Энергетическое обеспечение транспортных средств

Назначение приборов и устройств электрооборудования

Элек­три­чес­кую энер­гию в трак­то­рах и ав­то­моби­лях ис­пользу­ют для уп­равле­ния и ди­аг­ности­ки ТС, обес­пе­чения бе­зопас­ных и ком­фор­тных ус­ло­вий ра­боты, ав­то­мати­зации тех­но­логи­чес­ких про­цес­сов.

Все при­боры и ус­тройства элек­три­чес­ко­го обо­рудо­вания под­разде­ля­ют­ся на ис­точни­ки пи­тания, пот­ре­бите­ли элек­три­чес­кой энер­гии, средс­тва ком­му­тации и за­щит­ные ус­тройства.

Гра­фичес­кое изоб­ра­жение, ко­торое по­казы­ва­ет пу­ти дви­жения элек­три­чес­ко­го то­ка, на­зыва­ют прин­ци­пи­альной схе­мой. Элек­три­чес­кие ус­тройства на ней изоб­ра­жа­ют ус­ловны­ми сим­во­лами. При­нято счи­тать, что ток идет от по­ложи­тельно­го «+» к от­ри­цательно­му «− » по­люсу ис­точни­ка энер­гии. Изоб­ра­жение, на ко­тором по­каза­но раз­ме­щение элек­три­чес­ких ус­тройств (элек­тро­обо­рудо­вания) на ТС, на­зыва­ют мон­тажной схе­мой.

На трак­то­рах и ав­то­моби­лях ус­та­нав­ли­ва­ют элек­тро­обо­рудо­вание пос­то­ян­но­го то­ка. Меж­ду со­бой его со­еди­ня­ют по од­нопро­вод­ной схе­ме (рис. 26.1). Вто­рым про­водом в та­кой схе­ме яв­ля­ет­ся кор­пус ТС «мас­са». С ней со­еди­ня­ют все от­ри­цательные клем­мы элек­три­чес­ких ус­тройств. Та­кая схе­ма эко­номич­на, но ве­ро­ят­ность ко­рот­ко­го за­мыка­ния в ней вы­сокая.

Рис. 26.1.Типовая схема соединения приборов электрооборудования ТС:
а — потребители тока; б — приборы системы зажигания; в — источники энерго­обеспечения; 1 — фары; 2 — фонарь освещения номерного знака; 3 — стоп-сигнал; 4 — габаритные огни; 5 — штепсельный разъем; 6 — звуковой сигнал; 7 — датчики контрольных приборов; 8 — вентилятор; 9 — устройство для подогрева воздуха при пуске двигателя; 10 — стартер; 11 — контрольные приборы; 12 — предохранители; 13 — плафон кабины; 14 — свеча зажигания пускового двигателя; 15 — магнето; 16 — регулятор напряжения; 17 — генератор; 18 — выключатель «массы»; 19 — аккумулятор; 20 — амперметр

Обыч­но при­дер­жи­ва­ют­ся оп­ре­делен­но­го по­ряд­ка раз­ме­щения элек­тро­обо­рудо­вания. Ус­тройства с не­большим вре­менем ра­боты, но пот­ребля­ющие ток большой си­лы, и ава­рийные ус­тройства под­клю­ча­ют к ли­нии ак­ку­муля­тора: стар­тер, зву­ковой сиг­нал, ро­зет­ка пе­ренос­ной лам­пы (при­кури­ватель). При­боры, действу­ющие при ра­бота­ющем дви­гате­ле, под­со­еди­ня­ют че­рез за­мок за­жига­ния. Ус­тройства, ко­торые пот­ребля­ют ток не­большой си­лы и действу­ют про­дол­жи­тельное вре­мя, под­клю­ча­ют к ге­нера­тору. Для обес­пе­чения не­зави­симос­ти и ста­бильнос­ти пот­ре­бите­ли то­ка под­клю­чены к двум ис­точни­кам энер­гии па­рал­лельно.

Большинс­тво ТС пот­ребля­ют элек­тро­энер­гию но­минальным нап­ря­жени­ем 12 В. На­мети­лась тен­денция ис­пользо­вания элек­тро­обо­рудо­вания с нап­ря­жени­ем 24 и 36 В. Ис­пользо­вание элек­тро­обо­рудо­вания по­вышен­но­го нап­ря­жения поз­во­ля­ет уменьшить си­лу то­ка и по­тери в про­водах. При уве­личе­нии нап­ря­жения в 2 ра­за уменьша­ют­ся: си­ла то­ка — в 2 ра­за, по­тери мощ­ности в про­водах — в 4 ра­за. Это спо­собс­тву­ет сни­жению пот­ребля­емой мощ­ности и уменьше­нию раз­ме­ров ис­точни­ков энер­гии. На тя­желых ТС ис­пользу­ют ис­точни­ки пот­ребле­ния большой мощ­ности (сис­те­мы пус­ка и др.), по­это­му при­меня­ют нап­ря­жение 24 В.

Средства коммутации приборов электрооборудования

Элек­три­чес­кие ус­тройства со­еди­ня­ют про­вода­ми. Раз­ли­ча­ют про­вода низ­ко­го и вы­соко­го нап­ря­жения. В ка­чес­тве изо­ляции ав­тотрак­торных про­водов ис­пользу­ют по­ливи­нил­хло­рид­ный плас­тик. Та­кая изо­ляция хо­рошо пре­дох­ра­ня­ет от воз­действия кис­лот, мас­ла, бен­зи­на. Для удобс­тва на­хож­де­ния про­водов в жгу­те их ок­ра­шива­ют в раз­ные цве­та. На кон­цы про­водов ус­та­нав­ли­ва­ют на­конеч­ни­ки для со­еди­нения. До­пус­ти­мая си­ла то­ка в жгу­те на 55% меньше, чем в оди­ноч­ном про­воде.

Важ­но знать! На­деж­ность ра­боты сис­те­мы элек­тро­обо­рудо­вания су­щес­твен­но за­висит от сос­то­яния сис­тем ком­му­тации, про­водов и кон­так­тных со­еди­нений.

Пло­щадь по­переч­но­го се­чения про­водов под­би­ра­ют в со­от­ветс­твии с си­лой то­ка на от­дельных учас­тках. Учи­тыва­ют­ся так­же ус­ло­вия ох­лажде­ния и дли­на учас­тка. Осо­бое вни­мание уде­ля­ют це­пям элек­трос­набже­ния при­боров ос­ве­щения и сиг­на­лиза­ции.

Для ком­му­тации элек­тро­обо­рудо­вания при­меня­ют вык­лю­чате­ли, пе­рек­лю­чате­ли, ре­ле, кон­такто­ры, со­еди­нительные па­нели, разъем­ные со­еди­нения, вил­ки, ро­зет­ки и др. С их по­мощью пе­рек­лю­ча­ют про­вод­ни­ки и ме­ня­ют нап­равле­ние то­ка.

Вык­лю­чате­ли име­ют два по­ложе­ния: «Вклю­чено» и «Вык­лю­чено». В ТС ис­пользу­ют кно­поч­ные, кла­виш­ные, элек­тро­маг­нитные и дру­гие вык­лю­чате­ли.

Пе­рек­лю­чате­ли име­ют до 16 по­ложе­ний пе­рек­лю­чения. Но­минальная си­ла то­ка вык­лю­чате­лей и пе­рек­лю­чате­лей — 0,5…25,0 А.

Для ком­му­тации то­ка большей си­лы, а так­же для дис­танци­он­но­го пе­рек­лю­чения при­меня­ют ре­ле. Их ус­та­нав­ли­ва­ют в сис­те­мах стар­терно­го пус­ка, сиг­на­лиза­ции, в элек­тро­маг­нитных кла­панах и др.

На не­кото­рых ТС при­меня­ют кон­такто­ры для ра­боты в це­пях с си­лой то­ка 50…150 А.

Для со­еди­нения про­водов при мон­та­же элек­тро­обо­рудо­вания ис­пользу­ют со­еди­нительные па­нели, ро­зет­ки, вил­ки.

Со­еди­нительные па­нели име­ют до 12 вы­водов и до­пус­ти­мый ток — 50 А.

Ро­зет­ки мо­гут иметь до се­ми вы­водов. Мак­си­мальная си­ла то­ка для их ра­боты — не бо­лее 40 А.

Сов­ре­мен­ные сис­те­мы ком­му­тации ос­но­ваны на ши­роком ис­пользо­вании ши­ны CAN.

Защитные устройства электрических систем

Для за­щиты пот­ре­бите­лей элек­три­чес­ко­го то­ка и их це­пей от ко­рот­ко­го за­мыка­ния и пе­рег­ру­зок при­меня­ют за­щит­ные ус­тройства (плав­кие и би­метал­ли­чес­кие пре­дох­ра­ните­ли).

Плав­кие пре­дох­ра­ните­ли име­ют ме­тал­ли­чес­кую встав­ку. При вы­сокой наг­рузке она наг­ре­ва­ет­ся, рас­плав­ля­ет­ся и от­клю­ча­ет не­ис­прав­ную цепь.

Би­метал­ли­чес­кие пре­дох­ра­ните­ли бы­ва­ют од­нократ­но­го действия (пос­ле ус­тра­нения пе­рег­рузки его вклю­чат кноп­кой) и мно­гок­ратно­го действия (при наг­ре­вании плас­ти­ны цепь разъеди­ня­ет­ся, а при ос­ты­вании — вклю­ча­ет­ся).

Источники электрической энергии

• 26.4.1. Наз­на­чение и ус­тройство ак­ку­муля­тор­ной ба­тареи
• 26.4.2. Ра­бота, ха­рак­те­рис­ти­ки и тре­бова­ния к экс­плу­ата­ции ак­ку­муля­тор­ной ба­тареи
• 26.4.3. Ге­нера­торы
• 26.4.4. Ав­то­ном­ная сис­те­ма за­жига­ния пус­ко­вого дви­гате­ля