Электрооборудование автомобиля включает в себя источники и потребители тока (рис. 60).
Рис. 60. Источники и потребители электрического тока: 1 – аккумуляторная батарея 2 – генератор; 3 – выключатели потребителей
Источники тока
К источникам тока относятся аккумуляторная батарея и генератор.
Аккумуляторная батарея (рис. 61)предназначена для питания потребителей электрическим током при неработающем двигателе и при его работе на малых оборотах. Батарея расположена в моторном отсеке автомобиля и крепится на специальной полке. "Минус" аккумуляторной батареи соединен с "массой" (кузовом) автомобиля, а "плюс" соединяется с электрической цепью потребителей тока с помощью проводников.
Рис. 61. Аккумуляторная батарея: 1 – корпус; 2 – крышка; 3 – "плюсовая" клемма; 4 – один из шести аккумуляторов; 5 – "минусовая" клемма; 6 – пробка; 7 – заливное отверстие; 8 – пластины аккумулятора
Аккумуляторная батарея состоит из шести аккумуляторов, объединенных в одном корпусе и соединенных между собой последовательно в единую электрическую цепь. Каждый аккумулятор в результате протекающих в нем электрохимических процессов "выдает" по 2 В, поэтому в сумме на полюсных штырях батарея имеет напряжение 12 В постоянного тока.
В зависимости от модели автомобиля могут применяться батареи различной мощности. Например, на большинстве моделей автомобилей ВАЗ устанавливается аккумуляторная батарея 6СТ-55А. Маркировка батареи означает следующее:
6 – количество аккумуляторов в батарее. Для легковых автомобилей эта цифра всегда будет постоянной, так как в них используются 12-вольтовые (6×2 = 12) батареи.
СТ – означает, что батарея стартерного типа. Такие батареи выдерживают большие разрядные токи, что требуется для запуска двигателя с помощью самого "крупного" потребителя электроэнергии – стартера.
55 – емкость батареи, измеряемая в ампер-часах (А·ч). Чем больше емкость батареи, тем больше времени она может выдержать "издевательства" водителя при запуске холодного двигателя.
А – буквой обозначают материал, из которого сделан корпус батареи. В частности, А – это полупрозрачная пластмасса (полипропилен)
Генератор (рис. 62) предназначен для питания электрическим током всех потребителей, а также для подзарядки аккумуляторной батареи при работе двигателя на средних и больших оборотах.
Рис. 62. Генератор: 1 – корпус генератора; 2 – обмотка статора; 3 – ротор; 4 – шкив привода генератора; 5 – ремень; 6 – кронштейн крепления; 7 – контактные кольца; 8 – щетки; 9 – регулятор напряжения; 10 – вывод "30" для подключения потребителей; 11 – вывод "61" для питания цепи амперметра и контрольных ламп на щитке приборов; 12 – выпрямитель
Генератор включен в электрическую цепь автомобиля параллельно аккумуляторной батарее. Поэтому питать потребителей и заряжать батарею он будет только в том случае, если вырабатываемое им напряжение превысит напряжение аккумуляторной батареи. Произойдет это тогда, когда двигатель автомобиля начнет работать на оборотах выше холостых, так как напряжение, вырабатываемое генератором, зависит от скорости вращения его ротора.
С увеличением частоты вращения ротора генератора вырабатываемое им напряжение постепенно увеличивается, и может наступить момент, когда напряжение превысит требуемое. Поэтому генератор работает в паре с регулятором напряжения.
Регулятор напряжения является электронным прибором, который ограничивает вырабатываемое генератором напряжение, поддерживая его в пределах 13,6–14,2 В. В зависимости от модели автомобиля регулятор монтируется в корпусе генератора ("таблетка" на щеточном узле) или устанавливается отдельно в подкапотном пространстве.
Если вернуться к нашим велосипедам, то на некоторые из них тоже устанавливают генераторы. Пока велосипедист стоит на месте лампа фары его велосипеда не светит из-за отсутствия аккумуляторной батареи. Когда велосипед движется, генератор вырабатывает ток и фара светит. Причем по мере увеличения скорости движения она светит все ярче и ярче, так как колесико генератора вращается все быстрее и быстрее. Яркость свечения фары определяется только скоростью движения велосипеда, регулятор напряжения на нем не применяется.
Генератор устанавливается на специальном кронштейне двигателя и приводится в действие от шкива коленчатого вала через ременную передачу.
На некоторых моделях автомобилей это тот же самый ремень, который заставляет вращаться крыльчатку водяного насоса и постоянно включенный вентилятор системы охлаждения двигателя (рис. 63 а). На других моделях для привода генератора выделяется отдельный ремень (рис. 63 б). Натяжение ремня, как в одном, так и в другом случае, регулируется отклонением корпуса генератора.
A)
Б)
Рис. 63. Привод генератора: a) общим ремнем; 1 – генератор; 2 – гайка; 3 – натяжная планка; 4 – шкив водяного насоса; 5 – вентилятор; 6 – ремень; 7 – шкив коленчатого вала; А – прогиб ремня; б) индивидуальным ремнем: 1 – гайка; 2 – натяжная планка; 3 – генератор; 4 – ремень привода генератора; 5 – шкив коленчатого вала; А – прогиб ремня
На щитке приборов перед водителем имеется контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи. При включении зажигания лампа загорается красным светом. Когда двигатель запустится, она погаснет, что будет означать начало работы генератора. Если лампочка не погасла, то у вас появились проблемы, о чем чуть ниже.
Потребители тока
К потребителям тока в системе электрооборудования автомобиля относятся:
– система зажигания;
– система пуска двигателя;
– система освещения и сигнализации;
– контрольно-измерительные приборы;
– дополнительное оборудование.
Работу системы зажигания мы разобрали в соответствующем разделе. Там был разговор о "страшно" сильной искре, которая поджигала рабочую смесь в цилиндре и тем самым обеспечивала рабочий процесс двигателя. Как вы догадываетесь, высоковольтная искра берется не из воздуха, ее вырабатывает система зажигания, которая при включенном зажигании является одним из постоянных потребителей электрического тока.
Повторно разбирать работу системы зажигания мы, конечно, не будем. Тем читателям, кто пропустил эту тему, следует отправиться к соответствующему разделу, а остальных приглашаем дальше.
Система пуска двигателя
Система пуска двигателя включает в себя (рис. 64):
– стартер с тяговым реле и механизмом привода;
– реле включения стартера;
– замок зажигания.
а) стартер выключен: 1 – корпус стартера; 2 – вал якоря стартера; 3 – шестерня привода с муфтой свободного хода; 4 – рычаг привода шестерни; 5 – обмотки тягового реле; 6 – якорь тягового реле; 7 – контактная пластина; 8 – контактные болты; 9 – обмотки стартера; 10 – якорь стартера; 11 – коленчатый вал двигателя; 12 – зубчатый венец маховика
Б) стартер включен
в) схема электрической цепи стартера: 1 – аккумуляторная батарея; 2 – предохранитель; 3 – замок зажигания; 4 – реле стартера
Рис. 64. Схема системы пуска двигателя
Стартер (рис. 64)представляет собой электрический двигатель постоянного тока, который служит для запуска двигателя автомобиля. Простым поворотом ключа в замке зажигания в положение запуска двигателя (стартер) ток через реле подается от аккумуляторной батареи на обмотки стартера, и двигатель запускается.
Работа стартера состоит из трех этапов:
1.Механизм привода стартера вводит шестерню на валу якоря в зацепление с зубчатым венцом маховика.
2. Начинается вращение вала якоря стартера вместе с шестерней, которая проворачивает коленчатый вал двигателя через маховик, тем самым запуская двигатель.
3. После начала работы двигателя механизм привода стартера выводит шестерню на валу якоря из зацепления с зубчатым венцом маховика.
