера и повышенное потребление электроэнергии от аккумуляторной батареи.
По этой причине конструкторы и разраобтчики автомобильной теники разработали несколько разновидностей этой системы. Подробнее об этом здесь.
Однопроводная схема электрооборудования автомобиля
Источники и потребители электрической энергии, установленные на автомобиле, соединяются между собой бортовой электрической сетью. Основными элементами электрической цепи являются соединительные провода, средства защиты цепей от перегрузок, средства коммутации (выключатели и переключатели) и различные соединительные и распределительные устройства.
Подавляющее большинство потребителей соединяются с источниками электрической энергии по однопроводной схеме. Вторым соединительным проводом служит корпус автомобиля. В современных автомобилях с корпусом соединяются отрицательные выводы источников и потребителей. Использование однопроводной схемы обеспечивает уменьшение расхода меди и трудоемкости монтажа проводки. Однако такая схема имеет и свои недостатки, наиболее крупным из которых является увеличение возможности возникновения замыканий между проводами и корпусом.
При разработке схем электрооборудования руководствуются определенными правилами. Аккумуляторную батарею и генератор, являющиеся источниками электроэнергии, соединяют параллельно. Если между ними устанавливают амперметр, потребители в зависимости от места подключения в цепь источников электроэнергии подразделяются на две группы.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
К первой группе относятся потребители, подключаемые к линии амперметр-аккумуляторная батарея. Эту группу составляют потребители, рассчитанные на большой ток и работающие кратковременно, или приборы, работа которых необходима в аварийных случаях: стартер, прикуриватель, приборы термостата и предпускового подогрева, аварийная сигнализация прерывателей поворота и др.
Приборы, подключаемые к линии амперметр-генератор, составляют вторую группу.
Эти потребители в свою очередь подразделяются на следующие подгруппы:
— приборы, которые подключаются через замок-выключатель (обеспечивающие работу двигателя и контроль его узлов);
— приборы освещения, подключаемые через центральный переключатель света или другим способом;
— приборы, которые подключаются непосредственно к линии амперметр-генератор (потребляющие небольшой ток и работающие длительное время и на стоянках и во время движения автомобиля).
При отсутствии в линии генератор-аккумуляторная батарея амперметра групповая классификация потребителей не действует.
Для автомобильного электрооборудования установлено три типа электрических схем: принципиальная, соединений и совме-щеная.
Принципиальная схема дает полное представление о взаимодействии всех изделий электрооборудования. Она предназначена для облегчения понимания принципа действия систем электрооборудования, приборов, понимания взаимосвязей и поиска неисправностей. Она используется при наладочных, контрольных и ремонтных работах.
Схема соединений показывает соединения всех изделий электрооборудования. По ней можно определить провода и жгуты, которыми осуществляются соединения. Она предназначается для облегчения монтажа и ремонта электрооборудования в процессе эксплуатации.
Схемы любых типов выполняются без соблюдения масштаба, действительное пространственное расположение изделий учитывать не обязательно. Линии связи на схеме должны состоять из горизонтальных и вертикальных отрезков. Лишь в отдельных случаях допускается применять наклонные отрезки линий связи.
Устройства, имеющие самостоятельную принципиальную схему, выполняют в виде фигуры сплошной линией, равной по толщине линиям связи.
Около графических обозначений устройств помещают, если это необходимо, номинальные значения их параметров, а на сво-
На принципиальной схеме (рис. 1) изображаются все изделия и взаимосвязи между ними. Разрешается изображать на схеме механические и конструктивные связи, если это необходимо для лучшего понимания ее принципа работы.
На схемах изделия изображаются в отключенном положении. Если есть необходимость, допускается изображать отдельные элементы схемы в рабочем положении с указанием на поле схемы режима, для которого изображены эти элементы.
Изображения отдельных изделий на принципиальной схеме осуществляют в виде развернутых условных графических обозначений, раскрывающих внутреннюю схему соединений элементов. Изделия со сложными внутренними схемами (регуляторы напряжения, электронные блоки, радиоприемники и т. п.), а также изделия, функциональное назначение которых четко определено (контрольно-измерительные приборы, звуковой сигнал и т. п.), могут изображаться без указания внутренней схемы соединений.
Главную питающую (плюсовую) цепь схемы рекомендуется располагать горизонтально и изображать изделия между ней и минусовой цепью. Минусовая цепь (корпус) автомобиля может изображаться как общей линией, так и отдельными обозначениями около изделия. При необходимости допускается обозначать электрические цепи. Изделия, изображенные на схеме, должны иметь буквенно-цифровые или цифровые обозначения. Порядковые номера присваиваются изделиям в соответствии с последовательностью их расположения на схеме сверху вниз в направлении слева направо. Позиционные обозначения проставляют на схеме рядом с условными графическими обозначениями изделий с правой стороны или над ними.
На схеме соединений (рис. 2) изделия изображаются в виде схематических внешних очертаний, которые строятся по принципу их соответствия контуру реального изделия. Обозначения такие же, как на принципиальной схеме. Располагаются изделия на схеме в соответствии с их фактическим размещением на автомобиле. Если выводы изделия замаркированы в его конструкции, такую же маркировку указывают на схеме около выводов или внутри графических обозначений.
Провода показываются на схеме соединений отдельными линиями. Допускается провода, идущие в одном направлении и находящиеся в одном жгуте, обозначать общей линией. При подходе к изделиям каждый провод может быть изображен отдельной линией.
Провода на схеме могут быть обозначены номерами, присвоенными цепям. Провода, являющиеся продолжением общей цепи, обозначаются одинаковыми номерами с буквенными индексами, которые меняются в алфавитном порядке по ходу цепи от вывода питания к корпусу изделия. Допускается вместо порядковых номеров обозначать провода начальными буквами их расцветки.
Совмещенные схемы предусматривают использование на схеме одного типа сведений, характерных для схемы другого типа. При выполнении совмещенных схем соблюдаются правила, установленные для принципиальной схемы и схемы соединений.