Система электрооборудования автомобиля: Система электрооборудования автомобиля

Cистема электрооборудования автомобиля

Электрооборудование автомобиля или его бортовая сеть включает в себя комплекс компонентов. Это источники тока, потребители тока, элементы управления, электрическая проводка.

Источники тока

Рассматривая виды электрооборудования автомобилей, важно остановиться на источниках тока – аккумуляторной батарее (АКБ) и генераторе.

АКБ

АКБ – это устройство, которое используется для решения следующих задач:

1. Питания потребителей электрическим током (подачи электричества в бортовую сеть) – в дополнение к генератору при включенном двигателе или при выключенном двигателе.
2. Питания стартера.

На практике АКБ может помогать при запуске двигателя, питании электроэнергией фар, дворников, усилителя руля, участвовать в работе устройств, отвечающих за подогрев стекол и сидений, включение системы безопасности, аудиосистемы, GPS-навигации, климатической установки.

Батарея расположена в моторном отсеке автомобиля и крепится на специальной полке. Устройство АКБ объединяет несколько секций (аккумуляторных банок). Они представляют собой устройство для накопления энергии с целью её последующего использования. Состоят из блоков положительных и отрицательных электродов, которые подсоединяются к полюсному мосту через ушко.

На современном транспорте устанавливаются самые разные АКБ. Но в основе всех АКБ – взаимодействие металлов и жидкости или металла и геля (желе). Эта реакция возникает при замыкании контактов отрицательных и положительных пластин.

У популярных свинцово-кислотных аккумуляторов – положительно заряженные пластины сделаны из свинца, а отрицательно заряженные – из оксида свинца. В гелевых аккумуляторах также содержится силикагель из растворов кремниевых кислот (nSiO2·mh3O).

Достоинство гелевых аккумуляторов – высокий пусковой ток, минимизация рисков работы при поврежденном корпусе, длительный срок эксплуатации.

Зато у моделей, где металл взаимодействует с жидкостью, – более сильное противостояние риску перезаряду и более приемлемая стоимость.

Также ощутима большая стойкость АКБ с жидкой средой к низким температурам. Исключение – гелевые АКБ, изготовленные по технологии AGM (между пластинами дополнительно прокладывается стекловолокно).

Появившийся позднее свинцово-литиевых АКБ, но очень перспективный вариант – ионно-литиевые аккумуляторы.

Электролит у таких аккумуляторов – из органических растворителей с солями лития: кобальтат лития- LiCoO2, никелат лития (LiNiO2), литий-марганцевая шпинель LiMn2O4, а анод – из графита или углеродных композиций, например графена.

Генератор

Следующий важный элемент схемы электрооборудования автомобиля – это генератор.

Генератор – устройство для питания электротоком всех потребителей, подзарядки аккумуляторной батареи при работающем двигателе на средних и больших оборотах, у электромобилей выполняет роль статора (и называется статор-генератор). В последнем случае он не просто берёт на себя функцию корпусной детали для размещения рабочей обмотки. Он служит магнитопроводом для улучшения индуктивности рабочей обмотки и равномерного распределения силовых линий магнитного поля. Также статор-генератор отводит от нагревающихся обмоток чрезмерное тепло.

В автомобилестроении используются различные решения, но все они основаны на том, что это устройство переменного тока. Устройства постоянного тока в качестве автомобильных генераторов не применяются.

Традиционные элементы генератора переменного тока:

• Корпус генератора. Включает крышки, стянутые болтами, с вентиляционными окнами.
• Обмотка.
• Ротор. Создаёт вращающееся магнитное поле.
• Шкив привода.
• Ремень для передачи к генератору вращения от коленвала.
• Кронштейн крепления.
• Контактные кольца. Обеспечивают передачу к подвижным элементам от неподвижных (и в обратном направлении) напряжения, сигнала.
• Щетки. Важнейшие составляющие системы отвода и подвода тока. Ответственны за снятие напряжения с генераторного коллектора.
• Регулятор напряжения или реле-регулятор ограничивает вырабатываемое генератором напряжение. Неисправность регулятора чревата недозарядом или перезарядом АКБ.
• Вывод для подключения потребителей.
• Вывод для питания цепи амперметра и контрольных ламп на щитке приборов.
• Выпрямитель (выпрямительный блок, диодный мост). Преобразует переменный ток в постоянный (создаёт напряжение одинаковой величины).

В электроцепь генератор включается параллельно АКБ.

Потребители тока

Потребители тока представлены рядом систем. Это:

• Система зажигания. Необходима для создания и подачи искрового разряда к свечам зажигания у ДВС. Может быть:

– контактной (источник электроэнергии: при включении транспортного средства — аккумулятор, при езде генератором, распределитель зажигания – механическое устройство).

– бесконтактной (вместо механического распределителя стоит электронный коммутатор, он увеличивает мощность искры, крутящий момент ДВС на малых оборотах, ускоряет запуск двигателя в мороз, снижает расход топлива).

– микропроцессорной. Популярна у транспортных средств с инжекторным двигателем. Позволяет регулировать углы опережения зажигания (воспламенения горюче-топливной смеси в цилиндре ДВС до достижения поршнем верхней мёртвой точки).

Контрольно-измерительные приборы для контроля режима движения и технического состояния автомобиля. Главным образом, датчики скорости, частоты вращения коленвала, количества топлива в баке, напряжения бортовой сети.

Элементы управления

Приборы управления электрооборудованием автомобиля важны для обеспечения слаженной работы бортовой системы:

1. Электронные блоки управления (общее электрооборудование автомобиля, например, центральный блок управления, а также блоки управления отдельными агрегатами — двигателем, тормозной системой, подвеской).
2. Щитки предохранителей периферийных цепей. Устанавливаются защиты конкретных потребителей: цепей блока управления бортовой сетью, двигателем, системой контроля давления в шинах и т.д.
3. Блоки реле. Предназначены для замыкания-размыкания электроцепей. Используются для стыковки слаботочного выхода контроллера с нагрузкой резистивного внешнего характера. Одна из сфер применения — дистанционный контроль, удалённое взаимодействие с транспортными средствами.

Электрическая проводка

Электропроводка транспортных средств изначально делалась по однопроводной схеме: к потребителям питание подходит по одному плюсовому проводу. Вторым, минусовым, проводом при этом выступал корпус машины.

Но по мере развития автомобилестроения и активного применения пластика стали чаще использовать двухпроводные схемы (минусовой провод соединяется с кузовом в ближайшем месте). Фактически современная электропроводка автомобиля состоит из нескольких частей. Они могут быть включены в систему разными способами:

• Соединяться штекерными разъемами между собой.
• Устанавливаться на одном из блоков (монтажном блоке, блоке предохранителей).
• Соединяться шинами (мультиплексная проводка).

Электрооборудование автомобиля, электрическая система автомобиля – назначение, устройство.

Главная  »  Электрооборудование автомобиля

Электрооборудование автомобиля (другое наименование – электрическая система автомобиля) предназначено для выработки электрической энергии и питания различных систем и устройств автомобиля.

Электрооборудование автомобиля объединяет источники и потребители тока, элементы управления, электрическую проводку. Все конструктивные элементы электрооборудования объединены в бортовую сеть.

Источниками тока в автомобиле являются аккумуляторная батарея и генератор.

Аккумуляторная батарея предназначена для питания потребителей электрическим током при неработающем двигателе, запуске двигателя, а также работе двигателя на малых оборотах.

Основным источником электрического тока является генератор. Он обеспечивает питание электрическим током всех потребителей, а также зарядку аккумуляторной батареи.

Емкость аккумуляторной батареи и мощность генератора должны соответствовать мощности потребителей электроэнергии на всех режимах эксплуатации автомобиля, т.е. в системе должен поддерживаться энергетический баланс.

Потребителей энергии условно можно разделить на три группы: основные, длительные и кратковременные. Основные потребители энергии обеспечивают работоспособность автомобиля. К ним относятся: топливная система, система впрыска, система зажигания, система управления двигателем, автоматическая коробка передач, электроусилитель рулевого управления.

Длительные потребители – это система охлаждения, система освещения, системы активной безопасности, система пассивной безопасности, система отопления и кондиционирования, противоугонные системы, аудиосистема, система навигации.

К кратковременным потребителям относятся большинство систем комфорта, система запуска, свечи накаливания, звуковой сигнал, прикуриватель.

Элементы управления обеспечивают согласованную работу источников тока и потребителей электроэнергии. В системе используются следующие элементы управления: щитки предохранителей, блоки реле, электронные блоки управления. Они расположены, как правило, децентрализовано.

На современных автомобилях многие функции реле и выключателей возложены на электронные блоки управления, но полностью отказаться от этих устройств пока невозможно. Например, на блок управления бортовой сетью возложены следующие функции:

• контроль потребления энергии;
• контроль напряжения на клеммах аккумуляторной батареи и при необходимости повышение частоты вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу;
• регулирование нагрузки за счет отключения отдельных потребителей, в основном из числа систем комфорта;
• управление системой освещения, стеклоочистителями, обогревателем заднего стекла и др.

В бортовой сети автомобиля помимо традиционной электрической проводки используются мультиплексные системы – т.н. шины данных, обеспечивающие соединение электронных блоков управления между собой и передачу сигналов управления в цифровом виде.

Как работают автомобильные электрические системы

Электрическая система автомобиля чем-то похожа на систему кровообращения вашего тела тем, что в ней есть батарея (сердце), от которой электричество (кровь) течет по проводам (кровеносным сосудам) к частям, требующим его, прежде чем вернуться к батарее.

На самом деле аналогия еще ближе, если учесть, что, как и кровь, электрический ток течет только в одном направлении – от аккумулятора к питаемой части и обратно к аккумулятору через металлический корпус автомобиля.

Мало того, как кровь течет под давлением, так и электричество. Давление, при котором он течет, измеряется в вольтах, а количество протекающего электричества — в амперах, обычно сокращаемых до ампер, хотя эта цифра чаще выражается другой мерой, называемой ваттами.

Когда электричество течет, оно сталкивается с сопротивлением, когда провод может проводить меньше его (немного похоже на более узкий кровеносный сосуд), эффект, который измеряется в омах. Если это сопротивление слишком велико (другими словами, если провод слишком тонкий), выделяется тепло.

Это происходит в лампочке, где тонкая нить накала не может легко проводить электричество, и поэтому она раскаляется добела в газе, который не заставит ее гореть.

Какую роль играет батарея?

Аккумулятор накапливает электроэнергию, вырабатываемую генератором автомобиля, и распределяет ее по всему автомобилю к так называемым вспомогательным цепям автомобиля, включая фары. Другая основная цепь — это энергоемкая цепь зажигания, в которую входят свечи зажигания, а стартер имеет собственное соединение.

Большинство аккумуляторов рассчитано на 12 вольт и имеет ток от 200 до 1000 ампер в зависимости от размера автомобиля и возможных требований к электрической системе.

Вы можете увидеть, что аккумулятор имеет емкость 56 ампер/час. Это его емкость и означает, что он может подавать мощность в один ампер до 56 часов.

Как протекает ток?

Ток вытекает из батареи в одном направлении через ее положительную клемму и возвращается к ней через отрицательную клемму, также называемую клеммой заземления, потому что она заземлена на корпус автомобиля, поэтому не может ударить вас электрическим током. Такая установка называется системой возврата на землю.

Электричество течет по проводам разного цвета (и сопротивления), связанным вместе и протянувшимся по всей длине автомобиля. Это называется пишущий ткацкий станок.

Он очень сложный, от него через определенные промежутки времени отходят провода для соединения с компонентами, требующими питания.

Что такое полярность?

Большинство электрических деталей воспринимают ток, текущий к ним и от них только в одном направлении. Это называется полярностью, а электрическая система, в которой отрицательная клемма аккумулятора заземлена, называется системой отрицательного заземления.

При установке электрических компонентов на автомобиль проверьте, какая полярность у них (отрицательная или, наоборот, положительная). На устройстве должен быть переключатель, позволяющий выбрать правильную полярность для вашего автомобиля, чтобы не повредить компонент.

Почему фары тускнеют, когда я завожу машину?

Когда вы запускаете автомобиль, большая часть тока течет от аккумулятора непосредственно к стартеру автомобиля через специальный прочный соединительный кабель с меньшим сопротивлением. Это происходит потому, что для запуска двигателя требуется много ампер (возможно, до 200). Как следствие, огни автомобиля могут ненадолго погаснуть, поскольку им не хватает энергии.

Почему моя машина плохо заводится зимой?

Количество электроэнергии в аккумуляторе зависит от температуры наружного воздуха. При температуре около 0 градусов Цельсия батарея имеет примерно на 50% меньше энергии, чем обычно, и изо всех сил пытается обеспечить достаточную мощность для стартера, чтобы провернуть двигатель.

Что такое 48-вольтовая система?

По мере того, как современные автомобили становятся все более сложными и требуют больше электроэнергии для привода таких компонентов, как турбокомпрессоры и водяные насосы, а также электродвигателей, которые фактически будут приводить в действие автомобиль, и компьютерных систем, обеспечивающих автономное вождение, их электрические системы должны будут перейти с имеющегося 12 вольтового на более мощный с 48 вольтовым.

Однако для освещения автомобиля и дополнительных услуг, скорее всего, будет использоваться 12-вольтовая система, работающая параллельно.

Для чего нужны автомобильные предохранители?

Предохранители часто находятся за крышкой на приборной панели автомобиля, и если вы посмотрите на обратную сторону крышки, вы увидите график, показывающий, с какими электрическими компонентами они соединяются. Вы также увидите, что каждый из них имеет номинальную мощность, выраженную в амперах, которая соответствует нормальной номинальной мощности.

В случае, если ток, протекающий по проводу, преодолевает его сопротивление, или сам провод разрывается, что приводит к перегоранию лампочки или возникновению пожара, работа предохранителя состоит в том, чтобы «принести в жертву» себя, перегорая и размыкая цепь, тем самым предотвращая дальнейший ток от протекания.

Если энергия течет по контуру системы, почему сопротивление, с которым она сталкивается, не влияет на ее способность питать, например, две автомобильные фары с одинаковой интенсивностью?

Если бы энергия перетекала напрямую от одной лампочки к другой, сопротивление удвоилось бы, а ток уменьшился бы вдвое к тому времени, когда он достигнет второй лампочки, а это значит, что она будет гореть менее ярко. Компоненты, в которых ток течет от одного к другому, называются «последовательными».

Чтобы избежать этой проблемы, они соединены «параллельно» или бок о бок, так что в случае двух ламп ток течет непосредственно к каждой независимо, а не через одну к другой.

Почему электрика автомобиля не работает, пока я не поверну ключ зажигания?

Большинство компонентов вспомогательной цепи подключаются через замок зажигания, поэтому они работают только при повороте ключа. Это не позволяет им оставаться включенными и разряжать аккумуляторную батарею после того, как вы припарковали автомобиль и выключили двигатель. Исключение составляют боковые и задние фары, которые вам может потребоваться оставить включенными при определенных обстоятельствах.

Почему я могу включить радио без включения зажигания?

Потому что он загорается, когда вы поворачиваете ключ наполовину во вспомогательное положение. Он не потребляет много энергии, поэтому вы можете управлять им, не запуская двигатель.

Сколько стоит ремонт электрической системы автомобиля?

Персональные ссуды

Как LendingTree получает оплату?

LendingTree получает компенсацию от компаний на этом сайте, и эта компенсация может повлиять на то, как и где предложения появляются на этом сайте (например, порядок). LendingTree не включает всех кредиторов, сберегательные продукты или варианты кредита, доступные на рынке.

LendingTree получает компенсацию от компаний на этом сайте, и эта компенсация может повлиять на то, как и где предложения появляются на этом сайте (например, порядок). LendingTree не включает всех кредиторов, сберегательные продукты или варианты кредита, доступные на рынке.

Автор:

Обновлено: 2 ноября 2021 г.

Примечание редактора: Содержание этой статьи основано исключительно на мнениях и рекомендациях автора. Возможно, он не был проверен, заказан или иным образом одобрен кем-либо из наших сетевых партнеров.

Владение транспортным средством и его обслуживание могут быть дорогими — в идеале вы должны действовать на опережение и откладывать деньги в свой резервный фонд для покрытия непредвиденных расходов, но есть способы справиться с этим, даже если вы этого не сделали. В любом случае, когда электрическая система вашего автомобиля дает сбой, немедленно обратитесь к квалифицированному механику для диагностики. Это может спасти вас от застревания в дороге или от необходимости платить за более дорогой ремонт в будущем.

Расходы на ремонт электрической системы автомобиля

Как и в случае других видов ремонта, стоимость ремонта автомобильной электроники сильно различается в зависимости от типа автомобиля, его возраста и места проживания. В этой таблице показан диапазон цен на обычный ремонт электрической системы в ремонтной мастерской дилера:

Цена, которую вы платите за работу и запчасти, может быть ниже, если вы будете искать подходящего механика и сравнивать цены. Если ваш автомобиль находится на гарантии, вам могут потребоваться любые услуги по диагностике и ремонту, которые будут выполнены в выбранных ремонтных мастерских бесплатно. Всегда проверяйте гарантию перед оплатой ремонта автомобиля.

Как оплатить ремонт автомобиля

Ремонт электросистемы может произойти неожиданно, и у вас может не хватить средств на непредвиденные расходы. Если вам нужна помощь в оплате ремонта электрической системы вашего автомобиля, но у вас нет денег прямо сейчас, у вас есть несколько вариантов оплаты счета:

• Потребительский кредит
• Кредитная карта с начальной процентной ставкой 0%
• Альтернативный кредит до зарплаты

Индивидуальный кредит

Индивидуальный кредит — это единовременный кредит, который выплачивается фиксированными частями в течение определенного количества месяцев или лет. Годовая процентная ставка фиксируется на протяжении всего срока кредита. Как правило, срок кредита варьируется от одного до пяти лет, но может быть и больше. С необеспеченным личным кредитом вам не нужно будет предоставлять залог для его обеспечения.

Взять ссуду наличными можно по разным причинам, в том числе для оплаты ремонта электрооборудования вашего автомобиля. При традиционном личном кредите ваш кредит будет сильно взвешен, чтобы определить ваше право на получение кредита после подачи заявки. Более высокий кредитный рейтинг может помочь вам получить одобрение на более крупный кредит с более низкой годовой процентной ставкой. Субстандартным заемщикам могут быть предложены чрезвычайно высокие процентные ставки, если они вообще будут одобрены для личного кредита.

Ключом к ответственному использованию личного кредита является время, чтобы сравнить кредиторов. Например, вы можете пройти предварительную квалификацию по личному кредиту у разных кредиторов, чтобы увидеть ставки и условия, на которые вы можете претендовать, на онлайн-рынке личных кредитов LendingTree.

Pros

  Вы можете погасить стоимость ремонта предсказуемыми ежемесячными платежами.

  У вас есть легкий доступ к множеству кредиторов в Интернете.

  Быстрое финансирование делает его идеальным для срочного ремонта автомобилей.

Минусы

 Вы будете платить проценты за ремонт автомобиля.

  Платежи могут стать проблемой для вашего бюджета.

  Заемщики с плохой или даже справедливой кредитной историей не могут быть одобрены.

Начальная кредитная карта с годовой процентной ставкой 0%

С помощью начальной кредитной карты с годовой процентной ставкой 0% вы можете в течение ограниченного времени пользоваться беспроцентным финансированием для оплаты непредвиденных расходов на ремонт электрооборудования автомобиля. Предложение, как правило, на срок до 21 месяца. Если вы можете погасить остаток в течение этого времени, вы вообще избежите выплаты процентов.

Для одобрения кредитной карты с вводным предложением 0% годовых вам потребуется хорошая кредитная история. При покупке начальной кредитной карты с нулевой процентной ставкой ищите ту, у которой нет годовой платы или штрафной ставки.

Pros

 Вы избежите выплаты процентов, если полностью погасите остаток в течение ознакомительного периода.

 Возможно, вы сможете получать вознаграждения, например кэшбэк.

Минусы

 У вас есть ограниченное количество времени, чтобы оплатить счет за ремонт без процентов.

  Не все заемщики могут претендовать на этот вид финансирования.

  Снятие средств с вашей кредитной карты может повлиять на использование кредита и снизить ваш кредитный рейтинг.

Альтернативный кредит до зарплаты

Если у вас есть счет в банке или кредитном союзе со стабильной историей и прямой депозит вашей зарплаты, вы можете претендовать на альтернативный кредит до зарплаты (PAL). Национальная администрация кредитных союзов (NCUA) запустила программу PAL, чтобы предоставить заемщикам с далеко не идеальной кредитной историей альтернативу дорогостоящим кредитам до зарплаты.

Краткий обзор альтернативных кредитов до зарплаты
Сумма кредита	от 200 до 2000 долларов
Длина кредита	от 1 до 12 месяцев
Макс. годовых	28%
Максимальная комиссия	Регистрационный сбор в размере 20 долларов США

Проблема с PAL в том, что программа ограничена, и их может быть трудно найти. Проконсультируйтесь с вашим местным кредитным союзом: если они не предлагают PAL, они все равно могут предлагать небольшие, низкопроцентные персональные кредиты с более низкой годовой процентной ставкой, чем вы могли бы найти в традиционном банке.

Профессионалы

  Максимальная годовая процентная ставка составляет 28%, а плата за подачу заявки — 20 долларов США.

  Может быть доступен заемщикам с плохой кредитной историей или без кредитной истории.

Минусы

  Ограниченная доступность затрудняет поиск этих кредитов.

  Максимальная сумма кредита составляет 2000 долларов США.

Избегайте традиционных займов до зарплаты: Кредиторы до зарплаты имеют репутацию компаний, которые пользуются преимуществами потребителей, которые могут жить от зарплаты до зарплаты. Они обеспечивают быстрый доступ к финансированию без проверки кредитоспособности, но имеют астрономические процентные ставки и сборы.

По данным Бюро финансовой защиты потребителей, четыре из пяти заемщиков, получающих ссуду до зарплаты, пролонгируют свою ссуду в новую ссуду до зарплаты, что влечет за собой еще большие проценты и сборы. Это известно как долговая ловушка, и это может лишить заемщиков доступа к важнейшим банковским услугам в будущем, вызвав каскад штрафов и комиссий.

Двигаясь вперед: обслуживайте свой автомобиль и пополняйте свой резервный фонд

Лучший способ минимизировать расходы на ремонт — придерживаться рекомендованного производителем графика технического обслуживания и работать с механиком, который поможет вам быть в курсе возникающих проблем. Соблюдая плановое техническое обслуживание автомобиля, вы можете уменьшить вероятность того, что вас удивит дорогостоящий ремонт электрооборудования в будущем.

Не думайте, что ремонт электрической системы оплачивается по заводской или расширенной гарантии вашего автомобиля.