Чтобы получить электроэнергию на автомобиле, без которой современная машина работать не может, на ней устанавливают генератор и аккумуляторную батарею. С помощью электрического тока происходит зажигание рабочей смеси в бензиновых и газосмесительных двигателях, пуск двигателя стартером, работает световая и звуковая сигнализация, освещение, контрольно-измерительные приборы. Генератор превращает механическую энергию в электрическую, а аккумуляторная батарея– химическую энергию в электрическую. Аккумуляторная батарея состоит из шести свинцово-кислотных аккумуляторов и является химическим источником постоянного тока, питая электрическим током приборы электрооборудования автомобиля, когда не работает двигатель, а также при работе двигателя на малой частоте вращения коленчатого вала и при пуске двигателя стартером.
Устройство и принцип действия кислотных аккумуляторов. Простейшим аккумулятором является емкость (банка), в которую опущены две свинцовые пластины и залит электролит – раствор серной кислоты и дистиллированной воды. Чтобы аккумулятор мог отдавать ток, его предварительно заряжают, пропуская через него электрический ток от источника постоянного тока. В этом случае в аккумуляторе произойдет разложение серной кислоты, один из электродов (анод) окислится и покроется слоем перекиси свинца – аккумулятор зарядится. Аккумулятор заряжают до тех пор, пока из всех его емкостей (банок) не начнут выделяться пузырьки газов. При отключении постороннего источника тока и включении аккумулятора на внешнее сопротивление в цепи пойдет ток. Обратный процесс называется разрядкой аккумуляторной батареи. При разрядке аккумулятора химические процессы будут противоположны тем, которые наблюдались при его зарядке. При зарядке и разрядке аккумуляторной батареи плотность электролита меняется. По плотности определяют степень разряженности и заряженности батареи. Все аккумуляторы батареи размещаются в одном баке, разделенном внутренними перегородками на шесть ячеек. Собранную батарею помещают в отделение бака и закрывают крышкой. В крышке имеются два отверстия для выхода полюсных штырей и для заливки электролита. Отверстия закрыты пробками с вентиляционными отверстиями для выхода газов, которые образуются во время работы батареи.
Устройство и принцип действия генератора. Генератор служит для питания всех потребителей электрооборудования автомобиля и для заряда аккумуляторной батареи при работающем двигателе. Он состоит из двух основных частей: неподвижной – статора и вращающейся – ротора, а также выпрямительного блока, щеток, электронного регулятора напряжения, двух крышек, стягивающихся стяжными болтами, и приводного шкива с вентилятором и конденсатором.
Статор состоит из сердечника и катушек обмотки переменного тока. Ротор состоит из вала, на котором напрессована втулка с обмоткой возбуждения и электромагнитных полюсных наконечников, создающих под действием обмотки возбуждения магнитное поле. Обмотка возбуждения питается постоянным током от возбудителя постоянного тока. Магнитное поле ротора пересекает обмотку статора и индуктирует в ней электродвижущую силу переменного тока.
П р и н ц и п д е й с т в и я г е н е р а т о р а. Когда включается зажигание, на щитке приборов загорается контрольная лампочка, которая сигнализирует о том, что в обмотку возбуждения ротора поступает ток от аккумуляторной батареи. Протекающий по обмотке возбуждения ток создает вокруг полюсов ротора магнитный поток, который, проходя через зубцы статора, меняется по силе и направлению. Переменное напряжение и ток, индуцированные в обмотке статора, выпрямляются выпрямительным блоком, и для питания потребителей уже идет постоянный ток, снимаемый с клеммы генератора.
В это же время с общего вывода дополнительных диодов подается выпрямленное напряжение для питания обмотки возбужденного ротора. Если работающий генератор исправен, то напряжение на клемме и напряжение на общем выводе дополнительных диодов будет равным. В этом случае в контрольную лампочку щитка ток не поступает и она не горит. Если лампочка будет гореть, значит, генератор неисправен: либо он вообще не дает напряжения, либо оно ниже напряжения, которое дает аккумуляторная батарея.
Когда частота вращения ротора увеличится и напряжение генератора превысит 13,7–14,5 В, с помощью регулятора напряжения поступление тока в обмотку возбуждения регулятора прекращается. Когда напряжение генератора вновь падает, регулятор снова пропускает ток в обмотку возбуждения и процесс повторяется. Так как этот процесс протекает с большой частотой, напряжение генератора остается практически постоянным – от 13,7 до 14,5 В. Напряжение в цепи системы энергообеспечения контролируется вольтметром, расположенным на щитке приборов.
Крепится генератор к двигателю болтами и приводится в движение клиновым ремнем, идущим от коленчатого вала.
Стартер. Для пуска двигателя служит стартер. Он представляет собой электродвигатель постоянного тока, питающийся от аккумуляторной батареи через выключатель зажигания. Стартер состоит из блоков привода, обмотки и коллектора. В блоке обмотки и коллектора расположен держатель щеток, в котором находятся контактные щетки. Контактные щетки изнашиваются медленно, но постоянно и их, как и щетки генератора, время от времени нужно менять. Стартеры различных производителей имеют разную мощность, на что следует обращать внимание при замене.
Контрольно-измерительные приборы. Их применяют для контроля за работой системы смазки, заряда аккумуляторной батареи, наличия топлива в баке, системы охлаждения. К ним относят указатели температуры охлаждающей жидкости, уровня топлива в баке, давления масла в баке, аварийные сигнализаторы давления масла и температуры воды, амперметр.
Чтобы двигатель работал нормально, необходимо контролировать температуру охлаждающей жидкости в полости охлаждения и корректировать ее с помощью указателя температуры. Указатель температуры состоит из датчика, укрепленного в головке цилиндров, и самого указателя температуры, который находится на щитке приборов. Основными деталями датчика являются корпус, термистер, изготовленный в виде диска, и пружина. Проводимость термистера изменяется с изменением температуры, увеличиваясь при повышении температуры, и уменьшаясь при охлаждении.
В указателе температуры охлаждающей жидкости имеются три катушки: одна – последовательно включена с термистером, а две другие – через резистор соединены с массой. Сопротивление этих двух катушек практически не меняется, поэтому сила тока также постоянна. Стрелка указателя закреплена на оси вместе с постоянным магнитом, который находится под действием результирующего магнитного поля катушек. При измерении температуры охлаждающей жидкости магнит со стрелкой отклоняются под действием изменившегося результирующего поля. В случае, если температура охлаждающей жидкости превышает установленный уровень, срабатывает аварийный сигнализатор, который состоит из датчика, устанавливаемого в верхнем бачке радиатора, и сигнальной лампы на щитке приборов. Датчик состоит из корпуса с латунной гильзой, в которой размещен неподвижный контакт, соединенный с массой, и подвижный контакт, закрепленный на упругой пластине.
Биметаллическая пластина изолирована от массы и соединена с зажимом снаружи корпуса. Провод от зажима соединен с сигнальной лампой на щитке приборов. При нормальной температуре охлаждающей жидкости контакты датчика разомкнуты. При температуре, выше расчетной, пластина изгибается, замыкает контакты и включает лампу сигнализатора.
Для контроля за уровнем топлива в баке предназначен указатель уровня топлива, состоящий из датчика и указателя. Датчик находится на топливном баке и состоит из реостата,
расположенного снаружи бака, и поплавка с рычагом, находящегося внутри бака. При уменьшении уровня топлива сопротивление, включаемое реостатом, уменьшается, а при увеличении – увеличивается. Устроен указатель аналогично указателю температуры охлаждающей жидкости. Сила тока и магнитное поле левой катушки зависят от положения ползунка реостата. При полном баке обмотка реостата включена полностью, сила тока в левой катушке будет небольшой. Результирующее магнитное поле трех катушек повернет магнит со стрелкой на отметку: «П» (полный бак). Если уровень топлива уменьшается, уменьшается и сопротивление. Сила тока левой катушки увеличивается, и результирующее магнитное поле переместит магнит со стрелкой в сторону нулевой отметки.
Указатель давления масла в системе смазки двигателя состоит из датчика и указателя. Датчик состоит из корпуса с диафрагмой, крышки и ползункового реостата, который связан с диафрагмой. При увеличении давления под диафрагмой она прогибается, а вместе с ней перемещается по реостату и подвижный контакт, изменяя сопротивление. Устройство указателя схоже с устройством указателя температуры охлаждающей жидкости. Для уменьшения влияния температуры на точность показания прибора одна из катушек соединена с массой через резистор, который является температурным компенсатором.
Сигнализатор аварийного давления масла состоит из контрольной лампочки на щитке приборов и датчика, состоящего из корпуса, диафрагмы, контактного устройства, пружины и изолированного вывода. Если давление в системе смазки падает ниже установленного предела, контакты смыкаются и загорается лампочка. При повышении давления диафрагма прогибается, контакты размыкаются и лампочка гаснет.
Для контроля заряда аккумуляторной батареи применяют амперметр, который показывает силу зарядного и разрядного тока в амперах и включается в цепь аккумулятор – генератор последовательно.
Основными частями амперметра являются корпус, латунная шина, контактные винты, постоянный магнит, якорь с осью, стрелки и шкалы. Стрелка закреплена на оси вместе с якорем. Якорь под действием искусственного магнита при отсутствии тока в шине удерживается вдоль него, а стрелка находится у нулевого деления шкалы. При прохождении электрического тока по латунной шине якорь стремится установиться вдоль созданного вокруг шины магнитного потока, поворачиваясь на определенный угол вместе со стрелкой. Размер и направление угла поворота якоря со стрелкой зависят от силы и направления тока в шине.
Если стрелка амперметра отклоняется к знаку «+», батарея заряжена, отклонение к знаку «-» говорит о разряде.
Система освещения и световой сигнализации. В систему освещения автомобиля входят фары, подфарники, задние фонари, указатели поворотов, фонари заднего хода, фонари
сигнализации открытых дверей, лампы освещения щитка приборов и вещевого ящика, плафоны освещения салона, контрольные лампочки, лампочки освещения багажника. Предназначена система освещения для обеспечения движения автомобиля в темное время суток.
Для предупреждения других участников дорожного движения об изменении направления движения автомобиля, о его торможении и остановке служит система световой сигнализации автомобиля, в которую входят передние сигнальные фонари, которые могут быть частью блок-фар, задние сигнальные фонари, являющиеся частью задних фонарей, боковые повторители сигналов поворота, электронное реле-прерыватель и выключатели. У отражателей сигнальных фонарей поворота оранжевый цвет, у стоп-сигналов – красный. Правые и левые указатели поворота включаются рычагом, расположенным под рулевым колесом. При этом все правые и левые сигнальные и контрольные лампочки горят мигающим светом за счет элекронного реле-прерывателя, включенного в электрическую цепь.
После выхода автомобиля из поворота рычаг включения под рулевым колесом автоматически возвращается в исходное положение. Когда контрольная лампочка в комбинации приборов мигает с удвоенной частотой, т. е. более 60 или 120 раз в минуту, значит, реле-прерыватель не исправно или не горит одна из сигнальных ламп.
При вынужденной остановке на проезжей части дороги из-за неисправности автомобиля нажатием специальной кнопки включается аварийная сигнализация. Она включается при любом положении ключа выключателя зажигания, так как ее цепь проходит, минуя этот выключатель. Значит, прерывистым светом будут гореть сразу все сигнальные лампы указателей поворотов, а также сигнальная лампа в комбинации приборов.
Автомобиль: 1001 совет, Виктор Барановский
|
