Основное назначение электрооборудования автомобиля
В двигателе, механизмах, агрегатах и системах автомобиля с помощью электрической энергии осуществляется большинство рабочих процессов.
У современных двигателей – организация рабочего процесса впрыска топлива и управление моментом его воспламенения (опережением зажигания), пуск двигателя, освещение дороги перед автомобилем и пространства внутри салона, сигнализация об изменении направления движения и о начале торможения, модуляция давления (жидкости или воздуха) в антиблокировочной тормозной системе, перераспределение давления в исполнительных тормозных устройствах левого и правого бортов в противобуксовочных системах, приведение в действие контрольно-измерительных приборов и устройств встроенной диагностики, в том числе цифровых щитков приборов и маршрутного компьютера, приведение в действие устройств жизнеобеспечения в кабине (салоне) и устройств для создания комфорта (вентилятор, отопитель, кондиционер, радио или магнитофон, устройство облегчения пуска двигателя).
Также в последних разработках автомобилестроителей просматриваются следующие перспективы по модернизации электрооборудования автомобиля: управление индикаторными или автоматическими системами предотвращения столкновений, бесконтактным развертыванием средств пассивной защиты (пневмоподушек безопасности), навигационными маршрутными компьютерами, электрическим рулевым управлением с переменным передаточным отношением в зависимости от скорости движения без участия водителя (активный круиз контроль), автоматическое управелиние автомобилем при его парковке без участия водителя (ассистент помощи при парковке) и т.д.
В современных автомобилях количество электрической и электронной аппаратуры постоянно растет. Предполагается, что стоимость электрического и электронного оборудования составит 25...30% стоимости автомобиля.
Для питания всех электрических приборов и аппаратуры необходимы мощные источники электрической энергии. В систему электрооборудования автомобиля входит весь комплекс электрических приборов и аппаратуры, в том числе источники тока.
По назначению все электрооборудование автомобиля подразделяется на две группы:
1. источники тока, обеспечивающие электроэнергией всех потребителей;
2. потребители тока, к которым относятся системы и устройства (топливоподачи, зажигания, пуска, освещения, сигнализации, безопасности и комфорта), управляющие перечисленными процессами.
Как правило, на легковых и средних грузовых автомобилях для питания электрооборудования используется постоянный ток напряжением 12 В, на тяжелых грузовых автомобилях – 24 В. В перспективе предполагается использование напряжений 36 и 48 В, что позволит при увеличении числа и мощности потребителей экономить медь для электропроводки, поскольку при повышении напряжения не нужно увеличивать сечение проводов.
Все приборы автомобильного электрооборудования подключаются параллельно источникам тока и друг другу. На автомобилях применяют однопроводную схему системы электрооборудования. Второй провод образуют металлические детали – корпус («масса»). Как правило, с корпусом соединены отрицательные полюсы источников тока.
В комплекс автомобильного электрооборудования входят устройства энергетического обеспечения, устройства обеспечения безопасности движения и облегчения труда водителя. Каждое устройство содержит системы и группы элементов, органически связанные между собой рабочими процессами, а именно:
- систему электроснабжения – генератор, аккумуляторную батарею и регулятор напряжения;
- систему пуска двигателя внутреннего сгорания – стартер, аккумуляторную батарею, реле автоматического управления процессом пуска, для специальных автомобилей – устройства предпускового подогрева для облегчения пуска двигателя в условиях низких температур;
- систему зажигания – катушку зажигания, свечи, прерыватель распределитель, коммутатор, высоковольтные провода с наконечниками; для новых и перспективных систем – технические средства с использованием микропроцессорных цифровых элементов, обеспечивающих снижение расхода топлива и токсичности отработавших газов;
- коммутационные устройства – выключатели, переключатели, реле, блоки предохранителей, разъемы, соединители и т.д.;
- систему информации и контроля режима движения, состояния автомобиля и его агрегатов – средства встроенной диагностики (датчики скорости, давления, температуры и датчики, обеспечивающие работу автоматических электромеханических исполнительных элементов) и устройства отображения режимной информации;
- систему освещения и сигнализации – фары, указатели поворотов, габаритные фонари, освещение номерного знака, щитки приборов салона автомобиля;
- систему электроприводов, отопитель, вентилятор, стеклоподъемники, стеклоочистители, опрыскиватели стекол, антенны, зеркала заднего вида, блокировка дверей;
- систему обеспечения электромагнитной совместимости автомобильного электрооборудования с другими системами, в том числе системами связи;
- электронные системы управления агрегатами и механизмами – исполнительные механизмы приводов, топливоподачи, сцепления, тормозных механизмов, работающих в режиме антиблокировки или противобуксовки, локаторные системы предотвращения столкновений и развертывания средств пассивной защиты и др.