Автомобиля

В двигателе, механизмах, агрегатах и системах автомобиля с помощью электрической энергии осуществляется:

процесс воспламенения рабочей смеси в карбюраторном двигателе и управление некоторыми подсистемами карбюратора; у современных двигателей – организация рабочего процесса впрыска топлива и управление моментом его воспламенения (опережением зажигания);

пуск двигателя;

освещение дороги перед автомобилем и пространства внутри салона;

сигнализация об изменении направления движения и о начале торможения;

перераспределение давления в исполнительных тормозных устройствах левого и правого бортов в противобуксовочных системах;

приведение в действие контрольно-измерительных приборов и устройств встроенной диагностики, в том числе приборных щитков и маршрутного компьютера;

приведение в действие устройств жизнеобеспечения в кабине (салоне) и устройств для создания комфорта (вентилятор, отопитель, кондиционер, радио или магнитофон, устройство облегчения пуска двигателя);

в перспективе – управление индикаторными или автоматическими системами предотвращения столкновений, бесконтактным развертыванием средств пассивной защиты (пневмоподушек безопасности), навигационными маршрутными компьютерами, электрическим рулевым управлением с переменным передаточным отношением в зависимости от скорости движения.

Это далеко не полный перечень процессов, осуществляемых с помощью электрической энергии. Количество электрической и электронной аппаратуры на автомобиле постоянно растет. Предполагается, что стоимость электрического и электронного оборудования составит (25 – 30)% стоимости автомобиля.

В систему электрооборудования автомобиля входят источники и потребители электрического тока. К источникам тока относятся аккумуляторная батарея и генератор. К потребителям — приборы зажигания, стартер, лампы освещения и сигнализации, звуковой сигнал, электрические контрольно-измерительные приборы, радиоприемники, прикуриватели, стеклоочистители, обогреватели, кондиционеры воздуха и т. п..

Источники и потребители тока соединяются по однопроводной схеме, при которой к потребителю подводится только один провод, вторым проводом служат все металлические части автомобиля, так называемая «масса». Поэтому один полюс источника тока, а также один вывод каждого потребителя соединяются с массой. Такая проводка уменьшает количество проводов и упрощает поиски возникающих неисправностей.

Аккумуляторная батарея питает потребители, когда двигатель не работает или работает на малых оборотах холостого хода, а генератор питает потребители и заряжает аккумуляторную батарею при работе двигателя на средних и больших оборотах.

1.1. Устройство и принцип действия аккумуляторной батареи

На легковых автомобилях применяют свинцово-кислотные батареи, как наиболее дешевые, обладающие достаточной емкостью и способностью в течение нескольких секунд отдавать максимум энергии (при пуске холодного двигателя). Электролит свинцово-кислотного аккумулятора представляет собой раствор химически чистой серной кислоты в дистиллированной воде. Плотность электролита зависит от времени года и района, в котором эксплуатируется автомобиль. В центральных районах России плотность электролита в летнее и зимнее время должна быть 1,27 г/см³, в южных — 1,25 г/см³, в районах Крайнего Севера зимой ее увеличивают до 1,3 г/см³, а летом уменьшают до 1,27 г/см³, что предохраняет батарею от замерзания, ускоренного разряда и разрушения пластин. Уровень электролита должен быть на 10-15 мм выше верхних кромок сепараторов. Если уровень понизился, то доливают электролит или дистиллированную воду. Доливать кислоту категорически запрещается, так как это приводит к изменению плотности электролита.

Емкость аккумуляторной батареи измеряется в ампер-часах (А*ч) и составляет, например, для батареи 6СТ54ЭМ, устанавливаемой на автомобиль «ГАЗ-24», 54 А*ч.

Аккумуляторная батарея состоит из трех или шести кислотных аккумуляторов, соединенных последовательно.

Устройство батареи показано на рис.1 и 2. Корпус батареи (рис.1), изготовленный из полипропилена или эбонита, разделен перегородками на отдельные секции, в которых размещаются шесть последовательно соединенных аккумуляторов напряжением по 2 вольта каждый. В крышке (2) имеются отверстия с пробками (6) для заливки электролита и контроля его уровня.

В каждом аккумуляторе находится блок из поочередно расположенных положительных (9) и отрицательных (10) свинцовых пластин, выполненных в виде решетки, заполненной пористой активной массой из окислов свинца — свинцового сурика (Рb₃O₄) и глета (РbО), или окисленного свинцового порошка.

Между пластинами в блоках установлены сепараторы (8) из тонкого микропористого поливинилхлорида, предназначенные для изоляции разноименных пластин друг от друга, а также для исключения вибрации пластин при тряске во время движения автомобиля. Малая толщина и большая пористость сепараторов уменьшают внутреннее сопротивление батареи и позволяют получить большую силу разрядного тока.

Рис.1