Электрооборудование автомобилей

Формат документа: doc
Размер документа: 0.06 Мб





Прямая ссылка будет доступна
примерно через: 45 сек.



  • Сообщить о нарушении / Abuse
    Все документы на сайте взяты из открытых источников, которые размещаются пользователями. Приносим свои глубочайшие извинения, если Ваш документ был опубликован без Вашего на то согласия.

1.Основные виды и классификация электрооборудования автомобилей. Основные направления совершенствования электрооборудования автомобилей.
Электрооборудование автомобиля представляет собой сложный комплекс взаимосвязанных электротехнических и электронных систем, приборов и устройств, обеспечивающих надежное функционирование двигателя, трансмиссии и ходовой части, безопасность движения, автоматизацию рабочих процессов автомобиля и комфортные условия для водителя и пассажиров. Автомобильное электрооборудование включает в себя следующие системы и устройства: - электроснабжения; - электростартерного пуска двигателя внутреннего сгорания; - зажигания; - освещения, световой и звуковой сигнализации; - электронные системы управления агрегатами автомобиля; - информации и контроля технического состояния автомобиля и его агрегатов; - электропривода; - подавления радиопомех; - коммутационные, защитные устройства и электропроводку. В систему электроснабжения входят генераторная установка и аккумуляторная батарея. К системе электростартерного пуска относят аккумуляторную батарею, электростартер, реле управления (дополнительные реле и реле блокировки) и электротехнические устройства для облегчения пуска двигателя. Система зажигания обеспечивает воспламенение рабочей смеси в цилиндрах бензинового двигателя искрой высокого напряжения, возникающей между электродами свечи зажигания. Помимо свечей, к системе зажигания относятся катушка зажигания, прерыватель-распределитель, датчик-распределитель, транзисторный коммутатор, добавочный резистор, высоковольтные провода, наконечники и т. д. Система освещения и световой сигнализации объединяет осветительные приборы (фары головного освещения), светосигнальные фонари (габаритные огни, указатели поворота, стоп-сигналы, фонари зад него хода и др.) и различные реле управления ими. Система информации и контроля включает в себя датчики и указатели давления, температуры, уровня топлива в баке, спидометр, тахометр, сигнальные (контрольные) лампы и пр. Электропривод (электродвигатели, моторедукторы, мотонасосы) находит все большее применение в системах стеклоочистки, отопления, вентиляции, предпускового подогрева двигателя, подъема и опускания антенны, блокировки дверей и в стеклоподъемниках. Используется разнообразная коммутационная и защитная аппаратура: выключатели, переключатели, реле различного назначения, контакторы, предохранители и блоки предохранителей, соединительные панели и разъемные соединения.
Развитие электрооборудования автомобилей тесно связано с широким применением электроники и микропроцессоров, обеспечивающих автоматизацию и оптимизацию рабочих процессов, большую безопасность движения, снижение токсичности отработавших газов и улучшение условий работы водителей. Количество и мощность потребителей электроэнергии на автомобилях постоянно увеличиваются. Соответственно, возрастает мощность источников электрической энергии. На смену прежнему электрооборудованию приходят новые, более сложные по конструкции и схемным решениям электрические и электронные изделия и системы.

2.Генераторы, Электростартеры
Генератор - устройство, преобразующее механическую энергию, получаемую от двигателя, в электрическую.
Классификация генераторов. По своему конструктивному исполнению генераторные установки можно разделить на две группы - генераторы традиционной конструкции с вентилятором у приводного шкива и генераторы так называемой компактной конструкции с двумя вентиляторами во внутренней полости генератора. Обычно "компактные" генераторы оснащаются приводом с повышенным передаточным отношением через поликлиновый ремень и поэтому по принятой у некоторых фирм терминологии, называются высокоскоростными генераторами.
Основные требования к автомобильным генераторам. 1. Генератор должен обеспечивать бесперебойную подачу тока и обладать достаточной мощностью, чтобы: - одновременно снабжать электроэнергией работающих потребителей и заряжать АКБ; - при включении всех штатных потребителей электроэнергии на малых оборотах двигателя не происходил сильный разряд аккумуляторной батареи; - напряжение в бортовой сети находилось в заданных пределах во всем диапазоне электрических нагрузок и частот вращения ротора. 2. Генератор должен иметь достаточную прочность, большой ресурс, небольшие массу и габариты, невысокий уровень шума и радиопомех.
Принцип действия генератора. В основе работы генератора лежит эффект электромагнитной индукции. Если катушку например, из медного провода, пронизывает магнитный поток, то при его изменении на выводах катушки появляется переменное электрическое напряжение. И наоборот, для образования магнитного потока достаточно пропустить через катушку электрический ток. Таким образом, для получения переменного электрического тока требуются катушка, по которой протекает постоянный электрический ток, образуя магнитный поток, называемая обмоткой возбуждения и стальная полюсная система, назначение которой — подвести магнитный поток к катушкам, называемым обмоткой статора, в которых наводится переменное напряжение. Эти катушки помещены в пазы стальной конструкции, магнитопровода (пакета железа) статора. Обмотка статора с его магнитопроводом образует собственно статор генератора, его важнейшую неподвижную часть, в которой образуется электрический ток, а обмотка возбуждения с полюсной системой и некоторыми другими деталями (валом, контактными кольцами) - ротор, его важнейшую вращающуюся часть. Питание обмотки возбуждения может осуществляться от самого генератора. В этом случае генератор работает на самовозбуждении.
Диагностика и обслуживание генераторов. При обслуживании генераторов следует придерживаться рекомендаций, предлагаемых фирмой изготовителем автомобиля. Перед выездом рекомендуется проверить работоспособность генератора по контрольной лампе, установленной на панели приборов. После включения выключателя зажигания до запуска двигателя контрольная лампа горит, что позволяет проверить ее работоспособность. При нормальной работе генератора контрольная лампа после запуска двигателя гаснет. У нормально работающего генератора при средних частотах вращения двигателя напряжение по вольтметру должно лежать в пределах13,5…15 В. Через16…20 тыс. км пробега, а в некоторых случаях и раньше рекомендуется проверить натяжение приводного ремня и при необходимости подтянуть его. Если на автомобиле применяется обычное традиционное крепление генератора и клиновой ремень, то его натяг на большинстве типов автомобилей должен быть таким, чтобы прогиб ветви при сильном нажатии большим пальцем составлял10 мм. Состояние подшипников генератора можно проверить, вращая ротор генератора от руки при снятых щетках и приводном ремне. При нормальном состоянии подшипников вращение вала должно происходить плавно, без заеданий, сильного люфта, шумов и щелчков.
Электрические стартеры. Весь процесс запуска двигателя внутреннего сгорания возложен на специализированный электрический двигатель постоянного тока, называемый электростартером, который получает электрическое напряжение от аккумуляторной батареи. Стартер состоит из электродвигателя постоянного тока с последовательным или смешанным возбуждением, электромагнитного тягового реле и механизма привода. В стартер может быть встроен дополнительный редуктор. По типу и принципу работы приводных механизмов выделяют стартеры с электромеханическим перемещением шестерни привода, которые получили наибольшее распространение, и стартеры с инерционным или комбинированным приводом. Якорь стартера должен иметь надежный привод к коленчатому валу при пуске двигателя и автоматически отключаться от него после осуществления пуска. Тяговое реле стартера должно обеспечивать ввод шестерни в зацепление и включение стартера при снижении напряжения. Пусковой цикл (попытка пуска) на двигателе (на стенде) не должен превышать 15 с при температуре окружающей среды (205)С. Допускается не более трех пусковых циклов подряд с перерывам между ними не менее 30 с. После охлаждения стартера до температуры окружающей среды допускается еще один пусковой цикл. Не допускается нагружать стартер более чем на номинальную мощность.
Перечень работ при техническом обслуживании для стартера
ТО-1 – провести очистительные, крепёжные и контрольно-осмотровые работы, обращая особое внимание на состояние изоляции проводов и контактов внешней цепи. Сильно окисленные контакты зачистить, при спайке или надрыве проводов в местах соединения с клеммами их следует заменить.
ТО-2 – выполнить объём работ при ТО-1. Проверить работу стартера пуском двигателя; после проведения диагностики переносными приборами или с помощью тестеров делают заключение о техническом состоянии стартера. Предварительно необходимо снять защитную ленту, проверить состояние щёток и коллектора; при замасливании его протирают ветошью, смоченною в бензине; следы подгорания и окисления можно удалить, подсунув полоску шкурки под щётки зерном к коллектору (зернистость 100-140). Затем продуть сжатым воздухом. При явной неисправности и при сезонном ТО-2 необходимо стартер передать в электроцех для диагностики, обслуживания и ремонта. При очередном сезонном обслуживании автомобиля после пробега 100 000 км необходимо снять стартер с двигателя, провести его разборку и осмотр.
3.Устройство и принцип работы автомобильной свечи зажигания. Диагностика и техническое обслуживание свечей зажигания. Высоковольтные провода в системе зажигания автомобилей: назначение, конструкция, технические характеристики. Диагностика и техническое обслуживание высоковольтных проводов.
Свеча зажигания - устройство для воспламенения топливо-воздушной смеси в самых разнообразных тепловых двигателях. Бывают искровые, дуговые, накаливания, каталитические. В бензиновых двигателях внутреннего сгорания используются искровые свечи. Поджог горючей смеси производится электрическим разрядом напряжением в несколько тысяч или десятков тысяч вольт, возникающим между электродами свечи. Свеча срабатывает на каждом цикле, в определённый момент работы двигателя.
Устройство свечей зажигания. Свеча зажигания состоит из металлического корпуса, изолятора и центрального проводника. Контактный вывод, расположенный в верхней части свечи, предназначен для подключения свечи к высоковольтным проводам системы зажигания или непосредственно к индивидуальной высоковольтной катушке зажигания. Рёбра изолятора предотвращают электрический пробой по его поверхности. Изолятор, как правило, делается из алюминиево-оксидной керамики, которая должна выдерживать температуры от 450 до 1000 C и напряжение до 60 000 В. Уплотнители служат для предотвращения проникновения горячих газов из камеры сгорания. Цоколь (корпус) служит для заворачивания свечи и удержания её в резьбе головки блока цилиндров, для отвода тепла от изолятора и электродов, а также служит проводником электричества от массы автомобиля к боковому электроду. Боковой электрод, как правило, изготавливается из легированной никелем и марганцем стали. Приваривается контактной сваркой к корпусу. Центральный электрод соединяется с контактным выводом свечи через керамический резистор, это позволяет уменьшить радиопомехи от системы зажигания. Наконечник центрального электрода изготавливают из железо-никелевых сплавов с добавлением меди, хрома и благородных и редкоземельных металлов. Обычно центральный электрод - наиболее горячая деталь свечи. Кроме того, центральный электрод должен обладать хорошей способностью к эмиссии электронов, для облегчения искрообразования. Зазор - минимальное расстояние между центральным и боковым электродом. Величина зазора - это компромисс между мощностью искры, то есть размерами плазмы, возникающей при пробое воздушного зазора и между возможностью пробить этот зазор в условиях сжатой воздушно-бензиновой смеси. Для обеспечения нормальной работы свечей автомобильные бензины должны иметь достаточную детонационную стойкость, минимальное коррозионное воздействие и не иметь склонности к отложениям. Но даже при использовании подходящего бензина полностью удалить продукты сгорания не удается, и на электродах и тепловом конусе изолятора свечи образуется нагар. Под воздействием температуры эти отложения могут стать электропроводящими и вызвать частичный или полный отказ в искрообразовании. Нагар на свече - это твердая углеродистая масса с шероховатой поверхностью, образующаяся при температуре поверхности 200С и выше. В некоторых случаях нагар может образовать в искровом зазоре электропроводный мостик и вызвать короткое замыкание во вторичной цепи системы зажигания. При этом происходит частичное или полное прекращение искрообразования. Если свечу очистить от нагара, то ее работоспособность восстанавливается. Поэтому одно из важнейших требований к свече - способность самоочищаться от нагара. Удаление нагара, если в продуктах сгорания нет несгораемых веществ, происходит при температуре 300-350 С - это нижний температурный предел работоспособности свечи.
Основной задачей высоковольтных проводов является передача электрических импульсов от катушки зажигания на свечи. Поэтому они должны: - выдерживать высокое напряжение (до 40 000 В), - передавать импульсы с небольшими потерями,
- обеспечивать минимум помех для радиоэлектронной аппаратуры, - иметь хорошую изоляцию для предотвращения утечек тока, - сохранять свои свойства в широком интервале температур — от минус 30С зимой до плюс 100С и более при работе двигателя летом. Современные провода состоят из токопроводящей жилы, изоляции (защитного слоя), металлических контактов и колпачков.
Основные неисправности проводов - разрыв электрической цепи и утечка тока. Разрыв электрической цепи происходит чаще всего в месте соединения металлического контакта провода с токопроводящей жилой и другими деталями системы зажигания, например при снятии провода, плохом соединении с выводами соответствующих элементов системы зажигания; окислении или разрушении жилы. Утечка электроэнергии происходит через загрязненные провода, свечи, крышку распределителя и катушку зажигания, а также при повреждении изоляции и колпачков провода. Сопротивление провода можно измерить с помощью тестера. Уровень помех, создаваемых высоковольтными проводами, можно оценить при помощи автомагнитолы. В процессе эксплуатации автомобиля прежде всего необходимо содержать провода чистыми и сухими. Для этого можно, например, периодически протирать бензином снятые с автомобиля крышку распределителя, катушки зажигания, изоляторы свечей и сами провода с колпачками. Хороший контакт в наконечниках предотвращает потерю энергии импульса, передаваемой к свечам. Поэтому желательно периодически проверять, хорошо ли вставлены наконечники в гнезда соответствующих элементов системы зажигания.Для предотвращения повреждений провода его рекомендуется снимать, начиная с колпачка, а не выдергивая за изоляцию.

4.Осветительное оборудование автомобилей: назначение, диагностика и техническое обслуживание. Международная система обозначения световых приборов. Электронные системы впрыска топлива.
Автомобильная светотехника - комплекс световой техники, использующийся для сигнализации и освещения. Автомобильное освещение монтируется в передней, в задней, а также в боковых частях транспортного средства в виде фар или фонарей. Установка может быть как выступающим элементом кузова автомобиля, так и спрятана. Основным назначением автомобильного освещения является: - Обеспечение освещения дорожного покрытия и пространства впереди после наступления темноты; - Обозначение транспортного средства, его габаритов и направления движения для других участников дорожного движения как в темное, так и в светлое время суток; - Предупреждение других участников дорожного движения о намерении водителя изменить скорость или направление движения. В основе автомобильного освещения лежит цветовая мнемоника, обозначающая красный цвет как опасность, жёлтый цвет - предупреждение, а белый цвет - нейтральность. Большое внимание уделяется нормированию характеристик автомобильных приборов освещения и световой сигнализации. В 1958 г. в рамках Комитета по внутреннему транспорту Европейской экономической комиссии при ООН (ЕЭК ООН) было подписано Соглашение о принятии единообразных условий официального утверждения оборудования и частей механических транспортных средств. В развитие этого Соглашения разрабатываются прилагаемые к нему Правила. Отечественные стандарты на автомобильные световые приборы разрабатываются с учетом требований Правил ЕЭК ООН. Разработке единых технических требований, предъявляемых к структурному составу осветительных и светосигнальных приборов, к их светотехническим характеристикам, способствовало развитие международных автомобильных перевозок. На соответствие Правилам ЕЭК ООН световые приборы проверяются в специальных светотехнических лабораториях. Автомобильные световые приборы, которые успешно прошли проверку на соответствие Правилам ЕЭК ООН, получают знак международного утверждения. Знак международного утверждения наносится на основной корпус светового прибора и представляет собой окружность, в которой проставлена буква и отличительный номер страны, выдававшей официальное утверждение.
Электронная система впрыска топлива. Карбюраторное питание бензиновых двигателей, безусловно, уступает системам питания с электронным дозированием топлива. Системы впрыска бензина более сложны из-за наличия большого числа прецизионных подвижных и электронных элементов и требуют более высокой квалификации обслуживающего персонала.
Топливные системы классифицируют по следующим признакам:
• по способу подачи топлива - непрерывный и прерывистый;
• по типу дозирующих узлов - плунжерные насосы, распределители, форсунки, регуляторы давления;
• по способу регулирования количества горючей смеси - пневматическое, механическое, электронное;
• по основным параметрам регулирования состава смеси - разряжению во впускной системе, углу поворота дроссельной заслонки, расходу воздуха.
Впрыск бензина позволяет более точно распределить топливо по цилиндрам из-за отсутствия добавочного сопротивления потоку воздуха на впуске в виде карбюратора и диффузоров. Более высокий коэффициент наполнения цилиндров обеспечивает получение более высокой мощности двигателя. При впрыске возможно большее перекрытие клапанов. Лучшая продувка и большая равномерность состава горючей смеси по цилиндрам снижают температуру деталей, что в свою очередь позволяет уменьшить октановое число топлива на 2—3 единицы, т. е. поднять степень сжатия без опасности детонации.
К недостаткам электронных систем впрыска топлива стоит отнести дорогостоящий ремонт и высокую чувствительность данных систем к качеству топлива.