Принцип действия двигателя – советы электрика

Электрика автомобиля: краткое обучение для автолюбителя

Современный автомобиль не может работать без электричества.

При помощи электрического тока происходит зажигание рабочей смеси в бензиновых двигателях, пуск двигателя стартером, приводятся в действие световая и звуковая сигнализация, контрольно-измерительные приборы, освещение и дополнительное оборудование. Кроме того, тенденции мирового автомобилестроения в последнее время направлены на все более

широкое применение электрической тяги в автомобилях (гибридные силовые установки, топливные элементы и электромобили).

Для получения электрической энергии на автомобиле устанавливают источники электрического тока- генератор и аккумуляторную батарею.
Аккумулятор используется для пуска двигателя и для питания электроприборов при неработающем двигателе.

Генератор питает электрооборудование автомобиля при работающем двигателе, и, кроме того, подзаряжает аккумуляторную батарею.

Генератор и аккумулятор относятся к источникам электрического тока, все остальные электроприборы автомобиля являются его потребителями.

Источники и потребители электрического тока соединяются между собой с помощью проводников, в качестве которых, как правило, служит медный провод.

Провод обязательно должен находиться в изоляции во избежание замыкания с другими проводниками и, как следствие, перегорания электроприборов.

Все материалы по электропроводности делятся на проводники и непроводники (изоляторы). Не вдаваясь в дебри физики, просто отметим, что в проводниках
находится большое количество свободных электронов, которые хаотично движутся.

При приложении электрического напряжения к проводнику свободные электроны начинают двигаться в одном направлении, создавая электрический ток. В изоляторах же свободных электронов практически нет, поэтому и ток создавать нечем.

К проводникам относится большинство металлов, уголь, водные растворы щелочей и кислот. К изоляторам- резина, пластмассы, стекло и т.п.

Замкнутая и разомкнутая цепь

Если источник тока, провода и потребители соединить между собой в замкнутый контур, то мы получим электрическую цепь, по которой потечет электрический ток.

Характерной особенностью электрической цепи на автомобиле является то, что одним из проводов служит масса (металлические части кузова автомобиля), а другим проводом служат изолированные провода.

Поэтому такая электрическая цепь называется однопроводной.

Между полюсами (выводами) любого источника тока существует электрическое напряжение (обозначается U), измеряемое в вольтах. Сила электрического тока (обозначается I) измеряется в амперах. Всякий проводник и потребитель создает сопротивление электрическому току (обозначается R), которое измеряется в омах.

Между этими тремя величинами существует зависимость, которую выражает знаменитый закон Ома: I = U / R. Работа электрического тока, выполненная за 1 секунду, называется мощностью. Мощность измеряется в ваттах и обозначается P. Мощность можно рассчитать по формуле P = U * I. Электрический ток, проходящий через проводник, нагревает его.

Количество выделяемого при этом тепла зависит от силы тока, сопротивления и времени прохождения тока.

Однопроводная электрическая цепь автомобиля

На автомобилях приборы электрооборудования питаются постоянным током.

В каждом источнике постоянного тока различают два полюса: положительный (+) и отрицательный (-). Условно считают, что постоянный ток в цепи движется

от положительного полюса к отрицательному. На автомобилях отрицательный полюс источника тока соединяют с массой (если, конечно, кузов металлический).

Потребители или источники тока могут быть соединены между собой последовательно или параллельно. При последовательном соединении отрицательный полюс одного источника тока соединяют с положительным полюсом другого. В результате такого соединения общее напряжение будет равно сумме напряжений всех источников тока.

При параллельном соединении источников тока соединяют между собой одноименные полюса- положительные с положительными, отрицательные с отрицательными. При таком соединении общее напряжение будет таким же, как у одного источника тока, а сила тока увеличится во столько раз, сколько источников тока соединены между собой.

При последовательном соединении потребителей весь ток проходит через каждый потребитель. Если выйдет из строя один из потребителей, обесточивается вся цепь. При параллельном соединении ток, разветвляясь, поступает к каждому потребителю отдельно. В этом случае выход из строя любого потребителя не влияет на работоспособность остальных.

Последовательное соединение источниковПараллельное соединение источников

Магнетизм и электромагнетизм

Все знают, что такое магнит.

Также все замечали, что магниты притягивают к себе стальные предметы не только при непосредственном соприкосновении, но
и на расстоянии, что свидетельствует о наличии вокруг них магнитного поля.

Каждый магнит имеет два полюса, которые условно называют северным (N) и южным (S). При сближении одноименных полюсов двух магнитов они отталкиваются, а при сближении разноименных полюсов- притягиваются.

Магнитное поле, созданное вокруг магнитов, состоит из магнитных силовых линий, направленных от северного полюса к южному. С удалением от магнита величина магнитного поля уменьшается.

Магнитное поле вокруг проводника с током

Если через проводник пропустить электрический ток, то вокруг него создается кольцевое магнитное поле без выраженных полюсов.

Если в середину такой катушки поместить стальной сердечник, то образуется электромагнит, имеющий все свойства обычного магнита (очень наглядно это показано в мультфильме «Ивашка из дворца пионеров», где главный герой с помощью электромагнита расправляется с Кащеем Бессмертным).

Простейший электромагнит

Магнитное поле электромагнита можно увеличивать или уменьшать, изменяя силу тока или количество витков катушки. С увеличением силы тока или количества витков электромагнита увеличивается его магнитное поле.

Если проводник с током поместить в магнитное поле магнита (электромагнита), то в результате взаимодействия магнитных полей проводника и магнита проводник будет выталкиваться, т.е. электрическая энергия будет превращаться в механическую. На этом явлении основана работа электродвигателей.

Принцип работы генератораПринцип работы электродвигателя

Для превращения механической энергии в электрическую используют явление электромагнитной индукции.

Если замкнутый проводник вращать в магнитном поле, то в проводнике возникает электрический ток.

Вы, конечно же обратили внимание, что картинки практически одинаковы? Не удивляйтесь, это свидетельство обратимости электрических машин. Обратимость электрических машин — одинаковое устройство преобразователей электрической энергии в механическую и механической в электрическую.

Таким образом, электрические машины взаимозаменяемы: любой электродвигатель может использоваться в качестве генератора и наоборот. Приоритетная функция электрической машины определяет её конструктивные особенности, вследствие которых обратимость становится неравномерной.

Говоря по-русски, электрогенератор будет работать лучше, чем используемый в качестве генератора соответствующий по размерам электродвигатель, и наоборот.

Обозначения на электрических схемах

Обозначения на схемах электрооборудования автомобиля, как правило, интуитивно понятны. Но, для общего развития, не мешает знать и некоторые специфические условные обозначения.

Обозначения на электрических схемах

ИТАК, запомните:

• Постоянный ток условно течет от плюса к минусу.
• Нельзя соединять напрямую минусовой и плюсовой провода, минуя потребителей, иначе произойдет короткое замыкание.
• Минусовой провод присоединяется к «массе» автомобиля.
• В электротехнике существуют только две неисправности: нет контакта, там где он должен быть, и есть контакт, там, где его не должно быть.

Источник: http://avtonov.info/elektrika-avtomobilja-kratkoe-obuchenie-dlja-avtoljubitelja

Основы автоэлектрики. Часть1. Основные законы — DRIVE2

Всем привет!

При диагностике автомобиля у многих начинает возникать вопрос по электрической части. К сожалению, не все прониклись в школе, техникуме или университете основными законами электродинамики, что привело к пробелам в матчасти.

Более того, немногие постигли прелести радиолюбительства, что расширяет познания в области электроники.

Поэтому я решил начать цикл, посвящённый автоэлектрике (да и вообще электрики в целом), чтобы помочь тем, кто гулял во время лекций с девочками и глотал каждый день юности, а теперь мучается в гараже.

Итак, с чего следует начать?

Думаю, с основных законов электротехники, а именно:1. Основные понятия2. Сила тока, напряжение, сопротивление3. Закон Ома для участка цепи4. Первое правило Кирхгофа5. Второе правило Кирхгофа

6. Методы измерения

Итак, поехали:

1. Основные понятия

Электрический ток — упорядоченное движение заряженных частиц (электроны, ионы).Постоянный электрический ток — ток, направление движения частиц в котором постоянно.

Переменный электрический ток — ток, направление заряженных частиц в котором изменяется.Проводник — материал, вещество или среда, хорошо проводящие электрический ток.

Диэлектрик — материал, вещество или среда, которые практически не проводят электрический ток.

Источник электрического тока — некий преобразователь любого вида энергии (механической, химической, ядерной и так далее) в электрический ток.

2. Сила тока, напряжение, сопротивление

Сила тока (I) — это скорость прохождения количества заряда через попереченое сечение проводника. Если мы говорим о движении электронов, как носителей заряда, то фактически — это сколько электронов проходит через сечение проводника за единицу времени.

1000 А = 1 кА (килоампер)

Электрическое напряжение (U) — это разность электрических потенциалов между двумя точками электрической цепи, проводника или чего бы то ни было ещё. Если значение напряжения отлично от нуля, то при замыкании этих двух точек проводником, в последнем будет возникать электрический ток до тех пор, пока потенциалы не уровняются, иными словами, пока напряжение на станет равно нулю.

Измеряется напряжение в единицах “Вольт”, В:0,001 В = 1 мВ (милливольт)1000 В = 1 кВ (киловольт)

1000000 В = 1000 кВ = 1 МВ (мегавольт)

Электрическое сопротивление ® — это физическое свойство проводника препятствовать прохождению электрического тока.

Чем сопротивление выше, тем меньше электрического заряда может через него проходить при всех прочих равных условиях.

Зависит сопротивление от длины проводника (l), площади поперечного сечения проводника (S) и физического свойства материала, из которого сделан проводник, называемого удельным сопротивлением (p):

Значения удельных сопротивлений некоторых материалов:

Измеряется сопротивление в единицах “Ом”, Ом:0,001 Ом = 1 мОм (миллиом)1000 Ом = 1 кОм (килоом)

1000000 Ом = 1000 кОм = 1 МОм (мегаом)

3. Закон Ома для участка цепи

В определённых кругах часто можно услышать фразу: “Не знаешь закон Ома, сиди дома”.
И не напрасно, ибо в наш век, когда и минуты без какого-либо электронного устройства рядом уже не представить, такой простой закон полезно было бы знать каждому.

Выглядит он следующим образом:

Т.е. сила тока, проходящего через участок цепи, равен отношению напряжения между концами этой цепи к сопротивлению этой же цепи.

имея источник постоянного напряжения 14 В и подключив к его клеммам нагрузку определённым сопротивлением (лампочку, резистор, прибор с неким внутренним сопротивлением и так далее), Вы определите значение тока.

Даже в общении с радиолюбителями можно услышать ошибочное мнение, что не меняя напряжение и не меняя сопротивление цепи, можно увеличить силу тока. Увы, это недостаток понимания элементарного закона.

Сила электрического тока — это лишь следствие, а не причина.

4. Первое правило Кирхгофа

Сумма всех токов в узле любой цепи равна нулю. Тут важно понимать, что учитывается направление движения тока: то значение силы тока, что подходит к узлу (точке) цепи, имеет знак плюс, тот ток, что отходит, — имеет знак минус.

Простым примером является любая точка на проводнике: сколько зарядов за единицу времени (читай сила тока) подошло к этой точке, столько же и отошло от неё. Так как значение этих токов равны по модулю, но имеют разные знаки, то алгебраическая сумма будет равна нулю.

Более сложные узлы выглядят так:

5. Второе правило Кирхгофа

Сумма напряжений на любом замкнутом контуре равна нулю. Тут опять же важно понимать, что источник ЭДС имеет значение напряжение со знаком минус, потребители — со знаком плюс. Или наоборот — кому как удобно. Эти значения сохраняют полярность по направлению движения тока.

Простым проявлением 2-го правило является следствие, что напряжение всех параллельных цепей равно между собой. Именно благодаря этому закону во всех розетках квартиры одинаковое напряжение и все лампочки в Вашем автомобиле питаются от напряжения аккумуляторной батареи. Ибо каждое параллельное соединение можно рассматривать как единый замкнутый контур с источником ЭДС.

6. Методы измерения

Поэтому нужно уметь правильно измерять интересующие нас значения.
Для измерения силы тока служит прибор Амперметр:

Для измерения напряжения — Вольтметр:

Для измерения сопротивления — Омметр:

Как правило, эти приборы имеют такие немаловажные параметры, как предел измерения (до какого значения может мерить), цена деления (с точностью до какого значения можно определить значение), погрешность измерения (насколько допускается производителем отклонение полученных измерением данных от реальных) и для амперметра и вольтметра — для какого тока (переменный или постоянный).

К радости радиолюбителей, инженеров, автоэлектриков и всех остальных, кому необходимо измерять немаловажные величины участка цепи, современный рынок предлагает широкий выбор так называемых АВОметров (Ампер-Вольт-Ом-метры). Часто можно услышать и второе название — мультиметр. Ну, а в народе прижились понятия тестер, цешка и просто прибор.

Пользоваться мультиметром достаточно просто, но нужно знать некоторые правила:

1) Сила тока измеряется в разрыва цепи. Т.е. для измерения этой величины нам необходимо воткнуть измерительный прибор в цепь.
К примеру, нам необходимо измерить, сколько тока потребляет электрическая лампочка.

Для этого необходимо отсоединить любой из проводов, питающих лампочку, и вставить в полученный разрыв прибор, затем запитать цепь. Почему любой провод? Да потому что работает первое правило Кирхгофа.

В зависимости от того, каким образом вы подключите щупы, будет меняться только знак значения — плюс или минус.

3) Сопротивление измеряется на обесточенном участке аналогично напряжению. Т.е. мы просто подключаемся к узлам цепи. Тут есть немаловажный момент: если в цепи несколько параллельных узлов, Вы измерите результирующее сопротивление всей цепи.

К примеру, если Вы хотите измерение нити накала лампочки, то измерение лучше производить с её извлечением из патрона. Если же Вам важно понять общее сопротивление цепи — мерьте прямо на автомобиле.

Вообще о самих значениях сопротивлений мы поговорим более детально в следующих частях.

И еще раз повторюсь: сопротивление следует измерять лишь на обесточенных цепях, т.е. нельзя измерить сопротивление на горящей лампочке. Это связано с самим методом измерения, который основан на подаче тока на измеряемую цепь прибором, а значит побочные токи внесут погрешность, причем солидную.

4) Перед измерением необходимо правильно выставить единицу и предел измерения на приборе, а при необходимости — переподключить щупы на самом приборе.Во-первых, щупы: на большинстве авометров для измерения сопротивления и напряжения служат одни клеммы для подключения, а для измерения силы тока — другие.

Если неправильно подключить перед измерением, имеется высокая вероятность как минимум спалить предохранитель прибора. Как максимум — вывести из строя прибор или цепь измерения. Поэтому будьте внимательны!Во-вторых, единицы:— если нужно измерять напряжение постоянного тока, то переключатель следует перевести в сторону V=,— если напряжение переменного тока, то V~.

— если силу постоянного тока, то A=,— если силу переменного тока, то A~.— если сопротивление (помним: тока быть вообще не должно), то греческая буква Ω.Неправильное подключение также может вывести прибор из строя.В-третьих, предел измерения:Если Вы заведомо не знаете, какое значение получите, устанавливайте максимальный предел.

Если увиденное значение близко к нулю, то переключайте то того значение, которое позволит Вам увидеть более точное значение, которое не должно быть выше установленного предела.

Как можно понять из вышесказанного, любое нарушений правил может привести к нежелательным последствиям. Поэтому будьте внимательны и соблюдайте требования до включения прибора в цепь, и вам не придётся лишний раз тратиться;)

Буду закругляться. Надеюсь, писал всё это не зря, и кому-то будет очень полезно.

Если есть пожелания что-то рассмотреть в рамках данного цикла, пишите в комментариях.

Ну, на сим всё!
Продолжение следует;)

Источник: https://www.drive2.ru/b/468453252279566409/

Автоэлектрика для начинающих или что нужно понимать в электрических компонентах автомобиля

Представить современные автомобили без электрики просто невозможно. Ведь только благодаря «бегущим электронам» заводится двигатель автомобиля, обеспечивается комфортная езда, работа практически всех датчиков.

Сегодня в любом транспортном средстве можно пользоваться wi-fi (если предварительно его установить), заряжать телефон и многое другое.

Поэтому, знания автоэлектрики обязательно пригодятся не только механикам и другим специалистам данной сферы, но и каждому водителю, который желает в совершенстве понимать особенности функционирования его «железного коня».

Если же Вы не обладаете подобными знаниями – автоэлектрика для начинающих это именно то, что Вам нужно.

Чтобы основы автоэлектрики не показались Вам слишком занудными и запутанными, мы подготовили для Вас достаточно простую статью, которая ознакомит с самыми важными аспектами данного вопроса. Ознакомимся не только с системами, которые оснащены электрическими соединениями, но и с их возможными неполадками, советами по правильной эксплуатации.

1. Что именно стоит понимать под словом «автоэлектрика»?

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.

Без электрики наш автомобиль даже не сдвинется с места, поскольку двигатель попросту не заведется. К слову, это и является первостепенной задачей автоэлектрики.

Если говорить конкретно о данной системе автомобиля, то основными электрическими источниками энергии любого авто несомненно являются аккумуляторы и электрогенераторы. Не зря ведь они являются наиболее частой целью краж, которые производятся для дальнейшей продажи этих устройств.

Среди других электронных механизмов, которые отвечают за равномерный старт автомобиля, следует обратить Ваше внимание на:

– распределитель искры;

– блок управления, который, как мы упоминали, может быть и механическим и полностью электрическим;

– высоковольтная катушка;

– свечи;

– стартер;

– антиблокировочная система автомобиля.

Если уже переходить к менее важным элементам автомобильной электрики, то следует обратиться к всевозможным источникам освещения, как внешним габаритам, так и внутренним подсветкам.

Без электрической подпитки не сможет функционировать звуковое оповещение и не будет работать практически ни один датчик (ведь если в ночное время на датчиках не будет подсветки, Вы не сможете получить абсолютно никакой информации об автомобиле и его движении).

Другими словами, каждый современный автомобиль просто таки понатыкан электроникой. Однако, если поломкам подвержен даже такой массивный агрегат, как сам двигатель, то электроника способна выходить из строя еще чаще.

Более того, из-за неисправной работы электрических соединений или из-за попадания на них капель воды может наступить гидроудар или разрыв двигателя.

Поэтому, далее поговорим о том, где следует искать неполадки и почему они возникают.

2. Что может вывести из строя электрическое оснащение автомобиля?

Еще одна характеристика автоэлектрики, это ее чрезмерная деликатность, из-за которой она и может выходить из строя. Наиболее частой причиной возникновения подобных неисправностей является не что иное, как некачественные контакты, которые плохо соединены или же нарушены из-за большого количества грязи.

Стоит также понимать, что жгуты всех проводов подвергаются естественному износу, то есть, периодически перетираются, что требует их полной замены или же дополнительной обмотки хотя бы при помощи изоленты.

Неправильное функционирование автоэлектрики также может быть вызвано различными дефектами датчиков, которые важно установить еще до начала эксплуатации автомобиля.

Как результат, система будет работать с перебоями, а конце может и вообще перегореть. Тогда менять придется не один контакт, а все ее детали. Чтобы двигатель не вышел из строя, мы также должны обеспечивать правильную работу его датчиков.

Вернее, ее должны обеспечить еще конструкторы, однако именно от того, как автовладелец будет эксплуатировать автомобиль, будет зависеть и работоспособность этих самых датчиков.

3. Советы по автоэлектрике или как продлить ее жизнь?

Ну что же, автоэлектрика – не такое и сложное дело, и если ее могут освоить даже девушки, то мужчинам не понимать хотя бы ее основы просто грешно.

Также, необходимо ориентироваться и понимать, каким образом поддерживать исправность всех этих систем, чтобы иметь возможность не только вовремя определять неисправности, но и получить возможность их устранить. Чаще всего из строя может выходить предохранитель, что наименее страшно для всей автоэлектрики.

В случае возникновении подобного не нужно переживать, поскольку исправить ситуацию вполне возможно собственными руками, как и многие другие неисправности:

– важно только то, что дубликаты должны использоваться точно такого же номинала, как и старое устройство;

– самостоятельно можно проводить и зарядку аккумулятора. Однако, здесь существует одна очень важная особенность: при его установке многие путают полюса, что может привести к довольно неприятным последствиям. Поэтому, будьте очень внимательны. Если хотите снять аккумулятор впервые, лучше всего посмотреть видео-руководство или попросить помощь у более опытного друга;

– чтобы продлить жизнеспособность автомобильного генератора, не рекомендуется «прикуривать» машину при морозных температурах;

– если у Вас все же возникла необходимость в замене той или иной детали, то очень важно устанавливать не только идентичные по размерам, но и качественные. Это будет гарантировать долговечность их функционирования и правильную работу всех систем. Ведь логичнее всего один раз потратится, чтобы в дальнейшем только наслаждаться исправной работой автоэлектрики;

– при соединении разных деталей учитывайте их мощность. К примеру, подсоединять тонкий провод к слишком мощном усилителю категорически нельзя, поскольку провод может расплавиться и вызвать замыкание;

– когда Вы самостоятельно решили установить противотуманки, рекомендуется вместе с ними приобрести новые предохранители и реле, что обеспечит превосходное функционирование и не вызовет никаких проблем несовместимости;

– при запуске двигателя автомобиля панель приборов должна обязательно светится. При чем, несколько секундный сигнал должны подать даже те датчики, которые отвечают и сигнализируют об неисправности отдельных систем.

– часто случается, что во время движения в салоне автомобиля появляется запах гари. Это самый верный признак того, что произошло замыкание или загорание электропроводки.

В этом случае продолжать движение категорически нельзя, поскольку последствия могут привести даже к детонации топлива. Поэтому, сразу же остановитесь, откройте капот и снимите клеммы с аккумулятора.

Поскольку самостоятельно Вы передвигаться не сможете, вызывайте эвакуатор и отправляйтесь в гараж или же прямо в автосервис.

Надеемся, что наши разъяснения и рекомендации помогли Вам набраться уверенности для того, чтобы иметь возможность без страха отправляться в длительные путешествия на собственном автомобиле.

Автоэлектрика – это совсем не сложно, главное не лениться интересоваться данным вопросом и внимательно присматриваться ко всем деталям автомобильного механизма. Надеемся, что с поломками и неисправностями Вам не придется сталкиваться.

Счастливого пути и пусть вся Ваша электроника работает бесперебойно!

Источник: https://auto.today/bok/2493-avtoelektrika-dlya-nachinayuschih-ili-chto-nuzhno-ponimat-v-elektricheskih-detalyah-avtomobilya.html

Электрооборудование автомобиля. Устройство и работа. Особенности

Электрооборудование автомобиляпредставляет весь перечень устройств, которые вырабатывают, передают, а также потребляют электрическую энергию в машине. В целом это сложный комплекс систем, устройств и приборов, которые обеспечивают функционирование всех частей автомобиля, автоматизацию процессов, а также создают уют, комфорт и безопасность для людей.

Все главные узлы и агрегаты электрического оборудования взаимосвязаны между собой с помощью проводов. Они выступают в качестве своеобразной нервной и кровеносной системы.

В одном случае по ним передается сигнал для запуска того или иного устройства, в другом случае они передают электроэнергию для питания приборов. Обрывы проводов могут привести к воспламенению или невозможности работы конкретного устройства в машине.

А поломка какого-либо электрооборудования может привести к аварии, невозможности запуска автомобиля или его эксплуатации.

Виды

В качестве источников электротока выступают устройства, которые преобразуют электроэнергию. Это генератор и аккумулятор, где генератор преобразует механическую энергию в электрическую, а аккумулятор — химическую в электрическую.

В качестве потребителей электрической электроэнергии выступает устройство, преобразует электроэнергию в другие виды, к примеру, движения, света, тепла.

К ним можно отнести систему запуска движка, лампочки, измерительные устройства, электроприборы в виде стеклоочистителей, печки, прикуривателя, радио, кондиционера и тому подобное.

Аккумулятор используется для питания потребителей электротоком во время запуска движка, во время его низких оборотов, либо в момент, когда он отключен. Генератор питает электротоком все электрические устройства, в том числе заряжает аккумулятор. Мощность и емкость данных устройств должна отвечать аналогичным параметрам потребителей при различных режимах работы машины.

Электрооборудование автомобиля в виде потребителей энергии классифицируются на 3 составляющие:

1. Кратковременного действия.
2. Длительного действия.
3. Основного действия.

К устройствам основного действия относятся устройства, которые нужны для поддержки работоспособности машины. Это устройства впрыска, запуска, управления движком, система подачи топлива, АКП, электрический усилитель и так далее.

К устройствам длительного действия относятся устройства в виде кондиционеров, освещения, безопасности, навигационной аппаратуры, противоугонных устройств, печки и тому подобное.

К устройствам кратковременного действия относятся устройства в виде систем запуска, прикуривателя, подачи сигнала, свечей накаливания и так далее.

В качестве устройств управления выступают предохранительные щитки, блоки управления и реле. Они согласуют функционирование источников и потребителей энергии.

Кроме проводки в бортовой системе применяются шины данных, при помощи которых соединяются электронные блоки управления.

Устройство

Аккумулятор является одним из важнейших элементов электрооборудования автомобиля. Он представляет химический источник электротока, который работает при помощи накопления и последующей отдачи энергии. Накопление и передача заряда обеспечивается переходом ряда элементов из одного состояния в другое.

Главными характеристиками аккумуляторной батареи является емкость и напряжение. Его корпус выполнен из пластика, стойкой к кислоте. В нем имеется 6 секций, в которых находятся элементы, выполненные из пластин и сепараторов. Эти элементы соединяются с помощью мостиков, а корпус закрывается пластмассовой крышкой.

На батарее имеются два выхода, к которым подсоединяются клеммы проводов. Аккумулятор находится в подкапотном отсеке машины.

Электрический генератор — это устройство, которое смахивает на электрический двигатель, но имеет принципиальное от него отличие.

Данный элемент создает электроэнергию благодаря вращению его якоря посредством ременной передачи, получающее вращательное движение от ДВС.

Генератор имеет 2 обмотки, благодаря чему обеспечивается стабилизация напряжения, которое он вырабатывает. Принцип его работы базируется на эффекте самоиндукции.

Далее необходимо выделить элементы, которые обеспечивают запуск и последующую работу ДВС, а значит и непосредственное перемещение машины.

Стартер – это своего рода электродвигатель, который совершает вращение благодаря энергии аккумуляторной батареи. Его главная цель кроется в начальном старте.

Затем появляется электрическая икра, вследствие чего происходит воспламенение топлива. В результате двигатель начинает работать.

Чтобы создать такую искру, используется повышающая катушка, свечи, а также распределитель искры.

Повышающая катушка выполнена из ферромагнитного сердечника с 2-мя обмотками. На одной из обмоток находится меньшее число витков, благодаря чему создается магнитное поле. Это поле создает магнитное поле на второй обмотке, но уже с более высоким напряжением. В результате при подаче напряжения на свечи создается искра.

Электрическая свеча представляет элемент, который создает искру непосредственно в цилиндре ДВС. У нее есть контакт, к которому подходит провод с высоким напряжением. На цилиндрах имеются электроды с наименьшим зазором, в которых и происходит создание искры. Между свечами и катушкой располагается распределитель, который и передает высокое напряжение непосредственно на свечу, которая должна в необходимый момент времени подать искру на цилиндр

Система освещения используется при перемещении машины при недостаточной освещенности окружающей среды. В данную систему включены фары, задние фонари, лампочка освещения номера, лампочки освещения в салоне, отделения багажа, отсека мотора, зоны педалей и так далее.

Световая сигнализация используется с целью предупреждения других участников движения о маневрах, поворотах, заднем ходе, то есть о смене направления перемещения машины. Данная система имеет передние сигнальные лампочки, задние фонари, боковые повторители поворотов, лампы на панели приборов, выключатели, стоп-сигналы и другое электрооборудование автомобиля.

Фары необходимы для освещения окружающего пространства. В первую очередь они необходимы для освещения дороги, чтобы водитель имел представление об окружающей обстановке.

Каждая машина имеет фары, которые расположены симметрично. Передние фары в большинстве случаев выполнены в одном корпусе. В нем могут находиться ряд элементов: дальний, а также ближний свет, ходовые и габаритные огни.

Иногда в них даже размещаются поворотники.

Ближний свет необходим в случаях, когда наблюдается поток встречного транспорта. Его главная особенность заключается в том, что он не слепит водителей встречного транспорта, при этом хорошо освещает правую сторону дороги.

Дальний свет также используется с целью освещения, но только в том случае, когда нет встречного потока.

Его главная особенность в том, что этот свет выделяется своей мощностью и интенсивностью, благодаря чему он освещает пространство на довольно большое расстояние, которое находится впереди машины.

При помощи габаритных огней и поворотников водитель дает важную информацию всем участникам движения о габаритах своего автомобиля, а также планируемых остановках и изменениях направления движения. Также в машине имеется прикуриватель, могут быть розетки usb и так далее.

В зависимости от текущей комплектации машины в ней могут иметься или отсутствовать следующее электрооборудование автомобиля: системы безопасности, которые включают в себя электронатяжители ремней, автоматическую коробку с управляющей электроникой, электронные элементы помощи водителю, маршрутный компьютер, помощь при подъеме в гору, подушки безопасности и так далее.

Применение

Электрооборудование автомобилявключает множество элементов, включая различные системы, проводку, элементы питания и так далее. В первую очередь оно предназначено для производства электрической энергии и ее доставки потребителям электроэнергии.

Сегодня количество элементов, которые потребляют электрическую энергию, в том числе проводов, которые необходимы для доставки, распределения и управления, возросло в разы. Общая длина проводов и их толщина достигли такой степени, что их суммарная масса составляет более 50 кг.

Это очень много, учитывая то, что количество электрических устройств все время увеличивается. Имеется большая вероятность, что к 2025 году сеть проводов в машинах может достичь почти 100 кг.

В будущем проводка и электрооборудование автомобиля станет еще меньше, ведь будет применяться схема с одним центральным процессором.

Именно сюда будет стекаться вся информация, процессор будет контролировать все системы электрооборудования машины.

Все функции будут выполняться операционной системой, а это значит, что исчезнет порядка 75 управляющих блоков, которые сегодня имеют собственные программы и алгоритмы действия.

Автомобиль станет подобен компьютерному устройству. К нему можно будет с легкостью подключать новые девайсы и изменять параметры существующих.

В большей части случаев можно будет поменять программу, то есть загрузить обновление, чтобы убрать ошибку.

Похожие темы:

Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/slabotochnye-seti/oborudovanie/elektrooborudovanie-avtomobilia/

Принцип действия электродвигателя

Электродвигатель представляет собой устройство преобразования электрической энергии в механическую. Электродвигатели очень важны в современной жизни. Они используются в пылесосах, посудомоечных машинах, принтерах, факсимильных аппаратах, видеомагнитофонах, станках, печатных машинах, автомобилях, метро, очистных сооружениях и насосных станций. И это лишь несколько примеров.

Основной принцип, благодаря которому работают двигатели это закон Ампера. Он гласит, что проволока с электрическим током имеет магнитное поле вокруг себя. Представьте себе ток, протекающий через проволочную петлю.

Этот ток создает магнитное поле вокруг провода. Поскольку само кольцо стало магнитом, с одной стороны оно будет притягиваться к северному (N) полюсу магнита, а другая — к южному (S).

Петля начнет вращаться (показано стрелкой).

Двигатели переменного тока

Что произойдет дальше, зависит от рода электрического тока. Для запуска двигателя применяют постоянный (DC) или переменный (AC) ток. Если ток переменный, то он меняет свое направление множество раз в секунду. У нас принята частота переменного тока в 50 Гц.

Когда подан переменный ток, то он течет сначала в одном направлении через проволочную петлю, а затем полностью изменяет направление через 1/50 секунды.

Это изменение означает, что направление магнитного поля, создаваемого вокруг петли также меняет раз в 1/50 секунды.

Но смещение магнитного поля необходимо сохранить при работе двигателя. Когда ток течет в одном направлении, правая часть кольца может стать южным полюсом магнита. Она отталкивается от южного полюса магнита и притягивает северный полюс внешнего магнита. Проволочная петля будет крутиться, пока правая часть кольца не завершит половину оборота и будет рядом с северным полюсом внешнего магнита.

Если больше ничего не произойдет, то цикл остановится, так как два противоположных магнитных полюса — один внешнего магнита и один проволочной петли – находились бы рядом и притягивались друг к другу.

Но ток переменный, текущее направление изменяется, так же как и магнитное поле вокруг петли. Стороны петли, ранее притягивавшиеся к северному полюсу, теперь притягиваются к южному. И наоборот.

Таким образом, петля получает еще один «толчок», поворачивается вокруг своей оси в ответ на новые силы магнитного притяжения и отталкивания.

Таким образом, пока ток продолжает менять направление, проволочная петля вынуждена вращаться вокруг своей оси. Это круговое движение может быть использовано для управления любым из электрических приборов, упомянутых выше.

Двигатели постоянного тока

Когда электродвигатели были впервые изобретены, переменный ток еще не был обнаружен. Поэтому первые двигатели работали только на постоянном токе.

Основное различие между двигателем постоянного и переменного тока – это способ изменения направление протекающего тока. При постоянном, электрический ток всегда движется в том же направлении. Это означает, что ротор двигателя перестанет вращаться после первого оборота на 90 градусов. Так как ток течет в одном направлении, полученное магнитное поле всегда направлено так же.

Чтобы решить эту проблему, провод, идущий от источника постоянного тока, подключен к металлическому кольцу, разрезанному пополам, как показано на рисунке. Оно называется кольцевым коммутатором. В первый момент вращения двигателя, ток из аккумулятора протекает по проводам и по одной стороне коммутатора. Далее ток протекает по проволочной петле, создавая магнитное поле.

После того как петля начинает вращаться, она вращает за собой и коммутатор. Через пол-оборота, кольцо доходит до пустого пространства между двумя половинки, а затем переходит на вторую половину коммутатора.

Ток течет обратно через петлю, магнитное поле меняет направление на противоположное, и петля продолжает вращаться.

Источник: http://380-volt.ru/electricity/printsip-deystviya-elektrodvigatelya.html

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.

Электрооборудование автомобиля

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

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.

Генератор автомобиля

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.

Система зажигания

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.

Защита от электромагнитных помех

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.

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.

Источник: http://selectelement.ru/total-block/car-electricity/

Принцип действия асинхронного двигателя — Asutpp

Электродвигатель предназначен для преобразования, с малыми потерями, электрическую энергию в механическую.

Предлагаем рассмотреть принцип действия асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором, трехфазного и однофазного типа, а также его конструкцию и схемы подключения.

Строение двигателя

Основные элементы электродвигателя это – статор, ротор, их обмотки и магнитопровод.

Преобразование электрической энергии в механическую происходит во вращающейся части мотора – роторе.

У двигателя переменного тока, ротор получает энергию не только за счет магнитного поля, но и при помощи индукции. Таким образом, они называются асинхронными двигателями. Это можно сравнить с вторичной обмоткой трансформатора. Эти асинхронные двигатели еще называют вращающимися трансформаторами. Чаще всего используется модели рассчитанные на трех фазное включение.

Конструкция асинхронного двигателя

Направление вращения электродвигателя задается правилом левой руки буравчика: оно демонстрирует связь между магнитным полем и проводником.

Второй очень важный закон – Фарадея:

1. ЭДС наводиться в обмотке, но электромагнитный поток меняется во временем.
2. Величина наведенной ЭДС прямо пропорциональна скорости изменения электрического потока.
3. Направление ЭДС противодействует току.

Принцип действия

При подаче напряжения на неподвижные обмотки статора, оно создает магнитное в статора. Если подается напряжение переменного тока, то магнитный поток, созданный им, изменяется. Так статор производит изменение магнитного поля, и ротор получает магнитные потоки.

Таким образом, ротор электродвигателя принимает эти поток статора и, следовательно, вращается. Это основной принцип работы и скольжения в асинхронных машинах. Из вышеизложенного следует отметить, что магнитный поток статора (и его напряжение) должно быть равно переменному току для вращения ротора, так что асинхронная машина может работать только от сети переменного тока.

Принцип работы асинхронного двигателя

Когда такие двигатели действуют в качестве генератора, они будет генерировать непосредственно переменный ток. В случае такой работы, ротор вращается с помощью внешних средств скажем, турбины.

Если ротор имеет некоторый остаточный магнетизм, то есть некоторые магнитные свойства, которые сохраняет по типу магнита внутри материала, то ротор создает переменный поток в стационарной обмотке статора.

Индукционные генераторы используются в небольших магазинах и домашних хозяйствах, чтобы обеспечить дополнительную поддержку питания и являются наименее дорогостоящими из-за легкого монтажа.

В последнее время они широко используется людьми в тех странах, где электрические машины теряют мощность из-за постоянных перепадов напряжения в питающей электросети.

Большую часть времени, ротор вращается при помощи небольшого дизельного двигателя соединенного с асинхронным генератором переменного напряжения.

Как вращается ротор

Вращающийся магнитный поток проходит через воздушный зазор между статором, ротором и обмоткой неподвижных проводников в роторе.

Этот вращающийся поток, создает напряжение в проводниках ротора, тем самым заставляя наводиться в них ЭДС.

В соответствии с законом Фарадея электромагнитной индукции, именно это относительное движение между вращающимся магнитным потоком и неподвижными обмотками ротора, которые возбуждает ЭДС, и является основой вращения.

Относительное движение ротора между вращающимся магнитным потоком и неподвижным проводником и является его действием к вращению. Таким образом, чтобы уменьшить относительную скорость, ротор начинает вращаться в том же направлении, что и вращающийся поток на обмотках статора, пытаясь поймать его.

Частота наведенной на него ЭДС такая же, как частота питания.

Гребневые асинхронные двигатели

Когда напряжение питания низкое, возбуждение обмоток короткозамкнутого ротора не происходит.

Это обусловлено тем что, когда число зубцов статора и число зубьев ротора равное, таким образом вызывая магнитную фиксацию между статором и ротором.

Этот физический контакт иначе называется зубо-блокировкой или магнитной блокировкой. Данная проблема может быть преодолена путем увеличения количества пазов ротора или статора.

Подключение

Асинхронный двигатель можно остановить, просто поменяв местами любые два из выводов статора. Это используется во время чрезвычайных ситуаций. После он изменяет направление вращающегося потока, который производит вращающий момент, тем самым вызывая разрыв питания на роторе. Это называется противофазным торможением.

Видео: Как работает асинхронный двигатель

Для того чтобы этого не происходило в однофазном асинхронном двигателе, необходимо использование конденсаторного устройства.

Его нужно подключить к пусковой обмотке, но предварительно обязательно проводится его расчет. Формула

QC = Uс I2 = U2 I2 / sin2

Схема: Подключение асинхронного двигателя

Из которой следует, что электрические машины переменного тока двухфазного или однофазного типа, должны снабжаться конденсаторами с мощностью, равной самой мощности двигателя.

Аналогия с муфтой

Рассматривая принцип действия асинхронного электродвигателя, используемого в промышленных машинах, и его технические характеристики, нужно сказать про вращающуюся муфту механического сцепления .

Крутящий момент на валу привода должен равняться крутящему моменту на ведомом валу.

Кроме того, следует подчеркнуть, что эти два момента являются одним и тем же, поскольку крутящий момент линейного преобразователя вызывается трением между дисков внутри самой муфты.

Электромагнитная муфта сцепления

Похожий принцип действия и у тягового двигателя с фазным ротором. Система такого мотора состоит из восьми полюсов (из которых 4 – основные, а 4 – добавочные), и остовы. На основных полюсах расположены медные катушки.

Вращение такого механизма обязано зубчатой передаче, которая получает крутящий момент от вала якоря, так же называемого сердечником. Включение в сеть, производится четырьмя гибкими кабелями.

Основное назначение многополюсного электродвигателя – приведение в движение тяжелой техники: тепловозы, тракторы, комбайны и в некоторых случаях, станки.

Достоинства и недостатки

Устройство асинхронного двигателя является практически универсальным, но так же, у данного механизма есть свои плюсы и минусы.

Преимущества асинхронных двигателей переменного тока:

1. Конструкция простой формы.
2. Низкая стоимость производства.
3. Надежная и практичная в обращении конструкция.
4. Не прихотлив в эксплуатации.
5. Простая схема управления

Эффективность этих двигателей очень высока, так как нет потерь на трение, и относительно высокий коэффициент мощности.

Недостатки асинхронных двигателей переменного тока:

1. Не возможен контроль скорости без потерь мощности.
2. Если увеличивается нагрузка – уменьшается момент.
3. Относительно небольшой пусковой момент.

Источник: https://www.asutpp.ru/princip-dejstviya-asinxronnogo-dvigatelya.html