Тема 4.4. Автотроника. Дооборудование и тюнинг электрооборудования автомобиля

Лекция 1

Тюнинг электрооборудования Общие положения.

Электрооборудование автомобиля — совокупность устройств, вырабатывающих, преобразующих, передающих и потребляющих электроэнергию на автомобиле.

Электрооборудование автомобиля представляет собой сложный комплекс взаимосвязанных электротехнических и электронных систем, приборов и устройств, обеспечивающих надежное функционирование двигателя, трансмиссии и ходовой части, безопасность движения, автоматизацию рабочих процессов автомобиля и комфортные условия для водителя и пассажиров.

Тюнингу, в той или иной степени, могут быть подвергнуты практически все элементы электрооборудования автомобиля. Основными направлениями работ в данной области являются замена отдельных электронных приборов на более эффективные и современные, отвечающие потребностям автовладельца, а также установка дополнительных устройств с новыми функциональными, эргономическими и др. характеристиками (новыми вообще или для данной марки, модели автомобиля, в частности)

Электрооборудование любого автомобиля включает:

• источники электроэнергии (аккумуляторная батарея, генератор);

• потребители электроэнергии (световые приборы, система зажигания, электронные приборы и устройства, обеспечивающие комфортные условия для водителя и пассажиров, а также работу систем узлов и агрегатов автомобиля и пр.);

• вспомогательные элементы, которые передают электроэнергию от источников к потребителям (провода, реле, предохранители и пр.).

Тюнингу могут подвергаться практически все составные части электрооборудования. Это одно из самых массовых направлений модернизации автомобиля, которое не редко выполняется неквалифицированными специалистами или собственными силами с нарушением основных правил электротехники и электроники. Нарушения зачастую приводят к не достижению желаемого эффекта, выходу из строя тех или иных элементов электрооборудования и даже к возгоранию автомобиля. При этом, как правило, игнорируется один из основных факторов, который необходимо учитывать при вмешательстве в систему электрооборудования – замена любого из элементов (установка дополнительных элементов) электрооборудования вызывает необходимость замены, модернизации или настройки других ее элементов.

Несколько примеров данного утверждения.

1. Применение более мощных электропотребителей требует, как минимум, замены предохранителя в этой цепи, т. к. предохранитель, не рассчитанный на превышение мощности, может перегореть. Простая установка предохранителя более высокого номинала недопустима, так как это может привести к нагреву электропроводки и, как следствие, к нарушению изоляции, замыканию, пожару. Следовательно, необходимо заменить не только предохранитель, но и соответствующие провода на более «мощные» (большего сечения, с лучшей изоляцией). При значительном превышении потребляемой мощности необходимо будет также менять источники электроэнергии на более мощные.

2. Установка новой магнитолы (например, с лучшими характеристиками по уровню и качеству звука) потребует соответствующей замены динамиков (акустики), установки сабвуфера, усилителя и пр.

3. Установка дополнительных датчиков, замена элементов системы зажигания, электронных устройств различных систем и агрегатов автомобиля, как правило, вызывает необходимость выполнить соответствующие программные настройки электронного блока (системы) управления.

Таким образом, прежде чем самостоятельно приступать к работе с электрооборудованием, необходимо вспомнить и принять к руководству основные правила работы с электроустановками.

Знание электрических законов в объеме, достаточном для тюнинга или любого вмешательства в схему электрооборудования автомобиля необходимо не только с целью достижения желаемого результата, а и для того, чтобы обеспечить безопасность водителя и окружающих, чтобы не вывести из строя весь автомобиль или отдельные его элементы.

Один из самых основных законов электротехники - закон Ома. Этот закон описывает соотношение между силой тока, напряжением и сопротивлением. Чем больше напряжение, тем выше сила тока (I = U/R). А так как в автомобиле напряжение не меняется во времени (12 вольт), то при заданном напряжении (U) сила тока (I) зависит от сопротивления (R) проводника. Сопротивление - это основная электрическая характеристика проводника, измеряется в Омах. Результат сопротивления проводника, - это его нагрев. Сопротивление проводника зависит от его длины, сечения (толщины) и удельной электрической проводимости материала. Материал проводников в автомобиле – медь. Значит, при необходимости замены в автомобиле электропровода надо определить только его длину и сечение Чем больше длина и меньше сечение проводника, тем больше его сопротивление. Если сечение выбранного провода оказывается слишком мало для подачи тока, необходимого потребителю электроэнергии, сопротивление провода будет давать падение напряжения по всей его длине. Потребители, работающие при пониженном напряжении, могут просто не работать, или работать с искажениями, или выходить из строя. В свою очередь, из-за большого сопротивления провод начнет перегреваться, что может привести к его возгоранию. Используя закон Ома можно рассчитать силу тока в проводнике (I = P/U), зная мощность потребителя электроэнергии (напряжение известно). И далее, для найденной силы тока подбирается нужное сечение провода. Чем больше потребляемая мощность, тем толще должен быть провод. Мощность, потребляемая электроустройством, как правило, указана непосредственно на самом устройстве или в его техническом описании.

Ориентировочно необходимое сечение автомобильного провода (обязательно он должен быть медным) можно определить по таблице 4.2.

Таблица 4.2 Требуемое сечение провода в зависимости от силы тока

Сечение провода, мм2	Сила тока в одиночном проводе, А при длительной нагрузке и при температуре окружающей среды, оС
	20	30	50	80
0,5	17,5	16,5	14,0	9,5
0,75	22,5	21,5	17,5	12,5
1,0	26,5	25,0	21,5	15,0
1,5	33,5	32,0	27,0	19,0
2,5	45,5	43,5	37,5	26,0

Кроме того, необходимо учитывать ограничения, связанные с количеством проводов в жгуте. Так, например, при прокладке проводов сечением от 0,5 до 4,0 мм² в жгутах от 2 до 7 проводов, сила допустимого тока в проводе должна рассчитываться с коэффициентом 0,55 от силы тока в одиночном проводе согласно таблице приведенной выше, а при наличии от 8 до 19 проводов со значением коэффициента 0,38. Это связано с нагревом проводов в связке, увеличению при этом их сопротивления и понижению пропускной способности тока.