3.3 Цифрові позначення виробів електрообладнання

Для виробів автотракторного електрообладнання використовується цифрові позначення 0000.0000, де перші два знака відповідають порядковому номеру моделі(перша модель – 11,друга – 12 і т. Д.), третій знак – модифікація виробу, четвертий – виконання (табл.1.6), чотири знака після крапки вказують на номер типової підгрупи (табл.1.7).

Приклад: 133.3701 – третя базова модель, третя модифікація базової моделі генератора.

Таблиця 1.6 Позначення виконання виробів

Цифровий код позначення	Виконання
0001.0000 0002.0000 0003.0000 0006.0000 0007.0000 0008.0000 0009.0000	Для холодного клімату Загально кліматичне виконання Для помірної кліматичної зони Експортне виконання Тропічне виконання Для виробів, призначених на експорт в країни з холодним кліматом Для виробів загально кліматичного виконання, призначених на експорт

Таблиця 1.7 Позначення типових підгруп виробів електрообладнання, що використовуються в країнах СНГ

Номер підгрупи

Назва виробу

3701 3702 3703 3707 3708 3710 3711 3712 3713 3714 3715 3716 3717 3720 3721 3722 3723 3724 3726 3728 3730 3737 3740 3741 3747 3759 3802 3803 3805 3806 3807 3808 3810 3811 3812 3818 3827 3828 3829 3832 3839 5208

Генератор Реле-регулятор (регулятор напруги) Акумуляторна батарея Проводи і свічки запалювання Стартер і вимикач стартера Вимикачі Фари Підфарники і передні вказівники поворотів Патрони ламп Плафони внутрішнього освітлення Лампи (переносна і підкапотна) Задні ліхтарі (сигнальні і освітлювальні) Ліхтарі освітлення номерного знаку Вимикачі гальму вальних сигналів Звукові сигнали Запобіжники електричних кіл З’єднувачі електричних проводів Електропроводи Вказівними поворотів Магнето Електродвигуни Вимикачі маси Свічки розжарювання Електрообл. пускових підігрівних і опалювальних систем Реле різного призначення Перетворювачі Спідометри Фон арі контрольних ламп Щитки приладів Приймачі вказівників палива Приймачі вказівників температури Приймачі вказівників тиску Приймачі вказівників тиску оливи Вказівними струму Вказівними напруги Лічильники мотогодин Датчики вказівників рівня палива Датчики вказівників температури Датчики вказівників тиску Датчики температури блоку циліндрів Сигналізатори температури Склоочисники

4. Типові схеми та системи автотракторного електрообладнання

В електричних схемах використовуються такі основні елементи:

Таблиця 1.8 Основні позначення електричних схем

№ п/п	Назва елементів	Умовні позначення		Основне призначення
		Графічне	Буквове
1	Постійний струм	-----		Струм, незмінний за напрямом і величиною
2	Змінний струм			Струм, що гармонічно змінюється за напрямом і величиною
3	Пульсуючий струм			Струм, що хаотично змінюється за напрямом і величиною
4	Полярність пост.струму Катод - Анод +			Вивідні контакти з низьким та високим потенціалом
5	Лінії ел. зв’язку Без розгалуження			Провідники з малим питомим опором
	З розгалуженням			Ел. вузол з нероз’ємним з’єднанням
	З екрануванням			Провідник з металічним екраном
6	Контактне з’єднання Нероз’ємне		X	Пайка, скрутка обвальцівка
	Роз’ємне		XT	Одноштирьові та багатоштирьові роз’єми
	Штир		XP
	Гніздо		XS
7	Комутаційні пристрої Замикаючий		S	Пристрої замикання кола
	Розмикаючий			Пристрой розмикання кола
	переключиючий			Пристрої переключення кіл
8	Вимикач електромагніттний (реле)		K	Пристрій автоматичної комутації електричних кіл
9	Плавкий запобіжник		FU	Пристрій автоматичного відключення кола при перевищенні визначеного струму
10	Резистор (опір)		R, r	Тугоплавкий провідник, зі значним опором
11	Фоторезистор		RL	Резистор, що змінює свій опір під дією світлових променів
12	Фотоелемент		GL	Змінює ЕРС під дією світла
13	Конденсатор звичайний; змінної емності електролітичний молекулярний (іоністор)		C	Система двох провідників розділених діелектриком, накопичувач ел. енергії. Постійний струм не проводить.
14	Індуктивність		L	Накопичувач енергії в електромагнітному колі провідника щільно змотаного кільцями
15	Дросель		LL	Те саме намотаному на феритовому стержні
16	Трансформатор		TV	Пристрій збільшення або зменшення напруги змінного струму, характеризується коефіцієнтом трансформації
17	Джерело струму, ЕРС		Е, G	Джерело постійного струму
18	Хімічне джерело струму		Е, G	Джерело постійного струму
20	Акумуляторна батарея		GB	Джерело постійного струму
21	Електричні машини		G, M	Пристрій для перетворення механічної енергії в електричну
	- постійного струму		G, M
	- змінного струму з 3-х фазними обмотками зіркою		G, M
	- змінного струму з 3-х фазними обмотками трикутником		G, M
22	Лампа розжарювання		Е	Пристрій для перетворення електричної енергії у світло від розжареної спіралі
23	Лампа газорозрядна		EL	Пристрій для перетворення електричної енергії у світло від світіння газів
24	Діод		VD	Напівпровідниковий пристрій, що пропускає електричний струм у напрямі стрілки
25	Стабалітрон		VD	Напівпровідниковий пристрій, що пропускає електричний струм у напрямі стрілки визначеної напруги
26	Тиристор		VT	Керуємий діод, що пропускає струм при подаванні напруги на боковий електрод
27	Фото діод, світлодіод		VE	Напівпровідниковий пристрій, що пропускає електричний струм у напрямі стрілки під дією світла
28	Транзистор - типу p-n-p (прямої провідності)			Напівпровідниковий пристрій у якому виводи Б(база) і Е(емітер) використовуються як вхідні керуючі з малими струмами, виводи К(колектор) і Е(емітер) вихідні можуть пропускати великі струми. В залежності від включення в схему може працювати, як підсилювач струму і напруги або як ключ, що відкриває або закриває прохід струму через К-Е. Якщо на Е подано + а на Б – то опір переходу К-Е дуже малий – транзистор відкритий.
	- типу n-p-p (зворотньої провідності)			Те саме. Якщо на Е подано - а на Б + то опір переходу К-Е дуже малий – транзистор відкритий.
29	Фоторезистор			Транзистор, що керується світловими променями.
30	Мікросхеми аналогова цифрова	DA DS
31	Амперметр	РА		Вимірювач струму
32	Вольтметр	PV		Вимірювач напруги
33	Ваттметр	PW		Вимірювач потужності

Діоди типу p-n.

Якщо до кристалу кремнію додати одні присадки то може виникати надлишок електронів, а якщо інші – їх недостатність або надлишок „дірок”. Струм через перехід може рухатися тільки в одному напрямку. Елементи електроніки з такими властивостями отримали назву діоди. На рис 2. зображений діодний випрямляч та його характеристика.

Рис. 1.2 Діодний випрямляч та його характеристика

Транзистор.

Транзистор це електронний елемент який складається із двох діодів і може мати „пряму провідність” типу p-n-pта „зворотну провідність” типуn-p-n.

Якщо пропустити струм між середнім та одним із зовнішніх електродів то між зовнішніми електродами може проходити значний струм (рис.1.3.). Цей ефект називається підсиленням, транзистор може працювати також в режимі ключа –малим керувальним струмом можна відкривати шлях значним струмом підсилювача, по амплітуді підсилення може досягати приблизно 50 одиницям.

Рис. 1.3. Робота транзистора.

Варіанти включення транзисторів наведені в таблиці 1.9.

Таблиця 1.9. Варіанти включення транзисторів

Польовий транзистор.Звичайні транзистори керуються струмом і мають низький вхідний опір, польовий транзистор має великий вхідний опір і керується напругою. Це дозволяє використовувати його в підсилювачах з дуже малою потужністю керування, що в десятки разів знижує в них тепловиділення. Такі транзистори можна включати безпосередньо в схеми керування, що дає ряд переваг основною із яких є зменшення довжини керуючих кіл.

Стабілітрон.

Стабілітрон ((діод Зенера) використовується як обмежувач напруги.

Коли напруга на виводах діоду нижче якогось порогового значення то він має дуже великий опір, коло його ввімкнення можна вважати розімкненим. При досягненні напруги порогового значення виникає „пробій” стабілітрону і струм в ньому швидко зростає, а напруга залишається практично на незмінному рівні (рис. 1.4).

Рис. 1.4 Стабілітрон та його характеристика

Тиристор.

Тиристор це електронний вимикач. Він або виключений і не пропускає струму, або включений і може пропускати значний струм. На відміну від механічних вимикачів він не має рухомих частин і може керуватися незначним струмом, який підводиться до керувального електроду. Тиристор складається із чотирьох шарів напівпровідників p-n-p-n.

Тиристор, що пропускає струм 10А, вимагає клерувального струму , приблизно 60мА при напрузі 3В. Схеми тиристора приведена на рис 1.5.

Рис. 1.5 Тиристор

Аналогово – цифрові перетворювачі.

Аналоговими сигналами називають безперервні сигнали, що плавно змінюються у відповідності до деякої фізичної величини. Всі автомобільні прилади працюють в аналоговому режимі. Електронні прилади можуть виконувати перетворення в аналоговій формі але більш зручною формою є цифрова форма сигналу.

Цифрова форма сигналу може бути представлена в двійковій формі. Цифровий сигнал може бути перетворений знов в аналоговий і навпаки.

Як приклад розглянемо вимірювання температури терморезистором. (рис. 1.6.)

Рис. 1.6 Перетворення аналогового сигналу в цифрову форму

Типові схеми електрообладнання.

Електрообладнання автомобілів і тракторів це комплекс взаємопов’язаних систем, механізмів і приладів, що забезпечують надійну їх роботу, безвідмовність руху, автоматизацію робочих процесів машин та нормальні умови праці водіїв.

Електрообладнання сучасних автомобілів і тракторів поділяються на системи:

• система енергопостачання (акумулятор та генератор);

• система електричного пуску (стартер та системи полегшення пуску двигуна);

• система запалювання (контактні, контактно-транзисторні, безконтактні, цифрові та мікропроцесорні);

• система освітлення та звуком сигналізації;

• інформативна система та контрольно – вимірювальні прилади;

• допоміжне обладнання;

• електронні системи автоматичного керування двигуном та трансмісією;

• комутаційна апаратура, захисні пристрої.

На сучасному етапі відбувається стрімкий ріст кількості та якості електричних автоматизованих систем. Відмінності систем електрообладнання автомобіля (автобуса) і трактора лежать у відмінності ступеня досконалості, в кількості елементів і в кількості виконуваних функцій.

Для вивчення взаємозв’язків систем послідовності їх включення і роботи електрообладнання автомобіля і трактора проектантами розробляються загальні схеми електрообладнання. Схема електрообладнання для визначеного класу машини повинна бути наглядною, легко читатися і універсальною за своїм виконанням. Типовою сучасною схемою електрообладнання є схема з генераторами змінного струму.

Схеми автотракторного електрообладнання виконуються однопровідними коли всі споживачі живляться однією напругою. При однопровідній схемі корпус машини є спільним струмопровідним елементом для всього електрообладнання. До всіх споживачів електроенергії під’єднується тільки один провід. Другий провід споживача і джерела струму з’єднується з ” масою”. У всіх сучасних автомобілях і тракторах з масою з’єднується негативний потенціал джерел струму.

Двох провідна схема використовується рідко на окремих ділянках електричного кола коли споживач встановлюється на ізоляторі та живиться малими напругами.

Типова схема автотракторного електрообладнання складається я із джерел електричної енергії і споживачів. Джерелами електричної енергії є акумуляторна батарея і генератор, які працюють паралельно. Паралельна робота генератора і акумуляторної батареї проходить при змінній частоті обертання ротора генератора, навантаження і температури.

Деякими типовими схемами електрообладнання передбачається переключення напруги роботи з 12 на 24 В. В таких схемах споживачі електроенергії живляться від напруги 12 В, а стартер – 24 В. При пуску двигуна дві акумуляторні батареї, з’єднані паралельно переключаються, за допомогою спеціального перемикача, з’єднуються послідовно. Такі перемикачі ускладнюють комутаційні схеми пуску, але забезпечують надійний пуск двигуна.

В сучасних системах електрообладнання використовуються генератори змінного струму. Для захисту акумуляторних батарей від саморозряджання на обмотку збудження генератора реле напруги під’єднують через загальний вимикач електрообладнання.

Переключення обмоток генератора із зірки на трикутник або навпаки дозволяє один генератор використовувати для напруги 12 і 24 В. На деяких тракторах використовуються комбіновані схеми електрообладнання, частина споживачів живиться постійним, а інша змінним струмом. Для живлення споживачів змінним струмом генератори мають спеціальні виводи.

Для нормальної та надійної роботи сучасних споживачів електроенергії напруга повинна бути постійного значення з мінімальною пульсацією. Постійне значення напруги генератора забезпечується за допомогою регуляторів напруги (РН), які вмикаються в коло живлення обмотки збудження (ОЗ) генератора. При непрацюючому двигуні, або коли напруга генератора нижча за номінальне значення споживачі в цьому випадку живляться від акумуляторної батареї.

Джерела електричної енергії – акумуляторна батарея і генератор разом із регулятором напруги становлять основу системи електричного живлення. Для генераторів встановлено номінальні напруги 7, 14, 28, 42 В. Споживачі електричної енергії, в залежності від призначення під’єднуються до акумуляторної батареї або генератора через вимикачі та запобіжники. Безпосередньо до акумуляторної батареї під’єднуються споживачі, що споживають великі значення струму – стартер, прикурювач, кондиціонер, а також прилади, що вимагають роботи в аварійних режимах (аварійна сигналізація та інші споживачі).

Рис.1.7 Типові схеми електрообладнання з генераторами змінного струму

а) однопровідна; б).трьохпровідна схеми.

До генератора під’єднуються прилади освітлення та сигналізації ( через центральний перемикач), а також прилади і пристрої тривалої дії на зупинках або під час руху автомобіля.

При відсутності амперметра або вольтметра споживачі електричної електроенергії під’єднують до кола акумуляторна батарея – генератор. Всі кола споживачів (або групи споживачів, крім кіл пуску і запалювання) під’єднують через плавкі або біметалеві запобіжники.

Система пускускладається із двигуна постійного струму, механізми приводу і керування.

Система запалюванняпризначена для створення високої напруги, необхідної для електричного запалювання паливо повітряної суміші в циліндрах карбюраторного двигуна внутрішнього згорання. Основними елементами системи батарейного запалювання є котушка запалювання, яка перетворює низьку напругу акумуляторної батареї в імпульси високої напруги, переривач – розподільник, іскрові свічки запалювання.

Система освітлення та сигналізаціїтранспортних засобів призначена для зовнішнього і внутрішнього освітлення. Зовнішнє освітлення складається із габаритних вогнів, фар прожекторів, а внутрішнє – із плафонів кабіни і кузова, ламп щитків приладів, багажника і відсіку двигуна.

Для забезпечення безпеки руху транспортних засобів служать системи звукової і світлової сигналізації. До приладів світлової сигналізації відносяться ліхтарі сигналів гальмування і вказівників повороту.

Контрольно – вимірювальні приладипризначені для передачі водію сигналів про роботу найбільш важливих систем і окремих агрегатів використовуються вказівними температури охолоджувальної рідини і тиску змащувальної системи двигуна, амперметр або вольтметр для контролю заряду акумуляторної батареї, спідометр, вказівними рівня пального, термометр температури зовнішнього повітря та інші прилади, які визначаються призначенням і конструкцією транспортного засобу.

Електронні системи автоматичного керування двигуном та трансмісією. На сучасних автомобілях широке розповсюдження отримали пристрої керування робочими процесами окремих вузлів, систем і агрегатів, які забезпечують оптимальний режим їх роботи, високу надійність, економічність та безпеку експлуатації автомобілів на високих швидкостях. Це такі елементи як система електронного керування впорскуванням пального, автоматичне керування швидкістю обертання вентилятора системи охолодження, для підтримки оптимального теплового режиму двигуна, економайзер примусового холостого ходу. Електронне керування випередженням запалювання забезпечує необхідні характеристики оптимального згоряння палива підвищує економічність та знижує токсичність двигуна.

Електронні системи керування будуються на основі мікропроцесорних цифрових систем керування. Це дозволяє реалізувати складні алгоритми ефективного керування двигуна: швидкістю обертання колінчастого валу, потужності, обертального моменту, циклової подачі, фаз впорскування пального, складу суміші і випередження запалювання, температури в системах охолодження і мащення двигуна, забезпечення пуску, розгону, гальмування і зупинки двигуна, контроль роботи двигуна, аварійний захист та інше.

Електронні системи керування на основі мікропроцесорних систем відкрили можливості значного ускладнення алгоритмів керування і обробки любої кількості керуючих параметрів.

Споживачі великих струмів, наприклад стартер, для розвантаження основного вимикача включається через реле (інколи називають соленоїд) рис. 1.8.

Рис. 1.8 Схема включення стартера