Как устроена электрика автомобиля

Электрика автомобиля: краткое обучение для автолюбителя

Электрический ток

Современный автомобиль не может работать без электричества. При помощи электрического тока происходит зажигание рабочей
смеси в бензиновых двигателях, пуск двигателя стартером, приводятся в действие световая и звуковая сигнализация, контрольно-измерительные
приборы, освещение и дополнительное оборудование. Кроме того, тенденции мирового автомобилестроения в последнее время направлены на все более
широкое применение электрической тяги в автомобилях (гибридные силовые установки, топливные элементы и электромобили).

Для получения электрической энергии на автомобиле устанавливают источники электрического тока- генератор и аккумуляторную батарею.
Аккумулятор используется для пуска двигателя и для питания электроприборов при неработающем двигателе. Генератор питает электрооборудование автомобиля при работающем двигателе, и, кроме того, подзаряжает аккумуляторную батарею. Генератор превращает механическую энергию от вращения коленвала в электрическую, а аккумулятор- химическую энергию в электрическую.

Генератор и аккумулятор относятся к источникам электрического тока, все остальные электроприборы автомобиля являются его потребителями. Источники и потребители электрического тока соединяются между собой с помощью проводников, в качестве которых, как правило, служит медный провод. Провод обязательно должен находиться в изоляции во избежание замыкания с другими проводниками и, как следствие, перегорания электроприборов.

Все материалы по электропроводности делятся на проводники и непроводники (изоляторы). Не вдаваясь в дебри физики, просто отметим, что в проводниках
находится большое количество свободных электронов, которые хаотично движутся. При приложении электрического напряжения к проводнику свободные электроны начинают двигаться в одном направлении, создавая электрический ток. В изоляторах же свободных электронов практически нет, поэтому и ток создавать нечем. К проводникам относится большинство металлов, уголь, водные растворы щелочей и кислот. К изоляторам- резина, пластмассы, стекло и т.п.

Замкнутая и разомкнутая цепь

Если источник тока, провода и потребители соединить между собой в замкнутый контур, то мы получим электрическую цепь, по которой потечет электрический ток. Характерной особенностью электрической цепи на автомобиле является то, что одним из проводов служит масса (металлические части кузова автомобиля), а другим проводом служат изолированные провода. Поэтому такая электрическая цепь называется однопроводной.

Между полюсами (выводами) любого источника тока существует электрическое напряжение (обозначается U), измеряемое в вольтах. Сила электрического тока (обозначается I) измеряется в амперах. Всякий проводник и потребитель создает сопротивление электрическому току (обозначается R), которое измеряется в омах. Между этими тремя величинами существует зависимость, которую выражает знаменитый закон Ома: I = U / R. Работа электрического тока, выполненная за 1 секунду, называется мощностью. Мощность измеряется в ваттах и обозначается P. Мощность можно рассчитать по формуле P = U * I. Электрический ток, проходящий через проводник, нагревает его. Количество выделяемого при этом тепла зависит от силы тока, сопротивления и времени прохождения тока.

Однопроводная электрическая цепь автомобиля

На автомобилях приборы электрооборудования питаются постоянным током. Постоянным называется ток, который движется в проводнике только
в одном направлении, в отличие от переменного тока, который движется в проводнике попеременно то в одном, то в другом направлении.
В каждом источнике постоянного тока различают два полюса: положительный (+) и отрицательный (-). Условно считают, что постоянный ток в цепи движется
от положительного полюса к отрицательному. На автомобилях отрицательный полюс источника тока соединяют с массой (если, конечно, кузов металлический).

Потребители или источники тока могут быть соединены между собой последовательно или параллельно. При последовательном соединении отрицательный полюс одного источника тока соединяют с положительным полюсом другого. В результате такого соединения общее напряжение будет равно сумме напряжений всех источников тока. При параллельном соединении источников тока соединяют между собой одноименные полюса- положительные с положительными, отрицательные с отрицательными. При таком соединении общее напряжение будет таким же, как у одного источника тока, а сила тока увеличится во столько раз, сколько источников тока соединены между собой.

При последовательном соединении потребителей весь ток проходит через каждый потребитель. Если выйдет из строя один из потребителей, обесточивается вся цепь. При параллельном соединении ток, разветвляясь, поступает к каждому потребителю отдельно. В этом случае выход из строя любого потребителя не влияет на работоспособность остальных.

Последовательное соединение источников Параллельное соединение источников

Магнетизм и электромагнетизм

Все знают, что такое магнит. Также все замечали, что магниты притягивают к себе стальные предметы не только при непосредственном соприкосновении, но
и на расстоянии, что свидетельствует о наличии вокруг них магнитного поля. Каждый магнит имеет два полюса, которые условно называют северным (N) и южным (S). При сближении одноименных полюсов двух магнитов они отталкиваются, а при сближении разноименных полюсов- притягиваются.

Магнитное поле, созданное вокруг магнитов, состоит из магнитных силовых линий, направленных от северного полюса к южному. С удалением от магнита величина магнитного поля уменьшается.

Магнитное поле вокруг проводника с током

Если через проводник пропустить электрический ток, то вокруг него создается кольцевое магнитное поле без выраженных полюсов. Если же проводник свернуть в виде спирали, то при прохождении по нему тока магнитное поле образует на концах спирали полюса- северный и южный. Если в середину такой катушки поместить стальной сердечник, то образуется электромагнит, имеющий все свойства обычного магнита (очень наглядно это показано в мультфильме “Ивашка из дворца пионеров”, где главный герой с помощью электромагнита расправляется с Кащеем Бессмертным).

Простейший электромагнит

Магнитное поле электромагнита можно увеличивать или уменьшать, изменяя силу тока или количество витков катушки. С увеличением силы тока или количества витков электромагнита увеличивается его магнитное поле.

Если проводник с током поместить в магнитное поле магнита (электромагнита), то в результате взаимодействия магнитных полей проводника и магнита проводник будет выталкиваться, т.е. электрическая энергия будет превращаться в механическую. На этом явлении основана работа электродвигателей.

Принцип работы генератора Принцип работы электродвигателя

Для превращения механической энергии в электрическую используют явление электромагнитной индукции. Если замкнутый проводник вращать в магнитном поле, то в проводнике возникает электрический ток. Величина тока зависит от длины проводника, скорости пересечения,плотности магнитного поля и угла, под которым пересекаются магнитные силовые линии. На этом явлении основана работа генератора.

Вы, конечно же обратили внимание, что картинки практически одинаковы? Не удивляйтесь, это свидетельство обратимости электрических машин. Обратимость электрических машин — одинаковое устройство преобразователей электрической энергии в механическую и механической в электрическую. Таким образом, электрические машины взаимозаменяемы: любой электродвигатель может использоваться в качестве генератора и наоборот. Приоритетная функция электрической машины определяет её конструктивные особенности, вследствие которых обратимость становится неравномерной. Говоря по-русски, электрогенератор будет работать лучше, чем используемый в качестве генератора соответствующий по размерам электродвигатель, и наоборот.

Обозначения на электрических схемах

Обозначения на схемах электрооборудования автомобиля, как правило, интуитивно понятны. Но, для общего развития, не мешает знать и некоторые специфические условные обозначения.

Обозначения на электрических схемах

Источник статьи: http://avtonov.info/elektrika-avtomobilja-kratkoe-obuchenie-dlja-avtoljubitelja

Автомасла и все, что нужно знать о моторных маслах

Электрооборудование автомобиля: устройство и виды

Электронные устройства автомобиля используют энергию от различных источников и затем преобразуют ее в энергию другого вида, например, свет или движение. Но все устройства не могут функционировать без постоянной подачи электроэнергии.

Все оборудование автомобиля можно условно разделить на три группы:

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

К первой группе принадлежат устройства, без которых функционирование автомобиля невозможно в принципе. Это система запуска двигателя, осуществления подачи топлива и другие.

Ко второй группе относятся чуть менее важные устройства, делающие его эксплуатацию более комфортным. Это печка, кондиционер, система безопасности и другие.

К последней группе относят устройства подачи сигнала, прикуриватель, свечи накалывания и другие.

Виды электрооборудования автомобиля

Аккумулятор

Играет важную роль в устройстве транспортного средства. Благодаря АКБ все электрические устройства могут функционировать. Он осуществляет накопление электроэнергии и передает ее всем подключенным устройствам.

Корпус аккумулятора сделан из антикислотного пластика. Внутри находится шесть секций, сделанных из пластика. Внутренние элементы между собой соединяются специальными мостами, корпус накрывается пластиковой крышкой. На ней находятся два отвода, необходимые для присоединения к ним клемм. Сам же аккумулятор находится под капотом автомобиля.

Электрический генератор

Он существенно отличается от электрического двигателя и по назначению, и по функциям, не стоит их путать. Генератор создает энергию путем вращения через ременную передачу. Имеет две обмотки, что помогает стабилизировать получаемое напряжение.

Стартер

Это тоже своеобразный электродвигатель, который совершает обороты от получаемой энергии аккумулятора. Задача стартера – начальный старт всего транспорта, для этого он создает искру, от которой воспламеняется топливо и запускается двигатель.

Повышающая катушка

Имеет ферромагнитный сердечник и две обмотки, на одной из них находится меньше витков, чем на другой. Это необходимо для получения электромагнитного поля, которое создается на другой стороне витков и имеет большее напряжение. Когда напряжение подается на катушку, она дает искру.

Противоугонная сигнализация

Некоторыми автопроизводителями устанавливается по умолчанию, но чаще автовладельцам приходится заботиться о безопасности машины самостоятельно. Может быть звуковой, световой или комплексной.

Получает питание от аккумулятора, способна реагировать на любые методы механического воздействия:

• Взаимодействие с замками или стеклами,
• Попытки перемещения автомобиля,
• Снятие колес.

Поскольку от правильного монтажа и дальнейшей работоспособности автосигнализации зависит сохранность транспортного средства, лучше доверить ее установку специалистам http://auto-bezopasnost.ru, способным выполнить все работы на профессиональном уровне.

Электрическая свеча

Создает искру в самом двигателе благодаря подключенным проводам с напряжением. В цилиндре двигателя находятся электроды, которые и создают искру. Между свечой и катушкой расположен распределитель, он подает энергию на свечу, благодаря чему, она может создать искру в необходимое время.

Система электрооборудования

Обеспечивает требуемое количество света во время движения автомобиля при недостаточном уровне освещения. Сюда входят фары, лампочки освещения салона, багажника и другие.

Световая сигнализация

Отвечает за создание и передачу световых сигналов другим участникам транспортного потока о действиях водителя, о смене направления движения. Эта система включает в себя передние и задние лампочки, фонари и боковые поворотники.

Фары предназначены для освещения дороги и передаче информации водителю о возможных препятствиях. Все автомобили имеют симметрично расположенные пары фар – спереди и сзади. Передняя пара может выполнять сразу несколько функций:

• ближний и дальний свет,
• габаритные огни и пр.

По бокам авто находятся поворотные сигналы.

Ближний свет необходим для переключения при замечании движения встречного транспорта. Он способен достаточно освещать дорогу и при этом не слепить водителей встречных автомобилей.

Дальний свет светит намного ярче и дальше, его можно использовать если нет транспорта, движущегося навстречу. С помощью поворотных ламп водитель автотранспорта может передать информацию и своих намерениях повернуть вправо или влево, развернуться.

Источник статьи: http://prem-motors.ru/elektrooborudovanie-avtomobilya-ustroystvo-vidyi/

Электрооборудование автомобиля

Совокупность систем и приборов, потребляющих электрический ток от его источников, составляют электрооборудование автомобиля. Все важные функции, такие как, запуск двигателя, поджег топлива, система сигнализации и освещения, и многие другие, осуществляются с помощью электроэнергии. Приборы присоединяются к источнику одним проводом (это — положительный полюс), а вторым заземляются на металлических частях корпуса авто (отрицательный полюс). Ток в приборах проходит под напряжением 12 вольт (для бензинового двигателя) и 24 вольта (для дизельного).

Приборы электрооборудования автомобиля

В автомобиле вырабатывают и генерируют электрический ток комплекс приборов электрооборудования. В него входят:

Генератор – состоящий из трех фаз, агрегат с электрическим активатором. Он призван перерабатывать производимую мотором механическую энергию в электрический ток. При включенном двигателе, он обеспечивает направленный ток в приборы и заряжает аккумулятор. Он состоит из:

— статора, индуктирующего на катушке ток

— ротора. Он встроен в шарикоподшипниках, которые получают вращательный импульс от коленвала, проходящий по обмотке электрический ток создает магнитную силу, индуцирующую электриеский ток на катушке статора.

Аппарат регулировки вольтности. Коленвал работает с непостоянной частотой. Чтобы напряжение не скакало, нужен стабилизатор. При скачках напряжения, якорь вибрирует, заставляя электрическую цепь прерываться, включая и выключая из нее добавочное звено, стабилизируя необходимое постоянство в цепи. Для предотвращения искрения применяют дроссель. Поддержание постоянного напряжения может осуществляться с помощью микроэлектронных регуляторов.

Итак, с помощью генератора аппарата достигается независимость постоянного напряжения от переменчивости вращения коленвала.

Батарея аккумулятора. Он питает приборы при не запущенном моторе. В ней происходит преобразование энергии химических реакций в электрическую энергию. Благодаря низкому сопротивлению, он может быстро отдавать большой силы ток в стартер, для пуска двигателя.

Одна из основных параметров аккумулятора является его ёмкость – энергию, которую он отдает в период от полной зарядки до абсолютной разрядки. С возникновением изменений в батареи (изношенности, уменьшение количества кислоты и др.), ёмкость уменьшается.

Корпус представляет собой пластмассовый короб, со встроенными последовательно соединенными электродами, разделенными изолирующими стенками. Каждая секция снабжена резьбовой воронкой, для проверки и доливания аккумуляторной жидкости. Как и любая другая батарея, имеет два противоположных полюса (+ и -).

Химически активный элемент аккумулятора (кислота) требует соблюдения правила безопасности. Запрещается близко подносить источник открытого огня. Избегайте попадания электролита на кожу и в глаза.

Основное электрооборудование в авто

Электрический автостартер

Обычно электростартер потребляет ток в 12 вольт, на мощных двигателях ставят второй аккумулятор, увеличивая напряжение вдвое. Сила пока в цепи соответственно падает (ведь оно обратно пропорционально напряжению), что уменьшает ненужный перегрев проводки.

Зажигание

Сама система состоит из:

— катушки, увеличивающей напряжение до 20 киловольт. Представляет собой, обмотанные медной проволокой, стальные пластины. Алюминиевый остов наполнен маслом, создающим защиту катушке. Снаружи присоединено сопротивление, синхронизирующее подачу тока с частотой вращения коленвала.

— распределитель, состоящий из устройства прерывания и замыкания подачи тока на цилиндры. Крайние электроды соединены со свечами, а срединный подсоединен проводами к катушке зажигания. Через центральный электрод ток поступает к ротору. Есть на каркасе распределителя конденсатор и регулятор, предназначенные для защиты от чрезмерного нагревания и увеличения показателя напряжения. Вал распределителя получает вращательные импульсы от шестерни насоса, который, в свою очередь, начинает вращаться с началом оборотов коленвала.

— датчик. По разные стороны от щели данного прибора расположены элемент и магнит, с постоянным магнитным полем, а внутри расположен замыкатель. Суть работы этой конструкции заключается в создании магнитных импульсов, которые, после подачи на коммутатор, преобразовываются в электрические.

— коммутатор. Выключает цепь при размыкании прерывателя, преобразовывает магнитные импульсы в электрические с помощью обмотки.

— свечи. Подают искру в цилиндр двигателя. Имеют маркировку. Чаще всего используют неразборную ее разновидность, отличающейся высокой степенью надежности и эксплуатационного срока.

— выключатель. Он связан с сигнализацией и препятствует случайному включению стартера при запущенном моторе.

Совокупность осветительных приборов

Основным призванием данных элементов автомобиля служит: освещение полосы дороги и прилегающего пространства ночью и в непогожие дни, ограничение и демонстрация очертаний транспортного средства, оповещение о своих намерениях (сигнальная функция).

Принято использование в освещении разных цветов света: красный — для сигнализации об опасности, желтый – предупредительный и белый – в нейтральных ситуациях. Цвет света регламентируется стандартами ООН.

Благодаря созданию технологии компьютерного контроля, разработчики имеют возможность использовать в своих моделях многообразие форм и конструкций дизайна осветительных элементов. К ним относятся: фонари и фары, приборы освещения внутри автомобиля, лампы света различных конструкций приборов, выключатели, датчики, предохранитель.

Фара – это лампа, с направленным световым пучком. Устанавливается в переднем сегменте машины для освещения пути. Обычно имеют механизм изменения направления светового пучка, необходимого для предотвращения ослепления водителя встречного транспорта. Так называемый, дальний свет переключается на ближний (световой поток направляется вниз). С появлением особых видов фар, с компьютерной регулировкой интенсивности и направления света, отпадает необходимость ручного переключения света.

Фонари габаритные. Только белого цвета. Очерчивает габариты авто и предупреждает о намерении начать движение.

Противотуманники. Его расширенный световой поток усиливает освещенность полотна дороги, особенно в затуманенных условиях, обильном дождевом потоке, обильном снегопаде. Однако, днем при плохой видимости, не рекомендуется включать основные фары. Это приводит к ослеплению, отраженным от тумана, светом. А при ясной погоде ночью, не стоит использовать его наряду с дальним светом – это уменьшат дальность освещения.

Есть еще пара видов переднего освещения – внедорожное (в быту его еще называют «люстра», устанавливают на крыше) и фара – искатель, с мощным световым потоком, запрещено использование в населенных пунктах и при встречном движении (только для ориентировки в безлюдных зонах).

К световому освещению автомобиля относятся также:

— фонари дневного света и боковые

— стоп – огни, фонарь обгона

— проблесковые маячки устанавливаются на спец технике.

Система сигнализации

Включает в себя поворотники, стоп – сигнал торможения и обратного хода, шумовые сигналы звукомчё.

Измерительно – контрольные элементы

Это лампы уровня горючего в баке, температуры антифризов, давления масла, потенциала аккумулятора, тормозной жидкости. Также, к ним относятся датчики контроля заслонки, освещения, раздаточной коробки, обогрева стекол и другие. Все они выведены на панель приборов в салоне.

Источник статьи: http://elm327.club/remont-i-obsluzhivanie-avto/elektrooborudovanie-avtomobilya.html