2.7. Общая схема электрооборудования. Источники тока

Весь комплекс электрических приборов и аппаратуры, включая ис­точники тока, образуют в совокупности систему электрооборудования ав­томобиля.

В соответствии с назначением все электрооборудование автомо­биля может быть разделено на следующие группы:

-источники тока (аккумуляторная батарея 2 и генератор 4 с регуля­тором 5 и ам­перметром 3), обеспечивающие электроэнергией пере­числен­ные ниже потре­бители;

- система зажига­ния у бензиновых и газо­вых двигателей для вос­пла­менения рабо­чей смеси в цилиндрах двига­теля в соответствующий момент рабочего про­цесса (пре­рыва­тель 8, катушка зажигания 9, распределитель 7, свечи зажигания 6);

- система пуска, обеспечивающая проворачивание коленчатого вала и перемеще­ние поршней во время пуска двигателя, чтобы осуществить впуск горючей смеси в ци­линдры, ее сжатие и получение первых рабочих ходов (стартер 1);

- система освещения и сигнализации, служащая для освещения до­роги и габари­тов автомобиля при движении в темное время суток, для сиг­нализации о маневрах, про­водимых автомобилем (фары 11, переключатель света фар 12, центральный переключа­тель света 13, приборы освещения и световой сигнализации 14);

- контрольно-измерительные приборы 10 и вспомогательное обору­дование.

Все приборы электрооборудования автомобиля подключаются па­раллельно с ис­точниками тока и между собой. Ввиду того, что основные элементы автомобиля изго­товлены из металла, являющегося проводником электрического тока, на автомобилях применяется однопроводная система электрооборудования. Вторым проводом являются металлические детали автомобиля, называемые корпусом («массой»). В настоящее время на большинстве автомобилей с корпусом соединены отрицательные полюса ис­точников тока.

На автомобилях применяются два типа источников тока:

- аккумуляторная батарея, питающая потребителей при неработаю­щем двигателе за счет преобразования накопленной химической энергии в электрическую (разряд);

- генератор, преобразующий механическую энергию, получаемую от двигателя, в электрическую и питающий потребителей при работающем двигателе.

Аккумулятор является обратимым электрохимическим элементом, в котором хи­мические процессы протекают в одном направлении при про­пускании через него тока (заряд) и в противоположном при подключении к нему потребителя (разряд).

Аккумулятор представляет собой сосуд, заполненный электролитом, в который опущены два металлических электрода разного состава. В ре­зультате взаимодействия электролита с электродами между ними возни­кает разность потенциалов. Если элек­троды соединить между собой про­водником, то по нему потечет ток. Постепенно, в ре­зультате химических процессов, состав электролита и электродов изменяется – проис­ходит раз­ряд аккумулятора. Если к электродам подвести напряжение от источника тока, то химические процессы в аккумуляторе протекают в обратном на­правлении, и восста­навливается первоначальный химический состав элек­тролита и электродов. Этот про­цесс носит название заряда аккумулятора.

Среднее напряжение аккумулятора равно 2 В. Поэтому для того, чтобы напряже­ние аккумуляторной батареи соответствовало напряжению в цепях автомобильного электрооборудования (12 В), необходимо после­довательно соединить шесть аккумуля­торов. На автомобилях с дизелями для увеличения мощности стартера при его относи­тельно небольших раз­мерах используется напряжение 24 В. В этом случае на автомо­биле уста­навливают две аккумуляторные батареи.

Работа генератора основана на электромагнитной индукции – воз­никновении электрического тока в проводнике, перемещающемся в маг­нитном поле.

Генератор переменного тока проще по конструкции, надежнее в ра­боте, меньше по размерам и массе по сравне­нию с генератором постоян­ного тока. Поэтому такие ге­нераторы получили широкое распростране­ние на современных автомобилях.

Генератор переменного тока состоит из двух основных частей: ста­тора с катуш­ками, в которых индуцируется электродвижущая сила (ЭДС), и рото­ра, который создает вращающееся магнитное поле. При вращении ротора магнитные силовые линии пересе­кают обмотку ста­тора, возбуждая в ней ЭДС, перемен­ную по величине и направлению. Обмотка возбужде­ния генератора при пуске двигателя получает питание от ак­кумуля­торной батареи, а во время ра­боты двигателя – от выпрямителя.

Для освещения дороги, внутреннего помещения кабины или пасса­жирского отде­ления кузова, обозначения габаритов, а также указания ма­невров, выпол­няемых автомо­билем, на нем устано­влен целый ряд наруж­ных фонарей, внутренних плафонов и ламп освещения приборов.

К приборам наружного освещения ав­томобиля относятся фары, обеспечи­вающие освещение дороги перед авто­мобилем на достаточном расстоянии для обеспечения безопасного движения с высокой скоростью; передние белые и задние красные габарит­ные фонари; фонарь освещения заднего номерного знака; фонари сигнала торможения, расположенные сзади и загорающиеся при торможении автомобиля; указатели поворота с оранжевыми рассеивателями, указывающие мигаю­щим светом направле­ние поворота ав­томобиля; белый фонарь, освещающий дорогу при движе­нии задним ходом.

На автомобилях обычно установлены следующие контрольно-изме­рительные приборы: указатели уровня топлива в баке, температуры охла­ждающей жид­кости в сис­теме охлаждения и давления масла в системе смазки двигателя. Кроме того, имеется ряд сигнальных ламп: отсутствия зарядного тока акку­муляторной батареи, включения стоя­ночного тормоза, включения указателей поворота, включения дальнего света фар и дру­гие.

Удобство применения электрических контрольно-измерительных приборов для замера неэлектрических величин за­ключается в том, что дат­чик (элемент, реагирующий на изменение контроли­руемого параметра) связан с указателем лишь электрическим проводом. Поэто­му эти два эле­мента измерительного прибора могут быть расположены на любом рас­стоянии один от другого в местах, где это необходимо и удобно. Датчики преобразуют регистрируемую величину в электрический сиг­нал, переда­ваемый на ука­затели.

На автомобилях устанавливается и еще целый ряд электрических прибо­ров: зву­ковые сигналы, сте­клоочистители, вентиляторы системы отопления, электромагнитные муфты привода вентилятора, магнитолы, электрические стеклоподъемники, регу­ляторы положения сидений, телеви­зоры, установки для кондиционирования воз­духа и другие.