Перегрев статорных обмоток возможен от многих причин, основные из которых:
перегрузка двигателей но время работы или запуска при повышенной нагрузке;
нарушение вентиляции (крылатки вентилятора обломаны, движение воздуха нарушено, что предотвращает отбор тепла у двигателя и, следовательно» ведет к перегреву обмоток, сердечника и корпуса статора);
значительное изменение напряжения сети (при повышении напряжения выше нормы происходит повышенный нагрев активной стали сердечника статора, теплом которого перегреется обмотка; при снижении сетевого напряжения ниже номинального, повыситься ток в обмотке статора н вызовет ее перегрев).
Местный перегрев обмотки статора можно определить по таким признакам: неодинаковый ток в фазах обмотки или двигатель сильно гудит и работает с пониженным вращающимся моментом, что является признаком виткового замыкания в обмотке статора.
Автомобиль и электрооборудование
Современный автомобиль является средством транспорта и состоит из таких основных конструктивных блоков как несущий кузов, ходовая часть, силовой агрегат с двигателем и трансмиссией, система управления и, конечно же, электрики.
Электричество и автомобиль – два неразделимых понятия, тесно взаимосвязанных уже на протяжении более чем ста лет, с самого момента создания первой самодвижущейся конструкции.
Любой автомобиль обладает функциями, осуществление которых возможно лишь при помощи электроэнергии.
К числу таких важнейших функций можно отнести воспламенение топливной рабочей смеси в цилиндрах карбюраторных и инжекторных двигателей внутреннего сгорания, запуск двигателя, освещение дорожного пространства перед машиной и внутреннее освещение в салоне, световая индикация шкал приборов и различных сигнальных устройств, габаритные огни и т.д.
Основные потребители электроэнергии в автомашинах дополняются разнообразными электротехническими устройствами вспомогательного назначения, такими, как «дворники», сигналы звукового оповещения, радиооборудование и многими другими.
Питание всех электрических устройств и приборов осуществляется от источников тока. Весь комплекс электрических механизмов и приборов, включая источники электроэнергии, в совокупности образует систему автомобильного электрооборудования.
Аккумуляторная батарея, или сокращенно АКБ, состоит из блока свинцово-кислотных модулей-аккумуляторов постоянного тока (обычно в состав АКБ входит шесть таких модулей), представляя собой химический источник электроэнергии, служащий как для запуска двигателя посредством электростартера, так и для питания электрооборудования при незапущенном либо работающем на малых оборотах коленчатого вала в двигателе.
Автомобильный электрогенератор предназначен для обеспечения током всех электротехнических и электронных приборов и устройств автомашины при работе двигателя в режиме как средней, так и высокой частоты вращения коленчатого вала.
Автомобильные двигатели карбюраторного типа оборудованы системой зажигания, которая может быть контактной или бесконтактной.
Современные автомобили оснащаются бесконтактной электронной системой зажигания, выгодно отличающейся целым рядом существенных преимуществ перед морально устаревшей контактной системой.
К основным из таких достоинств можно причислить: увеличенный потенциал напряжения, поступающего на вторичную обмотку катушки зажигания; увеличенную мощность и большую продолжительность искрового разряда; контакты прерывателя не подлежат износу; повышенный срок эксплуатации свечей зажигания; более полное сгорание рабочей топливной смеси в цилиндрах автомобильного мотора; облегченный запуск двигателя; значительно более высокая приемистость и экономичность.
Надежный запуск двигателя может быть обеспечен лишь при частоте вращения коленчатого вала не менее 60-80 об/мин.
Достигнуть столь высокой скорости вращения вручную, при помощи давно ставшей достоянием истории заводной рукоятки, попросту невозможно, поэтому для запуска используется специальное устройство в виде электрического стартера, обеспечивающего водителю возможность пуска двигателя непосредственно из салона автомобиля.
Современные автомобили оснащаются специальными электрическими устройствами, препятствующими созданию в процессе работы систем автомобиля пульсирующих магнитных полей, генерирующих помехи, которые усложняют радио- и телевизионный прием. Минимизация воздействия помех обеспечивается посредством экранирования элементов в составе системы зажигания.
Кроме того, двигатель соединен с массой автомобиля через специальную плетеную из медных жил гибкую шину, а под головки болтов крепления устанавливаются шайбы – «звездочки», за счет чего обеспечивается хороший контакт между узлами и агрегатами.
С целью устранения радиопомех каждый провод высокого напряжения надежно «окутан» толстым слоем изолирующей оболочки из полихлорвинила, а система зажигания в целом комплектуется сопротивлением 6-12 кОм.
Надежность эксплуатации автомобиля, степень его экономичности, активной и экологической безопасности во многом зависят от безупречного функционирования системы электрооборудования.
Электрические цепи автомобиля, крепление батареи
Электрические цепи автомобиля служат для распределения тока между отдельными приборами и в соответствии со множеством потребителей они очень разветвлены. Полное представление об электрооборудовании автомобиля дает общая электрическая схема.
Электросеть автомобиля в основном выполняется однопроводной, отрицательный полюс источников тока в Европе соединяется с массой.
При размещении аккумуляторной батареи следует добиваться того, чтобы она соединялась но возможности коротким проводом со стартером и располагалась в легкодоступном месте. По соображениям безопасности батарею не следует располагать слишком близко к переднему краю автомобиля. Кроме того, следует предусмотреть то, чтобы от выделяющихся паров кислоты и газов не корродировали детали кузова. Для этого они должны быть защищены или закрыты. Крепление должно быть настолько прочным, чтобы при испытании на удар аккумуляторная батарея не отрывалась. Общепринятое в настоящее время нижнее крепление с приваренным или привинченным держателем в достаточной степени удовлетворяет этому требованию. Лучше всего, чтобы аккумуляторная батарея опиралась на выступ брызговика переднего колеса или на прикрепленный к нему кронштейн или на передний щит отсека двигателя, если для этого имеется место.
Обычно не все ответвления электрических цепей защищают предохранителями. Основные потребители энергии группируют таким образом, чтобы можно было обойтись 8—10 предохранителями, а дополнительные потребители энергии (радиоприемник, противотуманные фонари и др.) защищают по отдельности. Некоторые приборы, например фары, часто не защищают, поскольку опыт эксплуатации показывает, что выходят из строя они редко, а в случае возникновения неисправности ее легко найти (например, повреждение нитей лампы). Если фары все-таки решено защитить, то предохранитель должен быть предусмотрен для каждой нити. Блок предохранителей следует располагать в легкодоступном месте салона или в отсеке двигателя. Блок должен иметь маркировку, информирующую о защищаемых цепях, чтобы ею можно было воспользоваться при поиске причины отказа. В настоящее время блок предохранителей объединяют с колодкой диагностики и размещают в отсеке двигателя, кроме того, в этом месте имеется хороший доступ к реле. Выбор предохранителя (5,8 или 15 А) зависит от тока, потребляемого прибором, который является определяющим и при выборе сечения электропроводов. Зная обычное для автомобиля напряжение бортовой сети, равное 12 В, можно легко вычислить потребляемый ток.
Автоматы перегрузки, применяемые в США взамен плавких предохранителей, в Европе по соображениям стоимости не получили распространения.
Что такое «автоэлектрика»?
Электрика автомобиля — это его управляемость, безопасность, контроль над функционированием всех основных систем, а также небольшие приятные мелочи, которые делают использование машины особенно комфортным.
Электронное оснащение современных автомобилей достаточно сложное. Если снять главную панель в салоне – то под ней Вы обнаружите бесчисленное количество разноцветных проводков, которые соединяются друг с другом, с различными устройствами, уходят под капот и расходятся по всему салону. Для тех людей, кто никогда не имел дела с автомобилями, подобное зрелище не расскажет абсолютно ничего. А вот опытный водитель сможет сходу назвать, какой проводок соединяет те или иные устройства. Не менее хорошо в электронике разбираются и автомобильные воры, которые без ключей могут замкнуть необходимый круг и завести двигатель.
В целом же, электроника значительно облегчает и упрощает процесс вождения автомобиля. Благодаря электронному блоку управления, который практически независимо от водителя управляет работой практически всех систем и деталей, в разы уменьшается вероятность аварий. Ну и несомненное преимущество автоэлектрики – это комфорт, который она дарит внутри салона: освещение, кондиционирование, музыка и т.д.
Однако первоначальное предназначение любой автоэлектрики – запуск двигателя и дальнейшее поддержание его в работающем состоянии, иначе наш автомобиль не сдвинется с места и не сможет выполнять свою главную функцию. Если просто подать искру в цилиндры с горючим, машина вряд ли заведётся. Для нормального пуска двигателя внутреннего сгорания, нужна начальная имитация обычной работы. Следовательно, необходимо совершить вращение основной оси двигателя, одновременно подавая топливо в цилиндры и обеспечивая дальнейшее возгорание через электрическую искру. В результате произойдёт старт и подхват действия, с дальнейшей самостоятельной работой (при условии полной работоспособности механизмов).
Очиститель ветрового стекла
Обязательная установка очистителя ветрового стекла с соответствующим приводом предписана во всех странах, однако наличие омывателя требуется не везде, хотя он уже давно стал элементом стандартного оснащения автомобиля. Для очистителя используется электрический привод, чаще всего с двумя скоростями.
Так как из-за загрязнения стекол, дождя и т. д. видимость сильно ухудшается, а иногда и вообще пропадает, то хорошо работающие очиститель и омыватель являются важным фактором повышения безопасности. Требования по минимальной величине очищаемой зоны (как и по зоне размораживания) сначала появились в США (федеральный стандарт 104) и вскоре были заимствованы в Правила ЕЭК ООН и директивы ЕЭС.
Поле видимости делится на несколько зон, для каждой из которых предписана своя степень очистки, выражаемая в процентах. Таким образом, выбор параметров очистителя и омывателя в сильной степени зависит от величины стекла, его формы, положения относительно сиденья водителя (центра глаз).
При современных формах ветрового стекла упомянутые выше требования лучше всего можно соблюсти с помощью одинаково или противоположно перемещающихся рычагов очистителя. Щетки приводятся в действие от электродвигателя со встроенным червячным редуктором. Положение центров качания (рычагов и их длина в значительной степени определяются желаемой (и предписанной) зоной очистки, как впрочем, и длина щеток. Путем изменения наклона щетки относительно рычага можно улучшить очистку в углах и получить более приемлемое исходное положение. Сильно гнутые и несферические стекла затрудняют очистку. Только благодаря использованию щеток с равномерным распределением давления прижима (принцип Трико) и при максимальном соответствии кривизны щетки кривизне ветрового стекла можно получить необходимую зону очистки. Давление прижима на конце рычага составляет примерно 30—50 Н. Под действием сил ветра это давление несколько уменьшается, поэтому следовало бы предусматривать специальные прижимные площадки, которые, однако, ухудшают видимость.
Наклон и форма ветрового стекла оказывают сильное влияние на работу очистителя, которая должна проверяться; при большой скорости воздушного потока в аэродинамической трубе. Потребляемая стеклоочистителем мощность сильно колеблется, так как сопротивление сдвигу щеток три мокром стекле существенно меньше, чем при почти сухом или сухом стекле. В соответствии с этим момент тоpмoжeния электродвигателя и силы в рычагах и шарнирах тоже сильно изменяются. Момент (по данным фирмы «Бош») изменяется от 7 до 25 Н-см. Динамические силы в шарнирах также очень велики. Целесообразнее использовать шаровые шарниры с тефлоновыми вкладышами, не требующие смазки и обеспечивающие четкое пространственное перемещение тяг, которые, как правило, непараллельны осям рычагов стеклоочистителя и кривошипа привода. Элементы стеклоочистителя лучше всего размещать в легкодоступном месте под капотом, причем предпочтительнее систему (электродвигатель — тяги — рычаги очистителя) предварительно монтировать на устойчивой несущей раме, которую затем вместе с резиновыми шумоизоляционными прокладками устанавливают на кузов. Таким образом достигаются точная фиксация взаимного положения элементов и оптимальное распределение сил.
Напомним о распространенной в США конструкции с закрытым исходным расположением рычагов очистителя, кoтоpaя по необъяснимым причинам не получила распространения в Европе. Очень практичен автоматический прерывистый режим работы очистителя при небольшом дожде или сыром тумане. В этом случае стеклоочиститель включается через определенные промежутки времени (иногда регулируемые). Для работы такой конструкции требуется предусматривать либо специальное положение выключателя очистителя, либо отдельный выключатель прерывистой работы стеклоочистителя (с регулировкой интервала), для которого необходимо выделять место в той части панели приборов, в которой размещаются выключатели.
Электропровода
Электрические провода должны иметь сечения, соответствующие току, потребляемому подключенными приборами, причем падение напряжения, происходящее вследствие сопротивления электропроводов, должно быть минимальным.
В общем случае используют электропровода с медными жилами, площадь поперечного сечения которых равна 1—2,5 мм2. Провода с площадью сечения менее 1 мм2 применять не рекомендуется, так как они имеют недостаточную механическую прочность.
Большое количество электропроводов, большая разветвленность электросети автомобиля, а также требование простоты монтажа приводят к необходимости объединять отдельные электропровода определенных групп потребителей электроэнергии в пучки, например, для передней части автомобиля (фары, освещение отсека двигателя, звуковые сигналы), для электроснабжения салона (приборы, выключатели, замок зажигания) и для задней части автомобиля (габаритный огонь, стоп-сигнал, указатель поворота и фонари заднего хода или задние фары), которые соединяются между собой с помощью многоклеммовых штекеров. Это облегчает поиск неисправности. Полезным новшеством является введение в электросеть системы диагностики, разъем которой располагают в блоке реле и предохранителей, что позволяет проверить работоспособность важнейших агрегатов.
С недавнего времени прикладываются огромные усилия по упрощению бортовой электросети путем исключения отдельных электропроводов и введения центрального провода, используемого для мультиплексной (однопроводной) системы управления распределенными потребителями, аналогично тому, как это осуществляется в телефонной связи. Хотя эти разработки еще находятся в начальной стадии, однако они представляют определенный интерес, поскольку с их внедрением повысится надежность работы и, возможно, уменьшатся затраты. Это существенно упростило бы бортовую сеть автомобиля и привело бы к улучшению контроля и диагностики отказов отдельных приборов. В будущем это упрощение тем более необходимо, поскольку электронные приборы управления и контроля требуют развитой электрической сети, не зависимой от силовых цепей автомобиля.
Звуковые сигналы
Во всех странах предписана обязательная установка звукового сигнала, в большинстве стран действуют предписания по силе звука. Применение сигнальных устройств с различным чередованием тона для личных автомобилей в ФРГ запрещено. При размещении звуковых сигналов следует добиваться того, чтобы детали кузова не мешали распространению звука. Звуковые сигналы можно разместить за решеткой радиатора, где они в некоторой степени защищены от загрязнения и атмосферных осадков. Слышимость сигналов сильно зависит от скорости автомобиля. Существует два типа звуковых сигналов, которые отличаются по характеру звучания.
Мембрана рожкового сигнала имеет определенную основную частоту звука (примерно 400 Гц) и излучает в области высокого тона (примерно 1800—3500 Гц). Поэтому тон рожкового сигнала жесткий и одновременно пронизывающий. Для улучшения звучания рожки применяют гармонически согласованными (терция) парами. С помощью эластичной подвески следует предотвращать влияние, оказываемое на звук колебаниями кузовных деталей и их дребезжанием (исключение акустического и механического замыкания), в связи с этим свободное распространение звука имеет особое значение.
Фанфара (электропневматический рожок) имеет широкий частотный диапазон, так как в этом случае столб воздуха колеблется в трубе (спиралеобразно свернутой). Благодаря этому тон мягче и приятнее, но в противоположность общему мнению менее пронизывающий. Кроме того, фанфары не так чувствительны к виброзамыканию. Все звуковые сигналы (Приводятся в действие с помощью выключателя через реле, так как сильно зависят от напряжения и очень восприимчивы к плохому контакту.
Основные компоненты электросистемы автомобиля
В первую очередь — источники электропитания: аккумулятор и электрогенератор; механизмы, осуществляющие старт и дальнейшее движение: стартер, высоковольтная катушка, распределитель искры, электросвечи, механический или электронный блок управление для образования этой искры и управление всем этим в виде переключателей на панели водителя.
Аккумулятор и электрогенератор, работая взаимно, дополняют друг друга. Аккумулятор дает возможность осуществить первоначальный старт всей электрической и механической системе автомобиля в целом. Электрогенератор подхватив старт, далее продолжает работу, принимая всю нагрузку по питанию на себя. Это происходит по той причине, что сама по себе аккумуляторная батарея не может обеспечивать долговременную работу, в силу ограниченной своей внутренней ёмкости, но в отличие от электрогенератора, изначально имеет необходимую электрическую энергию для запуска.
Электрогенератор же, наоборот, для своей работы, изначально нуждается в первоначальном рабочем импульсе, получив который способен далее обеспечить как электропитание самого автомобиля, так и давая электроэнергию для заряда аккумулятора.
Ко второстепенным элементам относится освещение, присутствующее в любой машине. Его можно разделить на такие составляющие:
-
основные фары освещения (дальний и ближний свет);
-
габаритные огни;
-
поворотники и стоп-сигналы;
-
противотуманки;
-
различные внутренние и внешние подсветки.
Управление этими осветительными частями автомобиля, осуществляется с приборной панели, расположенной у водителя, через переключатели. Так же следует упомянуть и о клаксоне или проще говоря, о звуковом сигнале, который имеется в каждом автомобиле.
А теперь, что касается определённых измерений в автомобиле. Емкость топливного бака, заряд аккумулятора, обороты двигателя, скорость машины необходимо учитывать во время движения, особенно при длительных поездках. Контроль осуществляется при помощи установки различных датчиков и индикаторов. Датчики устанавливаются на места, в которых снимаются определённые характеристики работы авто. Например, уровень топлива, масла, значение давления и температуры. А далее от самих этих датчиков, значение поступает к измерительным приборам на основной панели водителя. Они наглядно показывают их величину на индикаторах. Данные индикаторы, имеют вид всевозможных сигнальных ламп, звуковых сигнализаторов, стрелочных приборов и прочих указателей. У более простых автомобилей данные системы просто показывают значение, а у дорогих и современных напичканных электроникой, происходит целый ряд процессов, начиная от простого оповещения до полной блокировки машины.
К последней группе можно отнести всевозможные дополнительные элементы, которые расширяют общую функциональность автомобиля: стеклоочистители и автоматические стёклоподъёмники, которые работают за счёт небольших электродвигателей, подкуриватели, подогреватели, кондиционеры, аудиосистемы, электронные сигнализации и замки.
Есть проблемы с автоэлектрикой? Обращайтесь к нашим профессионалам в автосервис «Желтый бокс» во Владивостоке. Мы вам обязательно поможем.
Топливная система инжектора. Устройство
Устройство
Электробензонасос
Электробензонасос конструктивно входит в модуль электробензонасоса, устанавливаемого на инжекторных автомобилях внутри топливного бака. Модуль включает в себя сам насос, датчик указателя уровня топлива, фильтр и завихритель для отделения пузырьков пара. Электробензонасос нагнетает топливо из топливного бака в подающий топливопровод. На инжекторных автомобилях применяется модуль погружного типа, то есть располагается непосредственно в топливном баке и охлаждается за счет бензина. Создаваемое насосом давление топлива значительно больше требуемого для нормальной работы двигателя на любых режимах.
Топливный фильтр
Система топливоподачи предназначена для точной регулировки количества поступающего в двигатель топлива. Грязь в топливе может привести к неустойчивой работе форсунок и регулятора давления, быстрому их износу. Поэтому к чистоте топлива предъявляются особые требования.
В системе топливоподачи предусмотрен фильтр. Основу топливного фильтра составляет бумажный элемент с пористостью около 10 мкм. Интервал замены фильтра зависит от объема фильтра и степени загрязнения топлива.
Топливопроводы
Различают прямой и обратный топливопроводы. Прямой предназначен для топлива, поступающего из модуля электробензонасоса в топливную рампу. Обратный доставляет избыток топлива после регулятора давления обратно в бак.
Топливная рампа
Топливная рампа инжекторного двигателя Топливо заполняет топливную рампу и равномерно распределяется на все форсунки. На топливной рампе кроме форсунок располагаются регулятор давления топлива и штуцер контроля давления в топливной системе. Размеры и конструктивное исполнение рампы устраняют локальные пульсации давления топлива вследствие резонансов при работе форсунок.
Регулятор давления топлива
Количество впрыскиваемого топлива должно зависеть только от длительности впрыска — времени открытого состояния форсунки. Поэтому разница между давлением топлива в топливной рампе и давлением во впускной трубе (перепад давления на форсунках) должна оставаться постоянной. Для этого служит регулятор давления топлива. Он пропускает обратно в бак излишки топлива.
Электромагнитная форсунка
В спокойном состоянии спиральная пружина прижимает клапанную иглу к уплотнительному седлу распылителя и закрывает выходное топливное отверстие. При прохождении электрического тока сердечник с клапанной иглой поднимается (на 60—100 мкм), и топливо впрыскивается через калиброванное отверстие. В зависимости от способа впрыска, частоты вращения и нагрузки двигателя время включения составляет 1,5—18 мс. Зависимость количества прошедшего через форсунку топлива от времени открытия при постоянной разности давлений — важнейший показатель работы форсунки.
Не стоит менять форсунки на своем автомобиле на дорогие от иномарки. Как правило, хороших результатов это не дает, более действенный метод это очистка форсунок. Из вышесказанного видим, что форсунка — очень важный компонент системы впрыска. Поэтому она требует к себе большого внимания.
Как работает
Для нормальной работы двигателя необходимо обеспечить поступление в камеру сгорания двигателя топливовоздушной смеси оптимального состава. Смесь приготавливается во впускной трубе при смешивании воздуха и топлива. Контроллер подает на форсунку управляющий импульс, который открывает нормально закрытый клапан форсунки, и топливо под давлением распыляется во впускную трубу перед клапаном.
Поскольку перепад давления топлива поддерживается постоянным, количество подаваемого топлива пропорционально времени, в течение которого форсунки находятся в открытом состоянии. Контроллер поддерживает оптимальное соотношение топливовоздушной смеси путем изменения длительности импульсов. Увеличение длительности импульса впрыска приводит к увеличению количества подаваемого топлива — обогащению смеси. Уменьшение длительности импульса впрыска приводит к уменьшению количества подаваемого топлива, то есть к обеднению.
