Электрооборудование
.pdfВВЕДЕНИЕ
Появление в автомобиле большого числа электрических и электронных устройств заставляет, как никогда ранее, использовать логически обоснованные действия для надежной диагностики при проведении ремонта.
Так,необходимознатьосновныезаконыэлектротехникииобладатьбазовымипознаниямивэлектронике.
Цель этого пособия состоит в том, чтобы систематизировать эти элементарные знания, которыми, как правило, должен обладать электрик.
Речь идет только о кратком руководстве, основная часть ку рса посвящена выполнению практических работ по реестру, который определяется составом электрических систем автомобиля.
1
НАПОМИНАНИЕ: ОБЩИЕ ЗАКОНЫ
НАПРЯЖЕНИЕ
Для прохождения тока по цепи необходимо, чтобы на ее конца х существовала разность электрических “давлений”.ЭтаразностьназываетсяРАЗНОСТЬЮПОТЕНЦИАЛ ОВилиНАПРЯЖЕНИЕМнавыводахцепи.
Напряжение сравнимо с давлением воды в гидравлической системе.
Если нет разности давлений между двумя резервуарами, вода в системе не течет. Точно так же и в электричестве, если нет разности потенциалов на концах цепи, ток в цепи не протекает.
Обозначение напряжения: |
U |
Единица измерения: |
Вольт |
Обозначение единицы: |
 |
Измерительный прибор: |
Мультиметр в положении “вольтметр” |
Включение: |
Параллельно |
Измерим напряжение на выводах аккумуляторной батареи, сухого элемента и т.д.
Произведем на стенде соединение трех потребителей (ламп) параллельно, затем последовательно и измерим напряжение на выводах ламп.
2
ÑÈËÀ ÒÎÊÀ
Электрическая СИЛА ТОКА представляет собой расход тока, ц иркулирующего по цепи. Сила тока аналогична в гидравлике расходу воды, циркулирующей в гид равлической системе.
Обозначение силы тока: |
I |
Единица измерения: |
Ампер |
Обозначение единицы: |
À |
Измерительный прибор: |
Мультиметр в положении “амперметр” |
Включение: |
Последовательно |
Измерим на стенде силу тока в цепи после выполнения разли чных подключений.
СОПРОТИВЛЕНИЕ
В электротехнике СОПРОТИВЛЕНИЕМ называют противодейств ие прохождению тока в цепи.
Обозначение сопротивления: |
R |
Единица измерения: |
Îì |
Обозначение единицы |
Ω |
Измерительный прибор: |
Мультиметр в положении “омметр” |
Включение: |
К выводам отключенного от цепи измеряемого элемента. |
Измерим различные сопротивления. Для измерения сопротив ления цепь ни в коем случае не должна быть под напряжением, или измеряемый элемент должен быть отключен от цепи.
Напоминание: В электропроводке есть ИЗОЛЯЦИЯ, если между проводкой и массой сопротивление бесконечно велико, и есть ЗАМЫКАНИЕ между двумя точками, а также если сопротивление между ними нулевое или очень мало.
ФОРМУЛЫ
Закон Ома: этозависимость,существующаямеждунапряжениемU,приложеннымкпотребителю, его сопротивлением R и силой тока I.
U = R õ I
U – в вольтах, R – в омах, I – в амперах.
3
ПРИВЕДЕМ ПРИМЕР
Лампа потребляет 1,75 А при напряжении 12, 25 В. Чему равно ее сопротивление?
R = |
U |
12,25 |
= 7 Îì |
|
|
= |
|
||
|
1,75 |
|||
|
I |
|
Последовательное соединение:
Ut = U1 + U2 + U3
It = I1 = I2 = I3
Rt = R1 + R2 + R3
Параллельное соединение:
Ut = U1 = U2 = U3
It = I1 + I2 + I3
1 |
= |
1 |
|
+ |
1 |
|
+ |
1 |
Rt |
R1 |
|
R2 |
|
R3 |
Электрическая мощность
Чтобы узнать количество потребляемой воды используют сч етчик расхода воды, который представляет собой расходомер, и измеряют количество потребленных лит ров. В электричестве надо было бы измерить силу тока, но сила тока сама по себе мощность не характеризует. Надо знать одновременно силу тока и напряжение, чтобы затем подсчитать мощность п о формуле:
P = U x I
P – в ваттах, U – в вольтах, I - в амперах.
РАССМОТРИМ ТЕПЕРЬ АВТОМОБИЛЬНЫЙ ПРИМЕР
Генератор переменного тока имеет мощность 600 ватт. Найти предельную силу тока в амперах.
I = |
P |
600 Âò |
|
|
|
= |
|
= 50 À |
|
|
|
|||
|
U |
12 Â |
|
4
ЭЛЕКТРОПРОВОДКА АВТОМОБИЛЯ
1 - УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ
Сопротивление
провода…
…пропорционально его длине |
è |
обратно пропорционально его сечению |
Сопротивление провода
зависит от его природы...
Удельное сопротивление зависит от материала проводника.
Его обозначение: ρ (коэффициент удельного сопротивления). Его размерность: о м.ìì2/ì.
Чтобы узнать удельное сопротивление раз и навсегда, его определили экспериментально для различных материал ов,
взятых в одних и тех же условиях, и результаты свели в таблицу. Вот некоторые наиболее важные данные:
|
|
|
|
ρ îì ∙ ìì2/ì |
|
|
|
|
Серебро |
0,0163 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ìåäü |
0,0175 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Золото |
0,022 |
|
ДЛИНА |
1 ìåòð |
|
|||
|
|
|
|||
Þ |
Алюминий |
0,029 |
|||
|
|
||||
ПЛОЩАДЬ ПОПЕРЕЧНОГО |
1 ìì2 |
||||
|
|
||||
|
|
||||
СЕЧЕНИЯ |
Латунь |
0,08 |
|||
|
|||||
|
|
|
|
|
|
ТЕМПЕРАТУРА |
15oC |
|
Олово |
0,142 |
|
|
|
|
|
|
Сопротивление провода прямо пропорционально его удельн ому сопротивлению и длине и обратно пропорционально площади поперечного сечения.
L
Îì R =
S
ì
ìì2
Îì · ìì2/ì
5
2 - ВЫБОР ПРОВОДОВ И ИХ ИДЕНТИФИКАЦИЯ
Да, но вообще-то я ищу ! поперечное сечение провода
L ì
S =
R
ìì2 Îììì2/ì
На практике используют медные провода и особенно интересуются током, который может по ним проходить.
Для того чтобы избежать падения напряжения и существенно го нагрева проводов обычно принимают силу тока от 3 до 4 ампер на мм2 сечения провода (это так называемая допустимая плотность тока). При выборе провода также стремятся,
по возможности, сократить его длину. Равным образом, принимают меры для исключения падения напряжения в соединениях.
СООТВЕТСТВИЕ МЕЖДУ ПОПЕРЕЧНЫМ СЕЧЕНИЕМ ПРОВОДА В ММ2 И ДОПУСТИМОЙ СИЛОЙ ТОКА В АМПЕРАХ
S, ìì2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1,2 |
2 |
3 |
5 |
7 |
14 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I, À |
0,5 |
1 |
2,3 |
5 |
5-10 |
25 |
30-40 |
50-60 |
70-80 |
80-100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рассчитаем, например, площадь поперечного сечения провода для питания двух ламп по 36 Вт при напряжении 12 В.
Общая мощность ламп равна 36×2=72 Вт, а сила тока, которая определяется мощностью потребителей, равна
P72 Âò
I = |
|
= |
|
= 6 À |
|
|
U12 Â
отсюда площадь поперечного сечения (при плотности тока 3 А/мм2):
6
3
= 3 ìì2 , то есть провод 16/10.
6
3 - ЗАЩИТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ
ИЗОЛЯЦИОННАЯ
ОБОЛОЧКА
ПРОРЕЗАННАЯ |
|
|
|
|
СГОРЕВШАЯ |
|
|
|
Трение по металлу |
|
|
Слишком большая сила |
|
|
|||
кузова или заедание в |
|
|
тока, откуда перегрев |
|
|
|||
сочленениях |
|
èëè |
|
провода |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
НЕНОРМАЛЬНОСТЬ |
|
|
|
|
|
|
РАБОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ |
||
|
ОГОЛЕННЫЙ |
|
|
УСТРОЙСТВ ИЛИ |
||||
|
|
ПРОВОД |
|
|
ПРОВОДКИ |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Во избежание |
Аварийное соединение провода с массой |
||
|
|
|
|
возможных пагубных |
|
|
|
последствий, чтобы |
|
|
|
защитить питаемые |
|
|
Они рассчитаны на |
устройства (потребители), |
|
|
|
в разрыв цепи специаль- |
|
КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ |
расплавление при силе |
но вставляют плавкие |
|
тока, несколько превышающей |
|
|
|
||
вставки (предохра- |
|
|
максимальную силу тока |
|
|
||
нители). |
|
|
питаемого устройства. |
ПРЕДОХРАНИТЕЛИ
ИСПРАВНЫЙ СГОРЕВШИЙ
Предохранители имеют очень плотный контакт со своими гнездами. Они вынимаются с помощью специального пинцета 1.
На новых моделях автомобилей можно заметить, что предохра нители и их гнезда окрашены в различные цвета. Каждый цвет соответствует определенной силе тока. Электрическая цепь будет правильно защищена, если установленный предохранитель будет того ж е цвета, что и его гнездо.
7
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ
—Работа со жгутами проводов.
—Различные типы контактных соединителей.
—Замена или ремонт контактных соединений.
—Сращивание проводов.
—Электрическая изоляция.
—Соединение с массой.
—Пайка оловом.
Для заметок
8
ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ
Электроника: стратегический выбор…
Интерес фирмы РЕНО к электронике родился не вчера. В 1966г. началась разработка автоматической коробки передач с электронным управлением. Она была установлена на РЕНО 16 в 1969г. В декабре 1972г. было принято решение изучить многочисленные электронные системы, которыелегливосновусовременныхэлектронныхсистемавтомобиля.Ихприменениесталовозможным благодаряпоявлениюнадежныхэлектронныхинтегральных схемпоприемлемымценам,которыеможно было изготовить в большом количестве. Следует отметить, что электронные автомобильные системы должны работать в диапазоне температур от -40oC äî +125oC в условиях высокой влажности, больших напряжений и вибраций.
Так появились следующие системы:
–электронные регуляторы напряжения,
–системы с реле времени (стеклоочистители, плафон внутре ннего освещения),
–указатели поворотов,
и совсем недавно:
–интегральная система электронного зажигания,
–электронное управление автоматической коробкой передач,
–электронное управление впрыском и зажиганием,
–система синтеза речи,
–антиблокировочная система колес,
–бортовой компьютер и т. д.
Вместе с этими системами пришло новое поколение элементо в электроники.
Компьютер, созданный на базе микропроцессора большой емкости, не вырабатывает больше команды путем аналоговой обработки данных (сравнивая меж ду собой электрические напряжения или токи), а производит цифровую обработку численных данных с помощью микропроцессора (например, в системах впрыска и зажигания).
Область возможного применения электроники в автомобиле безгранична. Надо только делать выбор, принимая во внимание следующие основные положения :
–автомобиль должен оставаться автомобилем, электроника должна органично встраиваться в него,
–водитель всегда должен осуществлять контроль и управление автомобилем, электроника должна ему помогать.
Âэтой главе мы напомним функции основных электронных компонентов:
-конденсатора,
-диода,
-транзистора
и покажем возможности их использования в автомобиле.
9
Маркировка резисторов
Резисторы маркируются или надписью, или цветным кодом.
1-ая цифра |
2-ая цифра |
|
|
Количество нулей |
|
|
Класс стабильности |
||
|
|
Допуск |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Цветной код |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Цвета |
1-ая значащая |
|
2-ая значащая |
Число нулей |
Допуск |
|
|
цифра |
|
цифра |
|
||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Черный |
0 |
|
0 |
íåò |
|
|
|
Kаштановый |
1 |
|
1 |
1 |
|
±1% |
|
(коричневый) |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Kрасный |
2 |
|
2 |
2 |
|
±2% |
|
Оранжевый |
3 |
|
3 |
3 |
|
|
|
Желтый |
4 |
|
4 |
4 |
|
|
|
Зеленый |
5 |
|
5 |
5 |
|
|
|
Голубой |
6 |
|
6 |
6 |
|
|
|
Фиолетовый |
7 |
|
7 |
7 |
|
|
|
Серый |
8 |
|
8 |
8 |
|
|
|
Белый |
9 |
|
9 |
9 |
|
|
|
Золотой |
|
|
|
0,1 |
|
±5% |
|
Серебряный |
|
|
|
|
|
±10% |
|
Бесцветный |
|
|
|
|
|
±20% |
|
Светло-розовый |
|
|
|
|
|
Këàññ |
|
|
|
|
|
|
стабильности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Идентификация резисторов
Размеры резистора определяют мощность, которую он может р ассеять (но не его сопротивление).
1/2 Âò
1 Âò
2Âò
10