Меню

Источники потребители электрического тока автомобиле



Источники электричества

Источниками электрического тока в автомобиле являются аккумуляторная батарея (попростому — аккумулятор) и генератор.

Аккумуляторная батарея (рис. 3.1) обеспечивает снабжение электрическим током его потребителей при неработающем двигателе, а также при его работе на небольших оборотах.

Для ее размещения в моторном отсеке предназначена специальная металлическая полка, на которой она стационарно устанавливается.

Аккумуляторная батарея

Рис. 3.1. Аккумуляторная батарея:
1 — положительная пластина; 2 — сепаратор; 3 — отрицательная пластина; 4 — корпус батареи; 5 — крышка секции батареи; 6 — пробка наливного отверстия; 7 — положительная выводная клемма; 8 — соединительный мостик; 9 — межэлементная перегородка; 10 — опорные пластины

Как и любая батарея, аккумулятор имеет «плюс» и «минус» на соответствующих полюсах. Минусовой полюс соединен с кузовом автомобиля и обеспечивает, как говорят водители, «выход на массу». Плюсовой полюс соединен с элек- трической цепью автомобиля, по которой ток передается потребителям с помощью системы проводов.

Аккумуляторная батарея состоит из шести отдельных аккумуляторов, которые находятся в одном корпусе и последовательно соединены между собой в единую электрическую сеть. В каждом аккумуляторе протекают электрохимические процессы, в результате которых получается ток напряжением 2 В.

В общей сложности на полюсах аккумуляторной батареи образуется постоянный ток напряжением 12 В.

Аккумуляторная батарея имеет маркировку установленного образца. Например, маркировку 6СТ-60А нужно понимать следующим образом:

  • 6 — количество аккумуляторов в аккумуляторной батарее (для всех легковых автомобилей эта цифра неизменна);
  • СТ — тип аккумуляторной батареи (в данном случае — стартерная, позволяющая запускать двигатель с помощью мощного потребителя электроэнергии (стартера));
  • 60 — емкость аккумуляторной батареи, которая измеряется в ампер-часах (в рассматриваемом примере — 60 А⋅ч);
  • А — обозначение материала, из которого изготовлен корпус аккумуляторной батареи (в рассматриваемом примере — полипропилен).

Чем больше мощности требуется для запуска двигателя, тем большей емкостью должна обладать аккумуляторная батарея. Для стандартных «Жигулей» использовались батареи емкостью 55 А⋅ч. А вот для запуска дизельных двигателей такого аккумулятора может не хватить — им необходимо хотя бы 60-65 А⋅ч.

ПРИМЕЧАНИЕ
Средний срок службы новой аккумуляторной батареи при стандартных условиях эксплуатации — 2-3 года. Обычный гарантийный срок производителя — 12 месяцев.

Генератор — это источник электрического тока, обеспечивающий им всех потребителей при работе двигателя на высоких и средних оборотах (рис. 3.2). Кроме того, функцией генератора является подзарядка аккумуляторной батареи (при работающем двигателе). Без генератора аккумулятор очень быстро разрядится.

В электрическую цепь автомобиля генератор подключается параллельно аккумуляторной батарее (рис. 3.3). Следовательно, снабжать потребителей электрическим током и заряжать аккумулятор он будет только тогда, когда вырабатываемое им напряжение будет больше напряжения, выдаваемого аккумулятором.

Это происходит тогда, когда мотор автомобиля работает на оборотах выше холостых: напряжение электрического тока, который производится генератором, напрямую зависит от скорости вращения ротора генератора, имеющего привод от двигателя.

Генератор
Рис. 3.2. Генератор

Принципиальная электрическая схема генератора
Рис. 3.3. Принципиальная электрическая схема генератора:

1 — диоды выпрямительных блоков; 2 — обмотки статоров; 3 — обмотка возбуждения ротора; 4 — вывод клеммы; 5 — конденсатор; 6 — интегральный регулятор; 7 — вывод к клемме «Ш»

Иногда напряжение вырабатываемого генератором электрического тока может быть больше чем необходимо. Для предотвращения такой ситуации в автомобиле используется специальный прибор — регулятор напряжения. Он функционирует в паре с генератором, ограничивая напряжение производимого им тока в районе 13,6-14,2 В. Регулятор напряжения может быть вмонтирован в генератор или располагаться в моторном отсеке отдельно. На панели приборов любого автомобиля обязательно имеется красная лампочка заряда аккумуляторной батареи. Она всегда загорается при включении зажигания и гаснет после запуска двигателя.

Если же при работающем двигателе лампочка не погасла, это свидетельствует о проблемах в системе электропитания.

Источник

Источники и потребители тока в транспортных средствах. Стартер

date image2015-06-04
views image3958

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Электрооборудование обеспечивает работу большин­ства систем автомобиля и снабжает током потребите­ли электроэнергии.

К потребителям электрической энергии относятся:

  • система пуска двигателя (стартер);
  • система зажигания (у бензиновых и газовых дви­гателей; описание и работа этой системы рассмотре­ны в главе 2 настоящего издания);
  • система освещения (снаружи машины — фары и фонари, лампы освещения номерного знака, внут­ри — плафоны, лампы, освещающие приборный щи­ток, подкапотное освещение и т.д.);
  • система световой сигнализации (указатели поворо­та, стоп-сигналы, фонари заднего хода);
  • система звуковой сигнализации;
  • контрольно-измерительные приборы (амперметр, указатель температуры охлаждающей жидкости, сигнализатор включения стояночного тормоза и т.д.);
  • дополнительное оборудование (вентилятор, конди­ционер, стеклоочиститель, магнитола, прикуриватель, система обогрева заднего стекла, электростеклоподъ­емники, электронные системы, повышающие безопас­ность эксплуатации транспортного средства, а также многие другие приборы, которые вы можете подклю­чать через гнездо прикуривателя).

Работу всех перечисленных потребителей тока обес­печивают всего два источника электрической энергии: генератор и аккумуляторная батарея

Главный источник электроэнергии — генератор, приводимый в действие двигателем транспортного средства. Он преобразует механическую энергию дви­гателя в электрическую. Вал автомобильного генера­тора через ремень посредством шкива соединяют с вращающимся валом двигателя, и работающий дви­гатель «заставляет» генератор вырабатывать ток. Ге­нератор состоит из элементов, показанных на рисунке

Читайте также:  Катунь 510 нет регулировки тока

Устройство генератора: 1-корпус генератора; обмотка статора; 3-ротор; 4-ремень; 5-шкив привода генератора; 6-кронштейн крепления; 7-щетки; 8-регулятор напряжения; 9-контактные кольца; 10-вывод «30″ для подключения потребителей; 11- вывод «61″ для питания цепи амперметра и контрольных ламп на щитке приборов; 12-выпрямитель

Автомобильный генератор устанавливают на двига­теле на специальном кронштейне. Надежная работа генератора зависит от степени натяжения ремня привода (регламентируется заводом-изготовителем). Натяжение регулируется перемещением генератора в пазах кронштейна.

При работающем двигателе генератор питает элек­трическим током все потребители, а также подзаря­жает аккумуляторную батарею.

Как уже говорилось, генератор связан с коленчатым валом двигателя посредством ременной передачи. Следовательно, чем выше обороты двигателя, тем больше оборотов совершает ротор (вращающаяся часть) генератора. Напряжение, вырабатываемое гене­ратором, напрямую зависит от оборотов его ротора. Автомобильный двигатель, работая на повышенных оборотах, вполне может «заставить» генератор вырабатывать напряжение, превышающее необходимый предел. А это приведет к выходу из строя потребителей и порче электроцепей. Для ограничения выраба­тываемого генератором напряжения и поддержания его в установленных рамках используют регулятор напряжения. Он поддерживает постоян­ное напряжение вырабатываемого генератором тока при переменной частоте вращения коленчатого вала двигателя. Современные автомобили оборудованы ма­логабаритными бесконтактными микроэлектронными регуляторами напряжения, которые либо встроены в генератор и объединены в одном узле со щеткодержателем, либо установлены отдельно в подкапотном пространстве.

Аккумуляторная батарея — источник постоянного тока, предназначенный для пуска двигателя стартером, для питания прочих потребителей при неработающем двигателе.

Аккумуляторная батарея — второй источник электроэнергии. Она превращает химическую энергию в электрическую.

Оба источника энергии обеспечивают также зажига­ние рабочей смеси в цилиндрах бензиновых и газовых двигателей, т.е. работу систем зажигания этих двига­телей.

Источники электроэнергии связаны с потребителя­ми проводами. На автомобилях применяется однопроводная система, при которой положительные полюса источников и потребителей, работающих только на постоянном токе, соединены между собой изолиро­ванными проводами. Отрицательные же полюса со­единяются через металлические части автомашины, называемые «массой». Применение однопроводной си­стемы упрощает схему электрооборудования и позво­ляет существенно сэкономить на проводах.

Большинство электрических цепей защищено плав­кими предохранителями. Перед началом эксплуата­ции своего автомобиля выясните, где расположен блок предохранителей; если имеются предохранители, расположенные вне блока, определите их местонахож­дение. Кроме того, выясните номинал предохраните­лей и имейте их в запасе. Прежде чем заменить пе­регоревший предохранитель, следует отключить «мас­су» от аккумуляторной батареи и выяснить причину выхода его из строя.

Имейте в виду, что на большинстве современных ав­томобилей при отключении аккумуляторной батарей происходит автоматическая блокировка автомагнито­лы. При последующем подключении батареи магнито­ла не будет работать до тех пор, пока вы не введете специальный код. Загляните в руководство по эксплу­атации вашей машины к выясните, так ли это. При покупке автомобиля в автосалоне вам дадут этот код, но хранить его в машине не стоит. Кодирование про­водят для того, чтобы затруднить использование по­хищенной автомобильной аудиотехники. Если вы по­купаете машину «с рук», не забудьте выяснить у прежнего хозяина номер кода магнитолы.

Источник

Источники потребители электрического тока автомобиле

Тема лекции

Электрооборудование автомобиля.

Источники энергии. Система зажигания

Электрооборудование автомобиля представляет собой совокупность электрических приборов и аппаратуры, обеспечивающих нормальную работу автомобиля.

В автомобиле электрическая энергия используется для пуска двигателя, воспламенения рабочей смеси, освещения, Сигнализации, питания контрольных приборов, дополнительной аппаратуры и т.д. Электрооборудование автомобиля включаете себя источники и потребители тока. Для соединения источников и потребителей тока применяется однопроводная система. Вторым проводом является масса автомобиля (его металлические части), с которой соединяются отрицательные полюса электрических приборов. Питаются электрические приборы постоянным током напряжением 12 или 24 В (автомобили с дизелями).

Упрощенная схема общей электрической системы электрооборудования автомобиля и соединения приборов без учета их действительного расположения на автомобиле показана на рис. 6.1.

Источники тока обеспечивают электроэнергией все потребители автомобиля. Источниками тока на автомобиле являются генератор и аккумуляторная батарея. К источникам тока отнесены также и приборы их регулирования.

6.2 Генератор переменного тока

Генератор переменного тока – трехфазная 12-полюсная синхронная электрическая машина с блоком полупроводниковых выпрямителей – кремниевых диодов, преобразующих переменный ток в постоянный. При использовании данного генератора упрощается конструкция реле-регулятора, так как в этом случае не требуется реле обратного тока и ограничитель силы тока.

Генератор состоит из статора, ротора, двух крышек 2 и 13, вентилятора 7 и шкива 10. Сердечник 15 статора, являющийся магнитопроводом, набран из отдельных изолированных стальных пластин. На внутренней стороне статора имеется восемнадцать выступов, на которых установлены катушки. Они распределены на три фазы (группы) по шесть последовательно объединенных катушек, соединенных по схеме звезда (рис 6.2, б). Другие концы фаз клеммами 16 (рис 6.2, а) присоединены к блоку 17 кремниевых диодов выпрямителя. При этом каждая фаза связана с двумя диодами разной полярности (рис 6.2, б).

На валу 9 (рис 6.2, а) ротора напрессованы втулка 12, полюсные наконечники 14 и изоляционные втулки 18 контактных колец 1. На втулке между полюсными наконечниками расположена обмотка 6 возбуждения. Концы обмотки 6 припаяны к контактным кольцам, к которым прижимаются щетки 4, находящиеся в щеткодержателе 3. Одна щетка соединена с корпусом генератора, а вторая изолирована от него и соединена с клеммой Ш. Полюсные наконечники имеют по шесть полюсов разной полярности (М и 5), образующих двенадцатиполюсную магнитную систему.

Читайте также:  Электрический ток в металлах способ образования носителей

При вращении ротора магнитные силовые линии пересекают обмотку статора, возбуждая в ней ЭДС, переменную по величине и направлению. Обмотка 6 возбуждения генератора при пуске двигателя получает питание от аккумуляторной батареи, а во время работы двигателя – от выпрямителя. Генератор имеет три выводные клеммы положительную – для соединения с аккумуляторной батареей и нагрузкой, шунта Ш – для соединения с клеммой Ш регулятора напряжения; отрицательную – для соединения с корпусом автомобиля и регулятором напряжения.

6.3 Аккумуляторная батарея

Аккумуляторная батарея преобразует химическую энергию в электрическую.

Аккумуляторная батарея на автомобиле питает потребители электрического тока при неработающем или работающем с малой частотой вращения коленчатого вала двигателе. На автомобилях применяют свинцово-кислотные аккумуляторные батареи, обладающие небольшим внутренним сопротивлением и способные в течение нескольких секунд отдавать ток в несколько сот ампер, который необходим для пуска двигателя стартером. Аккумуляторная батарея характеризуется емкостью, т.е. количеством электрической энергии, которую может отдать батарея при разряде от полностью заряженного состояния до предельно допустимого разряженного.

Емкость аккумуляторной батареи измеряется в ампер-часах и зависит от ее конструкции, числа пластин, их толщины, материала разделителей пластин и других факторов.

6.4 Назначение системы зажигания, типы систем зажигания.

Система зажигания служит для воспламенения рабочей смеси (горючей смеси, перемешанной с остатками отработавших газов) в цилиндрах в соответствии с порядком и режимом работы двигателя.

На автомобилях с бензиновыми двигателями в зависимости от их назначения и класса применяются различные системы зажигания (рис. 6.4).

6.5 Принцип преобразования тока низкого напряжения в ток высокого напряжения

Ток низкого напряжения (12 или 24 В) преобразуется в ток высокого напряжения (20-30 кВ) в катушке зажигания. При замкнутых контактах прерывателя (рубильник – на рис. 6.5) первичная обмотка катушки зажигания питается током от АКБ (или генератора). Под действием тока в катушке возникает магнитное поле, которое воздействует и на вторичную обмотку (на рис. 6.5. ее выводы присоединены к вольтметру).

В момент размыкания рубильника ток в первичной обмотке прекращается, и магнитное поле исчезает. Изменение магнитного поля является причиной возникновения электродвижущей силы (напряжения) как во вторичной, так и в первичной обмотках. Скачок напряжения фиксируется вольтметром. Величина напряжения зависит от параметров катушки.

На автомобильных катушках зажигания первичная обмотка имеет около 300 витков, диаметр провода ≈ 1 мм, вторичная обмотка – около 25 тыс.витков, диаметр провода ≈ 0,1 мм. Такое соотношение позволяет получить нужное высокое напряжение на свечах зажигания.

Источник

Источники и потребители электрической энергии в автомобиле

На любом автомобиле огромное значение имеет степень обеспечения потребителей электрическим током. Его использование определяется как принципом действия двигателя внутреннего сгорания, так и необходимостью обеспечения комфортности и условий перевозки пассажиров и груза.

ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ.

В то же время не любой источник электрической энергии можно установить на автомобиле. Он должен быть компактным, достаточно мощным и иметь длительный срок эксплуатации. На автомобиле используется электрическая энергия постоянного тока, как наиболее оптимальная с точки зрения ее хранения и выработки. Однако постоянный ток имеет особенность, которая заключается в том, что полярность подсоединения потребителей к источникам постоянна.

Поэтому вся система электрооборудования автомобиля разведена только плюсовым проводом, а роль минусового провода выполняет кузов автомобиля. Это определяет ограничения на применение электродуговых сварочных агрегатов при проведении ремонтных кузовных и некоторых других работ. Возможно использование сварочных агрегатов полуавтоматического типа при обязательном отключении потребителей от источников тока.
К источникам электроэнергии относятся аккумуляторная батарея (АБ) и генератор постоянного тока (ГПТ).

Аккумуляторная батарея представляет собой коробку, которую можно снять и поставить. При этом необходимо учитывать посадочные размеры установочного гнезда. Она предназначена для хранения электрической энергии постоянного тока обеспечения ею потребителей при неработающем двигателе и как аварийная, при выходе из строя генератора. Она разделена на банки, внутри которых размещены специальные пластины, взаимодействие которых с электролитом, залитым в банку, обеспечивает появление и хранение электрического тока. Электролит – это серная кислота, разведенная дистиллированной водой до плотности 1,25 – 1,27 г/ см3.
Выведенные по краям АБ клеммы с обозначениями на них (+) или (-), дают возможность подключить к ним потребителей, не путая полярности. Аккумуляторные батареи маркируются следующим образом, например: 6СТ55П.

  1. 6 – количество банок
  2. СТ – батарея стартерного типа, с пусковым током более 200 А.
  3. 55 – номинальная емкость в А/ч.
  4. П – вид исполнения корпуса (пластмассовый).

Разряжать батарею более, чем на 50% нельзя, это приведет к необратимым процессам внутри нее. В процессе эксплуатации батарею необходимо подзаряжать (заряжать). При движении длительное (более 2 часов) время это происходит от работающего генератора. В стационарных условиях батарею можно зарядить с помощью специального зарядного устройства. Кроме того, при активном разряде и заряде батареи в электролите выкипает дистиллированная вода, которую необходимо доливать.

Читайте также:  Адаптер постоянного тока в переменный для автомобиля

Генератор представляет собой электрическую машину, которая приводится в движение — вращение его ротора — от двигателя. Он предназначен для выработки электрической энергии постоянного тока при работе двигателя и обеспечения этой энергией всех потребителей. Это основной вид выработки и потребления электроэнергии. При превышении выработанной электроэнергии над потреблением избыток направляется на подзарядку АБ.

К ним относятся:

  • Внешние световые приборы (ВСП)
  • Система зажигания
  • Система пуска двигателя
  • Контрольно-измерительные приборы и освещение салона, багажника и капота.
  • Стеклоочистители и стеклоомыватели.
  • Дополнительные электрические устройства.

Внешние световые приборы

К ним относятся:

Габаритные огни – спереди белого цвета, сзади красного цвета, немигающие.

Освещение заднего номерного знака – белого цвета, сзади, включается вместе с включением габаритных огней.

Фары ближнего и дальнего света. Цвет белый. Включаются поочередно (сначала ближний, затем дальний), только после включения габаритных огней. Могут мыть отдельными, объединенными в одну блок-фару, а также быть совмещенными в одной лампе, с разными нитями освещения.

Световые указатели поворота. Оранжевого цвета, мигающие, расположены спереди, сзади и по бокам. Могут выполнять дополнительную функцию – аварийная сигнализация, когда мигают одновременно все шесть световых указателей поворота.

Фонари сигналов торможения – сзади, два, немигающих, красного цвета.

Фонари заднего хода – сзади, один или два белого цвета, немигающие.
Дополнительно могут на некоторых автомобилях могут быть установлены противотуманные фары – спереди две, белого цвета, немигающие. Задний противотуманный фонарь, один, красного цвета, немигающий.

Система зажигания

Рабочая смесь в цилиндрах карбюраторного двигателя воспламеняется электрической искрой, которая проскакивает между электродами свечи зажигания. Воздушный промежуток между электродами свечи имеет боль-шое электрическое сопротивле-ние, поэтому между ними необходимо создать высокое напряжение, чтобы вызвать искровой разряд. Искровые разряды должны появляться при определенном положении поршней и клапанов в цилиндрах и чередоваться в соответствии с установленным по-рядком работы двигателя.

Эти требования обеспечиваются системой зажигания, состоящей из источников тока (аккумуляторная батарея и генератор), катушки зажигания, прерывателя-распределителя, конденсатора, свечей зажигания (по количеству цилиндров), выклю-чателя (замка) зажигания (имеет четыре положения), проводов высокого и низкого напряжения.

Замок зажигания, который имеет четыре положения: выключено, стоянка, зажигание, стартер. В замок зажигания вставляется ключ зажигания.

С помощью этого ключа зажигания можно выбрать режим использования автомобиля следующим образом.

В положении «выключено» ключ можно вынуть и вставить. Противоугонное (механическое) устройство включено. Автомобиль завести нельзя. Потребители электрической энергии по укороченной схеме, обеспечивающей потребности водителя при стоянке автомобиля, подсоединены к аккумуляторной батарее.

В положении «стоянка» на некоторых автомобилях ключ можно вынуть и вставить, а на некоторых это невозможно. Противоугонное (механическое) устройство выключено. Автомобиль завести нельзя. Потребители электрической энергии по укороченной схеме, обеспечивающей потребности водителя при стоянке автомобиля, подсоединены к аккумуляторной батарее.

В положении «зажигание» ключ вынуть нельзя. Это основное положение ключа, в котором он находится все время, пока работает двигатель. Автомобиль завести можно. Все потребители электрической энергии подсоединены, при неработающем двигателе к аккумуляторной батарее, а после пуска двигателя к генератору.

Положение «стартер» подпружинено так, чтобы после пуска двигателя ключ возвращался в положение «зажигание». После пуска отпущенный ключ возвращается в положение «зажигание», где находится все время, пока двигатель работает. Возврат ключа обязателен, так как скорость вращения стартера значительно меньше, чем скорость вращения маховика после пуска двигателя. Если маховик и стартер останутся в зацеплении, это может привести к выходу из строя стартера.

Поворот ключа на небольшой угол вызывает вращение стартера и пуск двигателя. Для того чтобы остановить двигатель ключ необходимо повернуть в положение «стоянка» или «выключено».

Система пуска двигателя

Она обеспечивает пуск двигателя с помощью стартера, приводящего во вращение маховик КШМ при обязательной подаче электрической энергии на катушку зажигания и далее по цепи.
Если система пуска двигателя не обеспечивает его пуск по причинам, связанным с разряженностью АБ, двигатель можно запустить резервным способом. Таких способов может быть несколько:

  • При помощи другой АБ
  • При помощи нескольких лиц, толкающих автомобиль
  • При помощи буксирующего автомобиля
  • На спуске с толчка.

Контрольно-измерительные приборы

К ним могут быть отнесены КИП, устанавливаемые в стандартном исполнении:

  • Спидометр
  • Указатель уровня топлива
  • Указатель температуры охлаждающей жидкости
  • Указатель давления масла
  • Указатель заряженности аккумуляторной батареи
  • Лампа (лампы в виде стрелок) сигнализирующая о включении световых указателей поворота (мигает)
  • Лампа, сигнализирующая о включении габаритных огней (ближнего света)
  • Лампа, сигнализирующая о включении дальнего света
  • Лампа, сигнализирующая о включении стояночного тормоза (мигает) и неисправности тормозной системы (горит).

Дополнительные электрические устройства

К ним можно отнести:

  • Звуковой сигнал
  • Освещение панели приборов управления
  • Радиоприемник, магнитола и т.п.
  • Электростеклопакет
  • Выдвижные антенны и т.д.

Источник