Электрооборудование автомобиля — Википедия

Электрообору́дование автомоби́ля — совокупность устройств, вырабатывающих, передающих и потребляющих электроэнергию на автомобиле.

Электрооборудование автомобиля представляет собой сложный комплекс взаимосвязанных электротехнических и электронных систем, приборов и устройств, обеспечивающих надежное функционирование двигателя, трансмиссии и ходовой части, безопасность движения, автоматизацию рабочих процессов автомобиля и комфортные условия для водителя и пассажиров.

Практически всегда для питания бортовых электроприёмников используется постоянное напряжение. На ранних автомобилях использовалось напряжение 6 В, сейчас преобладает напряжение 12 В на легковых автомобилях и лёгких грузовиках и 24 В на тяжёлых грузовиках и автобусах с дизельными двигателями^{[источник не указан 69 дней]}.

Проводка обычно однопроводная — в качестве второго провода используется «масса» — металлический кузов и рама автомобиля. Это упрощает и удешевляет проводку, но снижает её надёжность в отношении коротких замыканий. К корпусу («массе») автомобиля подключают, как правило, отрицательные клеммы источника электроэнергии, это снижает коррозию металлических элементов кузова.

Напряжение бортовой сети достаточно условно. Если указано, что сеть 12-вольтовая, то на клеммах генератора напряжение будет приблизительно 13,7 — 14 вольт, в зависимости от модели автомобиля и настройки регулятора напряжения.

На подавляющем большинстве современных автомобилей источником питания является синхронный генератор трёхфазного переменного тока с приводом от основного двигателя; трёхфазный переменный ток с генератора поступает на встроенный трёхфазный выпрямитель и схему регулятора напряжения — в современных автомобилях регулятор напряжения встроен в корпус генератора. Для постоянного и непрерывного питания части потребителей при неработающем двигателе, таких как освещение, автомагнитола, стоп-сигналы, противоугонная сигнализация, а также для полного запитывания всех систем автомобиля при запуске двигателя, служит автомобильный аккумулятор. После запуска двигателя аккумулятор подзаряжается от генератора, а в дальнейшем он работает в буфере с генератором, сглаживая перепады напряжения при подключении мощных потребителей. Мощность генератора современного легкового автомобиля среднего класса лежит в пределах около 900-1300 Ватт.

На старых автомобилях использовались генераторы постоянного тока, имевшие бо́льшие размеры и массу в сравнении с трёхфазными генераторами; для поддержания постоянства напряжения использовался реле-регулятор, состоящий из трёх устройств — регулятор напряжения, ограничитель тока и реле обратного тока.

В ряде случаев на автомобилях специального назначения, а также на бронетанковой технике устанавливают дополнительный генератор с приводом от отдельного двигателя внутреннего сгорания (т. н. вспомогательная силовая установка), что позволяет снабжать потребителей электроэнергией независимо от работы основного двигателя.

К ним относятся: выключатели и переключатели, реле, предохранители, колодки разъёмов, распределительные и коммутационные коробки, а также силовые блоки.

Системы автомобиля, в зависимости от модели и комплектации:

• ABS — антиблокировочная система колёс (антиюзовый автомат торможения)
• SRS — система безопасности (подушки безопасности, натяжители ремней и т. д.)
• EFI, ЭСУД — электронные системы управления двигателем
• Автоматическая коробка передач с электронным управлением
• Маршрутный компьютер
• и другое

Световые приборы[править | править код]

Автомобильные световые приборы делятся на наружные и внутренние.

• К наружным относятся фары (с ближним и дальним светом), габаритные огни, указатели поворота (совмещены с аварийной сигнализацией), стоп-сигналы, фонари заднего хода, фонари освещения номерного знака, противотуманные фары, контурные огни, прожекторы, в некоторых случаях — декоративные лампы.
• К внутренним относятся лампы освещения салона, подкапотная лампа, лампа освещения багажника, лампа освещения перчаточного ящика, лампы подсветки приборной панели и др.

Прочие потребители[править | править код]

Некоторые виды бытовой техники, приспособленной также и для работы в автомобиле, могут получать питание от автомобильной электросети (подключение осуществляется либо через специальное гнездо, либо через гнездо прикуривателя). Для этой цели применяются различные адаптеры — от простейших делителей напряжения до импульсных блоков питания с двойным преобразованием тока. Но гнездо прикуривателя изначально не было рассчитано на подключение иных потребителей, кроме как нагревательного элемента «электрозажигалки», поэтому нередки перегорания предохранителей и термическое повреждение гнезда (необходимо рассчитать допустимый потребляемый ток по предохранитялям прикуривателя).

На некоторых машинах с мощными генераторами может быть установлен инвертор с выходом ≈ 220 Вольт для питания обычной бытовой техники. Мощные машины специального назначения могут иметь другие сети с другими питающими напряжениями.

Электропроводка автомобиля

просмотров 9 673 Google+

Однопроводная схема

Электропроводка автомобиля выполняется по так называемой однопроводной схеме, то есть к потребителям питание подходит по одному плюсовому проводу. Вторым, минусовым, проводом при этом является корпус автомобиля. Но последнее время в автомобилестроении применяется всё больше и больше пластика. По этому к потребителям сейчас уже подходит не один, а два провода, при этом минусовой провод крепится к кузову автомобиля в ближайшем месте.

На старых автомобилях электропроводка представляла собой провода, проходящие по всему автомобилю обмотанный лентой и собранных в пучок. В настоящее время электропроводка автомобиля состоит из нескольких частей проложенных в разных частях автомобиля. Соединяются эти части на разных автомобилях по разному, но в основном по средствам штекерных разъёмов непосредственно между собой. Так же есть способ соединения всех частей вместе на блоке предохранителей или монтажном блоке. Эти способы соединения могут применяться совместно.

Особенности электропроводки большегрузных автомобилей

На большинстве автомобилей проводка состоит из, так называемых, круглых жгутов. Эти жгуты образуются путём сбора отдельных проводов в один жгут перемотанный изолентой, киперной лентой или другим материалом. Современные жгуты укладываются в гофрированные пластиковые трубки, что несколько лучше защищает от повреждения изоляции. Кроме круглых жгутов применяются плоские жгуты. В этом случае провода укладываются на основу в виде полосы и сверху заклеивается ещё одной полосой, чаще прозрачной. Такие жгуты к сожалению не получили широкого распространения, хотя они очень удобны в ремонте электропроводки автомобиля и не имеют больших последствий при сгорании изоляции из-за короткого замыкания в проводе.

Мультиплексная проводка

Развитие электроники позволило отказаться от применения отдельных проводов, соединяющих органы управления и потребители. Не так давно появилась мультиплексная система электропроводки. Она представляет собой две шины, соединяющие все потребители и органы управления. Одна из них имеет большое сечение и по ней подходит питание ко всем приборам. Вторая имеет не большое сечение и по ней проходит управляющий сигнал от органов управления на включение или выключение того или иного потребителя. При воздействии на любой выключатель его мультиплексор формирует сигнал на включение или выключение соответствующего потребителя зашифрованный двоичным кодом. Проходя по управляющей шине код улавливается демультиплексором, расшифровывается им, и если он соответствует данному потребителю, то он включается или выключается. В этой системе есть ещё один электронный блок осуществляющий синхронизацию прохождения сигналов. В качестве управляющей шины может быть применён световод. В этом случае сигнал передаётся при помощи световых импульсов.

admin 11/10/2012«Если Вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста выделите это место мышкой и нажмите CTRL+ENTER» «Если статья была Вам полезна, поделитесь ссылкой на неё в соцсетях»

Электрика автомобиля: краткое обучение для автолюбителя

Содержание статьи

Электрический ток

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 превращает механическую энергию от вращения коленвала в электрическую, а аккумулятор- химическую энергию в электрическую.

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. Постоянным называется ток, который движется в проводнике только

в одном направлении, в отличие от переменного тока, который движется в проводнике попеременно то в одном, то в другом направлении.
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 же проводник свернуть в виде спирали, то при прохождении по нему тока магнитное поле образует на концах спирали полюса- северный и южный. 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. Величина тока зависит от длины проводника, скорости пересечения,плотности магнитного поля и угла, под которым пересекаются магнитные силовые линии. На этом явлении основана работа генератора.

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.

Как читать автомобильные электросхемы — примеры, объяснения

Выход из строя электронных компонентов современного автомобиля может приводить к его полному обездвиживанию. Хорошо, если это случилось у вашего дома или работы, но если такое случается на трассе или на природе — такая поломка может обойтись вам крайне дорого: как в плане денег, так и в плане потерянного времени и даже (надеюсь до такого не дойдет) здоровья!

Почему полезно разбираться в автоэлектрике

Даже если у вас не технический склад ума или ваш доход позволяет вам не задумываться о таких мирских мелочах — замена обычного сгоревшего предохранителя в долгом пути позволит вам значительно облегчить жизнь. Я уж не говорю о тех случаях, когда сервисмэны, не желая разбираться в проблеме вашего автомобиля, призывают вас менять все датчики подряд, тратя на эту «карусель» значительные суммы денег (что кстати иногда не гарантирует положительного результата). По-этому, я предлагаю вам не сдаваться раньше времени и попробовать самостоятельно диагностировать поломку вашего автомобиля, а для этого было бы неплохо иметь под рукой электрические схемы, и самое главное — уметь их читать и понимать.

Электросхемы? — разберется даже школьник!

Встретив впервые принципиальную электрическую схему автомобиля, я понял, что принципы ее построения и обозначение на ней элементов — стандартизированы, и те элементы, которые присутствуют во всех автомобилях — обозначаются одинаково, независимо от производителя автомобиля. Достаточно один раз разобраться, как читать такие электросхемы, и вы с легкостью сможете понимать, что на ней изображено, даже если вы впервые видите конкретную схему от конкретного автомобиля и даже ни разу не лазили к нему под капот.

Графические обозначения элементов схемы могут слегка отличаться, к тому же бывают черно-белые варианты исполнения и цветные. Но буквенное обозначение везде одинаково. Помимо принципиальных электрических схем полезно иметь схемы, на которых обозначено физическое расположение (в пространстве) на кузове различных жгутов, разъемов и точек заземления — это поможет вам быстро отыскать их. Итак, давайте взглянем на примеры таких схем, а потом приступим к описанию их элементов.

Пример принципиальной электрической схемы автомобиля

На принципиальной схеме не указано физическое взаимное расположение элементов, а лишь показано, как эти элементы связаны друг с другом.  Важно понимать, что если два элемента на такой схеме изображены рядом друг с другом — на самом кузове они могут быть совершенно в разных местах.

Схематическое расположение электрических компонентов на кузове

Такая схема несет другой тип информации: трассировка кабельных кос и приблизительное расположение разъемов на кузове.

Трехмерная точная схема расположения электрических компонентов автомобиля

Встречаются и такие схемы, на которых уже точно показано, как и куда проходят кабельные трассы в кузове автомобиля, а также точки заземления.

Стандартные элементы принципиальной схемы автомобиля

Приступим же, наконец, к рассмотрению элементов схемы и научимся ее читать.

Стандартные цепи питания и соединение элементов

Цепи питания — элементы схемы передающие ток, изображаются линиями: в верхней части схемы изображены цепи с положительным потенциалом («плюс» аккумулятора), а внизу — с нулевым, т.е. земля (или «минус» аккумулятора).

Цепь 30 — идет от плюсовой клеммы аккумулятора, 15 — от аккумулятора через замок зажигания — «Зажигание 1»Цепь под номером 31 — заземление

Некоторые провода также имеют цифровое обозначение в месте подключения к устройству, это цифровое обозначение позволяет не прослеживая цепь определить откуда он идет. Эти обозначение объединены в стандарте DIN 72552 (часто используемые значения):

Для удобства, соединения между элементами на цветных схемах изображены разными цветами, соответствующими цветам проводов, а на некоторых схемах также указывается сечение провода. На черно-белых схемах цвета соединений обозначаются буквами:

Иногда можно встретить пустую окружность в узле — это означает, что данное соединение зависит от комплектации автомобиля, линии при этом, как правило, подписаны.

Обозначение разъемов на электросхеме — коннекторы

Пин №2 разъема С301 соединяется с пином №9 разъема С104, который, в свою очередь, идет в пин №3 разъема С107

Провода в автомобильной электропроводке соединяются несколькими способами, и один из них — разъемы (Connector). Обозначаются разъемы буквой «С» и порядковым номером. На рисунке слева вы видите схематическое изображение соединений участков провода через разъемы. Вообще, правильнее говорить не «пин №2», а «терминал №2», если встретите в схеме такое понятие, то теперь будете знать, что это порядковый номер соединения (контакта) в разъеме.

 

Ну а на этом рисунке видно, как нумеруются контакты в разъемах и как правильно их считать, чтобы узнать где какой пин. Контакты нумеруются со стороны «мамы» с верхнего угла слева на право построчно. Со стороны «папы», соответственно, зеркально.

 

Кстати, на многих форумах автомобильные разъемы почему-то называют «фишками», в гугле по поводу такой «этимологии» никакой информации нет. Если вы знаете или догадываетесь, откуда пошло такое название, пишите в комментариях, не стесняйтесь.

Соединение проводов в автомобиле — соединительные колодки (Splice)

Помимо разъемов (Connectors) провода в автомобиле соединяются при помощи пакета перемычек или соединительных колодок ( в электросхемах на английском — Splice). Обозначаются соединительные колодки, как вы видите на рисунке, буквой «S» и порядковым номером, например: S202, S301.

В некоторых электросхемах есть отдельное описание каждой колодки и расписано назначение проводов, подводимых к ней. Главная отличительная особенность колодки (Splice) от разъема (Connector) в том, что соединяется группа проводов: есть один входящий провод и группа исходящих потребителей, как правило, это шины питания.

Обозначение предохранителей на электросхемах

Еще один элемент электрической схемы, передающий энергию — предохранитель.  Предохранители в автомобиле имеют два обозначения: Ef — предохранитель в моторном отсеке (engine fuse) и F (fuse) — предохранитель в салоне автомобиля. Как и во всех других случаях, после обозначения идет порядковый номер предохранителя и номинал тока ( в Амперах), на который он рассчитан. Все предохранители расположены рядом — в блоках предохранителей и реле.

Обозначение автомобильных реле: распиновка, контакты

Автомобильное реле имеет обычно 4 или 5 контактов, которые имеют стандартную нумерацию (но бывают и случаи, когда нумерация не совпадает). Два контакта при этом являются управляющими: 85 и 86, а остальные коммутируют контакты, по которым проходят значительные токи. Реле,  как и предохранители, располагаются, в основном, в блоках под капотом и в салоне, но бывают случаи навесного монтажа реле в любом непредсказуемом месте, особенно при самостоятельной установке кем-либо.

Условные обозначения автомобильных датчиков на схемах

1. Датчик холостого хода (ДХХ)
2. Электронный блок управления (ЭБУ) двигателем
3. Датчик температуры охлаждающей жидкости
4. Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ)
5. Датчик абсолютного давления воздуха во впускном коллекторе  (ДАД)
6. Датчик давления в системе кондиционирования
7. Датчик температуры воздуха во впускном коллекторе

На схеме выше представлены далеко не все датчики, которые могут быть в автомобиле. Условное обозначение датчиков также может отличаться, но все они обычно подписаны, как и все другие элементы, преобразующие энергию в электрической сети автомобиля.

Условные обозначение сложных элементов на автомобильных схемах — примеры схем

Теперь рассмотрим, как на электрической схеме обозначены более сложные и не стандартные элементы, такие как: стартер, катушка зажигания и другие и приведем несколько примеров схем, на которых они изображены.  В различных схемах изображение таких элементов может меняться, но элементы всегда подписаны и интуитивно понятно нарисованы, по-этому, ниже будут приведены только некоторые из них, иначе эта статья растянется надолго.

1. Аккумуляторная батарея (АКБ)
2. Замок зажинагия
3. Комбинация приборов
4. Выключатель
5. Стартер
6. Генератор

Если вы помните школьный курс физики, то найдете на схеме, представленной выше, уже знакомые обозначения, например: электромотор, диод, ключ, элемент питания, лампа накаливания. Эти, знакомые почти каждому, условные обозначения помогают понять смысл и назначение приборов в бортсети автомобиля, преобразующих электроэнергию.

 

1. Катушка зажигания
2. Электронный блок управления двигателем (ЭБУ)
3. Датчик положения коленчатого вала

На этой схеме уже появляется такой более сложный элемент схемы как — блок управления или контроллер. Каждый элемент сети автомобиля, имеющий микросхемы или транзисторные ключи в своем составе, помечается значком с изображением транзистора. Обращаю ваше внимание на то, что в данном примере выше, изображены далеко не все выводы ЭБУ — только те, которые нужны именно на этой схеме. На схемах ниже вы так же встретите изображение ЭБУ.

 

1. Блок управления двигателем (ЭБУ)
2. Октан-корректор
3. Электромотор (в данном случае — бензонасос)
4. Датчик концентрации кислорода

На этой схеме еще раз изображен ЭБУ, но уже с другими выводами, кстати, по нарисованным ключам на ЭБУ можно понять, какую функцию в данном случае выполняет контроллер: замыкает данные линии на землю, то есть запитывает элементы, подключенные к этим проводам и плюсовой клемме АКБ.

1. Электромагнитный клапан рециркуляции отработавших газов
2. Двухходовой клапан
3. Гравитационный клапан
4. Комбинация приборов
5. Электронный блок управления двигателем
6. Датчик скорости

На данном примере схемы мы встречаемся с изображением клапанов, прошу обратить внимание, что у двухходового клапана контакты пронумерованы, в отличие от остальных. На изображении датчика скорости изображен транзистор, значит в элементе присутствует полупроводниковый элемент.

1. Переключатель наружного освещения
2. Переключатель указателей поворота
3. Переключатель корректора фар
4. Корректор левой фары
5. Левая фара автомобиля
6. Корректор правой фары
7. Правая фара автомобиля

На данной схеме изображены элементы управления освещением автомобиля. У таких сложных переключателей как замок зажигания или переключатель наружного освещения имеется набор контактов, между которыми в различных положениях переключателя коммутируется ток. На схеме прекрасно видно, в каком режиме переключателя какие контакты соединяются.

Автоэлектрика? Проще простого!

Итак, мы рассмотрели с вами самые распространенные элементы электрических схем автомобилей, посмотрели как они изображаются на схемах и какие ключевые особенности при этом присутствуют. Искренне надеюсь, что эта статья научила вас чему-нибудь или даже выручила вас в сложной ситуации с поломкой автомобиля. Если у вас появились вопросы, было бы здорово, если вы их напишете в комментариях под этой статьей. Всем огромной удачи на дорогах и увидимся в следующих статьях об автоэлектрике!

Как устроено электрооборудование в автомобиле — журнал За рулем

Как выглядит современная бортовая электросеть и как она будет эволюционировать в ближайшее время? Об этом рассказывает Максим Сачков.

StreetScooter

Куда ведет тенденция

Согласно статистике, в течение последнего десятилетия масса бортовой сети увеличилась на 10 кг — по кило в год! Электрические связи постепенно вытесняли механические. Общая длина проводов росла, их пучки становились все толще, и в машине оставалось все меньше неэлектрифицированных уголков. У некоторых автомобилей суммарная масса электрики уже перевалила за полцентнера.

К 2025 году, если ничего не предпринимать, бортовая сеть потяжелеет еще на десяток кило. Ведь на электронику возлагают все больше функций, чтобы уровень комфорта и безопасности продолжал расти. Однако разработчики не сидят сложа руки, а изыскивают способы сделать электросхему более легкой, компактной, надежной и быстродействующей.

Цифровая диета

Здорово похудеть электропроводке помогают… шины. Конечно, не те, которые на колесных дисках, а электрические, передающие цифровые сигналы. Разница с обычной аналоговой связью в том, что у исполнительных механизмов появились собственные блоки управления. И к ним подходят уже не толстые жгуты, а лишь один или пара (в зависимости от скорости передачи данных) информационных проводов, не считая питания («минус» традиционно сидит на кузове).

193

Бортовая сеть автомобиля включает в себя десятки управляющих блоков и сотни метров проводов. Количество возложенных на электронику задач будет расти, а значит, надо думать, как упростить электросхемы.

Бортовая сеть автомобиля включает в себя десятки управляющих блоков и сотни метров проводов. Количество возложенных на электронику задач будет расти, а значит, надо думать, как упростить электросхемы.

Бортовая сеть автомобиля включает в себя десятки управляющих блоков и сотни метров проводов. Количество возложенных на электронику задач будет расти, а значит, надо думать, как упростить электросхемы.

Такая архитектура позволяет избавиться от сотен метров проводов. И масса меньше, и дорогая медь экономится. Легче стало работать компоновщикам: проложить пару тонких проводов проще, чем пучок толщиной с руку.

Не думайте, что электрические шины применяют исключительно на дорогих моделях. У бюджетной Калины цифровой сигнал идет не только к двигателю, ABS и подушкам безопасности, но и к модулю передних дверей, управляющему электростеклоподъемниками, обогревом и регулировкой зеркал. Всякий раз инженеры решают, что выгоднее проложить — обычную проводку или шину.

CAN и все, все, все

Одна из основных в схеме электрооборудования — шина CAN (Controller Area Network). Это последовательная шина: данные и команды передаются по одному каналу один за другим. CAN-шину образуют два провода, заплетенных в косичку, — это так называемая витая пара. Два провода — для страховки от потери данных при передаче, а завивают провода для дополнительной защиты сигнала от электромагнитных помех.

StreetScooter

Бортовая сеть с центральным процессором позволяет уменьшить число электронных компонентов и сократить общую длину проводов. Разработчики проекта RACE наглядно продемонстрировали, насколько проще становится архитектура. На стенде слева — бортовая сеть современного автомобиля среднего класса, справа — аналог с системой RACE. Правда, у перспективного варианта убрали с глаз долой силовые и информационные провода — «исключительно для облегчения восприятия», утверждают разработчики.

Бортовая сеть с центральным процессором позволяет уменьшить число электронных компонентов и сократить общую длину проводов. Разработчики проекта RACE наглядно продемонстрировали, насколько проще становится архитектура. На стенде слева — бортовая сеть современного автомобиля среднего класса, справа — аналог с системой RACE. Правда, у перспективного варианта убрали с глаз долой силовые и информационные провода — «исключительно для облегчения восприятия», утверждают разработчики.

Бортовая сеть с центральным процессором позволяет уменьшить число электронных компонентов и сократить общую длину проводов. Разработчики проекта RACE наглядно продемонстрировали, насколько проще становится архитектура. На стенде слева — бортовая сеть современного автомобиля среднего класса, справа — аналог с системой RACE. Правда, у перспективного варианта убрали с глаз долой силовые и информационные провода — «исключительно для облегчения восприятия», утверждают разработчики.

В современном автомобиле обычно несколько CAN-шин. Архитектурой электропроводка напоминает скорее раскидистый кустарник, нежели дерево. Так надежнее: в экстремальной ситуации сломается не ствол, а лишь одна веточка и «растение» не погибнет. Как и в живой природе, в автом

Автомобильная проводка — Госстандарт

Однопроводная схема

Электропроводка автомобиля выполняется по так называемой однопроводной схеме, то есть к потребителям питание подходит по одному плюсовому проводу. Вторым, минусовым, проводом при этом является корпус автомобиля. Но последнее время в автомобилестроении применяется всё больше и больше пластика. По этому к потребителям сейчас уже подходит не один, а два провода, при этом минусовой провод крепится к кузову автомобиля в ближайшем месте.

На старых автомобилях электропроводка представляла собой провода, проходящие по всему автомобилю обмотанный лентой и собранных в пучок. В настоящее время электропроводка автомобиля состоит из нескольких частей проложенных в разных частях автомобиля. Соединяются эти части на разных автомобилях по разному, но в основном посредством штекерных разъёмов непосредственно между собой. Так же есть способ соединения всех частей вместе на блоке предохранителей или монтажном блоке. Эти способы соединения могут применяться совместно.

Типы жгутов

На большинстве автомобилей проводка состоит из, так называемых, круглых жгутов. Эти жгуты образуются путём сбора отдельных проводов в один жгут перемотанный изолентой, киперной лентой или другим материалом. Современные жгуты укладываются в гофрированные пластиковые трубки, что несколько лучше защищает от повреждения изоляции. Кроме круглых жгутов применяются плоские жгуты. В этом случае провода укладываются на основу в виде полосы и сверху заклеивается ещё одной полосой, чаще прозрачной. Такие жгуты к сожалению не получили широкого распространения, хотя они очень удобны в ремонте электропроводки автомобиля и не имеют больших последствий при сгорании изоляции из-за короткого замыкания в проводе.

Мультиплексная проводка

Развитие электроники позволило отказаться от применения отдельных проводов, соединяющих органы управления и потребители. Не так давно появилась мультиплексная система электропроводки. Она представляет собой две шины, соединяющие все потребители и органы управления. Одна из них имеет большое сечение и по ней подходит питание ко всем приборам. Вторая имеет не большое сечение и по ней проходит управляющий сигнал от органов управления на включение или выключение того или иного потребителя. При воздействии на любой выключатель его мультиплексор формирует сигнал на включение или выключение соответствующего потребителя зашифрованный двоичным кодом. Проходя по управляющей шине код улавливается демультиплексором, расшифровывается им, и если он соответствует данному потребителю, то он включается или выключается. В этой системе есть ещё один электронный блок осуществляющий синхронизацию прохождения сигналов. В качестве управляющей шины может быть применён световод. В этом случае сигнал передаётся при помощи световых импульсов.

Общие характеристики автомобильной проводки

Для выполнения бортовой сети низкого напряжения на автомобилях применяют многожильные провода марки ПГВА (провод гибкий в полихлорвиниловой изоляции, автомобильный) с различной расцветкой. Полихлорвиниловая изоляция — эластичная, не разрушается нефтепродуктами, хорошо противостоит истиранию и надежна в работе при температуре от —40 до +50 С. Разнообразная расцветка проводов необходима для нахождения их на всем протяжении в оплетенном пучке, определения проводов при монтаже и при выявлении их неисправностей.

Сечения проводов, применяемых в электрических сетях автомобилей, рассчитывают и выбирают по допустимой плотности тока из условий максимально допустимого нагрева проводов (температура нагрева не должна превышать 60 °С) и по допустимому падению напряжения в проводе данного потребителя. Для потребителей небольшой мощности сечение проводов не рассчитывается, а берется минимальным (0,5—1,0 мм2), исходя из соображений механической прочности.

Провода являются одним из уязвимых мест в электрооборудовании автомобиля и при недостаточно надежном креплении их возникают различные неисправности в системах, отдельных приборах и аппаратах. Провода должны крепиться плотно, так как при тряске их изоляция в местах крепления быстро перетирается, что является причиной замыкания проводов на корпус автомобиля.

Провода являются одним из уязвимых мест в электрооборудовании автомобиля и при недостаточно надежном креплении их возникают различные неисправности в системах, отдельных приборах и аппаратах. Провода должны крепиться плотно, так как при тряске их изоляция в местах крепления быстро перетирается, что является причиной замыкания проводов на корпус автомобиля.

При креплении к зажимам нельзя допускать натяжения проводов, иначе вследствие вибрации может произойти их обрыв, но нельзя допускать и большого их провисания.

Для удобства монтажа провода группируют в пучки и оплетают хлопчатобумажной изоляцией. Пучки проводов на кабине и раме автомобиля крепят при помощи металлических скоб, под внутреннюю поверхность которых во избежание перетирания изоляции подкладывают мягкие прокладки из резины, плотной ткани или другого материала.

Наконечники проводов должны быть хорошо облужены и очищены. При креплении наконечника провода к зажиму следует установить наконечник на зажим, поставить луженую контактную, а затем пружинящую шайбы и только потом затянуть крепление. При таком креплении уменьшается падение напряжения в местах соединения проводников и предотвращается самоотвертывание.

На автомобилях  для удобства соединения проводов между собой и подсоединения их к зажимам электрических машин, аппаратов и приборов электрооборудования применяются разъемные соединения на различное количество контактов. Гильзы и штифты разъемных соединений выполняются пружинящими, с продольными прорезями, что обеспечивает надежные контакты в цепях бортовой сети электрооборудования автомобиля. 

 

 

Как подобрать провода для автомобильной проводки

В процессе подбора проводов, которые используются для монтажа автомобильной проводки, чрезвычайно важно учесть ключевые факторы влияния на них внешней среды. Во время эксплуатации автопровода будут подвергаться вибрационным воздействиям, загрязняться топливом и машинными маслами, а также функционировать в условиях температурных колебаний. Именно поэтому изоляционный слой автомобильного провода должен быть устойчивым к агрессивным средам, выдерживать как мороз, так и аномально высокий нагрев. Еще один критерий, по которому подбирается автопроводка, — удобство монтирования, то есть достаточный показатель гибкости.

Обзор наиболее популярных марок автомобильных проводов

Ниже мы приведем основные технические параметры и характеристики, которыми отличаются автопровода производства отечественных заводов-изготовителей:

 

Марка ПВА

ПВА относится к низковольтным кабелям и имеет высокий 5-й класс гибкости. Эта марка специально сконструирована для применения при промышленном производстве автомашин. ПВА прекрасно выдерживает нагрев до +105 С, при этом предельная температура его эксплуатации может достигать +135 С, но не более 96 часов. Марка хорошо выдерживает воздействие автомобильных нефтепродуктов, включая дизеля, бензины и масла. Минимальный период службы ПВА — 10 лет.

Малогабаритное исполнение данной марки, провод ПВАМ, отличается меньшей толщиной изоляционного слоя и, соответственно, массой. При этом ощутимых различий в процедуре прокладки не наблюдается. Основная сфера применения марки — монтаж бортовой сети легковых и грузовых транспортных средств.

Марки ПВА и ПВАМ полностью отвечают евростандартам.

 

Марка ПГВА

Марка ПГВА также относится к типу низковольтных проводов и отличается неплохими показателями гибкости (класс 3). Ее диапазон эксплуатационных температур несколько ниже, чем у ПВА: -40/+70 С. Данная марка хорошо зарекомендовала себя при монтировании бортовых сетей грузовиков, сельскохозтехники и пассажирского транспорта. Если возникает необходимость защиты передаваемого электросигнала от EMI-помех, то используется исполнение с экранированием — марку ПГВАЭ.

Вышеназванные марки относятся к разновидности автотракторных проводников и выпускаются с цветовым маркированием изоляции. Это облегчает монтаж и последующую идентификацию проводов при их замене.

 

Марки НВ, НВМ

Марки НВ и НВМ — это универсальные монтажные проводники, которые применяют для межприборного, в основном фиксированного, монтажа. Провода отличаются классом гибкости, рассчитаны на эксплуатацию при 600/1000 В переменного и 840/1400 постоянного электронапряжения. НВ и НВМ легко паять, ведь их моно- или мультипроволочная токопроводящая жила изготовлена из луженой меди. Рабочий нагрев проводов — до + 105 С.

 

Для прокладки автопроводки можно применять и некоторые другие марки, например, ПВ3, ПВ4, ПуГВ. Однако следует учитывать особенности их конструкции и технические параметры. Изоляционный слой данных марок не содержит особых пластификаторов и не обеспечивает надежную защиту от нефтепродуктов, поэтому потребуется дополнительная защита. Эксплуатация проводов допускается до +70 С. Возможная сфера использования — запитывание автомобильной акустики.

Отличный вариант — негорючий гибкий провод SiHF производства немецкой компании. Он оснащен силиконовой изоляцией, выдерживает нагрев до +180 С и удобен для монтажных работ. Единственный недостаток — высокая стоимость.

Сечение проводов для автопроводки

Правильный расчет проводного сечения автомобильной проводки важен для бесперебойной работы узлов, механизмов и приборов машины. Чтобы предельно точно подсчитать необходимые параметры потребуется знать:

• максимальные величины электротока, которые потребляет подключаемое электрооборудование автомашины;

• длину провода, которая требуется для запитывания оборудования от аккумулятора;

• номинальное напряжение электротока, выдаваемого источником питания.

Для оперативного подбора оптимального проводного сечения можно воспользоваться готовыми таблицами, которые учитывают максимальную силу электротока для каждого стандартного диаметра жил с поправкой на температуру окружающей среды. Важно: эти таблицы справедливы только для коротких электроцепей.

Сечение провода, мм2	Сила допустимого тока (А) в зависимости от температуры окружающей среды, С
	20	30	50	80
0,5	17,5	16,5	14	9,5
0,75	22,5	21,5	17,5	12,5
1	26,5	25	21,5	15
1,5	33,5	32	27	19
2,5	45,5	43,5	37,5	26
4	61,5	58,5	50	35,5
6	80,5	77	66	47

Помните, что на каждые 1 мм² сечения — подключаемая нагрузка 10 А. 

При подборе сечения также необходимо учитывать предельную длину проводника, который проложен от 12 В аккумулятора.

Ток, А	Сечение кабеля, мм2
	1	1,5	2,5	4	6	10	16	25	35	50	75	100
1	7	10,91	17,65	28,57	42,86	70,6	109,1	176,5	244,9	-	-	-
2	3,53	5,45	8,82	14,29	21,4	35,3	54,5	88,2	122,4	171,4	-	-
4	1,76	2,73	4,41	7,7,14	10,7	17,6	27,3	44,1	61,2	85,7	130,4	-
6	1,18	1,82	2,94	4,76	7,1	11,7	18,2	29,4	40,8	57,1	87	117,6
8	0,88	1,36	2,2	3,57	5,4	8,8	13,6	22	30,6	42,9	65,25	88,2
10	0,71	1	1,76	2,86	4,3	7,1	10,9	17,7	24,5	34,3	52,2	70,6
15	-	0,73	1,18	1,9	2,9	4,7	7,3	11,8	16,3	22,9	34,8	47,1
20	-	-	0,88	1,43	2,1	3,5	5,5	8,8	12,2	17,1	26,1	35,3
25	-	-	-	1,14	1,7	2,8	4,4	7,1	9,8	13,7	20,9	28,2
30	-	-	-	-	1,4	2,4	3,6	5,9	8,2	11,4	17,4	23,5
40	-	-	-	-	-	1,8	2,7	4,4	6,1	8,5	13	17,6
50	-	-	-	-	-	-	2,2	3,5	4,9	6,9	10,4	14,1
100	-	-	-	-	-	-	-	1,7	2,4	3,4	5,2	7,1
150	-	-	-	-	-	-	-	-	-	2,3	3,5	4,7
200	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	2,6	3,5

Например, для подключения магнитолы на 15 А электроток и длину в 2 м оптимальным будет сечение 6 мм².

Более точные расчеты для подбора сечения автопровода Вам помогут произвести наши специалисты.