Электрическая система автомобиля, образно выражаясь, является комплексом электростанции и сети потребителей, приспособленных к особым требованиям, предъявляемым к системе. Различают электрооборудование двигателя и электрооборудование автомобиля.

Ниже рассмотрено только электрооборудование автомобиля, в частности, главная сеть потребителей, состоящая из приборов освещения и сигнализации, очистителя и омывателя стекол, радиоприемника, коммутационных устройств, электропроводов, а также деталей крепления батареи, поскольку последние устанавливаются на кузове. Напомним, что и другие детали электрооборудования (катушка зажигания, регулятор напряжения, реле и т. д.) крепятся к кузову, однако для них не требуется особых конструктивных решений. При существующем многообразии электрооборудования остановимся только на самом важном, касающемся конструкции и проектирования кузова. Соответствующие «электрические» проблемы описаны только в связи с изложенным выше.

Наружное освещение и система световой сигнализации

В ночное время суток и при плохой видимости освещение автомобиля имеет двойную задачу: способствовать тому, чтобы видеть и быть видимым. Согласно этому различают фары, предназначенные для выполнения первой задачи, и фонари, предназначенные для выполнения второй задачи. У автомобиля обычно имеются:

• головные фары с дальним и ближним светом;
• возможны дополнительные противотуманные фары или дальнего света;
• стояночные и габаритные огни;
• задние фонари и задние противотуманные фонари;
• фонари освещения номерного знака;
• фонари света заднего хода.

К световой сигнализации относят:

• указатели поворота спереди и сзади;
• систему аварийной сигнализации;
• сигнал торможения.

На автомобиле допускается устанавливать только предписанные или разрешенные фары и фонари. По местоположению, взаимному размещению фар, их светотехническим характеристикам и видимости существует много международных предписаний. В принципе спереди и сзади автомобиля должно соблюдаться характерное симметричное расположение сигналов, т. е. основные фары и фонари должны располагаться симметрично относительно продольной оси автомобиля и примерно на одной высоте. В большинстве стран фары и фонари подлежат классифицированию и испытаниям на соответствие национальным требованиям. В целях упрощения этого процесса, а также по конструктивным и стилистическим соображениям очень часто предпочитают объединять приборы освещения в один блок; это сильно облегчает установку световых приборов в кузове. Имеющееся многообразие возможностей и форм позволяет привести только самые общие сведения по конструкции фонарей, фар и блоков.

Блок должен иметь простые, по возможности ровные монтажные поверхности, удобные для крепления и уплотнения.

Сравнение показывает преимущество американской системы освещения для ближнего света в отношении яркости и освещенности (при большей опасности ослепления) точно такое же, как и по отношению к освещенности при европейской четырехфарной системе освещения с фарами диаметром 146 мм, выполненной в подражание американской системе. Применяя галогенные лампы, этот недостаток можно уменьшить обеспечения легкой замены предпочтительно применение монтажа блока снаружи (привинчивание изнутри); так как в настоящее время почти все приборы выполняют герметичными, то в кузове следует предусматривать достаточно большие отверстия, чтобы был возможен доступ к приборам изнутри (например, для замены лампы) и чтобы облегчить прокладку и проверку электропроводов.

Для общепринятых в настоящее время фар прямоугольной формы следует добиваться, чтобы ширина и высота фары имели соотношение, приемлемое для получения необходимых светотехнических характеристик, и чтобы сохранялась возможность установки ламп-фар, соответствующих американским Требованиям (две фары диаметром 178 мм или четыре фары диаметром 146 мм, или прямоугольная фара 114X152 мм), в тот же вырез на кузове. Напомним, что в круглых фарах лучше используется световой поток (приведенный к диаметру рефлектора) и по соображениям обеспечения видимости и меньшего ослепления водителей встречных автомобилей отражающая поверхность, освещенная при ближнем свете, в идеальном случае должна составлять 150 см2, что соответствует фаре диаметром, равным примерно 190 мм.

В прямоугольных фарах согласно исследованиям фирмы «Бош» определяющим параметром для освещенности при ближнем свете является ширина рефлектора (диаметр рефлектора, усеченного сверху и снизу). Поэтому не следует использовать фары небольшого размера. Фары должны иметь диаметр (равный ширине) не менее 190 мм и высоту, равную 0,8-0,65 ширины. В случае применения лампы-фары следует учитывать, что установка подфарника (стояночный свет) и указателя поворота должны производиться по отдельности.

Фары могут оснащаться лампами с двумя вольфрамовыми нитями накаливания, а также гологенными лампами накаливания (что предпочтительнее). При использовании четырех фар (такая система разработана в США) следует обратить внимание на следующее: в европейском варианте ближнего света в противоположность американскому, используемому в лампах-фарах, для получения светового потока применяется только верхняя половина рефлектора, в результате чего ослепляющий эффект этих фар меньше. Освещенность и зона видимости в этом случае сильно уменьшаются, несмотря на повышенную электрическую мощность нити ближнего света. Поэтому в Европе не рекомендуется использовать фары диаметром 146 мм, перенятые у США (вследствие возможности их легкой замены). Их установка оправдана только в случае использования галогенных ламп. Лучше предусматривать установку фар ближнего света большего размера. Диаметр фары в плоскости выхода светового пучка должен быть равен примерно 180 мм. Фары ближнего и дальнего света могут располагаться как горизонтально в ряд одна возле другой, так и вертикально одна над другой.

Так как при принятом в Европе асимметричном ближнем свете граница между светом и темнотой выражена очень четко и ее положение зависит от положения фар по высоте, то наклон фар должен легко регулироваться без применения специального инструмента, желательно с места водителя с помощью дистанционного управления. Законодательство требует соблюдения в странах ЕЭС с определенных пределов наклона пучка ближнего света в независимости от нагрузки автомобиля. Если для этого не принять каких-либо особых мер по конструкции подвески автомобиля (например, предусмотреть регулировку уровня кузова), то соблюсти эти предписания можно только при помощи введения ручной или автоматической регулировки зоны освещенности. В процессе проектирования кузова следует предусматривать возможность установки такого дополнительного устройства. Точно так же с самого начала проектирования кузова следует учитывать возможность установки все более и более популярных устройств для омывания и очистки фар, которые приводятся в действие от одного или двух небольших электродвигателей. Необходимо добиваться, чтобы к ним был легкий доступ.

Известно много экспериментальных попыток и исследований по преодолению основного недостатка европейского ближнего света - высокой зависимости от положения фар - путем использования других систем, а также по предотвращению ослепления. Так называемый поляризованный свет предоставляет для этого широкие возможности. Хотя технически этот вопрос вполне решим, однако при практическом внедрении поляризованного света возникают столь существенные затруднения (например, смешанное движение, переоборудование парка), что не считаться с ними нельзя.

В сущности, при правильном решении головных фар дополнительные не нужны, частично даже вредны, так как ими едва ли можно воспользоваться при постоянно возрастающей плотности движения транспорта. Применение дополнительных фар дальнего света оправданно только в особых случаях эксплуатации (движение ночью, на спортивных автомобилях). Не следует забывать о том, что различие по силе света между дальним и ближним светом очень велико. Это затрудняет адаптацию зрения, а следовательно, и видимость. Дополнительные фары (разрешается иметь только в паре, они не должны располагаться слишком близко к продольной оси автомобиля и ни в коем случае не должны закрывать отверстия для поступления свежего холодного воздуха.

В противоположность этому полезно иметь парно расположенные противотуманные фары . Во избежание ослепления водителей встречных автомобилей противотуманные фары должны быть расположены по возможности низко, на расстоянии не более 40 см от наружного контура автомобиля, чтобы их можно было использовать одновременно со стояночным светом. Только в этом случае противотуманные фары будут в некоторой степени соответствовать своему целевому назначению. Целесообразно при конструировании предусматривать возможность установки противотуманных фар в передней части автомобиля, чтобы исключить неквалифицированную установку их при монтаже по требованию покупателя. Довольно удачным решением является размещение противотуманных фар под передним бампером. Напомним, что передние фары могут быть закрываемыми или утапливаемыми, в США это допустимо только при условии выполнения определенных предписаний по их действию.

Габаритный фонарь, стоп-сигнал, фонарь заднего хода и задний указатель поворота, а также светоотражатели чаще всего объединяют в один узел, легко устанавливаемый на автомобиль. С точки зрения светотехники эти световые приборы было бы лучше сгруппировать в два узла (указатель поворота - габаритный фонарь - светоотражатель и стоп-сигнал - фонарь заднего хода). При объединении габаритного фонаря и стоп-сигнала следует учитывать то, что между силой света этих прибцров должно существовать соотношение 1:5, которое можно достичь при использовании двухнитевой лампы 5/18 Вт и рефлектора оптимальной конструкции. Левый и правый габаритные фонари должны защищаться по отдельности.

Обязательные фонари (фонарь) освещения заднего номерного знака должны в достаточной степени обеспечивать видимость номерного знака и не излучать свет назад. На это следует обратить внимание при проектировании и размещении указанных фонарей. Месторасположение фонарей выбирается произвольно, можно даже использовать заднюю дверь, если габаритные фонари закрепить прочно. Для размещения пленочного номерного знака, установка которого будет введена в ближайшем будущем (вероятно, в рамках ЕЭС, по меньшей мере - в ФРГ), необходимо на задней панели предусмотреть плоскую площадку достаточной величины (ширина 520 или 340 мм, высота 120 или 240 мм).

При размещении задних фар, разрешенных во многих странах (в США их установка обязательна), следует обратить внимание на то, чтобы они не ослепляли водителей транспорта, движущегося сзади. Этого можно достигнуть применением peфлектора соответствующей конструкции и наклона вниз светового пучка. В некоторых странах разрешена установка одного противотуманного фонаря, который можно размещать с левой стороны и отдельно от заднего фонаря. Противотуманный фонарь включается отдельно от остальных фонарей (только вместе с головными фарами) и контролируется с помощью желтой контрольной лампочки на панели приборов. Однако согласно Директиве ЕЭС требуется серийная установка двух противотуманных фонарей, поэтому в настоящее время их обычно встраивают в задний фонарь.

Элементы коммутации

Включение фар, стояночного света и фонарей лучше всего осуществлять с помощью однорычажного переключателя. Однако можно предусмотреть отдельные выключатели для стояночного света и фар (с механической блокировкой, включающей стояночный свет при любом включении фар). Переключение света фар с помощью комбинированного рычажного выключателя указателей поворота в настоящее время является стандартным исполнением, и его следует предусматривать всегда. С помощью этого рычага, как известно, обычно включаются указатели поворота, система омывания и очистки ветрового стекла и осуществляется сигнализация фарами. Указатели поворота включаются через электронное реле, обеспечивающее мигающий режим работы, при соответствующем исполнении это реле также обеспечивает работу системы аварийной сигнализации. Последняя, однако, должна включаться с помощью отдельного выключателя с красной контрольной лампочкой. Реле должно давать оптический и акустический контрольные сигналы и поэтому размещается в салоне. Заметим, что термомагнитные реле-прерыватели указателей поворота не могут управлять системой аварийной сигнализации, поэтому необходимо второе реле (следует предусмотреть место для его размещения). Выключатель аварийной сигнализации может располагаться в любом подходящем месте, например на рулевой колонке.

Звуковые сигналы

Во всех странах предписана обязательная установка звукового сигнала, в большинстве стран действуют предписания по силе звука. Применение сигнальных устройств с различным чередованием тона для личных автомобилей в ФРГ запрещено. При размещении звуковых сигналов следует добиваться того, чтобы детали кузова не мешали распространению звука. Звуковые сигналы можно разместить за решеткой радиатора, где они в некоторой степени защищены от загрязнения и атмосферных осадков. Слышимость сигналов сильно зависит от скорости автомобиля. Существует два типа звуковых сигналов, которые отличаются по характеру звучания.

Мембрана рожкового сигнала имеет определенную основную частоту звука (примерно 400 Гц) и излучает в области высокого тона (примерно 1800-3500 Гц). Поэтому тон рожкового сигнала жесткий и одновременно пронизывающий. Для улучшения звучания рожки применяют гармонически согласованными (терция) парами. С помощью эластичной подвески следует предотвращать влияние, оказываемое на звук колебаниями кузовных деталей и их дребезжанием (исключение акустического и механического замыкания), в связи с этим свободное распространение звука имеет особое значение.

Фанфара (электропневматический рожок) имеет широкий частотный диапазон, так как в этом случае столб воздуха колеблется в трубе (спиралеобразно свернутой). Благодаря этому тон мягче и приятнее, но в противоположность общему мнению менее пронизывающий. Кроме того, фанфары не так чувствительны к виброзамыканию. Все звуковые сигналы (Приводятся в действие с помощью выключателя через реле, так как сильно зависят от напряжения и очень восприимчивы к плохому контакту.

Очиститель ветрового стекла

Обязательная установка очистителя ветрового стекла с соответствующим приводом предписана во всех странах, однако наличие омывателя требуется не везде, хотя он уже давно стал элементом стандартного оснащения автомобиля. Для очистителя используется электрический привод, чаще всего с двумя скоростями.

Так как из-за загрязнения стекол, дождя и т. д. видимость сильно ухудшается, а иногда и вообще пропадает, то хорошо работающие очиститель и омыватель являются важным фактором повышения безопасности. Требования по минимальной величине очищаемой зоны (как и по зоне размораживания) сначала появились в США (федеральный стандарт 104) и вскоре были заимствованы в Правила ЕЭК ООН и директивы ЕЭС.

Поле видимости делится на несколько зон, для каждой из которых предписана своя степень очистки, выражаемая в процентах. Таким образом, выбор параметров очистителя и омывателя в сильной степени зависит от величины стекла, его формы, положения относительно сиденья водителя (центра глаз).

При современных формах ветрового стекла упомянутые выше требования лучше всего можно соблюсти с помощью одинаково или противоположно перемещающихся рычагов очистителя. Щетки приводятся в действие от электродвигателя со встроенным червячным редуктором. Положение центров качания (рычагов и их длина в значительной степени определяются желаемой (и предписанной) зоной очистки, как впрочем, и длина щеток. Путем изменения наклона щетки относительно рычага можно улучшить очистку в углах и получить более приемлемое исходное положение. Сильно гнутые и несферические стекла затрудняют очистку. Только благодаря использованию щеток с равномерным распределением давления прижима (принцип Трико) и при максимальном соответствии кривизны щетки кривизне ветрового стекла можно получить необходимую зону очистки. Давление прижима на конце рычага составляет примерно 30-50 Н. Под действием сил ветра это давление несколько уменьшается, поэтому следовало бы предусматривать специальные прижимные площадки, которые, однако, ухудшают видимость.

Наклон и форма ветрового стекла оказывают сильное влияние на работу очистителя, которая должна проверяться; при большой скорости воздушного потока в аэродинамической трубе. Потребляемая стеклоочистителем мощность сильно колеблется, так как сопротивление сдвигу щеток три мокром стекле существенно меньше, чем при почти сухом или сухом стекле. В соответствии с этим момент тоpмoжeния электродвигателя и силы в рычагах и шарнирах тоже сильно изменяются. Момент (по данным фирмы «Бош») изменяется от 7 до 25 Н-см. Динамические силы в шарнирах также очень велики. Целесообразнее использовать шаровые шарниры с тефлоновыми вкладышами, не требующие смазки и обеспечивающие четкое пространственное перемещение тяг, которые, как правило, непараллельны осям рычагов стеклоочистителя и кривошипа привода. Элементы стеклоочистителя лучше всего размещать в легкодоступном месте под капотом, причем предпочтительнее систему (электродвигатель - тяги - рычаги очистителя) предварительно монтировать на устойчивой несущей раме, которую затем вместе с резиновыми шумоизоляционными прокладками устанавливают на кузов. Таким образом достигаются точная фиксация взаимного положения элементов и оптимальное распределение сил.

Напомним о распространенной в США конструкции с закрытым исходным расположением рычагов очистителя, кoтоpaя по необъяснимым причинам не получила распространения в Европе. Очень практичен автоматический прерывистый режим работы очистителя при небольшом дожде или сыром тумане. В этом случае стеклоочиститель включается через определенные промежутки времени (иногда регулируемые). Для работы такой конструкции требуется предусматривать либо специальное положение выключателя очистителя, либо отдельный выключатель прерывистой работы стеклоочистителя (с регулировкой интервала), для которого необходимо выделять место в той части панели приборов, в которой размещаются выключатели.

Омыватели стекла

Омыватель имеет либо один центральный жиклер, разбрызгивающий воду в двух направлениях, либо два отдельных жиклера, которые обычно крепят к капоту, однако лучше их крепить к любой жесткой детали кузова, расположенной перед ветровым окном; они должны быть регулируемыми, чтобы можно было оптимизировать направление разбрызгивания.

Омыватели должны работать от электронасоса; путем определенного комбинирования выключателей предусматривается включение очистителя после разбрызгивания воды и совершение щетками нескольких ходов. Насос и реле времени чаще всего крепят к бачку омывателя. Последний, чтобы предотвратить замерзание жидкости, лучше всего разместить в отсеке двигателя.

Так как трубопроводы системы постоянно заполнены жидкостью, то возможность замерзания их очень велика, поэтому в жидкость, используемую для омывания стекла, необходимо добавлять антифриз. Часто этого недостаточно, поскольку антифриз испаряется в районе отверстий жиклера. Поэтому рекомендуется использовать утопленную установку жиклеров. Упомянутая утопленная установка очистителя является очень рациональной, особенно в том случае, когда через образующуюся щель из отсека двигателя выходит теплый воздух. В федеральном стандарте 104 США содержатся требования по величине минимальной омываемой поверхности (в % очищаемой поверхности стекла), а также по обеспечению надежной работы при морозах. Эти предписания выполнить очень трудно без принятия особых конструктивных решений. Поэтому были разработаны обогреваемые жиклеры, применение которых исключает замерзание.

Еще несколько слов о системах омывания стекол фар. Их конструкция полностью зависит от формы и размещения фар. Минимальные требования, предъявляемые к омывателям фар, аналогичные требованиям, предъявляемым к омывателям ветрового стекла основаны на измерении светопроницаемости в процессе очистки и омывания стекла фар и после нее.

Автомобильный радиоприемник, антенна, подавление помех

Автомобильный радиоприемник имеет совершенно другие условия эксплуатации и функции, чем обычный. Во-первых, чувствительность, селективность, подавление помех, усиление и система АРУ из-за меньшей эффективности антенны и сильно колеблющейся входной энергии должны быть намного выше; во-вторых, влияние атмосферных помех, тепловых и механических нагрузок, а также трудоемкость пользования должны быть по возможности минимальными.

Следует упрощать установку радиоаппаратуры на автомобиль путем отделения радиоприемника от громкоговорителей, если они малых размеров. Развитие полупроводниковой техники и электроники способствует созданию аппаратур любой мощности. Несмотря на это, нельзя умолчать о том, что в настоящее время в условиях движения автомобиля прием радиопередач служит скорее для получения информации, чем для удовлетворения культурных запросов, и качество приема сильно зависит от уровня шума, возникающего при движении автомобиля. Применение дополнительных приборов, специально разработанных для приема радиопередач в условиях движения, только подчеркивает это явление.

Для упрощения пользования следует применять приборы только с фиксированной настройкой на станцию, лучше с дополнительным искателем передающей станции, так как ручное управление радиоприемником является элементом, повышающим опасность движения.

Рассмотрим особо размещение антенны и громкоговорителей. Существенного улучшения качества приема можно достичь, если принимать во внимание следующие указания.

Антенны автомобильных радиоприемников тем эффективнее, чем дальше удалены от массы автомобиля (контур). Для этих целей лучше всего подходят штыревые антенны, выдвигаемые на высоту, примерно равную 0,9 м. Кроме того, такие антенны нечувствительны к направлению излучения передающей станции. Поэтому откидные антенны, устанавливаемые на крыше, часто обеспечивают более лучший прием, чем обычные, расположенные возле стойки ветрового стекла, телескопические и складывающиеся штыревые антенны. Однако качество приема радиоволн столь сильно зависит от собственных параметров автомобиля, что наиболее приемлемое положение антенны всегда следует уточнять по результатам испытаний. Само собой разумеется, антенна должна быть как можно короче и помехоустойчивой. Антенна, расположенная сбоку и недоступная с места водителя, должна иметь автоматический электропривод. При согласовании антенны, как, впрочем, и радиоприемника, следует отдавать предпочтение диапазону УКВ и средним волнам.

Следует тщательно подходить к размещению громкоговорителей, особенно стереорадиоаппаратуры. Многолетней практикой показано, что субъективно лучше воспринимается звук, исходящий в направлении взгляда. Поэтому лучше всего устанавливать один громкоговоритель в центре панели приборов, или для повышения полноты звучания (или при стереорадиоаппаратуре) - по одному громкоговорителю в левой и правой частях панели приборов таким образом, чтобы звук исходил под углом к панели приборов или вверх от нее.

Довольно приемлемым является расположение громкоговорителей по одному в левой и правой частях каркаса крыши, примерно посередине салона. В результате соответствующего оформления решетки громкоговорителя можно добиться того, что звук будет распространяться вперед и назад. Громкоговоритель следует по возможности располагать в звукоизолированном кожухе для исключения акустического низкочастотного замыкания волн, образуемых тыльной стороной диффузора. В случае расположения громкоговорителей в передней и задней частях салона необходимо предусматривать регулировку распределения звука. При создании стереозвучания это также необходимо соблюдать для левого и правого громкоговорителей.

Все эти данные приведены потому, что конструктор-кузовщик должен знать требования по установке радиооборудования и заранее предусматривать место для его размещения.

Качество приема радиопередач в автомобиле зависит от упомянутых выше общих критериев и от экранирования (подавления источников помех). Кроме линий электропередач, электрофицированных железных дорог и других помех, поступающих извне (в том числе и другие автомобили), основным источником помех является система зажигания карбюраторных двигателей. Однако электродвигатели привода стеклоочистителей, электростатические заряды, а также неплотное соединение контактов и недостаточное соединение с массой металлических деталей кузова (бамперы, крылья, капоты) могут вызывать функциональные помехи. Поэтому для всех автомобилей предписывается так называемое подавление помех системы зажигания с помощью резисторов. Для работы радиоприемника без помех (как, впрочем, и всего радиооборудования в целом) этого недостаточно, требуются дополнительные средства подавления помех от генератора, его регулятора, электродвигателя стеклоочистителя и других электродвигателей. Иногда, кроме этого, необходимо предусматривать провод массы между капотом или крышкой багажника и кузовом. Конструктор-кузовщик должен учитывать то, что большие детали, имеющие резьбовое крепление на кузове, должны иметь плотный контакт с ним, а соприкасающиеся поверхности детали и кузова должны быть свободны от эмали (иногда следует предусмотреть дополнительное лужение). Кроме того, должна отсутствовать коррозия.

Электрические цепи автомобиля, крепление батареи

Электрические цепи автомобил я служат для распределения тока между отдельными приборами и в соответствии со множеством потребителей они очень разветвлены. Полное представление об электрооборудовании автомобиля дает общая электрическая схема.

Электросеть автомобиля в основном выполняется однопроводной, отрицательный полюс источников тока в Европе соединяется с массой.

При размещении аккумуляторной батареи следует добиваться того, чтобы она соединялась но возможности коротким проводом со стартером и располагалась в легкодоступном месте. По соображениям безопасности батарею не следует располагать слишком близко к переднему краю автомобиля. Кроме того, следует предусмотреть то, чтобы от выделяющихся паров кислоты и газов не корродировали детали кузова. Для этого они должны быть защищены или закрыты. Крепление должно быть настолько прочным, чтобы при испытании на удар аккумуляторная батарея не отрывалась. Общепринятое в настоящее время нижнее крепление с приваренным или привинченным держателем в достаточной степени удовлетворяет этому требованию. Лучше всего, чтобы аккумуляторная батарея опиралась на выступ брызговика переднего колеса или на прикрепленный к нему кронштейн или на передний щит отсека двигателя, если для этого имеется место.

Обычно не все ответвления электрических цепей защищают предохранителями. Основные потребители энергии группируют таким образом, чтобы можно было обойтись 8-10 предохранителями, а дополнительные потребители энергии (радиоприемник, противотуманные фонари и др.) защищают по отдельности. Некоторые приборы, например фары, часто не защищают, поскольку опыт эксплуатации показывает, что выходят из строя они редко, а в случае возникновения неисправности ее легко найти (например, повреждение нитей лампы). Если фары все-таки решено защитить, то предохранитель должен быть предусмотрен для каждой нити. Блок предохранителей следует располагать в легкодоступном месте салона или в отсеке двигателя. Блок должен иметь маркировку, информирующую о защищаемых цепях, чтобы ею можно было воспользоваться при поиске причины отказа. В настоящее время блок предохранителей объединяют с колодкой диагностики и размещают в отсеке двигателя, кроме того, в этом месте имеется хороший доступ к реле. Выбор предохранителя (5,8 или 15 А) зависит от тока, потребляемого прибором, который является определяющим и при выборе сечения электропроводов. Зная обычное для автомобиля напряжение бортовой сети, равное 12 В, можно легко вычислить потребляемый ток.

Автоматы перегрузки, применяемые в США взамен плавких предохранителей, в Европе по соображениям стоимости не получили распространения.

Электропровода

Электрические провода должны иметь сечения, соответствующие току, потребляемому подключенными приборами, причем падение напряжения, происходящее вследствие сопротивления электропроводов, должно быть минимальным.

В общем случае используют электропровода с медными жилами, площадь поперечного сечения которых равна 1-2,5 мм2. Провода с площадью сечения менее 1 мм2 применять не рекомендуется, так как они имеют недостаточную механическую прочность.

Большое количество электропроводов, большая разветвленность электросети автомобиля, а также требование простоты монтажа приводят к необходимости объединять отдельные электропровода определенных групп потребителей электроэнергии в пучки, например, для передней части автомобиля (фары, освещение отсека двигателя, звуковые сигналы), для электроснабжения салона (приборы, выключатели, замок зажигания) и для задней части автомобиля (габаритный огонь, стоп-сигнал, указатель поворота и фонари заднего хода или задние фары), которые соединяются между собой с помощью многоклеммовых штекеров. Это облегчает поиск неисправности. Полезным новшеством является введение в электросеть системы диагностики, разъем которой располагают в блоке реле и предохранителей, что позволяет проверить работоспособность важнейших агрегатов.

С недавнего времени прикладываются огромные усилия по упрощению бортовой электросети путем исключения отдельных электропроводов и введения центрального провода, используемого для мультиплексной (однопроводной) системы управления распределенными потребителями, аналогично тому, как это осуществляется в телефонной связи. Хотя эти разработки еще находятся в начальной стадии, однако они представляют определенный интерес, поскольку с их внедрением повысится надежность работы и, возможно, уменьшатся затраты. Это существенно упростило бы бортовую сеть автомобиля и привело бы к улучшению контроля и диагностики отказов отдельных приборов. В будущем это упрощение тем более необходимо, поскольку электронные приборы управления и контроля требуют развитой электрической сети, не зависимой от силовых цепей автомобиля.

Такой составной элемент устройства транспортного средства, как электрооборудование автомобиля, представляет собой комплекс приборов и деталей, которые вырабатывают, транслируют и выступают в роли потребителей электричества в различных системах автомашины.

Это взаимосвязанная система, в которой интегрированы э/технические и электронные схемы и комплексы, которые обеспечивают необходимый функционал мотора, трансмиссионного привода и подвески автомашины, отвечают за вопросы обеспечения безопасности при движении по дороге, четкость работы всех систем автомобиля, управления дополнительными опциями и приданием комфорта для участников передвижения.

Основные показатели питания бортовой сети автомобиля

Для подачи электроэнергии на систему электропитания автомобиля применяется почти всегда постоянный ток. На авто первой сборки применялось напряжение 6 В, сейчас - 12 В на «легковушках» и малых грузовичках и 24 В на тяжёлых дизельных грузовиках и автопоездах.

Проводку применяют однополюсную, так как в качестве провода со знаком «минус» используют т.н. «массу» - кузов и рама автомобиля из металла. Это делает проводную систему проще и дешевле, но значительно повышает возможность наступления режимов коротких замыканий.

Электропитание автомобиля

Основная масса современных авто в качестве восстановительного источника электропитания использует генератор переменного тока синхронного типа с электроприводом от основного двигателя; выработанный переменный ток с генератора транслируется на выпрямительное устройство, которое, как правило, находится в генераторе.

При выключенном моторе, для первоначального запуска силового агрегата необходимо наличие аккумулятора с соответствующей емкостью, позволяющей произвести запуск автомобиля, в том числе и в холодное время, когда требуется значительное усилие для пуска мотора. При работающем силовом агрегате генератор делает подзарядку аккумулятора.

Раньше, на автомобилях более ранней сборки, применяли генераторы постоянного тока. Особенностью работы таких генераторов является тот факт, что необходимое напряжение для подзарядки аккумулятора будет подаваться на аккумуляторную батарею только при значительных оборотах мотора, так как при небольших оборотах агрегата питание бортовых источников тока происходило от аккумуляторной батареи, что вело к вынужденному разряду банок аккумулятора.

Иногда, в случае необходимости, на авто монтируется дополнительное генераторное устройство с приводом от небольшого мотора, что позволяет обеспечивать электричеством источники потребления энергии вне зависимости от мотора автомобиля.

Электронные устройства вспомогательного назначения

К таким устройствам причисляют:

• выключатели
• переключатели,
• реле,
• предохранители,
• колодки разъёмов.

Выключатели служат для прерывания действия электрической цепи.

Переключатели служат для изменения режимов работы.

Реле предназначены для замыкания и размыкания разных участков электрических цепей при определенных модернизациях электрических значений.
Предохранители нужны для сохранения изделий или деталей от режима короткого замыкания.
Колодки разъёмов служат для более плотного контакта электрических элементов цепи.

Световые приборы автомобиля

Приборы светового освещения авто подразделяются на наружные и внутренние приборы.

К таким потребителям относятся:

1. К приборам наружного назначения относят фары ближнего и дальнего света, «габариты», «поворотники» с повторителями на крыльях, которые работают также в режиме «аварийки», стоп-сигналы, фонари кормового хода, фонари подсветки номеров, «противотуманки», а иногда - лампы декоративного плана.

2. К приборам внутреннего применения определяют лампочки: подсветки салона, подкапотного типа, подсветки багажника, т.н. «бардачка», панели приборов и др.

• Стартёр
• Система зажигания
• Электронный блок управления
• Электрический усилитель руля
• Моторы для вентиляторов, электроприводов стеклоочистителей подъёмников стекол и т. п.
• Электросервоприводы сидений
• Гнездо прикуривателя
• Аудиосистема
• Звуковой зуммер
• Тревожная сигнализация противоугонного типа
• Стартер служит для облегчения запуска автомобиля.

Система зажигания необходима для бесперебойной работы двигателя.

Электронный блок управления предназначен для управления всеми электронными системами автомобиля, контроля над исполнением проходящих команд и выявления кодов ошибок при работе всех систем.

Электрический усилитель руля служит для облегчения управления рулевым колесом авто, ослабляет момент сопротивления рулевого колеса при движении червяных пар в рулевых соединениях.

Моторы для вентиляторов, электроприводов стеклоочистителей подъёмников стекол и т. п. необходимы для бесперебойной работы климатических и очистительных приборов.

Электросервоприводы сидений предназначены для корректной и удобной регулировки мест для сидения, для удобной езды в автомобиле. Это необходимо для достижения меньшей усталости водителя и пассажиров при длительных поездках.

Гнездо прикуривателя необходимо для нагревания автомобильной зажигалки.

Аудиосистема, ее использование носит развлекательный характер.

Звуковой зуммер служит для подачи звукового сигнала.

Тревожная сигнализация противоугонного типа предназначена для подачи звуковых и иных сигналов для противодействия угону автомобиля.

Некоторые особенности применения электрооборудования автомобиля

Отдельные типы бытовой техники типа пылесоса могут быть подключены к проводке авто. Для этого служит специальное гнездо. Пользование гнездом прикуривателя нежелательно, т.к. может привести к поломке гнезда. Также на отдельных видах автомобилей для этих целей может быть интегрирован специальный инвертор с выходным напряжением 220 В для входа бытовых приборов.

К атегория:

1Отечественные автомобили

Общая схема электрооборудования автомобиля

Контрольные приборы, звуковой сигнал, электродвигатели, радиоприемник и другие приборы, не имеющие индивидуальной (встроенной) защиты, защищаются плавкими предохранителями.

Рис. 1. Принципиальная схема электрооборудования автомобиля ЗИЛ -130: 1 - реле-регулятор, 2 - генератор, 3 - амперметр, 4 - аккумуляторная батарея, 5 - реле стартера, 6 - стартер СТ130-А1, 7 - замок зажигания, 8 - сопротивление добавочное, 9- катушка зажигания, 10- коммутатор транзисторный, 11 - распределитель, 12 - свеча зажигания, 13 - блок биметаллических предохранителей, 14 - переключатель электродвигателя отопителя, 15 - сопротивление электродвигателя отопителя, 16 - электродвигатель отопителя, 17 - реле-прерыватель указателей поворота, 18 - фонарь контрольной лампы, 19 - фонарь контрольной лампы аварийного перегрева воды, 20 - датчик температуры, 21 - указатель уровня топлива, 22 - датчик указателя уровня топлива, 23 - указатель температуры воды, 24 - датчик указателя температуры воды, 25- фонарь контрольной лампы аварийного падения давления масла, 26--контакт манометра, 27- переключатель указателей поворота, 28 - выключатель сигнала торможения, 29, 30 - фонари задние, 31-подфарник, 32 - фара, 33 - переключатель света, 34 - фонарь подкапотный, 35 - выключатель плафона, 36 - плафон, 37 - переключатель света ножной, 38 - патрон контрольной лампы дальнего света фар, 39 - патроны ламп освещения приборов, 40 - предохранитель биметаллический, 41 - розетка штепсельная, 42-сигнал звуковой, 43 - кнопка звукового сигнала (входит в комплект рулевой колонки), 44 - розетка штепсельная, 45 - фонарь повторителя указателя поворота

Цепи зажигания и пуска не защищаются от коротких замыканий, чтобы не снижать их надежность в эксплуатации.

Тепловые предохранители подразделяют на предохранители многократного и однократного действия. При перегрузке или коротком замыкании в цепи контакт предохранителя многократного действия пульсирует, включая и выключая цепь. Контакты предохранителя однократного действия в этих случаях размыкаются. Включают предохранитель (замыкают контакты) нажатием кнопки.

Плавкие вставки предохранителей заменяют после устранения причин, вызвавших короткое замыкание. При замене плавкой вставки используют проволоку только соответствующего сечения. Например, при максимальном токе предохранителя 10 А медный луженый провод плавкой вставки должен иметь диаметр 0,26 мм (для 15 А соответственно 0,37 мм). Категорически запрещается применять более толстую проволоку («жучки») или заводские предохранители, рассчитанные на больший номинальный ток.

С целью предупреждения неисправностей электропроводки рекомендуется:
— периодически очищать провода, винтовые и штекерные клеммы от грязи и влаги;
— уделять особое внимание состоянию винтовых и штекерных соединений, не допуская их коррозии, окисления и ослабления соединений. Для предупреждения окисления контактных поверхностей соединений используется смазка литол и т. п.;
— регулярно проверять падение напряжения на участках цепей и контактных соединениях основных потребителей электроэнергии.

Большая часть неисправностей электрооборудования автомобилей возникает вследствие несвоевременного и некачественного технического обслуживания.

Основными неисправностями в бортовой сети являются:
— обрыв в цепи источников и потребителей электрической энергии;
— чрезмерное снижение напряжения в цепи источников и потребителей электрической энергии;
— короткое замыкание проводов и изолированных деталей и узлов приборов на корпус (массу) автомобиля.

Поиск причины неисправности целесообразно начинать с проверки рукой надежности крепления наконечников проводов на выводах электрических устройств, ибо значительная часть неисправностей в системе электрооборудования возникает при ослаблении крепления этих наконечников. При этом повышается сопротивление в цепи, увеличивается температура выводов, а при движении автомобиля вследствие вибрации даже нарушается контакт в цепи.

Обрыв в цепи источников и потребителей электрической энергии возникает вследствие расплавления плавкого предохранителя, размыкания контактов в термобиметаллическом предохранителе, разрыва проводов, непрочного крепления наконечников проводов на выводах, нарушения контакта в штекерном соединении проводов, нарушения контакта в выключателях и переключателях, обрыва цепи в потребителях (перегорание нити накаливания в лампе, перегорание дополнительного резистора или обмотки электродвигателя и т. п.).

В связи с широким применением электроники на автомобилях большое распространение получили плавкие предохранители, которые устанавливаются в отдельных колодках или блоках. При поиске неисправности в цепи удобно пользоваться схемами и таблицами с перечнем потребителей, защищенных пронумерованными предохранителями (таблицы приведены в заводских инструкциях по эксплуатации автомобиля). Для того чтобы убедиться в исправности предохранителя, необходимо включать поочередно потребители, защищенные этим предохранителем. Если хотя бы один потребитель работает, предохранитель исправен.

Если расплавилась вставка предохранителя, то перед заменой ее новой необходимо устранить неисправность, вызвавшую расплавление вставки. Если нет запасной вставки, можно к контактам вставки припаять медный провод диаметром 0,18 мм на силу тока 6 А, 0,23 мм - на 8 А; 0,26 мм - на 10 А, 0,34 мм - на 16 А, 0,36 мм - на 20 А.

Перед установкой новой вставки необходимо подогнуть клеммы держателя, что обеспечит надежный контакт в соединении вставки и держателя. На примере несложной схемы электрооборудования автомобиля ГАЗ -бЗА рассмотрим поиск обрыва проводов и других неисправностей бортовой сети (рис. 2). Например, не горят лампы фар.

Рис. 2. Схема электрооборудования автомобиля ГАЗ -63А: 1 -датчик контрольной лампы аварийного давления масла; 2- датчик указателя манометра давления масла в системе смазки; 3- прерыватель-распределитель; 4 - транзисторный коммутатор; 5 - датчик сигнализатора перегрева двигателя; 6 - датчик указателя температуры охлаждающей жидкости двигателя; 7 - дополнительные резисторы; 8- реле включения стартера; 9- прерыватель указателей поворота; 10 - контрольная лампа включения дальнего света фар; 11 - подкапотная лампа; 12 - переключатель электродвигателя стеклоочистителя; 13-переключатель указателей поворота; 14 - выключатель стоп-сигнала; 15 - ножной переключатель света; 16 - центральный переключатель света; 17-штепсельная розетка для переносной лампы; 18, 19 - термобиметаллические предохранители; 20-выключатель зажигания; 21 - электродвигатель отопителя; 22 - выключатель лампы плафона; 23 - датчик уровня топлива; 24 - лампы освещения контрольно-измерительных приборов; 25 - штепсельная розетка прицепа

Рассмотрим путь тока в цепи фар. Плюсовый вывод аккумуляторной батареи - клемма тягового реле стартера - амперметр - клемма «АМ» выключателя зажигания 20 - предохранитель 18-клемма «1» главного переключателя света 16 - клемма «4» переключателя 16 - клемма ножного переключателя света 15 - выводная клемма ножного переключателя (одна из двух в зависимости от положения переключателя) - клемма соединительной панели (колодки) - нить накаливания ламп фар - корпус автомобиля - минусовый вывод аккумуляторной батареи.

Для определения обрыва в этой цепи подключают один провод от контрольной лампы* или вольтметра на корпус автомобиля, а концом другого провода касаются поочередно клемм потребителей, приборов, переключателей и соединительных панелей, входящих в эту цепь, начиная от плюсового вывода аккумуляторной батареи, в последовательности рассмотренного пути тока. Перед подключением контрольной лампы на клемму «4» главного переключателя света нужно установить рукоятку переключателя в положение II. При подключении контрольной лампы к выводу ножного переключателя необходимо 2-3 раза нажать на его шток.

Когда контрольная лампа погаснет (или стрелка вольтметра отклонится к нулю), это укажет, что цепь имеет обрыв на участке от предыдущего места касания провода контрольной лампы (вольтметра) до этого места проверяемой цепи.

Обрыв провода можно определить и другим способом. Для этого нужно отсоединить концы проверяемого провода и подключить его последовательно с лампой (или вольтметром) к аккумуляторной батарее. При наличии обрыва контрольная лампа не будет гореть.

В случае необходимости проверяют исправность ламп, не вынимая их из фар. Для этого проводником соединяют плюсовый вывод аккумуляторной батареи с соответствующей клеммой соединительной панели, к которой подключены проводники от проверяемых ламп. Исправная лампа будет гореть.

При исправной лампе в фаре, она, как и контрольная, будет гореть с неполным накалом. Контрольная лампа горит с полным накалом в случае замыкания на корпус электрической цепи в фаре.

Внимание!

Категорически запрещается проверка исправности цепей потребителей электрической энергии автомобиля «на искру», т. е. замыканием провода на корпус, так как даже кратковременное короткое замыкание может вызвать повреждение полупроводниковых приборов электрооборудования, печатных плат монтажных блоков и т. п.

Недопустимое падение напряжения в цепях потребителей создается вследствие увеличения сопротивления в местах крепления наконечников проводов на клеммах источников и потребителей электрической энергии, приборов, соединительных панелей, а также в штекерном соединении проводников. Сопротивление возрастаетиз-заокисления контактирующих поверхностей деталей, а также нарушения прочности крепления наконечников проводов.

Например, при окислении выводов аккумуляторной батареи и наконечников стартерных проводов, на выводах батареи вследствие резкого увеличения сопротивления в цепи, даже при исправном состоянии стартера и батареи, значительно снижается сила тока в цепи, а поэтому уменьшается крутящий момент на шестерне привода стартера и частота вращения якоря. В результате не обеспечивается пусковая частота вращения коленчатого вала двигателя и он не пускается.

Другой пример. В случае нарушения контакта в соединении проводов на выводах, окисления или неплотного прилегания контактов в переключателях света лампы не горят или значительно снижают силу света. Аналогичные явления создаются и в других цепях бортовой сети автомобиля. Как правило, в местах ослабленного крепления проводов увеличивается нагрев, что служит признаком этой неисправности. Повышение температуры деталей ускоряет их окисление. Падение напряжения в вольтах в различных цепях потребителей электрической энергии определяют так. Сначала замеряют напряжение на выводах аккумуляторной батареи, затем, например, на клеммах соединительных панелей в цепи освещения и световой сигнализации. Разность напряжения на источнике и на клеммах соединительных панелей и будет величиной падения напряжения в исследуемой цепи.

Допустимое падение напряжения в электрической цепи фар, подфарников, указателей поворота, ламп световой сигнализации не должно быть более 0,9 В для 12-вольтной и 0,6 В-для 24-вольтной системы. На каждом клеплении наконечников проводов падение напряжения не должно превышать 0,1 В.

Замыкание проводников и деталей аппаратов и устройств электрооборудования на корпус автомобиля возникает из-за разрушения изоляции при механическом или тепловом повреждении ее. Так как проводники, соединяющие источники и потребители электрической энергии, обладают очень малым сопротивлением, то при замыкании их на корпус автомобиля по ним пойдет ток большой силы, вследствие чего предохранитель разомкнет цепь. Если она предохранителем не защищена, то происходит разрушение изоляции и плавление проводников и тепловое повреждение амперметра. При этом может возникнуть пожар.

Для определения замыкания провода на корпус автомобиля необходимо отсоединить концы проверяемого провода от выводов и присоединить один его конец последовательно с лампой или вольтметром к плюсовому выводу аккумуляторной батареи. При наличии замыкания на корпус лампа будет светиться (тускло или ярко в зависимости от степени замыкания), а стрелка вольтметра будет показывать напряжение на выводах аккумуляторной батареи.

Отказ в работе потребителей электрической энергии, подключенных к групповому термобиметаллическому предохранителю, чаще всего происходит из-за размыкания его контактов при замыкании этой цепи на корпус автомобиля. Для проверки следует нажать на кнопку этого предохранителя, и если его контакты разомкнутся вновь, то в цепи подключенных потребителей имеется замыкание на корпус автомобиля. В этом случае надо выключить потребители, нажать на кнопку включения предохранителя, а затем поочередно включать потребители. Исправные потребители будут работать. Если при включении какого-либо потребителя произойдет размыкание контактов предохранителя, то в цепи этого потребителя имеется замыкание на корпус.

На многих современных автомобилях в бортовой сети устанавливается монтажный блок, в котором смонтированы все предохранители и большая часть различных реле. На рис. 3 изображен монтажный блок 17.3722 автомобиля ВАЗ -2108, в котором установлены предохранители (Пр1 - Пр16) и реле (К1 -КН). Здесь же имеются резисторы R1 и R2, диоды Д1 и Д2 типа КД215А, диоды ДЗ, Д4 и Д5 типа КД105Б. На блоке имеется 11 штекерных колодок (Ш1-Ш11) для подсоединения пучков проводов.

Рис. 3. Монтажный блок предохранителей и реле 17.3722 автомобиля ВАЗ -2108:

Рис. 4. Схема внутренних соединений

Если в случае возникновения неисправности есть необходимость проверить соответствующую цепь в монтажном блоке, надо по общей схеме электрооборудования автомобиля или схеме питания неисправного потребителя найти номера входов и выходов этой цепи в монтажном блоке. По схеме монтажного блока (рис. 4) можно проследить коммутацию этой цепи внутри блока. Затем, пользуясь рис. 3, б, найти на блоке эти колодки и штекеры и с помощью контрольной лампы или омметра проверить цепь. Так как в некоторые цепи включены диоды, «+» источника тока, контрольной лампы или омметра подключается к входу, а «-» - к выходу цепи. Если в проверяемую цепь входят предохранитель или реле, то для проверки цепи необходимо сначала проверить предохранитель, а вместо реле установить перемычки: одну вместо контактов и другую вместо катушки.

Запись, например, Ш1-2 означает: штекерная колодка № 1, вывод № 2. Запись К1.15-К11 в столбце «Контакты…» означает, что нужно соединить между собой перемычкой штекеры «15» и «1» гнезда реле К1. Перемычки можно установить и вместо неисправного реле.

Например, нужно проверить цепь ламп стоп-сигнала на автомобиле ВАЗ -2108. Найдя на общей схеме электрооборудования выключатель стоп-сигнала, видим, что к нему подходят два провода: белый и красный (пурпурный). Первый из них входит в колодку Ш4, второй - в колодку Ш2.

Рис. 5. Проверка монтажного блока контрольной лампы и омметром

Там же или по отдельным монтажным схемам, приведенным обычно в руководствах по ремонту, видим, что белый провод подключается к выводу №10, а красный - к №3. По схеме коммутации монтажного блока, также имеющейся в руководствах по ремонту, находим, что с вывода Ш4-10 подается питание и он, в свою очередь, через предохранитель Прб связан с замкнутыми выводами Ш8-5, Ш8-6 и Ш8-7, два из которых служат для подвода питания от генератора (аккумулятора). Там же находим, что через вывод Ш2-3 и далее Ш9-14 ток подается к лампам в задних фонарях.

Если предохранитель исправен (обычно в этом надо убедиться сразу, пользуясь таблицей предохранителей, находящейся, например, в «Руководстве по эксплуатации автомобиля»), подключаем контрольную лампу (рис. 5) к выводам Ш4-10 и Ш8-7 (Ш8-5, Ш8-6). Аналогично проверяем цепь монтажного блока между выводами 1JJ2-3 и Ш9-14. Если в цепи имеется обрыв, нужно разобрать блок и спаять оборванный участок платы (можно подпаять параллельно ему проводник) или заменить печатные платы.

Другой пример: нужно проверить в монтажном блоке цепь ближнего света правой фары ВАЗ -2108. По таблице предохранителей находим, что нить ближнего света этой фары защищена предохранителем Пр 16. На рис. 4 видно, что этот предохранитель с одной стороны имеет выход на щ5-6 и Ш7-4 (пустой), а с другой стороны связан через контакты реле КН с питанием (выводы Ш8-7, Ш8--5, Щ8-6, как и в предыдущем примере). В свою очередь, катушка реле КП связана с выводом Ш4-12 (на подру-левой переключатель света) и массой блока - выводы ШЗ-5 и Ш10-5.

Для проверки этих цепей вместо реле ставим две перемычки: 30-87; 85-86. Затем подключаем омметр к выводам Ш8-7 (Ш8-5, Ш8-6) и Ш5-6. Сопротивление должно быть близким к нулю. Аналогично подключаем омметр к выводам Ш4-12 и ШЗ-5 (Ш10-5).

Очевидно, что применение в первом примере контрольной лампы, а во втором омметра равнозначно.

На автомобиле для проверки исправности реле, например, К11 его можно заменить аналогичным, например К5. Если после замены реле фары будут включаться, то блок исправен, а замененное реле неисправно. Вместо неисправного реле можно оставить перемычку, но следует учитывать, что в этом случае будут перегружены контакты переключателя фар, что вызовет их окисление. Детальная проверка различных реле описана в соответствующих разделах книги.

К атегория: - 1Отечественные автомобили

Современный автомобиль имеет сложную электронную «начинку», которая называется одним общим словом «электрооборудование». Электрооборудование транспортного средства - это его осветительные приборы, механизм запуска двигателя, охрана машины, отопитель и кондиционер и др. Электричество вырабатывается из источников (аккумулятор и генератор) и передается потребителям.

Потребителями тока в системе электрооборудования легковой машины являются: система пуска двигателя, система зажигания автомобиля, система освещения и сигнализации, контрольно-измерительные приборы и дополнительное оборудование, которое у каждого автомобиля может отличаться.

С системой зажигания двигателя мы уже познакомились ранее (см. Главу 2, раздел «Система зажигания»). Напомним лишь, что для работы двигателя внутреннего сгорания необходима свеча зажигания, дающая электрическую искру, от которой воспламеняется рабочая смесь в цилиндре (в дизельных двигателях используются свечи накаливания). А появляется эта искра благодаря наличию в автомобиле системы электрооборудования. С остальными потребителями электричества мы познакомимся в данной главе. Другими словами, далее мы узнаем о том, как возникает и используется электрическая энергия современного автомобиля.

Источники электрического тока

Электрический ток в автомобиле вырабатывается из двух источников: аккумуляторная батарея (аккумулятор) и генератор.

Задача аккумулятора (рис. 4.1) - обеспечить электричеством соответствующее оборудование автомобиля при выключенном моторе, а также при работе двигателя на небольших оборотах. Аккумулятор обычно находится в моторном отсеке на специальной металлической полке, но в некоторых моделях автомобилей он может устанавливаться и в салоне.

Аккумулятор имеет «плюс» и «минус» на соответствующих полюсах. Минусовой полюс соединен с кузовом автомобиля и обеспечивает, как говорят водители, «выход на массу». Плюсовая клемма соединена с электрической цепью автомобиля, по которой и передается электричество.

Аккумуляторная батарея включает в себя шесть отдельных аккумуляторов, находящихся в одном корпусе и последовательно соединенных между собой в единую электрическую сеть. В каждом аккумуляторе протекают электрохимические процессы, в результате которых получается ток напряжением 2 вольта. Нетрудно посчитать, что в общей сложности на полюсах аккумуляторной батареи образуется постоянный ток напряжением 12 вольт (шесть аккумуляторов по два вольта каждый).

Аккумуляторная батарея имеет маркировку установленного образца. Например, маркировка 6СТ-60А расшифровывается так:

6 - количество аккумуляторов в аккумуляторной батарее (для всех легковых автомобилей эта цифра неизменна);

СТ - тип аккумуляторной батареи, в данном случае - стартерная, позволяющая запускать двигатель с помощью мощного потребителя электроэнергии (стартера);

60 - емкость аккумуляторной батареи, которая измеряется в ампер-часах (в рассматриваемом примере - 60 ампер-часов);

А - обозначение материала, из которого изготовлен корпус аккумуляторной батареи (в рассматриваемом примере - полипропилен).

Чем больше мощности требуется для запуска двигателя, тем большей емкостью должна обладать аккумуляторная батарея. Для стандартных советских «Жигулей» использовались батареи емкостью 55 ампер-часов. А вот для запуска дизельных двигателей такого аккумулятора может не хватить - им необходимо хотя бы 60–65 ампер-часов.

Обычно новый аккумулятор служит в течение 6–7 лет. После этого он подлежит замене, хотя иногда можно продлить срок его службы путем периодической подзарядки с помощью специального зарядного устройства.

Генератор (рис. 4.2) представляет собой источник электрического тока, обеспечивающий электричеством всех потребителей при работе двигателя на больших и средних оборотах. Кроме этого, важнейшей функцией генератора является подзарядка аккумуляторной батареи (тоже при работающем двигателе). Без генератора новый аккумулятор очень быстро разрядится и его использование станет невозможным.

В электрическую цепь автомобиля генератор подключается параллельно аккумуляторной батарее. Следовательно, снабжать потребителей электрическим током и заряжать аккумулятор он будет только тогда, когда напряжение, которое он вырабатывает, будет больше напряжения, выдаваемого аккумуляторной батареей. Это происходит тогда, когда мотор автомобиля работает на оборотах выше холостых: ведь напряжение электрического тока, который производится генератором, напрямую зависит от скорости вращения ротора генератора, имеющего привод от двигателя.

Следует отметить, что иногда напряжение вырабатываемого генератором электрического тока может быть больше, чем необходимо. Для предотвращения такой ситуации в автомобиле используется специальный прибор, который называется регулятор напряжения. Этот прибор функционирует в паре с генератором, ограничивая напряжение производимого им тока и регулирование его в районе 13,6-14,2 вольта. Регулятор напряжения может быть вмонтирован в генератор, а может располагаться в моторном отсеке отдельно от генератора.

Для крепления генератора на двигателе имеется специально предназначенный кронштейн. Генератор имеет привод от коленчатого вала двигателя посредством ременной передачи. На многих машинах с помощью одного ремня создается привод от коленвала на генератор, постоянно работающий вентилятор и на водяной насос (помпу), т. е. все эти агрегаты работают как бы в одной связке, хотя и выполняют совершенно разные функции. Однако это не обязательно - часто генератор имеет отдельный приводной ремень. В любом случае, нужно периодически проверять натяжение ремня и при необходимости регулировать его путем отклонения корпуса генератора. Помните, что недостаточно натянутый ремень, во-первых, издает при работе неприятные свистящие и скрипящие звуки, а во-вторых - быстро выходит из строя.

На панели приборов любого автомобиля обязательно имеется красная лампочка заряда аккумуляторной батареи. Она всегда загорается при включении зажигания и гаснет после запуска двигателя. Если же при работающем двигателе лампочка не погасла - это свидетельствует о проблемах в системе электропитания (вероятно, вышел из строя генератор).

Приборы освещения и сигнализации

Приборы освещения предназначены для обозначения габаритов транспортного средства при движении в темное время суток и в условиях недостаточной видимости, а также для освещения дороги и внутренних помещений автомобиля (моторный отсек, салон, багажник). Приборами освещения являются фары (блок-фары), лампы освещения номерного знака, лампы освещения салона, лампа освещения багажника, лампа освещения моторного отсека (подкапотного пространства) и задние фонари.

Блок-фара (рис. 4.3) состоит из корпуса, рассеивателя и отражателя. Внутри корпуса находится лампа, вставленная в гнездо, которая может работать в двух режимах: ближний свет фар и дальний свет фар. Ближний или дальний свет включается с помощью находящегося в салоне переключателя. Также внутри блок-фары имеется лампочка габаритного огня, которая предназначена для обозначения габаритов автомобиля при наличии такой необходимости (для включения габаритов также имеется тумблер).

Современные блок-фары часто содержат также лампочку указателя поворота, но она может располагаться и отдельно - здесь все зависит от конкретной модели автомобиля.

Задние фонари (рис. 4.4) в современных машинах также, как правило, выполняются в одном корпусе.

Задний фонарь включает в себя:

Лампы стоп-сигналов (включаются автоматически при нажатии водителем педали тормоза, и выключаются при отпущенной педали);

Лампы заднего хода (загораются автоматически при включении водителем задней передачи, и гаснут при ее выключении);

Указатели поворотов;

Габаритные огни.

Указатели поворотов водитель включает и выключает с помощью специального переключателя, который обычно находится на рулевой колонке. Все одновременно указатели поворотов работают при включении водителем аварийной сигнализации (для этого предназначена специальная кнопка). Порядок применения аварийной световой сигнализации регламентируется действующими ПДД.

Звуковой сигнал - это прибор сигнализации, предназначенный для звукового оповещения других участников дорожного движения о грозящей опасности. Он приводится в действие нажатием специальной кнопки или клавиши, расположенной, как правило, на рулевом колесе. Порядок применения звукового сигнала прописан в ПДД.

Система пуска двигателя

Для включения двигателя предназначена система пуска двигателя, состоящая из замка зажигания, стартера с тяговым реле, механизма привода стартера и реле включения стартера.

Запуск двигателя осуществляется с помощью стартера (рис. 4.5).

Этот прибор представляет собой электрический двигатель постоянного тока. Когда водитель поворачивает в замке зажигания ключ в положение «Запуск», то электрический ток через реле подается от аккумуляторной батареи на обмотки стартера. В результате срабатывает тяговое реле, специальная шестерня стартера входит в зацепление с маховиком двигателя и проворачивает его. Поскольку зажигание уже включено, то двигатель заводится и начинает работать.

Отметим, что стартер используется исключительно для запуска двигателя; все остальное время этот прибор «отдыхает». Процесс работы стартера можно условно разделить на три ключевых этапа.

Вначале специальная шестерня, расположенная на валу якоря стартера, входит в зацепление с зубчатым венцом маховика двигателя (это возможно благодаря механизму привода). Визуально это можно представить следующим образом: возьмите две шестерни, одна из которых будет иллюстрировать зубчатый венец маховика, а другая - шестерню стартера, и введите их в зацепление. Если провернуть «шестерню стартера», то непременно провернется и «зубчатый венец маховика».

Далее вал стартера вместе с шестерней, зацепившейся с маховиком, начинает вращаться, в результате чего маховик проворачивается, а следовательно - проворачивается и коленчатый вал двигателя, после чего тот запускается.

Затем, когда водитель завел двигатель и отпустил ключ в замке зажигания, выключив стартер (ключ в положении «Запуск» можно удержать только силой, поскольку он автоматически возвращается обратно), шестерня стартера выходит из зацепления в сторону (зубья шестерни останутся на том же уровне, но только в стороне). В таком положении она находится все время, когда двигатель работает или выключен, и входит в зацепление с маховиком только тогда, когда водитель повернет ключ зажигания в положение «Запуск».

Помни об этом.

Сразу после запуска двигателя необходимо выключить стартер, отпустив ключ в замке зажигания. Принудительное удержание ключа при работающем двигателе в положении «Запуск» может быстро вывести стартер из строя: тяжелый вращающийся венец маховика как минимум просто «перемелет» шестерню стартера. Не исключено, что стартер получит и другие повреждения (сгорит тяговое реле и др.). По этой же причине ни в коем случае нельзя включать стартер при работающем двигателе.

При правильном использовании стартер является довольно надежным прибором, который может служить на протяжении всего срока эксплуатации автомобиля.

Контрольно-измерительные приборы

Для оперативного информирования водителя о состоянии важных узлов и агрегатов автомобиля, текущем скоростном режиме, наличии топлива, количестве пройденного пути и прочих важных факторах в автомобиле предназначены контрольно-измерительные приборы (сокращенно КИП). КИП располагаются в месте, удобном для взгляда водителя, а именно - на панели приборов (приборном щитке), находящейся сразу за рулевым колесом (рис. 4.6).

Типичная панель приборов содержит контрольные лампы, одометр (счетчик пробега, причем отдельно для общего и суточного пробега), датчик температуры охлаждающей жидкости, спидометр, датчик уровня топлива и указатель оборотов работы двигателя (тахометр). Также панель приборов может включать в себя и другие КИП - это зависит от модели автомобиля.

Это должен знать каждый.

Для всех КИП действует общее правило: при работающем моторе ни в коем случае не допускается свечение любой красной лампочки (индикатора) либо нахождение стрелки любого указателя в красном секторе. Такие показания КИП информируют водителя о наличии серьезных неполадок в соответствующем агрегате, и до их устранения эксплуатировать автомобиль нельзя.

Контрольные лампы предоставляют водителю сведения о текущем состоянии систем, узлов и агрегатов. В частности при включении зажигания загораются красные лампы зарядки аккумулятора и давления масла - они должны погаснуть после запуска двигателя. Если автомобиль стоит на «ручнике», то на панели приборов при включенном зажигании будет гореть соответствующая красная лампочка, которая погаснет только после отключения стояночной тормозной системы.

При включении ближнего или дальнего света фар на приборном щитке зажигаются лампы, соответственно, зеленого и синего цветов. Когда водитель включает указатель поворота или «аварийку», на панели приборов начинает мигать соответствующий индикатор, что сопровождается характерными звуковыми щелчками.

Тахометр (рис. 4.7) показывает, какое количество оборотов в минуту совершает коленвал двигателя при текущем режиме работы. Обычно оно измеряется в тысячах, поэтому циферблат содержит цифры 1, 2, 3 и т. д., и когда стрелка указывает на какую-то цифру, следует умножать ее на 1000.

Датчик уровня топлива (рис. 4.8) информирует водителя о количестве топлива, имеющегося в топливном баке в данный момент. Когда топлива остается слишком мало, стрелка приближается к красному сектору, а во многих машинах при этом дополнительно загорается соответствующая лампа (иногда она выглядит как бензоколонка). Не стоит игнорировать тревожные показания датчика - в противном случае вы рискуете заглохнуть на дороге из-за отсутствия топлива в топливном баке.

Одометр показывает количество пройденных автомобилем километров, причем в современных машинах отдельные счетчики предназначены для общего и для суточного (или за любой произвольный интервал времени) пробега.

Спидометр (рис. 4.9) - это прибор, который информирует водителя о текущем скоростном режиме (попросту говоря, с какой скоростью в данный момент движется автомобиль). Показания данного прибора исключительно важны для выбора правильной скорости и для предотвращения нарушения скоростного режима, установленного на данном участке дороги действующими Правилами дорожного движения.

Датчик температуры охлаждающей жидкости (см. рис. 4.8) информирует водителя о том, нормально ли функционирует система охлаждения двигателя. Ранее мы уже говорили, что рабочая температура охлаждающей жидкости должна находиться в пределах 80–90 градусов по Цельсию. Если стрелка датчика перешла в красный сектор - значит, температура жидкости приближается к 100 градусам либо уже достигла ее. В такой ситуации следует немедленно выключить мотор и дать ему остыть.

Дополнительное оборудование современного автомобиля

Дополнительное оборудование автомобиля предназначено, в основном, для улучшения комфортности и удобства поездки, а также для обеспечения необходимых условий движения. Среди наиболее распространенных видов дополнительного оборудования можно отметить: отопитель салона, кондиционер, магнитолу, стеклоочиститель и стеклоомыватель, устройства подогрева стекол, зеркал и сидений, электрические подъемники стекол и сидений, электрический корректор фар, очиститель и омыватель фар, холодильник, систему спутниковой сигнализации и др.

Отопитель салона по-простому называется «печка», без него в большинстве российских регионов можно эксплуатировать автомобиль не более трех-четырех месяцев (иначе можно просто замерзнуть). Также отопитель применяется для обдува стекол, устраняя появившийся на них конденсат (так называемое «запотевание»). Когда перегревается двигатель автомобиля, иногда помогает включение печки на полную мощность.

Стеклоочиститель и стеклоомыватель обеспечивают видимость во время движения в дождь или снегопад, а также при езде по грязным дорогам.

Учтите.

ПДД запрещают эксплуатацию транспортного средства, если у него не работают конструктивно предусмотренные стеклоочистители и стеклоомыватели.

Системой подогрева стекол и зеркал оборудованы далеко не все машины (это не касается заднего стекла - оно у всех современных автомобилей имеет подогрев). Эти устройства помогают быстро удалить лед и снег со стекол и зеркал автомобиля. Система подогрева сидений также имеется далеко не у всех машин, но если она есть, то зимой садиться в холодную машину будет намного приятнее.

Также популярным устройством является кондиционер. В жаркую погоду этот прибор способен превратить утомительную езду в машине под палящим солнцем в настоящее удовольствие. Особую важность наличие кондиционера имеет для людей, которые склонны к укачиванию при езде в автомобиле (например, пожилые люди или дети). С другой стороны, пользоваться кондиционером следует с осторожностью, поскольку велик риск простудиться.

Электрический корректор фар (рис. 4.11) имеют многие современные иномарки. Этот прибор позволяет водителю со своего места подкорректировать направление света фар - повыше или пониже.

Очиститель и омыватель фар не являются устройствами, которыми должен быть оборудован каждый современный автомобиль (в отличие от очистителя и омывателя ветрового стекла). Но при движении по грязным дорогам эти устройства очень удобны, поскольку позволяют очистить фары от грязи прямо во время движения.

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный университет

сервиса и экономики

Реферат

Тема: «Электрооборудование автомобилей»

Выполнил

студент 3-ого курса

Специальность 100.101

Иванов В.И.

Санкт-Петербург

Введение

1. Источники тока

1.1 Генератор

1.2 Регулятор напряжения

1.3 Аккумуляторная батарея

2. Потребители тока

2.1 Стартер

2.2 Система зажигания

2.3 Конструкции приборов системы зажигания

2.4 Система освещения

2.5 Система сигнализации

2.6 Контрольно-измерительные приборы

Список использованной литературы

Введение

Электрооборудование автомобиля представляет собой совокупность электрических приборов и аппаратуры, обеспечивающих нормальную работу автомобиля.

В автомобиле электрическая энергия используется для пуска двигателя, воспламенения рабочей смеси, освещения, сигнализации, питания контрольных приборов, дополнительной аппаратуры и т.д. Электрооборудование автомобиля включает в себя источники и потребители тока. Для соединения источников и потребителей тока применяется однопроводная система. Вторым проводом является масса автомобиля (его металлические части), с которой соединяются отрицательные полюса электрических приборов. Питаются электрические приборы постоянным током напряжением 12 или 24 В (автомобили с дизелями).

1. Источники тока

Источники тока обеспечивают электроэнергией все потребители автомобиля. Источниками тока на автомобиле являются генератор и аккумуляторная батарея. К источникам тока отнесены также и приборы их регулирования. Упрощенная схема общей электрической системы электрооборудования автомобиля и соединения приборов без учета их действительного расположения на автомобиле показана на рис. 1.

Рис. 1. Принципиальная упрощенная схема электрооборудования автомобиля:

1 - аккумуляторная батарея; 2 - стартер; 3 – приборы системы зажигания; 4 - приборы системы освещения; 5 - приборы системы сигнализации; 6 - контрольные электроприборы; 7 - дополнительная аппаратура; 8 - генератор; 9 - регулятор напряжения

1.1 Генератор

Генератор преобразует механическую энергию, получаемую от двигателя, в электрическую. Генератор питает все потребители электрического тока и заряжает аккумуляторную батарею при работающем двигателе. На автомобилях применяются генераторы переменного тока, представляющие собой трехфазную синхронную электрическую машину с электромагнитным возбуждением.

На рис. 2 показан генератор переменного тока. Основными частями генератора являются статор 8 с неподвижной обмоткой, в которой индуктируется переменный ток, и ротор 7, создающий подвижное магнитное поле.

Ротор генератора установлен в двух шариковых подшипниках 5. Он приводится во вращение через шкив 4 генератора с помощью клинового ремня от коленчатого вала двигателя. Этим ремнем также вращается шкив привода вентилятора и насоса охлаждающей жидкости. При работе генератора по обмотке возбуждения ротора проходит ток, подводимый через щетки 3 и создающий магнитное поле, которое при вращении ротора индуктирует в обмотке статора переменный ток.

Переменный ток преобразуется в постоянный с помощью выпрямительного блока 2 генератор охлаждается вентилятором шкива 4 генератора. Генератор установлен на блоке цилиндров двигателя. Он крепится к литому чугунному кронштейну блока и натяжной планке. В ушках крышек 1 и 6 генератора для крепления используются резиновые буферные втулки 9, обеспечивающие упругую связь и исключающие поломку ушков.

Рис. 2. Генератор:

1, 6 – крышки; 2- выпрямительный блок; 3- щетки; 4- шкив; 5- подшипник; 7- ротор; 8- статор; 9 - втулка

1.2 Регулятор напряжения

Регулятор напряжения поддерживает постоянное напряжение тока, вырабатываемого генератором при переменной частоте вращения коленчатого вала двигателя. Регулятор напряжения (рис. 3) представляет собой двухступенчатый электромагнитный регулятор вибрационного типа. При возрастании напряжения генератора до 13... 14 В якорь 6 регулятора под действием магнитного поля обмотки 8 и пружины 7 начинает вибрировать, размыкая и замыкая подвижный 4 и верхний неподвижный 5 контакты. При этом в цепь обмотки возбуждения генератора то включается, то выключается из нее дополнительное сопротивление 1. Так осуществляется первая ступень регулирования напряжения генератора. При повышении напряжения генератора более 14 В начинают замыкаться и размыкаться подвижный 4 и нижний неподвижный 5 контакты. При замыкании этих контактов обмотка возбуждения генератора замыкается на «массу». Так происходит вторая ступень регулирования напряжения генератора. В результате регулируется в заданных пределах напряжение, вырабатываемое генератором. Для уменьшения искрения между контактами 4 и 5 при работе регулятора служит дроссель 2. Регулятор напряжения сверху закрывается стальной крышкой с прокладкой из полиуретана и устанавливается в подкапотном пространстве отделения двигателя.

Рис. 3. Регулятор напряжения:1 - сопротивление; 2 - дроссель; 3,4,5- контакты; 6 - якорь; 7- пружина; 8 - обмотка

Постоянное напряжение тока, вырабатываемого другими генераторами, может поддерживать также малогабаритный микроэлектронный регулятор напряжения, который встроен в генераторы. Он представляет собой неразборное и нерегулируемое устройство. При возрастании напряжения генераторасвыше 13,5-14,5 В регулятор напряжения прерывает поступление тока в обмотку возбуждения ротора. В результате этого напряжение генератора падает. Регулятор напряжения вновь пропускает ток в обмотку возбуждения ротора, я процесс повторяется. Таким образом, непрерывно и автоматически регулируя ток, проходящий по обмотке возбуждения генератора, регулятор поддерживает напряжение генератора в пределах 13,5... 14,5 В независимо от тока нагрузки и частоты вращения коленчатого вала двигателя.

1.3 Аккумуляторная батарея

Аккумуляторная батарея преобразует химическую энергию в электрическую.

Аккумуляторная батарея на автомобиле питает потребители электрического тока при неработающем или работающем с малой частотой вращения коленчатого вала двигателе. На автомобилях применяют свинцово-кислотные аккумуляторные батареи, обладающие небольшим внутренним сопротивлением и способные в течение нескольких секунд отдавать ток в несколько сот ампер, который необходим для пуска двигателя стартером.

Аккумуляторная батарея характеризуется емкостью, т.е. количеством электрической энергии, которую может отдать батарея при разряде от полностью заряженного состояния до предельно допустимого разряженного.

Емкость аккумуляторной батареи измеряется в ампер-часах и зависит от ее конструкции, числа пластин, их толщины, материала разделителей пластин и других факторов.

В эксплуатации емкость аккумуляторной батареи зависит от силы разрядного тока, температуры электролита, режима разряда (прерывистый или непрерывный), степени заряженности и изношенности батареи. Так, при увеличении разрядного тока и понижении температуры электролита емкость аккумуляторной батареи уменьшается.

Корпус 1 батареи (рис. 4) изготовлен из кислотостойкой пластмассы (полипропилена) и разделен перегородками на шесть секций. В каждой секции установлен отдельный элемент, состоящий из положительных 9, отрицательных 10 пластин и сепараторов 8 (разделителей) между ними. Элементы имеют напряжение 2 В и последовательно соединены между собой мостиками 4. Корпус батареи закрыт общей для всех элементов пластмассовой крышкой 2. Крышка Приварена по периферии к наружным стенкам корпуса. Соединения крышки с перегородками корпуса уплотняются при сборке герметиком, что исключает переливание электролита из одной секции в другую. Для каждой секции в крышке имеется резьбовое отверстие с пробкой 6 для заливки и контроля индикатором 7 уровня электролита. Пробки снабжены отверстиями для связи внутренней полости батареи с атмосферой. Батарея имеет два вывода: положительный 3 и отрицательный 5. Аккумуляторная батарея установлена в подкапотном пространстве отделения двигателя.

Рис. 4. Аккумуляторная батарея:

1 - корпус; 2- крышка; 3, 5- выводы; 4 - мостик; 6 - пробка; 7 - индикатор; 8 - сепаратор; 9, 10 - пластины.

Аккумуляторные батареи маркируются. В маркировке батареи указывается: число последовательно соединенных элементов, что определяет напряжение батареи; назначение батареи; емкость батареи в ампер-часах при режиме разряда 20 ч, материал корпуса батареи и материал сепараторов. Например, обозначение аккумуляторной батареи 6СТ-55П означает следующее: батарея стартерная, напряжение 12 В, емкость 55 А-ч, корпус и крышка из пропилена (кислотостойкая пластмасса).

При техническом обслуживании аккумуляторной батареи необходимо соблюдать правила техники безопасности: осторожно обращаться с электролитом, содержащим химически чистую серную кислоту; при осмотре батареи нельзя подносить к ней открытый огонь из-за возможности вспышки газов над электролитом и др.

2. Потребители тока

Потребителями тока на автомобиле являются стартер, система зажигания, система освещения (наружного и внутреннего), система сигнализации (звуковая и световая), контрольные электроприборы и дополнительная аппаратура.

2.1 Стартер

Стартер обеспечивает вращение коленчатого вала с частотой, необходимой для пуска двигателя. Пусковая частота вращения коленчатого вала бензиновых двигателей составляет 40... 50 мин -1 . Стартер представляет собой четырехполюсный, четырехщеточный электродвигатель постоянного тока со смешанным возбуждением, с электромагнитным включением шестерни привода и дистанционным управлением.

В стальном корпусе 11 стартера (рис. 5) закреплены четыре полюса 12 с обмотками возбуждения, три из которых соединены с обмоткой якоря 13 последовательно и одна параллельно.

Вал якоря стартера вращается в двух втулках 8 из спеченных материалов, пропитанных маслом. Втулка заднего конца вала запрессована в крышку Р, а втулка переднего конца вала - в картере сцепления. На переднем конце вала якоря находится привод стартера, включающий в себя муфту свободного хода 2 и шестерню 1 привода, которые при включении стартера перемещаются по шлицам вала. Крышки стартера отлиты из алюминиевого сплава. На передней крышке 4 закреплено тяговое реле 5, связанное через пластмассовый рычаг 3 и кольцо 14 с приводом стартера. Реле обеспечивает ввод шестерни в зацепление с венцом маховика и подключение электрической цепи обмоток стартера к аккумуляторной батарее при пуске двигателя. На задней крышке 9 установлены щеткодержатели с четырьмя медно-графитовыми щетками 7. Щетки прижимаются пружинами к торцовому коллектору 6 якоря. Торцовый коллектор выполнен в виде пластмассового диска, в котором залиты медные контактные пластины. Такой коллектор уменьшает длину стартера, снижает его массу и способствует более стабильной и длительной работе щеточных контактов. Крышки и корпус стартера стянуты между собой двумя болтами 10. Муфта свободного хода 2 состоит из наружной 16 и внутренней 15 обойм. Внутренняя обойма объединена с шестерней привода стартера. Наружная обойма объединена со ступицей, которая через спиральные шлицы соединена с валом якоря. Спиральные шлицы обеспечивают поворот муфты при ее перемещении вдоль вала, что облегчает ввод в зацепление зубьев шестерни 1 стартера и венца маховика. В наружной обойме имеются три паза переменной ширины, в которых размещены ролики 18 и поджимные плунжеры 17 с пружинами. Ролики постоянно отжимаются в суженную часть вырезов, заклинивая наружную и внутреннюю обоймы. При пуске двигателя заклинивание обойм усиливается, а после пуска обоймы расклиниваются, так как ролики, преодолевая сопротивление пружин поджимных плунжеров, выкатываются в расширенную часть пазов наружной обоймы муфты. Стартер установлен с левой стороны двигателя и крепится тремя шпильками с гайками к картеру сцепления через фланец передней крышки 4.

Рис.5. Стартер:

1 - шестерня; 2 - муфта; 3 - рычаг; 4,9 - крышки; 5 - реле; 6- коллектор; 7- щетки; 8 - втулка; 10 - болт; 11 - корпус; 12 - полюс; 13 - якорь; 14 - кольцо; 15, 16 - обоймы; 17 - плунжер; 18 - ролик

2.2 Система зажигания

Система зажигания служит для воспламенения рабочей смеси (горючей смеси, перемешанной с остатками отработавших газов) в цилиндрах в соответствии с порядком и режимом работы двигателя.

На автомобилях с бензиновыми двигателями в зависимости от их назначения и класса применяются различные системы зажигания (рис. 6).

Рис. 6. Типы систем зажигания

В контактную систему зажигания (рис. 7, а) входят: катушка 6 зажигания; распределитель 1 зажигания, состоящий из прерывателя тока низкого напряжения и распределителя тока высокого напряжения; свечи 3 зажигания; провода 2 и 5 высокого напряжения и выключатель 4 зажигания.

Схема системы зажигания (рис. 7, б) состоит из двух электрических цепей: цепи низкого напряжения (первичной) и цепи высокого напряжения (вторичной). В первичную цепь входят выключатель зажигания 4, дополнительное сопротивление 17, первичная обмотка 16 катушки зажигания 6, прерыватель 14 цепи низкого напряжения и конденсатор 13.

Рис. 7. Контактная система зажигания: а - устройство; б - схема; 1,9- распределители; 2, 5 - провода; 3 - свеча; 4 - выключатель; 6 - катушка; 7, 11, 12 - контакты; 8 - ротор; 10 - кулачок; 13 -конденсатор; 14 - прерыватель; 15, 16 - обмотки; 17 - сопротивление

Во вторичную цепь входят вторичная обмотка 15 катушки зажигания, распределитель 9 тока высокого напряжения и свечи зажигания. При включенном выключателе зажигания и замкнутых контактах 11 и 12 прерывателя тока низкого напряжения по первичной цепи проходит ток от аккумуляторной батареи или генератора. Проходя по первичной обмотке катушки зажигания, ток создает сильное магнитное поле. При размыкании контактов прерывателя 14 (кулачок 10 набегает выступом на рычажок с контактом 12) прерывается ток в цепи низкого напряжения, созданное магнитное поле исчезает. При этом магнитное поле пересекает вторичную обмотку катушки зажигания, и в ней индуктируется ток высокого напряжения. Ток высокого напряжения подводится к ротору 8 распределителя зажигания, который вращается вместе с кулачком 10. В момент размыкания контактов прерывателя ток высокого напряжения поступает к одному из контактов /распределителя зажигания, которые соединены со свечами зажигания 3. Искровой разряд между электродами свечи зажигания происходит в том цилиндре, в котором в это время заканчивается сжатие рабочей смеси, т.е. в последовательности, соответствующей порядку работы двигателя.

Контактная система зажигания не обеспечивает надежной работы двигателей автомобилей при увеличении у них числа цилиндров, степени сжатия и максимальной частоты вращения коленчатого вала. Для обеспечения надежной работы таких двигателей Необходимо увеличивать силу тока в первичной цепи системы зажигания (цепи низкого напряжения), что невозможно из-за снижения срока службы контактов прерывателя, вследствие их обгорания.

Контактно-транзисторная система зажигания по сравнению с контактной системой обеспечивает более надежную работу двигателя, повышает его срок службы и приемистость, облегчает пуск, уменьшает расход топлива, износ свечей зажигания и контактов прерывателя. Она увеличивает ток высокого напряжения более чем на 25 %, а также энергию и длительность искрового разряда (почти в 2 раза), что способствует более полному сгоранию даже обедненной рабочей смеси в цилиндрах двигателя.

В контактно-транзисторную систему зажигания входят: катушка зажигания; распределитель зажигания, включающий прерыватель тока низкого напряжения и распределитель тока высокого напряжения; свечи зажигания; транзисторный коммутатор, провода высокого напряжения и выключатель зажигания.

Основной особенностью контактно-транзисторной системы зажигания (рис. 8) является то, что транзисторный коммутатор 5, включенный в первичную цепь между катушкой зажигания и контактами 4 прерывателя, разгружает контакты. В связи с этим отпадает необходимость в искрогасящем конденсаторе. Работает система следующим образом. При включенном выключателе 4 зажигания после замыкания контактов 4 прерывателя транзистор коммутатора 5 открывается, и по первичной обмотке 7 катушки зажигания будет протекать ток. В момент размыкания контактов прерывателя транзистор коммутатора запирается. Ток в первичной цепи резко уменьшается, и во вторичной обмотке 6 катушки зажигания создается ток высокого напряжения. Он подводится к ротору 2 распределителя 3 зажигания, который распределяет ток высокого напряжения по свечам 1 зажигания в соответствии с порядком работы двигателя.

Рис. 8. Схема контактно-транзисторной системы зажигания:

1 - свеча; 2 - ротор; 3 - распределитель; 4 - контакты; 5 - коммутатор; 6,7- обмотки; 8 - выключатель

Бесконтактная система зажигания обеспечивает надежную работу двигателя, так как позволяет получить стабильное искрообразование в свечах зажигания и более устойчивое воспламенение рабочей смеси на различных режимах работы двигателя. Основной особенностью этой системы зажигания является ее бесконтактный датчик, не подверженный механическим износам. Поэтому момент зажигания с увеличением пробега автомобиля в бесконтактной системе не меняется и система не требует обслуживания в процессе эксплуатации.

Рис. 9. Бесконтактная система зажигания:

а - устройство; б - схема; 1 - свеча; 2,1 - провода; 3 - датчик-распределитель; 4 - выключатель; 5 - коммутатор; 6 - катушка; 8 - контакт; 9 - ротор; 10, 11 - обмотки; 12 - датчик

В бесконтактную систему зажигания (рис. 9, а) входят: катушка 6 зажигания; датчик - распределитель зажигания 3, состоящий из бесконтактного микроэлектронного датчика и распределителя тока высокого напряжения; свечи 1 зажигания; электронный коммутатор 5; провода 2 и 7 высокого напряжения и выключатель 4 зажигания.

Принципиальная схема бесконтактной системы зажигания представлена на рис. 9, б.

При включенном выключателе зажигания 4 ток низкого напряжения поступает к электронному коммутатору 5 и к бесконтактному микроэлектронному датчику 12, находящемуся в датчике - распределителе зажигания 3. Распределительный вал двигателя вращает вал датчика-распределителя, и бесконтактный датчик 12 подает импульсы в коммутатор 5, который преобразует их в импульсы тока в первичной обмотке 11 катушки зажигания 6. Ток, проходящий по первичной обмотке катушки зажигания, создает магнитное поле. В момент прерывания тока магнитное поле резко сокращается, и во вторичной обмотке 10 катушки зажигания индуктируется ток высокого напряжения. Ток высокого напряжения поступает к вращающемуся ротору 9 распределителя зажигания и от него к одному из контактов 8 распределителя, соединенных со свечами зажигания 1. Искровой разряд между электродами свечи зажигания воспламеняет рабочую смесь в цилиндрах в соответствии с порядком работы двигателя.

При обслуживании бесконтактной электронной системы зажигания, обладающей высокой энергией, нельзя при работающем Двигателе касаться приборов системы зажигания и проверять их работоспособность на искру между наконечниками проводов свечей зажигания и массой автомобиля. Это может привести к серьезным травмам, повреждению приборов системы зажигания и выходу самой системы из строя.

2.3 Конструкции приборов системы зажигания

Конструкции приборов системы зажигания требуют более подробного рассмотрения.

Катушка зажигания преобразует ток низкого напряжения 12 В в ток высокого напряжения, который может достигать 16... 20 кВ в контактной системе зажигания и 20... 25 кВ в контактно-транзисторной и бесконтактной системах зажигания. В контактной системе зажигания применяется катушка зажигания, показанная на рис. 10.

Рис. 10. Катушка зажигания:

1 - сопротивление; 2 - крышка; 3 - корпус; 4 - масло; 5, 6- обмотки; 7 - сердечник

На сердечнике 7 катушки зажигания, состоящем из тонких листов электротехнической стали, намотана вторичная обмотка 6, которая имеет большое число витков (21000) медного изолированного провода диаметром 0,07 мм. Первичная обмотка 5 имеет 308 витков медного изолированного провода диаметром 0,57 мм. Внутренняя полость отлитого из алюминиевого сплава корпуса 3 заполнена трансформаторным маслом 4, улучшающим охлаждение и изоляцию обмоток катушки зажигания. В пластмассовой крышке 2 катушки имеются выводы первичной и вторичной обмоток. Снаружи корпуса катушки находится дополнительное сопротивление 1, последовательно включенное с первичной обмоткой и автоматически регулирующее в обмотке ток в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Катушка зажигания размещается в подкапотном пространстве отделения двигателя. Она крепится болтами к кузову автомобиля.

Аналогичное устройство имеет катушка зажигания, применяемая в других системах зажигания. Отличие состоит в обмоточных данных (более низкое сопротивление первичной обмотки и большее число витков у вторичной обмотки и др.). Кроме того, в конструкции предусмотрена защита катушки зажигания от взрыва при отказе коммутатора.

Распределитель зажигания обеспечивает замыкание и размыкание цепи тока низкого напряжения и распределение по цилиндрам двигателя тока высокого напряжения.

В контактной системе зажигания применяют распределитель зажигания с центробежным и вакуумным регуляторами угла опережения зажигания (рис. 11).

Он состоит из прерывателя и распределителя, установленных в одном общем корпусе 2, отлитом из алюминиевого сплава. В корпусе распределителя также установлен вал 7 привода кулачка 18 прерывателя, ротора 10 распределителя и центробежного регулятора, автоматически изменяющего угол опережения зажигания в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя. При вращении вала 1 кулачок 18 размыкает контакты 20 прерывателя. Вместе с валом вращаются ротор 10 и центробежный регулятор. Грузики 17 центробежного регулятора - металлокерамические, установлены на осях на опорной пластине 9, которая связана с кулачком 18 прерывателя. По мере увеличения частоты вращения вала распределителя зажигания под действием центробежных сил грузики расходятся, упираются в пластину 16, преодолевают сопротивление пружин 15 и поворачивают кулачок прерывателя относительно вала, изменяя угол опережения зажигания. Крышка 12 распределителя зажигания имеет четыре боковых электрода 11 и центральный электрод 13. Боковые электроды связаны со свечами зажигания, а центральный электрод - с катушкой зажигания проводами высокого напряжения, которые имеют распределенные по длине сопротивления для уменьшения радиопомех, создаваемых системой зажигания. Ток высокого напряжения через центральный электрод поступает к электроду 14 вращающегося ротора 10, состоящему из сопротивления для подавления радиопомех, центрального и наружного контактов. От электрода ротора ток подводится к боковым электродам 11 в соответствии с порядком работы двигателя.

На корпусе распределителя зажигания установлены конденсатор 3 и вакуумный регулятор 4. Конденсатор предохраняет контакты прерывателя от обгорания и увеличивает ток высокого напряжения во вторичной обмотке катушки зажигания. Он подсоединен параллельно контактам прерывателя. Вакуумный регулятор автоматически изменяет угол опережения зажигания в зависимости от нагрузки на двигатель или разрежения под дроссельными заслонками карбюратора. При увеличении нагрузки на двигатель в полости, находящейся между диафрагмой 5 и крышкой 6 соединенной с корпусом дроссельных заслонок, возрастает разрежение. Диафрагма, преодолевая сопротивление пружины 7, прогибается и через тягу 8 поворачивает подвижную пластину 19 с контактами 20 относительно кулачка 18 прерывателя, изменяя при этом угол опережения зажигания. Распределитель зажигания устанавливается вертикально в левой передней части двигателя, и его вал приводится во вращение с помощью шестерни от вала привода масляного насоса, который, в свою очередь, приводится цепной передачей от коленчатого вала двигателя.

Рис. 11. Распределитель зажигания:

1 - вал; 2 - корпус; 3 - конденсатор; 4 - регулятор; 5 - диафрагма; 6, 12 - крышки; 7, 15 - пружины; 8 - тяга; 9, 16, 19 - пластины; 10 - ротор; 11, 13, 14- электроды; 17 - грузик; 18- кулачок; 20 - контакты

Аналогичное устройство имеет распределитель зажигания контактно-транзисторной системы.

В бесконтактной системе зажигания применяют датчик - распределитель зажигания (рис. 12), который подает управляющие импульсы низкого напряжения в электронный коммутатор и распределяет импульсы высокого напряжения по свечам зажигания.

Датчик-распределитель - четырехискровой, с вакуумным и центробежным регуляторами угла опережения зажигания, имеет встроенный бесконтактный микроэлектронный датчик. В корпусе 13 датчика-распределителя, отлитом из алюминиевого сплава, установлен вал 15 привода замыкателя 9, ротора 5 распределителя и центробежного регулятора угла опережения зажигания. Вал вращается во втулке и шаровом вкладыше из спеченных материалов, которые пропитаны маслом. Втулка 17 запрессована в корпусе датчика-распределителя и уплотнена манжетой 14, а шаровая опора 21 установлена в держателе 7, закрепленном в корпусе 13. В держателе также установлен подшипник 22 подвижной пластины 8, на которой закреплен бесконтактный микроэлектронный датчик 21, состоящий из постоянного магнита, пластины полупроводника и интегральной схемы. Датчик имеет щелевую конструкцию. С одной стороны щели расположен чувствительный элемент, а с другой стороны - постоянный магнит. В щели датчика 21 находится замыкатель 9- стальной цилиндрический экран с четырьмя прорезями. Замыкатель жестко соединен с втулкой ведомой пластины 10 центробежного регулятора угла опережения зажигания и вращается вместе с ней. При вращении замыкатель периодически перекрывает магнитный поток, действующий на чувствительный элемент датчика, и датчик подает импульсы в электронный коммутатор, который преобразует их в импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания. Пластмассовая крышка 2 датчика-распределителя имеет центральный электрод 1 и четыре боковых электрода 3. Центральный электрод связан с катушкой зажигания, а боковые электроды со свечами зажигания. Крышка крепится к корпусу датчика-распределителя тремя винтами 4. Между корпусом и крышкой установлен защитный экран 6. Ведущая пластина 12 центробежного регулятора угла опережения зажигания закреплена на валу 15 и связана пружинами с ведомой пластиной 10.

Рис. 12. Датчик - распределитель зажигания:

1, 3 - электроды; 2 - крышка; 4 - винт; 5 - ротор; 6 - экран; 7 - держатель; 8, 10, 12 - пластины; 9 - замыкатель; 11 - грузик; 13 - корпус; 14- манжета; 15 - вал; 16 - муфта; 17 - втулка; 18 - регулятор; 19 - диафрагма; 20 - тяга; 21 - датчик; 22 – подшипник; 23 - опора

На ведущей пластине на осях установлены грузики 11. Ведомая пластина, связанная с замыкателем 9, может поворачиваться вместе с ним на валу 15 в небольших пределах. При работе центробежного регулятора ведомая пластина поворачивает замыкатель относительно датчика и автоматически изменяет угол опережения зажигания в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя. На корпусе датчика-распределителя закреплен вакуумный регулятор 18 угла опережения зажигания. Его диафрагма 19 через тягу 20 щарнирно связана с подвижной пластиной 8, на которой установлен датчик 21. При работе вакуумного регулятора датчик вместе с подвижной пластиной поворачивается относительно замыкателя. При этом автоматически изменяется угол опережения зажигания в зависимости от нагрузки на двигатель или разрежения под дроссельными заслонками карбюратора. Датчик –– распределитель зажигания устанавливается горизонтально в задней части двигателя. Его вал приводится во вращение от распределительного вала через муфту 16, выступ которой входит в паз хвостовика распределительного вала.

Коммутатор контактно-транзисторной системы зажигания предназначен для выключения цепи тока низкого напряжения при размыкании контактов прерывателя. Транзисторный коммутатор (рис. 13) имеет корпус 1, отлитый из алюминиевого сплава, который для лучшего охлаждения оснащен ребрами.

Транзистор 4 размещен в специальном колодце 5, а остальные элементы - внутри корпуса коммутатора. Электролитический конденсатор 6 и импульсный трансформатор 3 расположены отдельно. Остальные элементы объединены в общий блок 2, залитый компаундной массой и снабженный теплоотводом 8. Снизу коммутатор закрыт металлическим дном 7, которое крепится к корпусу заклепками.

Рис. 13. Коммутатор:

1 - корпус; 2 - блок; 3 - трансформатор; 4- транзистор; 5 - колодец; б - конденсатор; 7 - дно; 8 - теплоотвод

Коммутатор бесконтактной системы зажигания преобразует управляющие импульсы бесконтактного микроэлектронного датчика в импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания. В системах применяют электронный коммутатор. При прохождении положительного импульса от бесконтактного датчика, когда напряжение достигает максимального значения, выходной транзистор коммутатора открывается, и по первичной обмотке катушки зажигания проходит ток. В момент, когда напряжение на выходе датчика падает до минимального, выходной транзистор коммутатора закрывается, разрывая цепь первичной обмотки катушки зажигания, и в ее вторичной обмотке индуктируется импульс высокого напряжения.

Свеча зажигания обеспечивает получение электрической искры в цилиндре двигателя. В контактной системе зажигания двигателей применяются неразборные свечи.

В стальном корпусе 5 (рис. 14) завальцован сердечник, представляющий собой керамический (из силумина) изолятор 2, внутри которого размещены контактный стержень 1 и центральный электрод Я

Контактный стержень залит в изоляторе токопроводным стеклогерметиком 4, исключающим прорыв газов через изолятор. На резьбу верхнего конца стержня навертывается контактная втулка для присоединения наконечника провода высокого напряжения. Корпус свечи в верхней части имеет шестигранник 3 под ключ, а в нижней части - наружную резьбу 8, с помощью которой свеча крепится к головке блока цилиндров. К корпусу присоединен боковой электрод 10. Уплотнительное кольцо 7 из мягкого железа исключает утечку газов из цилиндра двигателя через резьбу корпуса свечи. Медная шайба 6, герметизирующая зазор между корпусом и изолятором, одновременно отводит теплоту от изолятора к корпусу, поддерживая температуру теплового конуса (юбки) изолятора в определенных пределах (500...600°С), что необходимо для нормальной работы двигателя.

Свечи зажигания маркируются, например А17ДВ. Буквы и цифры в маркировке свечи означают: А - резьба М14х 1,25; 17 - калильное число; Д - длина резьбы, равна 19 мм; В - нижняя часть изолятора выступает из корпуса.

В контактно-транзисторной и бесконтактной системах зажигания двигателя применяют неразборные свечи. Они отличаются формой изолятора, увеличенной толщиной бокового электрода и наличием антикоррозийного покрытия корпуса. Все это повышает надежность их работы при более высоких напряжениях и увеличивает долговечность.

Рис. 14. Свеча зажигания:

1 - стержень; 2 - изолятор; 3 - шестигранник; 4 - стеклогерметик; 5 - корпус; 6 - шайба; 7 - кольцо; 8 - резьба; 9, 10 – электроды

Свечи и катушка зажигания соединены с распределителем зажигания проводами высокого напряжения. Эти провода имеют распределенные по длине сопротивления для уменьшения радиопомех, создаваемых системой зажигания во время работы. Кроме этого, провода высокого напряжения системы зажигания двигателя в наконечниках свечей зажигания имеют помехоподавительные сопротивления.

Выключатель зажигания обеспечивает включение и выключение системы зажигания, стартера, контрольно-измерительных и других приборов. На легковых автомобилях применяют выключатели зажигания с противоугонным устройством.

Выключатели зажигания, применяемые на легковых автомобилях, имеют также специальное блокировочное устройство против повторного включения стартера без предварительного выключения зажигания. Блокировочное устройство предохраняет стартер от случайного включения при работающем двигателе, которое может привести к поломке привода стартера.

2.4 Система освещения

Система освещения обеспечивает работу автомобиля в условиях плохой видимости (ночью, в тумане и т.п.). Она включает в себя наружное и внутреннее освещение. В систему освещения входят фары, передние и задние фонари, фонари освещения номерного знака, плафоны освещения салона, лампы освещения комбинации приборов и отделения двигателя, предохранители и выключатели.

Фары освещают дорогу перед автомобилем в условиях плохой видимости. На автомобилях применяется двухфарная система освещения. Фара (рис. 15) - круглая. В корпусе 5 фары установлен держатель 6 с пружинами 8 оптического элемента 1.

Рис. 3.15. Фара:

1 - оптический элемент; 2 - рассеиватель; 3 - ободок; 4, 11, 12 - винты; 5 - корпус; 6 - держатель; 7 - отражатель; 8 - пружина; 9 - лампа; 10 - экран

Оптический элемент фары, состоящий из отражателя 7, рассеивателя 2, лампы 9 и экрана 10, крепится к держателю ободком 3 с помощью винтов 11. Лампа фары - двухнитевая, мощностью 45 Вт для дальнего света и 40 Вт для ближнего света. Экран 10, установленный перед лампой, задерживает прямой свет от нитей лампы и создает четкую верхнюю границу пучка ближнего света. Это обеспечивает хорошее освещение дороги перед автомобилем и уменьшает возможность ослепления водителей встречных транспортных средств. Винты 4 и 12 позволяют изменять положение держателя 6, а вместе с ним и оптического элемента 1 в вертикальной и горизонтальной плоскостях при регулировке света фар. Винты ввертываются в пластмассовые гайки, препятствующие их самоотвертыванию. Гайки закреплены в корпусе фары.

Блок-фара (рис.16, а) - прямоугольная, объединяет в себе фару, боковой указатель поворота и габаритный фонарь. Блок-фара имеет пластмассовый корпус 2, к которому спереди приклеен стеклянный рассеиватель 1.

Сзади корпус закрыт съемным пластмассовым кожухом 6 с уплотнителем 7. Все это исключает попадание внутрь блок-фары пыли и влаги. В корпусе установлены рефлектор с лампой 5 фары и лампой 8 габаритного света. С внешней стороны блок-фары под ее рассеивателем 1 размещаются пластмассовый оранжевый рассеиватель и лампа 3 бокового указателя поворота. Рассеиватель 1 изготовлен из бесцветного стекла высокой прозрачности. Его наружная поверхность гладкая, а внутренняя состоит из сложной системы призм, рассеивающих свет в горизонтальном направлении. Рефлектор фары - стальной, прямоугольный. Сзади в него вставлена лампа 5 фары.

Рис. 3.16. Блок-фара (а) и схема гидрокорректора (б):

1 - рассеиватель; 2 - корпус; 3, 5, 8 - лампы; 4 - гнездо; 6 - кожух; 7 - уплотнитель; 9 - рефлектор; 10, 12 - цилиндры; 11 - трубка; 13 - рукоятка

Лампа - галогенная, наполнена парами йода и инертным газом. Световая отдача и долговечность ее в два раза больше, чем у обычной лампы. Кроме того, светоотдача лампы не уменьшается в процессе эксплуатации, так как в ней вольфрам нитей не осаждается на внутренних стенках и лампа не затемняется. Лампа 5 имеет две нити: мощностью 60 Вт для дальнего света и мощностью 55 Вт для ближнего света. Нить дальнего света размещена в фокусе рефлектора, а нить ближнего света - перед ним и частично закрыта снизу специальным металлическим экраном, ограничивающим распространение света вверх. Лампа £ мощностью 4 Вт предназначена для обозначения габаритов автомобиля, а лампа 3 мощностью 21 Вт - для сигнализации о маневрировании автомобиля. На корпусе блок-фары имеется специальное гнездо для присоединения наконечника гидрокорректора фар.

Гидрокорректор (рис. 16, б) позволяет изменять угол наклона света фар в зависимости от нагрузки на автомобиль. Он состоит из главного цилиндра 12, рабочих цилиндров 10, соединительных трубок 11, заполненных специальной жидкостью, не замерзающей при низких температурах.

Гидрокорректор управляется рукояткой 13, расположенной на панели приборов. Под действием давления жидкости пучки света фар устанавливаются в необходимое положение в результате перемещения рефлектора 9 фары. Свет фар на автомобиле регулируют вращением двух специальных винтов, находящихся в задней части корпуса блок-фары. Винты поворачивают рефлектор в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Передние фонари служат для обозначения габаритов автомобиля, стояночного освещения и световой сигнализации при маневрировании. Передний фонарь автомобиля (рис. 17) - двухсекционный, прямоугольный. В отлитом из цинкового сплава корпусе 1 фонаря находятся две однонитевые лампы. Лампа 2 мощностью 5 Вт предназначена для обозначения габаритов автомобиля, а лампа 1 мощностью 21 Вт - для сигнализации о маневрировании автомобиля. Рассеиватель 5 переднего фонаря - пластмассовый, монолитный, двухцветный. Он установлен в корпусе на резиновой прокладке 4. Наружная часть 6 рассеивателя оранжевого цвета и предназначена для сигнализации при маневрировании, а внутренняя часть 7 - бесцветная, предназначена для обозначения габаритов автомобиля.

Рис. 17. Передний фонарь:

1 - корпус; 2, 3 - лампы; 4 - прокладка; 5 - рассеиватель; 6, 7 - части рассеивателя

Рис. 18. Задний фонарь:

1 - корпус; 2, 3 - лампы; 4 - прокладка; 5 - рассеиватель; 6 - центральная секция; 7 - наружная часть

Задние фонари служат для обозначения габаритов автомобиля, световой сигнализации при поворотах, торможении и для освещения дороги и сигнализации при движении задним ходом. На легковых автомобилях обычно устанавливаются прямоугольные задние фонари. Задний фонарь (рис. 18) - четырехсекционный. В отлитом из цинкового сплава корпусе 1 находятся четыре однонитевые лампы. Три лампы 2 имеют мощность по 21 Вт, а лампа 3 - 5 Вт. Первые три являются лампами стоп-сигнала, указателя поворота и света заднего хода, а последняя - лампой габаритного света. Корпус фонаря закрыт рассеивателем 5. Рассеиватель - пластмассовый, монолитный, многосекционный, трехцветный. Он установлен в корпусе на резиновой прокладке 4. Наружная часть 7 рассеивателя оранжевого цвета предназначена для сигнализации при маневрировании автомобиля. Центральная секция 6 - бесцветная, служит для сигнализации о движении задним ходом. Остальные секции рассеивателя имеют красный цвет и предназначены для сигнализации при торможении и обозначения габаритов автомобиля.

2.5 Система сигнализации

Система сигнализации обеспечивает безопасность движения автомобиля. Система включает в себя световую и звуковую сигнализацию.

К световой сигнализации относятся передние, задние, боковые указатели поворота и их переключатель, а также сигналы торможения (стоп-сигнал), заднего хода и их выключатели. Передние указатели поворота находятся в передних фонарях или в блок-фарах автомобиля. Задние указатели поворота, сигналы торможения и заднего хода находятся в задних фонарях автомобиля. Боковые указатели поворота расположены на передних крыльях кузова автомобиля. Боковой указатель поворота состоит из пластмассового корпуса, пластмассового рассеивателя оранжевого цвета и лампы мощностью 4 Вт. Лампа находится внутри корпуса указателя, а рассеиватель приварен к корпусу.

К звуковой сигнализации относятся звуковые сигналы, которые при необходимости оповещают пешеходов и водителей транспортных средств о присутствии автомобиля. На автомобилях применяют электрические вибрационные звуковые сигналы тонального или шумового типа. Они расположены в отделении двигателя, где крепятся на кронштейнах.

На легковых автомобилях обычно применяют два звуковых сигнала, один высокого, а другой низкого тона. Сигналы настроены в гармонический аккорд и действуют одновременно. Ток, проходящий по обмотке сигнала (рис. 19), намагничивает сердечник 7, который притягивает якорь 9 и вызывает прогиб упругой стальной мембраны 1, закрепленной между корпусом 6 и кольцом 4. При этом якорь воздействует на упругую пластину 5 и размыкает контакты 2. Ток в обмотке прерывается, и сердечник размагничивается. Мембрана 1 возвращается в исходное положение, и контакты 2 замыкаются. Работа сигнала повторяется с частотой вибрации контактов 400...500 Гц. Колебания воздуха, вызванные мембраной, создают звук, а диффузор 3 (резонатор) обеспечивает мелодичное звучание. Соответствующий тон и тембр звука зависят от толщины и диаметра мембраны, а также диаметра резонатора. В сигнале высокого тона мембрана тоньше, чем в сигнале низкого тона. Оба звуковых сигнала не имеют рупоров и являются звуковыми сигналами шумового типа.

На легковых автомобилях устанавливают и один звуковой сигнал с рупором, который выполняет роль резонатора. Это сигнал тонального типа. Определенный тон сигнала обеспечивается толщиной мембраны и конфигурацией рупора. На корпусе звукового сигнала имеется регулировочный винт, который позволяет изменять силу и частоту звучания сигнала.

Рис. 19. Звуковой сигнал:

1 - мембрана; 2 - контакты; 3 - диффузор; 4 - кольцо; 5 - пластина; 6 - корпус; 7 - сердечник; 8 - обмотка; 9 - якорь

2.6 Контрольно-измерительные приборы

Контрольно-измерительные приборы предназначены для контроля за состоянием и действием отдельных систем и механизмов автомобиля. Контрольно-измерительные приборы включают в себя указатели уровня топлива в топливном баке, температуры охлаждающей жидкости в системе охлаждения и давления масла в смазочной системе двигателя. Кроме того, имеется ряд контрольных ламп: резерва топлива, давления масла, заряда аккумуляторной батареи, воздушной заслонки карбюратора, наружного освещения, указателей поворота, дальнего света фар, блокировки дифференциала раздаточной коробки, уровня тормозной жидкости, стояночного тормоза, обогрева заднего стекла, заднего противотуманного света, аварийной сигнализации. К контрольно-измерительным приборам также относятся вольтметр, спидометр, электронный тахометр и эконометр.

Вольтметр при неработающем двигателе показывает напряжение аккумуляторной батареи, а при работающем двигателе - напряжение генератора. Спидометр измеряет скорость движения автомобиля и пройденный путь (суточный и общий с начала эксплуатации). Он приводится в действие гибким валом от специального привода. Тахометр контролирует частоту вращения коленчатого вала двигателя. Эконометр (вакуумметр) измеряет разрежение во впускном трубопроводе двигателя и позволяет выбирать наиболее экономичный режим движения автомобиля, при котором расход топлива будет наименьшим. Он имеет механический привод. Контрольно-измерительные приборы и контрольные лампы на автомобилях размещаются на щитке приборов. На легковых автомобилях обычно все контрольно-измерительные приборы вместе с контрольными лампами объединены в панели приборов.

Список использованной литературы

1. Сарбаев В.И. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей. − Ростов н/Д: «Феникс», 2004.

2. Вахламов В.К. Техника автомобильного транспорта. − М.: «Академия», 2004.

3. Барашков И.В. Бригадная организация технического обслуживания и ремонта автомобилей. – М.: Транспорт, 1988г.