Электрооборудование автомобилей

Электрооборудование в «жизни» любого автомобиля имеет большое значение – без него автомобиль не смог бы даже передвигаться.

Схема электрооборудования

В современных легковых автомобилях используется постоянное напряжение 12 вольт, в схемах электрооборудования грузовых автомобилей напряжение равно 24 В. Следует отметить, что в свое время легковые авто работали от напряжения 6V, но в силу ненадежности в середине XX столетия от таких электрических схем отказались.

В стандартную схему электрооборудования входит:

• аккумуляторная батарея, она нужна для запуска двигателя, и без нее автомобиль не заведётся;
• замок зажигания. С замка подается напряжение на стартер, а сам запуск осуществляется поворотом ключа в крайнее правое положение (по часовой стрелке);
• стартер, он является пусковым устройством – при повороте ключа зажигания бендикс стартера входит в зацепление с маховиком двигателя, мотор начинает вращаться;
• генератор – является устройством, вырабатывающим электрический ток. От генератора получают питание все потребители (фонари и фары, различные приборы, моторчики, допоборудование), к тому же от него подзаряжается аккумулятор;
• освещение автомобиля – передние фары, задние фонари, плафоны освещения салона, подкапотного пространства, багажника;
• система зажигания двигателя, которая на современных авто состоит из блока управления и различных датчиков;
• электропроводка, соединяющая между собой элементы электрооборудования.

Также в электросхеме автомобиля присутствуют реле разных типов, датчики, щиток приборов, блок коммутации с предохранителями, моторчики отопителя и стеклоочистителей. В машинах с богатой комплектацией дополнительно могут устанавливаться:

• электрические стеклоподъемники;
• система климат-контроля;
• мультимедиа;
• предпусковой подогреватель;
• электроподогрев сидений.

В электрическом оборудовании автомашины могут возникать различные неисправности, причем, выйти из строя может любой элемент схемы. Говоря о неисправностях, следует начать с одного из самых важных элементов – аккумуляторной батареи (АКБ). Автомобильный аккумулятор состоит из шести банок, каждая по два вольта, со временем аккумулятор теряет емкость и перестает заряжаться. АКБ становится непригодной к эксплуатации в связи с осыпанием пластин в банках, неисправности в аккумуляторе возникают по нескольким причинам:

• происходит естественное старение АКБ;
• аккумулятор часто работает при повышенных нагрузках и поэтому постоянно «садится»;
• в банках недостаточный уровень или не поддерживается необходимая плотность электролита;
• в корпусе есть трещины, через которые электролит утекает.

Проблемы с электрооборудованием нередко возникают из-за неисправного генератора, который тоже является очень важным узлом в машине. В генераторе встречаются две основные неисправности;

• шум подшипников;
• пропадание зарядки.

Если зарядка пропадает или она слабая, автомобиль работает только за счет аккумулятора. Когда ресурс АКБ исчерпан, батарея разряжается, а так как она от генератора зарядку не получает, потребители остаются без необходимой им электроэнергии, в результате:

• двигатель не запускается;
• не работает освещение, моторчик печки, магнитола и проч.

В значительной степени на работу авто влияет и состояние стартера – со сломанным пусковым устройством автомобиль можно завести только с буксира или толкача, что крайне неудобно.

Еще из частых и очень неприятных проблем с оборудованием можно отметить:

• замыкание электрических проводов на массу или между собой;
• потеря контактов в штекерах;
• обрыв проводов.

Безусловно, неисправности в работе любого потребителя приносят автовладельцам массу хлопот, но какое-то время с некоторыми неисправностями еще можно ездить, например, с нерабочим кондиционером или магнитолой. В дальнейшем все равно приходится производить ремонт, и от этого никуда не деться – неисправности в электрооборудовании автомобиля необходимо устранять.

Диагностика электрооборудования

Прежде чем приступить к ремонту электрооборудования, необходимо выяснить причины возникновения неисправности. Находят поломку с помощью диагностики, для выяснения причины использует различные инструменты и оборудование:

• мультиметры, вольтметры, омметры;
• стенды для проверки генераторов или стартеров;
• сканеры для компьютерной диагностики двигателей или автоматической трансмиссии.

Диагностируя аккумулятор, ареометром проверяют плотность электролита в банках, с помощью нагрузочной вилки выясняют, способна ли аккумуляторная батарея работать под нагрузкой. Диагностика электрооборудования – дело непростое, зачастую в электрике намного сложнее найти причину неисправности, чем произвести сам ремонт. Именно поэтому автоэлектрики пользуются большим спросом, а за их работу берется почасовая оплата.

Ремонт электрооборудования автомобиля

В ремонте электрооборудования есть немало различных нюансов, поэтому во многих случаях без квалифицированных автоэлектриков не обойтись. Безусловно, многие водители могут сами отремонтировать стартер или генератор, обслужить аккумуляторную батарею, но разобраться в электропроводке с большим количеством электроники иной раз не под силу даже достаточно опытному мастеру.

Также не просто провести диагностику двигателя. Сейчас уже практически нет таких автомобилей, у которых системой зажигания не управлял бы электронный блок. Для выяснения причины неисправности используются специальные автомобильные сканеры, или к бортовой системе авто подключается ноутбук. На мониторе диагностического устройства отображаются ошибки, которые есть в электрической схеме, на экран выводятся различные параметры. Ремонт в системе зажигания сводится к замене датчиков, восстановлению контактов в проводах или к замене самой проводки.

Электрооборудование автомобилей ВАЗ

У таких автомобилей как ВАЗ-классика различных моделей (ВАЗ 2101- 07) схема электрооборудования самая простая, особенно у машин с карбюраторными двигателями. Особой сложностью не отличается и электрооборудование автомобилей ВАЗ-2108-09 (карбюратор).

На автомобилях ВАЗ 2101-07 ранних выпусков устанавливается электрооборудование с простейшей системой зажигания (СЗ), в состав которой входит:

• свечи зажигания;
• высоковольтные провода с наконечниками;
• трамблер (прерыватель-распределитель);
• катушка зажигания.

На подобной системе СЗ в прерывателе трамблера установлена контактная группа, а чтобы контакты меньше подгорали, в схему включен конденсатор. На более поздней «Классике» стала применяться бесконтактная СЗ – в схему был дополнительно включён коммутатор, а в трамблере вместо контактной группы прерыванием стал управлять датчик Холла.

На последних выпусках ВАЗ-классика зажиганием управляет электронный блок, в схеме СЗ есть датчики:

• холостого хода;
• положения дроссельной заслонки;
• положения коленвала;
• массового расхода воздуха.

На карбюраторных ВАЗ 2108-09 также применялась простая СЗ, но уже с первых выпусков машин в схему был включён коммутатор и трамблер с датчиком Холла.

В схеме электрооборудования автомобилей ВАЗ также присутствует генератор, стартер, замок зажигания, электрическая проводка, блок предохранителей и прочие элементы. В современных автомобилях ВАЗ, таких как Chevrolet Niva, Lada Калина, Ларгус, Приора, Гранта, Datsun Mi-Do или On-Do используется система зажигания с электронным блоком управления, но в целом схема электрооборудования в этих машинах от более старых моделей принципиально ничем не отличается.

Типичные неисправности в электрооборудовании ВАЗ

В каждой модели автомобиля есть характерные неисправности, которые чаще всего встречаются. Например, в системах зажигания с трамблером на автомобилях ВАЗ нередко выходили из строя коммутаторы напряжения, перегревалась катушки зажигания. На более современных переднеприводных ВАЗ нередко выходят из строя различные датчики (ДМРВ, датчик скорости, распределительного вала, положения дроссельной заслонки).

Не отличается особой надежностью и генераторы – достаточно быстро начинает шуметь подшипники, пропадает зарядка. Причина выхода из строя подшипников – плохое качество самих деталей, особенно, если они неоригинального производства. Шуметь генератор также может по следующим причинам:

• перетянут натяжной ремень;
• искривился шкив генератора.

Зарядка чаще всего пропадает при выходе из строя реле-регулятора, реже в отказе виновата статорная или роторная обмотка, также еще могут сноситься генераторные щетки.

Наиболее часто встречающаяся причина неработоспособности стартера – вышедший из строя бендикс. Еще стартер отказывается работать из-за неисправного втягивающего реле, якоря (ротора), износа щеток в шуточном узле. Если из строя выходит сразу две или три дорогостоящие детали стартера (например, ротор и обмотка статора), иногда разумнее поменять весь узел целиком, то есть, купить новый стартер.

На многих ВАЗ нередко возникают замыкания и обрывы электропроводки, окисляются штекера и контакты. Ремонтировать автомобили тольяттинского производства приходится чаще, чем иномарки, но у машин ВАЗ есть большой плюс – ремонт и запчасти стоят недорого, а сама работа не представляет особой сложности.

Электрооборудование автомобиля

Совокупность систем и приборов, потребляющих электрический ток от его источников, составляют электрооборудование автомобиля. Все важные функции, такие как, запуск двигателя, поджег топлива, система сигнализации и освещения, и многие другие, осуществляются с помощью электроэнергии. Приборы присоединяются к источнику одним проводом (это — положительный полюс), а вторым заземляются на металлических частях корпуса авто (отрицательный полюс). Ток в приборах проходит под напряжением 12 вольт (для бензинового двигателя) и 24 вольта (для дизельного).

Приборы электрооборудования автомобиля

В автомобиле вырабатывают и генерируют электрический ток комплекс приборов электрооборудования. В него входят:

Генератор – состоящий из трех фаз, агрегат с электрическим активатором. Он призван перерабатывать производимую мотором механическую энергию в электрический ток. При включенном двигателе, он обеспечивает направленный ток в приборы и заряжает аккумулятор. Он состоит из:

— статора, индуктирующего на катушке ток

— ротора. Он встроен в шарикоподшипниках, которые получают вращательный импульс от коленвала, проходящий по обмотке электрический ток создает магнитную силу, индуцирующую электриеский ток на катушке статора.

Аппарат регулировки вольтности. Коленвал работает с непостоянной частотой. Чтобы напряжение не скакало, нужен стабилизатор. При скачках напряжения, якорь вибрирует, заставляя электрическую цепь прерываться, включая и выключая из нее добавочное звено, стабилизируя необходимое постоянство в цепи. Для предотвращения искрения применяют дроссель. Поддержание постоянного напряжения может осуществляться с помощью микроэлектронных регуляторов.

Итак, с помощью генератора аппарата достигается независимость постоянного напряжения от переменчивости вращения коленвала.

Батарея аккумулятора. Он питает приборы при не запущенном моторе. В ней происходит преобразование энергии химических реакций в электрическую энергию. Благодаря низкому сопротивлению, он может быстро отдавать большой силы ток в стартер, для пуска двигателя.

Одна из основных параметров аккумулятора является его ёмкость – энергию, которую он отдает в период от полной зарядки до абсолютной разрядки. С возникновением изменений в батареи (изношенности, уменьшение количества кислоты и др.), ёмкость уменьшается.

Корпус представляет собой пластмассовый короб, со встроенными последовательно соединенными электродами, разделенными изолирующими стенками. Каждая секция снабжена резьбовой воронкой, для проверки и доливания аккумуляторной жидкости. Как и любая другая батарея, имеет два противоположных полюса (+ и -).

Химически активный элемент аккумулятора (кислота) требует соблюдения правила безопасности. Запрещается близко подносить источник открытого огня. Избегайте попадания электролита на кожу и в глаза.

Основное электрооборудование в авто

Электрический автостартер

Обычно электростартер потребляет ток в 12 вольт, на мощных двигателях ставят второй аккумулятор, увеличивая напряжение вдвое. Сила пока в цепи соответственно падает (ведь оно обратно пропорционально напряжению), что уменьшает ненужный перегрев проводки.

Зажигание

Сама система состоит из:

— катушки, увеличивающей напряжение до 20 киловольт. Представляет собой, обмотанные медной проволокой, стальные пластины. Алюминиевый остов наполнен маслом, создающим защиту катушке. Снаружи присоединено сопротивление, синхронизирующее подачу тока с частотой вращения коленвала.

— распределитель, состоящий из устройства прерывания и замыкания подачи тока на цилиндры. Крайние электроды соединены со свечами, а срединный подсоединен проводами к катушке зажигания. Через центральный электрод ток поступает к ротору. Есть на каркасе распределителя конденсатор и регулятор, предназначенные для защиты от чрезмерного нагревания и увеличения показателя напряжения. Вал распределителя получает вращательные импульсы от шестерни насоса, который, в свою очередь, начинает вращаться с началом оборотов коленвала.

— датчик. По разные стороны от щели данного прибора расположены элемент и магнит, с постоянным магнитным полем, а внутри расположен замыкатель. Суть работы этой конструкции заключается в создании магнитных импульсов, которые, после подачи на коммутатор, преобразовываются в электрические.

— коммутатор. Выключает цепь при размыкании прерывателя, преобразовывает магнитные импульсы в электрические с помощью обмотки.

— свечи. Подают искру в цилиндр двигателя. Имеют маркировку. Чаще всего используют неразборную ее разновидность, отличающейся высокой степенью надежности и эксплуатационного срока.

— выключатель. Он связан с сигнализацией и препятствует случайному включению стартера при запущенном моторе.

Совокупность осветительных приборов

Основным призванием данных элементов автомобиля служит: освещение полосы дороги и прилегающего пространства ночью и в непогожие дни, ограничение и демонстрация очертаний транспортного средства, оповещение о своих намерениях (сигнальная функция).

Принято использование в освещении разных цветов света: красный — для сигнализации об опасности, желтый – предупредительный и белый – в нейтральных ситуациях. Цвет света регламентируется стандартами ООН.

Благодаря созданию технологии компьютерного контроля, разработчики имеют возможность использовать в своих моделях многообразие форм и конструкций дизайна осветительных элементов. К ним относятся: фонари и фары, приборы освещения внутри автомобиля, лампы света различных конструкций приборов, выключатели, датчики, предохранитель.

Фара – это лампа, с направленным световым пучком. Устанавливается в переднем сегменте машины для освещения пути. Обычно имеют механизм изменения направления светового пучка, необходимого для предотвращения ослепления водителя встречного транспорта. Так называемый, дальний свет переключается на ближний (световой поток направляется вниз). С появлением особых видов фар, с компьютерной регулировкой интенсивности и направления света, отпадает необходимость ручного переключения света.

Фонари габаритные. Только белого цвета. Очерчивает габариты авто и предупреждает о намерении начать движение.

Противотуманники. Его расширенный световой поток усиливает освещенность полотна дороги, особенно в затуманенных условиях, обильном дождевом потоке, обильном снегопаде. Однако, днем при плохой видимости, не рекомендуется включать основные фары. Это приводит к ослеплению, отраженным от тумана, светом. А при ясной погоде ночью, не стоит использовать его наряду с дальним светом – это уменьшат дальность освещения.

Есть еще пара видов переднего освещения – внедорожное (в быту его еще называют «люстра», устанавливают на крыше) и фара – искатель, с мощным световым потоком, запрещено использование в населенных пунктах и при встречном движении (только для ориентировки в безлюдных зонах).

К световому освещению автомобиля относятся также:

— фонари дневного света и боковые

— стоп – огни, фонарь обгона

— проблесковые маячки устанавливаются на спец технике.

Система сигнализации

Включает в себя поворотники, стоп – сигнал торможения и обратного хода, шумовые сигналы звукомчё.

Измерительно – контрольные элементы

Это лампы уровня горючего в баке, температуры антифризов, давления масла, потенциала аккумулятора, тормозной жидкости. Также, к ним относятся датчики контроля заслонки, освещения, раздаточной коробки, обогрева стекол и другие. Все они выведены на панель приборов в салоне.