Разделка кабелей

Имеется много вариантов разделки кабелей, которые

эволюционировали от первых соединителей типа штекера до используемых ныне высококачественных водонепроницаемых разъемов. Популярный выбор многих лет - кабельный наконечник типа лопатки. Он все еще является стандартным

решением для соединения, например, с реле, но уже сдает позиции малогабаритному ножевому или круглому контакту (рис. 4.13). Во многих случаях используются многоштырьковые с цилиндрическими штырьками диаметром от 1 до 5 мм. В любом типе многоштырькового соединителя всегда должны были предусмотрены меры, предотвращающие неправильное соединение.

Защита соединения от коррозии обеспечивается множеством способов. Сначала использовали водоотталкивающую смазку. Теперь для защиты кабельных наконечников чаще всего применяется опрессовка соединения резиной, хотя наряду с этим может использоваться небольшое количество смазки.

Во многих многоштырьковых разъемах используется

своеобразный замок, предотвращающий потерю контакта в соединении, и. кроме того, часто замок запирает весь соединительный разъем. На рис. 4.14 показано несколько типов соединений.

Для высококачественного подключения переходное сопротивление контакта должно быть сведено к минимуму. Эго достигается гарантированным соединением с большой поверхностью контакта и применением покрытий из сплавов благородных металлов, как правило, содержащих серебро.

Стоит заметить, чти многие соединения сконструированы так, что допускают лишь ограниченное число разъединений, после чего происходит ухудшение эффективности соединения. Это позволяет уменьшить стоимость разъемов, но может создать проблемы для автомобилей «в возрасте».

Для проведения послепродажного обслуживании и ремонта используется ряд наконечников (рис, 4.15), некоторые из которых более удачны, чем остальные. Хороший пример - спрессованные

наконечники, которые в некоторых случаях специально разработаны для ремонта. Среди них - отпрессованные полиамидом изолированные наконечники, которые обеспечивают плотное, стойкое к воздействию окружающей среды соединение для полного спектра размеров проводов, используемых на автомобилях. Они одновременно изолируют, герметизируют и защищают соединение

от трения и грубого механического воздействия. Оголенный конец провода вставляются в металлическую трубчатую форму и опрессовывается обычным способом. Затем нагревается шприц, и клейкая масса под давлением заполняет любые пустоты и обеспечивает превосходную герметизацию кабеля. Опрессовка предупреждает попадание в кабель воды и других жидкостей, предотвращая электролитический процесс окисления контакта. Соединение также устойчиво к перепадам температуры.

Выключатели

Достижения в эргономике к моделировании превратили

простой выключатель в весьма сложным прибор. Способ работы выключатели должен отвечать различным критериям. Группировка выключателей на приборной намели, позволяющая меньше отвлекать внимание водителя и не вызывающая у него усталости, быстрота доступа к выключаемо в критическом положении и предотвращение

случайного срабатывания выключателя при ударном воздействии это только некоторые из проблем, стоящих перед проектировщиком. Теперь спало нормой выполнение основных выключателей в виде рычагов, установленных на рулевой

колонке. Эти функции обычно включают: переключение фар, включения габаритного освещения, аварийного сигнала, звукового сигнала, омывателей и очистителей Другие органы, управления установлены в пределах досягаемости водителя на приборной панели или рядом с ней. Кроме упомянутых конструктивных ограничений, для выключателя важным фактором является надежность. Исследования показали, что переключатель света фар. например, может использоваться примерно 22000 раз на протяжении 80000 км — это средний

пробег за 4 гола — что обуславливает большую механическую

и электрическую нагрузку на данный прибор.

Простое определение выключателя - «прибор для разрыва и создания пути прохождения тока в схеме». Это означает, что выключатель можно рассматривать как две системы: контакты, которые обеспечивают коммутацию, и механическое устройство, которое обеспечивает перемещение контактов.

Существует множество шпон рабочих механизмов, управляющих контактами.

На рис.4.16 показан только один из распространенных приемов - скользящие контакты.

Контакты должны обладать следующими необходимыми

свойствами:

♦ высокое сопротивление механическому и электрическому износу:

♦ низкое сопротивление контакта;

♦ отсутствие каких- либо загрязнений на поверхности контакта:

♦ низкая цена.

Для контактов переключателей чаще всего используют

медь, фосфористую брошу, латунь, бериллиевую бронзу и, в особых случаях, серебро или серебряные сплавы. Золото используется для покрытия контактов специального назначения, данный вопрос - ток, который должен выдерживать выключатель, поскольку основную проблему

представляет лугом я эрозия контактов. Серебро - один из лучших материалов для контактов выключателя. И один из способов обойти проблему стоимости состоит в том, чтобы использовать только контактные площадки из серебра, приваренные, например, к лагунным контактам. Сейчас общепринято использовать выключатели для управления реле, которое, в свою очередь, задействует главную часть схемы. Разгрузка выключателя, но току лает большую свободу в выборе его конструкции, но может появиться необходимость гасить электрическую дугу, вызванную индуктивностью обмотки реле. Нельзя также забывать, что реле – тоже выключатель, но поскольку реле не имеют таких конструктивных ограничений, как приборные выключатели, это позволяет им управлять, более сильным током.

Продолжительность «жизни» выключателя зависит от частоты его использования, соотношения времени включенного и выключенною состояния, природы нагрузки, подавления дуги, величины перемещения механизма используемою привода, окружающей температуры и влажности уровня вибрации и это только несколько факторов.

Диапазон размеров и типов выключателей, используемых в автомобилях, весьма обширен; от контактов в пусковом реле стартера до контактов микровыключателеля крыши. На рис. 4.17 показан один тин выключателя автомашины и его характеристики.

Некоторые из понятий, используемых для описания

действия выключателя, приведены ниже.

Исходное состояние. Положение механизма привода к отсутствии воздействия на него.

Х олостой ход. Движение привода между свободным и рабочим положением.

Рабочее положение. Положение, которое занимает механизм привода, когда имеет место возникновение контакта.

Положение отпускания. Положение привода, при котором механизм возвращается в исходное состояние.

Избыточное перемещение. Движение привода после принятия рабочего положения.

Полный ход. Сумма холостого хода и избыточного перемещения.

Усилие включения. Сила, требуемая для перемещения

приводного механизма от свободного положения до рабочею.

Усилие освобождения. Сила, позволяющая вернуть механизм в исходное состояние.

Далее рассмотрим такие вопросы, как число контактов, число полюсов и тип переключения. Определенные потребители тока транспортного средства требуют определенных действий коммутации. На рис. 4.18 приведены схемотехнические символы для переключателей и их функций. Аналогичные символы применяются для реле.

Все упомянутые выше выключатели управлялись вручную. Имеются и другие выключатели, которые могут срабатывать от воздействия температуры, давления и, например, инерции. Эти три примера показаны на рис. 4.19. Температурный выключатель типичен для вентиляторов радиатора, в нем используется биметаллическая пластина, которая изгибается под воздействием температуры и замыкает группу контактов. Выключатель давления используется для контроля избыточного давления в системе кондиционирования воздуха и срабатывает от давления на диафрагму. При определенном давлении диафрагма преодолевает натяжение пружины и замыкает ряд контактов. Наконец, инерционный выключатель, реагирующий на ускорение, часто используется, чтобы прервать подачу топлива

к насосу впрыска в случае ударного воздействия

на транспортное средства при аварии.

5’

Мультиплексные системы кабельной сети

Пределы обычной системы кабелей

За прошедшую четверть века сложность кабельной сети автомобиля постоянно возрастала, особенно впечатляющим этот рост стал в последние голы. На сегодня размер и вес кабельной сети является главной проблемой. Число отдельных проводов, используемых на автомобилях высшего класса, достигает порядка полутора тысяч! Жгут от двери водителя, необходимый для управления всеми ее функциями, может насчитывать до пятидесяти проводов; системы одной только приборной панели могут использовать более ста проводов и множество разъемных соединений. Ясно, что это становится

проблемой, так как кроме очевидных вопросов с размером и весом, рост числа соединений и проводов увеличивает вероятность возникновения сбоев. По некоторым оценкам, сложность системы кабельной сети автотранспортного средства

удваивается каждые 10 лет.

Число систем, управляемых электроникой, непрерывно растет. Ряд таких систем уже нашли широкое распространение, а у других постепенно расширяется область применения. Некоторые из этих систем перечислен 1.1 ниже:

- управление двигателем;

- система антиблокировики тормозов;

- управление сцеплением;

- управление фазами газораспределения;

- управление трансмиссией;

- активная подвеска;

- связь и коммуникации;

- мультимедиа.

Все вышеупомянутые системы работают вполне самостоятельно, кроме того, они связаны друг с другом. Многие из датчиков, подключенных к электронному блоку управления, являются общими для нескольких систем. Одно из решений этой задачи состоит в том, чтобы использовать для правлении всеми системами один компьютер. Однако при мелкосерийном производстве это было бы очень дорогим решением. Второе решение состоит в том, чтобы использовать общую шину данных. Такое решение позволило бы вести обмен между модулями и сделать информацию от различных датчиков автомобиля доступной всем системам. Дальнейшее развитие этой идеи – передача системных данных по одному проводу – сократило бы сеть только до трех проводов; провода питания, общего провода и сигнального провода.

Идея использовать только одну линию для многих сигналов не нова и применяется в телекоммуникации много лет. Для совмещения (мультиплексирования) различных сигналов используется два метода: частотное разделение и временное уплотнение. Частотное разделение аналогично способу, используемому в радиовещании, но для цифровых сигналов удобнее использовать разделение по времени.

Главная кольцевая сеть, или мультиплексная система кабельных соединений, представлена на рис. 4.20. Видно, что шина данных и кабели электропитания должны «посетить» все области электрической системы автомобиля. Чтобы проиллюстрировать работу этой системы, рассмотрим ряд событий, сопровождающих процесс включения и выключения габаритных огней. Сначала в ответ на действие водителя, нажимающего выключатель фар, на шину данных помешается уникальный кодовый сигнал. Этот сигнал опознается только специальными приемниками, входящими в состав каждого модуля освещения, и они в свою очередь, подадут напряжения питания на лампы а фарах. Подобные события происходят и при выключении огней, за исключением того, что код, помещаемый на шину данных, будет другим и будет опознан только соответствующими приемниками как код выключения.