Электрооборудование автомобиля

Введение

 

Электрооборудование автомобиля

Каждый  современный автомобиль, как отечественного, так и иностранного производства, оснащается электрооборудованием. К  этим «компонентам» машины можно  отнести и осветительные приборы, и охранную сигнализацию, и акустику, и, конечно, систему запуска двигателя. Иными словами электрооборудование  автомобиля предназначается для  его непосредственной работоспособности  и для обеспечения комфорта водителя и пассажиров во время поездки. Откуда же берется электрическая энергия  в «железном коне» и как  она используется? 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приборы освещения и  сигнализации

Приборы освещения и сигнализации это  потребители тока, к которым электрический  ток с напряжением 12 вольт подается при включении соответствующего переключателя, находящегося в салоне автомобиля.

Приборы освещения необходимы при движении автомобиля в темное время суток  и в условиях недостаточной видимости. Они обозначают габаритные размеры  транспортных средств, обеспечивают освещение  дороги и внутренних пространств  автомобиля.

Приборы освещения включают в себя:

  фары (блок-фары), задние фонари, лампы освещения номерного знака, лампы освещения салона автомобиля, лампу освещения подкапотного пространства, лампу освещения багажника. 

 

  Рис.1 Блок-фара

1 - корпус; 2 - отражатель; 3 - рассеиватель; 4 - лампа ближнего-дальнего света; 5 - лампа габаритного света; 6 - лампа указателя поворота

Блок-фара (рис. 1) состоит из корпуса, отражателя и рассеивателя. Внутри нее в специальном гнезде установлена лампа, имеющая два режима работы - ближнего и дальнего света фар. Управление режимами работы фар производится из салона автомобиля с помощью переключателя. Также в фаре находится лампа габаритного света, которая включается для обозначения размеров машины. В этом же общем корпусе располагается и лампа указателя поворота. 

 

  Рис. 2 Задний фонарь (правая сторона)

1 - стоп-сигнал; 2 - световозвращатель; 3 - фонарь заднего хода; 4 - габаритный фонарь; 5 - указатель поворота

  Задние фонари (рис. 2) имеют лампы габаритного света, которые включаются вместе с передними габаритными огнями. Там же находятся лампы стоп-сигналов, указателей поворота и заднего хода.

Приборы сигнализации служат для информирования других водителей и пешеходов  обо всех изменениях направления  движения автомобиля, его торможениях  и остановках, а также для предупреждения об опасности.

К приборам сигнализации относятся:  передние и задние указатели поворотов, бортовые повторители указателей поворотов, лампы стоп-сигналов,  лампы включения заднего хода,  звуковой сигнал.

  При включении кнопки (клавиши)  аварийной сигнализации, передние  указатели поворотов, боковые  повторители указателей и задние  указатели работают в прерывистом  режиме одновременного «моргания». Это сигнал предупреждения других  участников движения о неприятностях  с автомобилем или водителем.

Контрольно-измерительные  приборы.

Контрольно-измерительные  приборы служат для контроля за работой смазочной системы и охлаждения двигателя, наличия топлива в баке и заряда аккумуляторной батареи. К ним относятся указатели давления масла, температуры охлаждающей жидкости, уровня топлива в баке, амперметр и аварийные сигнализаторы пониженного давления масла и перегрева двигателя. Все указатели смонтированы на щитке приборов. Их датчики расположены в зоне измеряемых показателей.

 

Указатель давления масла - манометр служит для определения давления масла в смазочной системе двигателя. Он состоит из датчика 6 (рис. 3, а) и указателя 1. В датчик входит корпус с диафрагмой 4 и ползунковый реостат 5. Подвижный контакт реостата соединен с диафрагмой. Когда давление в магистрали смазочной системы двигателя увеличивается, диафрагма прогибается и перемещает подвижный контакт реостата изменяя его сопротивление.

Электромагнитный  указатель 1 состоит из корпуса с  экраном, предотвращающим влияние  посторонних магнитных полей, трех катушек 3, подвижного постоянного магнита  со стрелкой 2, укрепленной подвижно на оси, и неподвижного постоянного  магнита для установки стрелки  на нулевое деление шкалы.

При протекании тока по катушкам создается  результирующее магнитное поле. Взаимодействуя с этим магнитным полем, стрелка  с подвижным постоянным магнитом устанавливается в определенное положение, соответствующее подвижному контакту реостата 5 датчика или  давлению масла в магистрали смазочной  системы двигателя.

Устройство указателя температуры  охлаждающей жидкости (рис. 3,б) аналогично устройству указателя давления масла.

Рис 3. Указатели давления масла (а) и температуры охлаждающей жидкости (б): 1 - указатель, 2 - стрелка, 3 - катушка, 4 - диафрагма,  5 - реостат,  6 - датчик, 7 - постоянный магнит, 8 - пружина, 9 - терморезистор, 10 - корпус.

Датчик  указателя температуры представляет собой терморезистор 9 - полупроводниковую  шайбу, установленную в металлическом  корпусе 10. Сопротивление шайбы меняется в зависимости от изменения ее температуры. Изменение температуры  охлаждающей жидкости вызывает резкое изменение сопротивления датчика, что вызывает изменение тока в  катушках указателя, и результирующее магнитное поле поворачивает постоянный магнит со стрелкой 2 на деление шкалы, соответствующее температуре охлаждающей  жидкости.

Аварийные сигнализаторы предупреждают водителей о недопустимом повышении температуры жидкости в системе охлаждения и падения давления масла в смазочной системе двигателя. В них входят датчик и сигнальная лампа на щитке приборов.

 

Рис 4. Аварийный сигнализатор:

  а, б - давления масла, в - температуры охлаждающей жидкости;

1 - сигнальная лампа, 2 - датчик, 3 - диафрагма, 4 - пружина, 5 -контактное устройство, 6 – биметаллическая

 

 

Датчик  сигнализатора аварийного давления масла (рис. 4, а, б) состоит из корпуса, диафрагмы 3, пружины 4 и контактного устройства 5. При отсутствии давления в магистрали смазочной системы двигателя диафрагма выгибается под действием пружины в сторону от контактов и лампа загорается (рис.4, а). При нормальном давлении масла диафрагма выгибается в противоположную сторону, размыкает контакты и сигнальная лампа гаснет (рис. 4, б).

Датчик  аварийного сигнализатора перегрева  двигателя (рис. 4, в) установлен в верхнем бачке радиатора. Он состоит из корпуса с латунной гильзой, в которой находятся два контакта 5. Неподвижный контакт соединен с «массой», а подвижный контакт закреплен на упругой биметаллической пластине 6, изолированной от «массы». Снаружи биметаллическая пластина соединена через зажим с сигнальной лампой 1.

При нормальной температуре охлаждающей  жидкости контакты датчика разомкнуты. Если температура жидкости выше расчетной, биметаллическая пластина изогнется  настолько, что контакты замкнутся  и включат в электрическую  цепь сигнальную лампочку.

Указатель уровня топлива

Рис 5. Указатель уровня топлива: а - указатель, б - датчик, в - схема работы;  1 - стрелка,2 - катушка, 3 - постоянный магнит, 4 - ползунковый реостат, 5 - корпус, 6 - поплавок с рычагом, 7 - левая катушка, 8 - резистор, 9 - ползунок.

Устройство  указателя уровня топлива (рис. 5, а) аналогично устройству описанных выше указателей давления масла и температуры охлаждающей жидкости. Датчик указателя (рис. 5, б) представляет собой реостат 4, смонтированный в металлическом корпусе 5. Реостат изменяет сопротивление в зависимости от уровня топлива в баке, поскольку его подвижный контакт (ползунок) соединен с рычагом, на конце которого установлен поплавок 6. Сила тока и магнитное поле левой катушки 7 (рис. 5, в) зависят от положения ползунка 9 реостата. При полном баке обмотка реостата 4 включена полностью, а сила тока в левой катушке незначительна. В этом случае результирующее магнитное поле всех катушек повернет стрелку с магнитом на отметку «П» (полный бак).

По  мере уменьшения уровня топлива в  баке сила тока левой катушки увеличивается, так как сопротивление реостата 4 уменьшается и результирующее магнитное поле катушек перемещает стрелку указателя в сторону нулевой отметки. Резистор 8 включен в цепь катушек как тепловой компенсатор.

Амперметр

 

 Рис 6. Амперметр:

1 -латунная шина, 2-постоянный магнит, 3 - якорь, 4 - стрелка,

5-контактный  винт, 6 - генератор, 7 - аккумуляторная  батарея

 

 

Амперметр (рис. 6) служит для контроля за зарядом аккумуляторной батареи и работой генератора Амперметр включают в электрическую цепь последовательно. Он состоит из корпуса, латунной шины 1, постоянного магнита 2, якоря 3 с осью, стрелки 4 и шкалы. Стрелка закреплена с якорем на оси.

Когда ток в латунной шине отсутствует, якорь расположен вдоль постоянного  магнита и удерживает стрелку  у нулевого деления шкалы. При  протекании электрического тока по латунной шине якорь устанавливается вдоль  созданных магнитных силовых  линий вокруг шины, поворачиваясь  вместе со стрелкой на определенный угол.

Величина  направления угла поворота стрелки  с якорем зависит от силы направления  тока в шине. Если стрелка отклоняется  к знаку «+», значит батарея заряжается, а если к знаку «-» - разряжается.

Механический спидометр 

 

рис 7. Устройство спидометра:

1-приводной вал 

2-постоянный магнит

3-термомагнитный шатун 

4-катушка

5-экран- магнитопровод

6-пружина

7-вал стрелки

8-шкала

9-стрелка

10-привод счетчика пройденного  пути

 

 

предназначен для информировании водителя о скорости движения автомобиля. Спидометр состоит из приводного вала, постоянного магнита, экрана магнитопровода, картушки, пружины, стрелки с валом, шкалы и привода одометра. Скорость автомобиля спидометром определяется по частоте вращения ведомого вала коробки переменных скоростей (КПП). Для этого на хвостовике вала нарезается косозубая шестерня, в зацепление с которой входит привод спидометра, соединённый со спидометром гибким валом, передающим крутящий момент.

При вращении приводного вала механического спидометра, к которому подсоединяется тросик привода, начинает вращаться постоянный магнит. При его вращении в картушке, находящейся вокруг магнита и соединённой со стрелкой валом, за счет силовых линий магнита пронизывающих картушку, начинает образовываться вихревой ток. Чем больше скорость вращения магнита, тем большей силы вихревые токи. Под воздействие магнитного потока магнита и вихревых токов картушки последняя поворачивается, преодолевая упругость пружины, поворачивая вал со стрелкой. Следовательно, угол поворота катушки зависит от величины магнитного потока, зависящего от частоты вращения постоянного магнита и упругости пружины. Магнитный экран является магнитопроводом усиливающим магнитное поле пронизывающее катушку. При изменении температуры окружающей среды, увеличивается сопротивление картушки, что приводит к снижению с илы вихревых токов. Для предотвращения влияния окружающей среды применяется магнитный термошунт, прижат к магниту. При увеличении температуры снижается его магнитопроводность, что приводит к шунтированию части магнитного потока, который уменьшается. Это приводит к увеличению магнитного потока пронизывающего картушку и, следовательно, к повышению силы вихревых токов. Погрешность механического спидометра составляет порядка 5%. При изменении температуры допускается погрешность 2% на каждые 10 градусов Цельсия.

 

 

 

 

 

Список использованных источников:

1. Жолобов Л.А. Устройство и техническое обслуживание автомобиля.- Ростов-на-Дону,   2007г.

2. Круглов С.М.

Все о легковом автомобиле. Ростов-на-Дону, Феникс,- 2005

3. Устройство и эксплуатация автотранспортных средств. М., 2006