Электрооборудование автомобиля, электрическая система автомобиля – назначение, устройство.

Главная  »  Электрооборудование автомобиля

Электрооборудование автомобиля (другое наименование – электрическая система автомобиля) предназначено для выработки электрической энергии и питания различных систем и устройств автомобиля.

Электрооборудование автомобиля объединяет источники и потребители тока, элементы управления, электрическую проводку. Все конструктивные элементы электрооборудования объединены в бортовую сеть.

Источниками тока в автомобиле являются аккумуляторная батарея и генератор.

Аккумуляторная батарея предназначена для питания потребителей электрическим током при неработающем двигателе, запуске двигателя, а также работе двигателя на малых оборотах.

Основным источником электрического тока является генератор. Он обеспечивает питание электрическим током всех потребителей, а также зарядку аккумуляторной батареи.

Емкость аккумуляторной батареи и мощность генератора должны соответствовать мощности потребителей электроэнергии на всех режимах эксплуатации автомобиля, т.е. в системе должен поддерживаться энергетический баланс.

Потребителей энергии условно можно разделить на три группы: основные, длительные и кратковременные. Основные потребители энергии обеспечивают работоспособность автомобиля. К ним относятся: топливная система, система впрыска, система зажигания, система управления двигателем, автоматическая коробка передач, электроусилитель рулевого управления.

Длительные потребители — это система охлаждения, система освещения, системы активной безопасности, система пассивной безопасности, система отопления и кондиционирования, противоугонные системы, аудиосистема, система навигации.

К кратковременным потребителям относятся большинство систем комфорта, система запуска, свечи накаливания, звуковой сигнал, прикуриватель.

Элементы управления обеспечивают согласованную работу источников тока и потребителей электроэнергии.

В системе используются следующие элементы управления: щитки предохранителей, блоки реле, электронные блоки управления. Они расположены, как правило, децентрализовано.

На современных автомобилях многие функции реле и выключателей возложены на электронные блоки управления, но полностью отказаться от этих устройств пока невозможно. Например, на блок управления бортовой сетью возложены следующие функции:

• контроль потребления энергии;
• контроль напряжения на клеммах аккумуляторной батареи и при необходимости повышение частоты вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу;
• регулирование нагрузки за счет отключения отдельных потребителей, в основном из числа систем комфорта;
• управление системой освещения, стеклоочистителями, обогревателем заднего стекла и др.

В бортовой сети автомобиля помимо традиционной электрической проводки используются мультиплексные системы — т.н. шины данных, обеспечивающие соединение электронных блоков управления между собой и передачу сигналов управления в цифровом виде.

 

 

Электрооборудование автомобиля. Устройство и работа. Особенности

Электрооборудование автомобиля представляет весь перечень устройств, которые вырабатывают, передают, а также потребляют электрическую энергию в машине. В целом это сложный комплекс систем, устройств и приборов, которые обеспечивают функционирование всех частей автомобиля, автоматизацию процессов, а также создают уют, комфорт и безопасность для людей.

Все главные узлы и агрегаты электрического оборудования взаимосвязаны между собой с помощью проводов. Они выступают в качестве своеобразной нервной и кровеносной системы. В одном случае по ним передается сигнал для запуска того или иного устройства, в другом случае они передают электроэнергию для питания приборов. Обрывы проводов могут привести к воспламенению или невозможности работы конкретного устройства в машине. А поломка какого-либо электрооборудования может привести к аварии, невозможности запуска автомобиля или его эксплуатации.

В качестве источников электротока выступают устройства, которые преобразуют электроэнергию. Это генератор и аккумулятор, где генератор преобразует механическую энергию в электрическую, а аккумулятор — химическую в электрическую. В качестве потребителей электрической электроэнергии выступает устройство, преобразует электроэнергию в другие виды, к примеру, движения, света, тепла. К ним можно отнести систему запуска движка, лампочки, измерительные устройства, электроприборы в виде стеклоочистителей, печки, прикуривателя, радио, кондиционера и тому подобное.

Аккумулятор используется для питания потребителей электротоком во время запуска движка, во время его низких оборотов, либо в момент, когда он отключен. Генератор питает электротоком все электрические устройства, в том числе заряжает аккумулятор. Мощность и емкость данных устройств должна отвечать аналогичным параметрам потребителей при различных режимах работы машины.

Электрооборудование автомобиля в виде потребителей энергии классифицируются на 3 составляющие:

1. Кратковременного действия.
2. Длительного действия.
3. Основного действия.

К устройствам основного действия относятся устройства, которые нужны для поддержки работоспособности машины. Это устройства впрыска, запуска, управления движком, система подачи топлива, АКП, электрический усилитель и так далее.

К устройствам длительного действия относятся устройства в виде кондиционеров, освещения, безопасности, навигационной аппаратуры, противоугонных устройств, печки и тому подобное.

К устройствам кратковременного действия относятся устройства в виде систем запуска, прикуривателя, подачи сигнала, свечей накаливания и так далее.

В качестве устройств управления выступают предохранительные щитки, блоки управления и реле. Они согласуют функционирование источников и потребителей энергии. При помощи блоков управления обеспечивается контролирование потребления электроэнергии, напряжения и нагрузок на устройствах, управление обогревателями, очистителями стекол, системой освещения и так далее. Кроме проводки в бортовой системе применяются шины данных, при помощи которых соединяются электронные блоки управления.

Устройство

Аккумулятор является одним из важнейших элементов электрооборудования автомобиля. Он представляет химический источник электротока, который работает при помощи накопления и последующей отдачи энергии. Накопление и передача заряда обеспечивается переходом ряда элементов из одного состояния в другое. Главными характеристиками аккумуляторной батареи является емкость и напряжение. Его корпус выполнен из пластика, стойкой к кислоте. В нем имеется 6 секций, в которых находятся элементы, выполненные из пластин и сепараторов. Эти элементы соединяются с помощью мостиков, а корпус закрывается пластмассовой крышкой. На батарее имеются два выхода, к которым подсоединяются клеммы проводов. Аккумулятор находится в подкапотном отсеке машины.

Электрический генератор — это устройство, которое смахивает на электрический двигатель, но имеет принципиальное от него отличие. Данный элемент создает электроэнергию благодаря вращению его якоря посредством ременной передачи, получающее вращательное движение от ДВС. Генератор имеет 2 обмотки, благодаря чему обеспечивается стабилизация напряжения, которое он вырабатывает. Принцип его работы базируется на эффекте самоиндукции.

Далее необходимо выделить элементы, которые обеспечивают запуск и последующую работу ДВС, а значит и непосредственное перемещение машины.

Стартер – это своего рода электродвигатель, который совершает вращение благодаря энергии аккумуляторной батареи. Его главная цель кроется в начальном старте. Затем появляется электрическая икра, вследствие чего происходит воспламенение топлива. В результате двигатель начинает работать. Чтобы создать такую искру, используется повышающая катушка, свечи, а также распределитель искры.

Повышающая катушка выполнена из ферромагнитного сердечника с 2-мя обмотками. На одной из обмоток находится меньшее число витков, благодаря чему создается магнитное поле. Это поле создает магнитное поле на второй обмотке, но уже с более высоким напряжением. В результате при подаче напряжения на свечи создается искра.

Электрическая свеча представляет элемент, который создает искру непосредственно в цилиндре ДВС. У нее есть контакт, к которому подходит провод с высоким напряжением. На цилиндрах имеются электроды с наименьшим зазором, в которых и происходит создание искры. Между свечами и катушкой располагается распределитель, который и передает высокое напряжение непосредственно на свечу, которая должна в необходимый момент времени подать искру на цилиндр.

Система освещения используется при перемещении машины при недостаточной освещенности окружающей среды. В данную систему включены фары, задние фонари, лампочка освещения номера, лампочки освещения в салоне, отделения багажа, отсека мотора, зоны педалей и так далее.

Световая сигнализация используется с целью предупреждения других участников движения о маневрах, поворотах, заднем ходе, то есть о смене направления перемещения машины. Данная система имеет передние сигнальные лампочки, задние фонари, боковые повторители поворотов, лампы на панели приборов, выключатели, стоп-сигналы и другое электрооборудование автомобиля.

Фары необходимы для освещения окружающего пространства. В первую очередь они необходимы для освещения дороги, чтобы водитель имел представление об окружающей обстановке. Каждая машина имеет фары, которые расположены симметрично. Передние фары в большинстве случаев выполнены в одном корпусе. В нем могут находиться ряд элементов: дальний, а также ближний свет, ходовые и габаритные огни. Иногда в них даже размещаются поворотники.

Ближний свет необходим в случаях, когда наблюдается поток встречного транспорта. Его главная особенность заключается в том, что он не слепит водителей встречного транспорта, при этом хорошо освещает правую сторону дороги. Дальний свет также используется с целью освещения, но только в том случае, когда нет встречного потока. Его главная особенность в том, что этот свет выделяется своей мощностью и интенсивностью, благодаря чему он освещает пространство на довольно большое расстояние, которое находится впереди машины.

При помощи габаритных огней и поворотников водитель дает важную информацию всем участникам движения о габаритах своего автомобиля, а также планируемых остановках и изменениях направления движения. Также в машине имеется прикуриватель, могут быть розетки usb и так далее.

В зависимости от текущей комплектации машины в ней могут иметься или отсутствовать следующее электрооборудование автомобиля: системы безопасности, которые включают в себя электронатяжители ремней, автоматическую коробку с управляющей электроникой, электронные элементы помощи водителю, маршрутный компьютер, помощь при подъеме в гору, подушки безопасности и так далее.

Применение

Электрооборудование автомобиля включает множество элементов, включая различные системы, проводку, элементы питания и так далее. В первую очередь оно предназначено для производства электрической энергии и ее доставки потребителям электроэнергии. Сегодня количество элементов, которые потребляют электрическую энергию, в том числе проводов, которые необходимы для доставки, распределения и управления, возросло в разы. Общая длина проводов и их толщина могут иметь суммарную массу более 50 кг. Это очень много, учитывая то, что количество электрических устройств все время увеличивается. Имеется большая вероятность, что к 2025 году сеть проводов в машинах может достичь почти 100 кг.

Для снижения веса электрических проводов сегодня широко применяются шины, которые предают цифровые сигналы. С помощью такой архитектуры можно существенно снизить вес и количество применяемых проводов. Это приводит к тому, что удается избавиться от сотен метров проводки, в том числе снизить стоимость затрат, ведь применяемая в проводах медь стоит довольно дорого.

В будущем проводка и электрооборудование автомобиля станет еще меньше, ведь будет применяться схема с одним центральным процессором. Именно сюда будет стекаться вся информация, процессор будет контролировать все системы электрооборудования машины. Все функции будут выполняться операционной системой. Исчезнет порядка 75 управляющих блоков, которые сегодня имеют собственные программы и алгоритмы действия.

Естественно, что благодаря уменьшению управляющих блоков и числа проводов. Электрооборудование автомобиля станет на порядок легче и компактнее. Это прибавит стабильности, ведь меньшее число компонентов обеспечивает меньшее количество сбоев. Автомобиль станет подобен компьютерному устройству. К нему можно будет с легкостью подключать новые девайсы и изменять параметры существующих. В большей части случаев можно будет поменять программу, то есть загрузить обновление, чтобы убрать ошибку.

Похожие темы:

• Иммобилайзер. Виды и устройство. Работа и применение. Как выбрать
• Магнето. Устройство и работа. Виды и применение
• Спидометр. Виды и устройство. Погрешность и особенности

Электрическая система автомобиля: определение, функции, работа, компоненты

В автомобилях, особенно в современных, разновидностями деталей являются электроника, работающая от электричества. Что ж, системы зарядки — это основная электрическая система автомобиля, которая включает в себя генератор переменного тока, аккумулятор и регулятор напряжения. Эти компоненты являются источником питания для других электрических компонентов автомобиля. Хотя регуляторы напряжения включены в генератор переменного тока, который служит преобразователем энергии. Существует множество электрических компонентов, которые зависят от электрической системы автомобиля. Я предполагаю, что это наша цель здесь, так что давайте погрузимся!

Сегодня вы познакомитесь с определением, применением, компонентами, схемой и работой электрической системы автомобиля. вы также узнаете его преимущества и недостатки.

Подробнее: Понимание системы зарядки в автомобильном двигателе

Содержание

• 1 Определение электрической системы транспортного средства
• 2 Применение
• 3 Функции
• 4 Компоненты Электрической системы транспортного средства
  • 4.1 Magneto
  • 4.2.0012
  • 4.3 Регулятор напряжения:
  • 4.4 Батарея:
    • 4.4.1 Диаграмма транспортного средства Электрическая система:
• 5 о том, как работает электрическая система автомобиля:

6 Заключение

• 6. 1 Пожалуйста, поделитесь!

Определение электрической системы автомобиля

Автомобильные электрические системы являются электрически управляемыми устройствами в транспортном средстве, они получают энергию от аккумулятора и возвращают ее обратно в аккумулятор через под. Система зарядки состоит из генератора и аккумулятора. Эта батарея используется для питания стартера, помогает двигателю запуститься, в то время как генератор переменного тока используется для зарядки аккумулятора и других электрических компонентов автомобиля.

Помимо этой зарядки, некоторые автомобили имеют зажигание от магнето, которое вырабатывает энергию, питающую свечи зажигания в камерах сгорания. Он также используется для питания некоторых электрических компонентов, что помогает экономить заряд аккумулятора. Хотя некоторая система зажигания зависит от мощности аккумулятора.

Все электрические цепи в транспортных средствах размыкаются и замыкаются с помощью выключателей или реле, а для предотвращения их перегрузки используются плавкие предохранители.

Подробнее: Понимание фрикционной и рекуперативной тормозной системы

Применение

Электрическая система в основном используется для питания всех электрических и электронных устройств в автомобиле. начиная с электродвигателя, датчиков, датчиков, нагревательного элемента, фар, стоп-сигналов и габаритных огней, радио, телевизора, системы кондиционирования воздуха, вентиляторов, внутреннего освещения, системы охлаждения, системы зажигания и т. д. все эти компоненты получают питание от аккумулятора и аккумулятор заряжается от генератора.

Обратите внимание, что при работающем двигателе все электрические устройства питаются от регулятора генератора. Это связано с тем, что выходная мощность генератора больше тока аккумуляторной батареи при работающем двигателе.

Функции

Ниже перечислены функции бортовой сети автомобиля:

• Основной функцией бортовой сети является генерация, хранение и подача электрического тока к различным электрическим устройствам автомобиля.
• Управляет всеми электрическими частями/компонентами автомобиля.
• Опять же, электрические системы автомобиля помогают поддерживать устройства в хорошем рабочем состоянии, поскольку они могут выполнять некоторые функции.

Подробнее: Знакомство с гидравлической тормозной системой

Компоненты электрической системы автомобиля

Среди перечисленных выше компонентов основными электрическими частями автомобиля являются генератор, аккумулятор и регулятор.

Магнето

Система зажигания от магнето или высоковольтное магнето — это система зажигания, использующая магнето для создания высокого напряжения для выработки электроэнергии. Вырабатываемая электроэнергия в дальнейшем используется для управления транспортными средствами и другими электрическими компонентами системы.

Магнето представляет собой комбинацию распределителя и генератора, объединенных в единое целое, что отличает его от обычного распределителя, создающего искровую энергию без внешнего напряжения. Существует ряд вращающихся магнитов, которые разрушают электрическое поле, вызывая электрический ток в первичных обмотках катушки. Затем текущий заряд будет умножаться, когда он перейдет на вторичные обмотки катушки. Это связано с тем, что количество обмоток во вторичной цепи во много раз больше, чем в первичной цепи, что затем заставляет магнето с умноженным зарядом производить искру при более высоком напряжении, чем было создано в первичных обмотках.

Подробнее: Понимание работы антиблокировочной тормозной системы (ABS)

Генератор:

Генератор переменного тока является одной из основных и неотъемлемых частей системы зарядки автомобиля, поскольку он играет наилучшую роль. Электроэнергия, которая заряжает аккумулятор, поступает от генератора переменного тока, но производимый ток является переменным током (AC). Эта мощность переменного тока немедленно преобразуется в постоянный ток (DC), поскольку в автомобилях используется 12-вольтовая электрическая система постоянного тока. Разряженный аккумулятор не означает, что с ним что-то не так. это просто лишение заряда, поэтому генератор также проверяется, если машина не заводится.

Регулятор напряжения:

Регулятор напряжения управляет выходной мощностью генератора. Хотя это устройство часто находится в генераторе, так как оно регулирует зарядное напряжение, которое производит генератор. Он поддерживает напряжение от 13,5 до 14,5 вольт для защиты электрических частей автомобиля. в современных автомобилях, которые используют ЭБУ, чтобы определить, когда аккумулятор необходимо зарядить, поскольку он контролирует подаваемое напряжение. Контрольная лампа на приборной панели указывает на неисправность системы зарядки. Часто контрольная лампа указывает на неисправность генератора, что приводит к незаряженной батарее.

Аккумулятор:

Аккумулятор — еще один важный компонент системы зарядки автомобиля, поскольку он служит резервуаром электроэнергии. Стартер двигателя напрямую подключен к положительной клемме. Это помогает провернуть компонент, заставляющий двигатель запускаться. Когда двигатель работает, генератор напрямую заряжает аккумулятор. Аккумулятор также может подавать питание на электрические компоненты, когда двигатель не работает.

Подробнее: Понимание работы автомобильного мозга

Схема электрической системы автомобиля:

Принцип работы

Работа электрической системы автомобиля менее сложна и понятна. Все электрические устройства в автомобиле спроектированы с помощью выключателей или релейной системы, при этом от основного источника энергии (аккумуляторной батареи) все они получают питание. Итак, сразу же двигатель запускается стартером, представляющим собой электрическое устройство, получающее питание от аккумуляторной батареи. Процесс сгорания обеспечивает работу двигателя, а генератор используется для зарядки аккумулятора. Это напряжение генератора меньше, чем напряжение аккумуляторной батареи, когда двигатель не работает. Это связано с тем, что ток от аккумулятора используется для питания нагрузок автомобиля, а не генератора переменного тока. Генераторы разработаны с диодами, которые предотвращают протекание в них тока.

В ситуации, когда двигатель работает, выходной ток генератора больше, чем напряжение аккумуляторной батареи. Ток течет от генератора переменного тока к электрической нагрузке в автомобиле и к аккумулятору для его зарядки. Обычно выходное напряжение генератора выше напряжения аккумуляторной батареи при работающем двигателе.

Присоединяйтесь к нашей рассылке новостей

Теперь вы можете видеть, что электрическая нагрузка автомобиля по-прежнему работает, даже если двигатель не работает, поскольку аккумулятор достаточно заряжен. Хотя для питания различных электрических систем, содержащихся в транспортном средстве, требуется большое количество энергии. Батареи могут по-прежнему удовлетворять разумные требования к электричеству в зависимости от их мощности.

Подробнее: Знакомство с автомобильным реле

Посмотрите видео ниже, чтобы узнать больше о том, как работает электрическая система автомобиля:

Заключение

Электрические системы автомобиля состоят из множества компонентов, включая генераторы, электрические жгуты проводов, разъемы и многое другое. В этой статье мы рассмотрели определение, функции, приложения, компоненты и работу электрической системы автомобиля.

Надеюсь, вам понравилось чтение, если да, пожалуйста, прокомментируйте ваш любимый раздел этого поста. И, пожалуйста, не забудьте поделиться. Спасибо!

Как работают автомобильные электрические системы

Электрическая система автомобиля чем-то похожа на систему кровообращения вашего тела тем, что в ней есть батарея (сердце), от которой электричество (кровь) течет по проводам (кровеносным сосудам) к частям, которые требуется, прежде чем вернуться к батарее.

На самом деле аналогия еще ближе, если учесть, что, как и кровь, электрический ток течет только в одном направлении — от аккумулятора к питаемой части и обратно к аккумулятору через металлический корпус автомобиля.

Мало того, как кровь течет под давлением, так и электричество. Давление, при котором он течет, измеряется в вольтах, а количество протекающего электричества — в амперах, обычно сокращаемых до ампер, хотя эта цифра чаще выражается другой мерой, называемой ваттами.

Когда электричество течет, оно сталкивается с сопротивлением, когда провод может проводить меньше его (немного похоже на более узкий кровеносный сосуд), эффект, который измеряется в омах. Если это сопротивление слишком велико (другими словами, если провод слишком тонкий), выделяется тепло.

Это происходит в лампочке, где тонкая нить накала не может легко проводить электричество, и поэтому она раскаляется добела в газе, который не заставит ее гореть.

Какую роль играет батарея?

Аккумулятор накапливает электроэнергию, вырабатываемую генератором автомобиля, и распределяет ее по всему автомобилю к так называемым вспомогательным цепям автомобиля, включая фары. Другая основная цепь — это энергоемкая цепь зажигания, в которую входят свечи зажигания, а стартер имеет собственное соединение.

Большинство аккумуляторов рассчитано на 12 вольт и имеет ток от 200 до 1000 ампер в зависимости от размера автомобиля и возможных требований к электрической системе.

Вы можете увидеть, что аккумулятор имеет емкость 56 ампер/час. Это его емкость и означает, что он может подавать мощность в один ампер до 56 часов.

Как протекает ток?

Ток вытекает из батареи в одном направлении через ее положительную клемму и возвращается к ней через ее отрицательную клемму, также называемую клеммой заземления, потому что она заземлена на корпус автомобиля, поэтому не может ударить вас электрическим током. Такая установка называется системой возврата на землю.

Электричество течет по проводам разного цвета (и сопротивления), связанным вместе и протянувшимся по всей длине автомобиля. Это называется пишущий ткацкий станок.

Он очень сложный, от него через определенные промежутки времени отходят провода для соединения с компонентами, требующими питания.

Что такое полярность?

Большинство электрических деталей воспринимают ток, текущий к ним и от них только в одном направлении. Это называется полярностью, а электрическая система, в которой отрицательная клемма аккумулятора заземлена, называется системой отрицательного заземления.

При установке электрических компонентов на автомобиль проверьте, какая полярность у них (отрицательная или, наоборот, положительная). На устройстве должен быть переключатель, позволяющий выбрать правильную полярность для вашего автомобиля, чтобы не повредить компонент.

Почему гаснет свет, когда я завожу машину?

Когда вы запускаете автомобиль, большая часть тока течет от аккумулятора непосредственно к стартеру автомобиля через специальный прочный соединительный кабель с меньшим сопротивлением. Это происходит потому, что для запуска двигателя требуется много ампер (возможно, до 200). Как следствие, огни автомобиля могут ненадолго погаснуть, поскольку им не хватает энергии.

Почему моя машина плохо заводится зимой?

Количество электроэнергии в аккумуляторе зависит от температуры наружного воздуха. При температуре около 0 градусов Цельсия батарея имеет примерно на 50% меньше энергии, чем обычно, и изо всех сил пытается обеспечить достаточную мощность для стартера, чтобы провернуть двигатель.

Что такое 48-вольтовая система?

По мере того, как современные автомобили становятся все более сложными и требуют больше электроэнергии для привода таких компонентов, как турбонагнетатели и водяные насосы, а также электродвигателей, которые фактически будут питать автомобиль, и компьютерных систем, обеспечивающих автономное вождение, их электрические системы должны будут перейти с имеющегося 12 вольтового на более мощный с 48 вольтовым.

Однако для освещения автомобиля и дополнительных услуг, скорее всего, будет использоваться 12-вольтовая система, работающая параллельно.

Что делают автомобильные предохранители?

Предохранители часто находятся за крышкой на приборной панели автомобиля, и если вы посмотрите на обратную сторону крышки, вы увидите график, показывающий, с какими электрическими компонентами они соединяются. Вы также увидите, что каждый из них имеет номинальную мощность, выраженную в амперах, которая соответствует нормальной номинальной мощности.

В случае, если ток, протекающий по проводу, преодолевает его сопротивление или сам провод разрывается, что приводит к перегоранию лампочки или возникновению пожара, работа предохранителя состоит в том, чтобы «принести в жертву» себя, перегорая и размыкая цепь, тем самым предотвращая дальнейший ток от протекания.

Если энергия течет по контуру системы, почему сопротивление, с которым она сталкивается, не влияет на ее способность питать, например, две автомобильные фары с одинаковой интенсивностью?

Если бы энергия перетекала напрямую от одной лампочки к другой, сопротивление удвоилось бы, а ток уменьшился бы вдвое к тому времени, когда он достигнет второй лампочки, а это значит, что она будет гореть менее ярко. Компоненты, в которых ток течет от одного к другому, называются «последовательными».

Чтобы избежать этой проблемы, они соединены «параллельно» или бок о бок, так что в случае двух ламп ток течет непосредственно к каждой независимо, а не через одну к другой.