Богатырев А.В., Есеновский-Лашков Ю.К. и др. Автомобили

Подождите немного. Документ загружается.

29.5. БОРТОВАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ.

СИСТЕМА ВСТРОЕННЫХ ДАТЧИКОВ.

ДИСПЛЕЙНОЕ ОПОВЕЩЕНИЕ ВОДИТЕЛЯ

Бортовая система контроля (БСК) информирует водителя о воз-

никновении неисправностей или нарушений в работе агрегатов,

механизмов, систем, приборов. Это помогает быстро определить

место неисправности, заранее спланировать объем технического

обслуживания. В зону ее контроля входят параметры, влияющие

на безопасность движения и надежность автомобиля, а именно:

уровень масла в смазочной системе двигателя, охлаждающей и

тормозной жидкостей, жидкости для омывания стекол. Возможен

контроль и других неисправностей, которые указывают фирмы-

изготовители.

Цель применения БСК: освободить водителя от контроля за

основными системами автомобиля, предупредить его о возникно-

вении неисправностей с оценкой их значимости, сообщить води-

телю о необходимости проведения очередного ТО.

Применяют следующие формы БСК:

информация о текущих неисправностях вводится в компьютер

и хранится до станции ТО, где мастер-диагност может ее вызвать

на экран дисплея;

при диагностике компьютер вводит вопросы и, анализируя от-

веты диагноста, точно определяет неисправность.

На автомобилях ВАЗ-2109 и последующих моделях БСК конт-

ролирует 12 параметров. После включения зажигания на экране

светятся красные сигнализаторы: «Пристегните ремни», «Сто-

яночный тормоз», аварийное давление масла в двигателе, износ

тормозных накладок, неисправность фонарей торможения и габа-

ритов, перегрев двигателя. Желтые сигнализаторы во время рабо-

ты указывают на следующие нарушения: низкий уровень масла в

поддоне двигателя, тормозной, охлаждающей и омывающей жид-

костей, топлива в баке, напряжения бортовой сети. Отдельная

клетка «Стоп» светится, если сработал хотя бы один красный сиг-

нализатор.

Система встроенных датчиков (СВД)

—

это развитие БСК. Ос-

новные системы и механизмы автомобиля с СВД имеют специаль-

ные датчики для оповещения водителя или хранения информации

в компьютере.

СВД на автомобилях ВАЗ (рис. 29.6) анализирует следующие

показатели: напряжение аккумуляторной батареи без нагрузки,

при включении и стоповом режиме стартера; регулируемое значе-

ние напряжения, исправность диодов генератора, напряжение на

катушке зажигания при включении системы зажигания и старте-

ра, падение напряжения на контактах прерывателя, угол замкну-

того состояния контактов прерывателя, несинхронность подачи

искры по цилиндрам, угол опережения зажигания на контрольных

470

Датчик 8.М.Т.

Штекерный

разъем

«Пасса»

двигателя

К прерыВателю

( коммутатору )

-И

ЕЬ

На/пушка,

зажигания

г-ШЕЯ!?

^—|

' Л/-

К замну

зажигания

Датчик

§ы со но ю

^напряжения

Аккунуля

•

торная

батарея

I 4

Датчики опор

//ягя цилиндра.

Рис. 29.6. Электрическая схема СВД

частотах вращения; степень падения частоты вращения двигателя

при поочередном отключении цилиндров.

Система индикации. Дисплеи. Водитель получает информацию с

панели приборов. Электроника позволила выполнить панель с

электронными информационными устройствами и индикаторами.

Электронные индикаторы могут выдать сигнал о нескольких пара-

метрах, передать разные сообщения и резко увеличить объем ин-

формации. Чтобы не загружать водителя избыточной информаци-

ей, на панели должны быть сообщение о трех—шести основных

параметрах и пять-шесть световых сигналов. Остальную информа-

цию водитель вызывает только по желанию. В качестве примера

приведена схема индикации и панели приборов ВАЗ-2109

(рис. 29.7).

Информация поступает от датчиков:

7 —

уровня и резерва топ-

лива; 2—температуры охлаждающей жидкости; J—аварийного

давления масла; 4— уровня тормозной жидкости; 5— уровня мас-

ла; 6— уровня охлаждающей жидкости; 7—уровня омывающей

жидкости; износа тормозных накладок; Р—скорости автомо-

биля; 10— прерывателя указателя поворотов; 77 —реле контроля

исправности ламп; 72—пристегнутости ремней безопасности;

13— включателя аварийной сигнализации; 14— включения руч-

ного тормоза; 75— переключателя света фар; 16— включателя га-

баритных огней; 77— включателя задних противотуманных фона-

рей; 18— замка зажигания; 19— холодного пуска двигателя; Не-

исправности электронной системы зажигания; 27

—

напряжения

бортовой сети, а также исправности выключателей и переключа-

телей.

471

Датчики

и выключатели

блок обработки информации

Аналоговый

Тип

Дискретны и

Импульсный

Дискретный

Импульсный

Аналогобыи

«о

а*

* г

Ы4С

спидометра.

Таймер

одометра.

6ИС

тахометра.

БИС

анализаторов

ин формации

Схема регули-

ровки яркости

Щиток приборов

Плата ЗЛИ

888

км/ч [IVtftt

миль/ч

шш

ипшнишмГ

* Wмин "

120

Плата,

сигнализаторов на СИД

• •

• • • •

• •

Контрольные лампы

Рис. 29.7. Структурная схема панели приборов ВАЗ:

БИС — большая интегральная схема; ВЛИ — вакуумно-люминесцентный индикатор;

СИД — светоизлучающий диод

Индикация на панели осуществляется вакуумно-люминесцент-

ными индикаторами, сигнализаторами на светоизлучающих дио-

дах и ламповыми индикаторами. Сигналы проходят через боль-

шие интегральные схемы усиления. Яркость индикации на панели

можно регулировать. При включении габаритных огней автомати-

чески снижается яркость индикаторов. Регулировку можно сде-

лать и ручную (по желанию водителя).

Применение бортовых компьютеров позволяет значительно

расширить возможности получения информации: от расхода

топлива мгновенного и на 100 км пути до местоположения авто-

мобиля и выбора оптимального маршрута движения, от контроля

за работой агрегатов автомобиля до управления подвеской, тормо-

зами и т. д.

29.6. ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ.

БОРТОВАЯ СЕТЬ

Вспомогательное электрооборудование. К вспомогательному

электрооборудованию относят приборы и аппараты, обеспечива-

ющие отопление и вентиляцию, очистку стекол и фар, звуковую

сигнализацию, радио- и телесистемы, системы охранной сигнали-

472

зации и т. п. В современных моделях автомобилей широко приме-

няют эти устройства, некоторые из которых потребляют значи-

тельную мощность (например, кондиционеры). В результате на-

метилась тенденция применения в бортовой сети двух уровней на-

пряжений: 12 В для основной сети и 24 В для питания мощных

потребителей.

Электродвигатели применяют в отопителях и системе вентиля-

ции салона, предпусковых подогревателях, стекло- и фароочисти-

телях, механизмах подъема стекол и антенн, перемещения сиде-

ний и т. д.

Различают электродвигатели с электромагнитным возбуждени-

ем и возбуждением от постоянных магнитов. В зависимости от из-

менения частоты вращения они бывают одно-, двухскоростные и

реверсивные. Электродвигатели с электромагнитным возбуждени-

ем имеют обмотку возбуждения с параллельным или смешанным

питанием (см. главу 26). Наиболее перспективны двигатели с воз-

буждением от постоянных магнитов. Они имеют больший КПД,

меньшую массу и габаритные размеры. Отсутствие обмотки воз-

буждения повышает их надежность. Их достаточно просто сделать

реверсивными. Мощность таких двигателей достигает 200 Вт и бо-

лее, а частота вращения

—

6500 мин~

Двигатель с постоянными магнитами состоит из оксидно-бари-

евых магнитов, закрепленных в корпусе на плоских стальных пру-

жинах. Якорь его вращается в самоустанавливающихся подшип-

никах и имеет коллектор, к которому прижимаются медно-графи-

товые щетки. Принцип действия аналогичен машинам постоян-

ного тока с коллекторным выпрямителем. Оксидно-бариевые

магниты дешевы и имеют достаточно стабильную характеристику

гистерезиса «намагничивания-размагничивания».

Подобные двигатели применяют в подогревательных устрой-

ствах, стеклоподъемниках, вентиляционных и отопительных уста-

новках (кондиционерах) и для привода стеклоочистителей. К пос-

ледним предъявляют довольно жесткие требования: повторно-

кратковременный режим с реверсированием, возможность изме-

нения частоты вращения для создания разного режима работы

стеклоочистителей. Изменение частоты вращения обеспечивается

за счет установки третьей щетки.

На некоторых моделях применяют бесконтактные двигатели

постоянного тока, в которых функции коллектора выполняет

электронный коммутатор. Эти двигатели перспективны.

Звуковые сигналы служат для оповещения пешеходов и других

транспортных средств о создании помех движению автомобиля и в

качестве охранного предупреждения. Средства, вырабатывающие

звуковые сигналы (далее

—

сигналы), делят на электрические виб-

рационные, пневматические и электронные. Электрические сиг-

налы, в свою очередь, делят на тональные и шумовые. Тональные

имеют рупорный резонатор, а шумовые

—

дисковый. Они рассчи-

473

Рис. 29.8. Рупорный сигнал:

—

мембрана; 2

—

клемма; 3

—

электромагнит; 4

—

регулировочная гайка; 5—пластина;

б —сердечник; 7 —упор; контакты; 9—пружина; 10— корпус; 11

—

крепление сигнала;

12— рупор (резонатор); 13— якорь

таны на работу в повторно-кратковременном цикле (цикл

—

око-

ло 5 с). Чаще всего ставят два сигнала: один низкого, а другой вы-

сокого тона. На автомобилях высокого класса ставят три сигнала:

один низкого и два высокого тона. Сигналы настраивают в гармо-

нический аккорд, и они звучат одновременно.

В тональном сигнале резонатором является столб воздуха, за-

ключенный в рупоре 12 (рис. 29.8). Он колеблется при вибрации

мембраны /. Мембрана закреплена между корпусом 10 и рупором

и колеблется электромагнитом J с сердечником 6. Один конец об-

мотки магнита 3 соединен с клеммой 2, другой

—

с пружиной 9

подвижного контакта 8. Далее цепь идет через неподвижный кон-

такт 5 и с него на «массу». При соединении клеммы 2 с «плюсом»

аккумулятора по цепи идет ток, якорь 13 втягивается внутрь элек-

тромагнита, через штифт 7 размыкая контакты 8. После этого уп-

ругая сила мембраны возвращает систему обратно, замыкая кон-

такты, и т. д. Частота колебаний 200...400 Гц.

В рупоре сложные колебательные процессы в воздушном стол-

бе формируют спектр частот, в котором преобладают частоты

2000...3500 Гц, хорошо слышимые человеком. Тональность сигна-

ла зависит от толщины мембраны и конфигурации рупора. Высоту

тона регулируют перемещением пластины 5 с помощью гаек 4.

474

Тональные сигналы потребляют значительный ток. При трех

сигнальных устройствах ток может достигать 20...25 А. Поэтому

для включения тонального сигнала используется реле сигналов,

которое вступает в работу при нажатии кнопки сигнала на руле-

вом колесе, через которую идет только небольшой ток управле-

ния.

Безрупорные сигналы устроены аналогично, только на мембране

закреплена пластина резонатора, которая создает колебания воз-

духа. Они потребляют ток в 1,5...3 раза меньше.

Цепь сигналов обязательно имеет предохранитель.

Бортовая электрическая сеть. Источники и потребители элек-

троэнергии соединяются между собой бортовой электрической

цепью, состоящей из проводов, средств защиты от перегрузок,

средств коммутации (выключатели и переключатели), соедини-

тельных и распределительных устройств. В основном применя-

ют однопроводную систему, где вторым проводом является

«масса» — корпусные детали автомобиля. Двухпроводную сис-

тему используют для фонарей стояночных огней, звуковых сиг-

налов и других устройств, которые должны работать при вы-

ключенной «массе». Преимущества однопроводной системы:

экономия меди, упрощение монтажа. На автомобиле КамАЗ

суммарная длина проводов достигает 700 м, на автомобиле

ВАЗ

—

250 м. Недостаток однопроводной системы: большая ве-

роятность замыкания проводов на «массу», т. е. возникновение

короткого замыкания.

Распределение электроэнергии происходит централизован-

но —от источников питания к центральному распределительно-

му устройству (щиток приборов или блок реле и предохраните-

лей). Сети делят на одно- и двухканальные (рис. 29.9). По перво-

му каналу питаются потребители, создающие большую нагрузку

по току и работающие кратковременно или в аварийной ситуа-

ции: стартер, прикуриватель, приборы предпускового подогрева,

аварийная сигнализация и т. п. По второму каналу питаются по-

требители, которые, в свою очередь, делят на группы: включае-

Рис. 29.9. Одноканальная (а) и двухканальная (б) централизованные системы

распределения электроэнергии

475

mm t

iL*

1г

Рис. 29.10. Схема соединений электрооборудования автомобилей BA3-2108/2109:

—

блок-фара; 2

—

электродвигатель очистителя фар*; 3

—

выключатель подкапотной лампы;

звуковой сигнал; 5— электролвигатель вентилятора системы охлаждения; 6 —датчик

включения электродвигателя вентилятора; 7—выключатель света заднего хода; 8—датчик

указателя температуры; 9

—

реле включения стартера; 10— стартер; //

—

аккумуляторная бата-

рея; 12—датчик-распределитель зажигания; 13— свечи зажигания; 14— генератор; 15— элек-

тромагнитный клапан включения омыва фар*; 16— катушка зажигания;. 17— датчик в.м.т.

поршня первого цилиндра (с экранированными проводами); /£—электромагнитный клапан

карбюратора; 19— концевой выключатель карбюратора; 20— датчик контрольной лампы дав-

ления масла; 21

—

электродвигатель омывателя; 22— электромагнитный клапан включения

смыва ветрового стекла; 23

—

электромагнитный клапан включения омыва заднего стекла*;

—

коммутатор; 25—датчик уровня тормозной жидкости; 26— колодка диагностирования;

27— блок управления электромагнитным клапаном карбюратора; 28— электродвигатель очис-

тителя ветрового стекла; 29— штепсельная розетка переносной лампы; 30— подкапотная лам-

па; 31— монтажный блок; 32— выключатель стоп-сигнала; 33— выключатель контрольной

лампы воздушной заслонки карбюратора; 34— табло подсветки рычагов отопителя; 35— при-

куриватель; 36— электродвигатель отопителя; J7—дополнительный резистор электродвигате-

ля отопителя; 38— переключатель электродвигателя отопителя; 39— выключатель освещения

приборов; 40—переключатель указателей поворота, света фар и стояночного света; 41— вы-

ключатель звукового сигнала; 42— переключатель очистителей и омывателя стекол; 43— вы-

ключатель зажигания; — выключатель наружного освещения; 45— выключатель аварийной

сигнализации; 46— выключатель противотуманного света; 47— выключатель обогрева заднего

стекла; 48— боковой указатель поворота; 49— выключатель контрольной лампы стояночного

тормоза; 50— выключатель плафона в стойке двери; 51

—

комбинация приборов; 52— плафон;

53— задний фонарь; 54— датчик указателя уровня и резерва топлива; 55—элемент обогрева

заднего стекла; 56— фонари освещения номерного знака; 57—очиститель заднего стекла*;

А — наконечник провода для подключения к датчику* износа тормозных колодок; Б— разъем

для подключения к индивидуальному плафону* салона

* Только на некоторых автомобилях.

мые через замок зажигания; приборы освещения, включаемые че-

рез центральный переключатель света; приборы, потребляющие

небольшой ток и работающие длительное время во бремя движе-

ния и стоянки автомобиля (плафоны и радио в кабине, габарит-

ные огни и т. п.).

Различают три вида схем бортовой электрической сети: прин-

ципиальная, соединений и совмещенная.

Принципиальная схема бортовой электросети дает представле-

ние о связях всех приборов и частей электрооборудования. Ее ис-

пользуют при наладочных, контрольных и ремонтных работах.

Схема соединений (рис. 29.10) показывает соединение всех при-

боров и частей. Она предназначена для монтажа и ремонта в про-

цессе эксплуатации.

Устройства, имеющие самостоятельную схему, выполняют в

виде фигуры, контуры которой повторяют контуры реального

прибора. При необходимости около нее указывают номинальные

значения параметров и схемы-диаграммы, таблицы, текстовые

указания и т. д. Провода показывают отдельными линиями. Про-

вода, идущие в одном направлении или в одном жгуте, допускает-

ся обозначать одной линией.

Изделия имеют буквенно-цифровые или цифровые обозначе-

ния. Порядковые номера соответствуют последовательности их

расположения сверху вниз и справа налево. Провода и контакты

478

обозначают номерами, присвоенными цепям, а также буквенны-

ми индексами, которые изменяются в алфавитном порядке от

источника до корпуса, или же буквами, обозначающими цвет

провода.

Провода должны выдерживать вибрацию, воздействие нефте-

продуктов, перепады температур. В качестве изоляции применяют

поливинилхлоридный пластикат (ПВ). Он бензо- и маслостоек, не

поддерживает горение, выдерживает большие перепады темпера-

тур. Для монтажа на автомобилях применяют провода марок ПВА

(автомобильный), ПВАЭ (экранированный), ПВАЛ (лакостой-

кий), ПГВА (гибкий), ПГВАБ (бронированный). Провода первых

трех марок используют при температуре от -40 до +150 °С, осталь-

ные - от -40 до +70 °С.

Для облегчения монтажа и определения неисправностей прово-

да имеют 11 цветов сплошной расцветки, а также комбинирован-

ной расцветки из комбинации 4 цветов. Провода выпускают 14 гра-

даций по сечению и подбирают в зависимости от значения тока.

Провода объединяют в жгуты, сплетенные хлопчатобумажной изо-

ляцией, и крепят металлическими или пластмассовыми скобами.

В эксплуатации необходимо периодически проверять надеж-

ность крепления проводов и жгутов.

Предохранители предназначены для защиты электрических це-

пей от перегрузки и короткого замыкания. Их устанавливают на

все цепи, кроме систем пуска и зажигания. Обычно применяют

раздельную защиту внешних световых приборов левой и правой

сторон. Основное требование к предохранителям: время их сраба-

тывания должно быть меньше времени нагрева провода до пре-

дельной температуры от тока короткого замыкания.

Применяют плавкие и термобиметаллические предохранители.

Плавкие предохранители имеют вставку из металла, имеюще-

го невысокую температуру плавления, или луженой медной про-

волоки малого сечения. При увеличении тока на 50 % плавкая

вставка расплавляется в течение

мин. Для удобства эксплуата-

ции плавкие предохранители отдельных цепей объединены в

блоки.

Термобиметаллические предохранители более инерционны по

сравнению с плавкими в зоне больших перегрузок (более 200 %) и

более чувствительны при малых перегрузках (менее 200 %). По-

этому их устанавливают в цепях с электромоторами, когда пуско-

вые токи могут в 4...6 раз превышать номинальный.

Термобиметаллические предохранители многократного дей-

ствия устанавливают в цепях освещения и стеклоочистителях (в

расчете, например в цепи освещения, на предельную силу тока

20 А). Основой их служит биметаллическая пластина, которая при

прохождении предельного тока нагревается и размыкает контак-

ты. При охлаждении она опять замыкает контакты.

479