Система освещения и световой сигнализации предназначена для освещения дороги, передачи информации о автомобиле (габаритных размеров, наличии прицепа и полуприцепа и о предполагаемом маневре), а также для освещения кабины, приборов, подкапотного пространства, номерного знака и др. Эта система имеет большое значение в обеспечении безопасности движения.

К приборам системы освещения и световой сигнализации относятся фары головного света, противотуманные фары, прожектор, передние и задние фонари, фонари заднего хода, фонарь освещения номерного знака, указатели поворота, опознавательные фонари автопоезда, лампы освещения шкал приборов, плафон освещения кабины.

Фары головного света. На автомобилях устанавливаются фары головного света с европейской и американской асимметричными системами светораспределения. Асимметричный свет обеспечивает лучшую освещенность той стороны дороги, по которой движется автомобиль, и уменьшает степень ослепления водителей встречного транспорта. Снижение степени ослепления при встречном разъезде транспорта обеспечивается применением в фарах двух-нитевых ламп.

В лампах фар с американским светораспределением нить накала дальнего света расположена в фокусе отражателя, и поэтому при дальнем свете фары создается почти параллельный пучок света. Нить накала ближнего света по отношению к нити дальнего света смещена несколько вверх и вправо (если смотреть на отражатель со стороны светового отверстия), чем достигаются асимметричность ближнего света и лучшая освещенность правой части дороги. Световой пучок в американской системе распределения ближнего света размыт, четкой светотеневой границы нет, в связи с чем система менее чувствительна к неровностям дороги. Фары с европейским светораспределением ближнего света создают четко выраженную светотеневую границу. Нить дальнего света расположена в фокусе отражателя; нить ближнего света цилиндрической формы выдвинута вперед и расположена чуть выше и параллельно оптической оси. Светотеневую границу создает экран, установленный под нитью ближнего света ( 6.31, б).

Непрозрачный экран исключает попадание световых лучей на нижнюю полусферу отражателя, поэтому траектория движения глаз водителя встречного транспорта находится в теневой зоне. Одна сторона экрана отогнута вниз на угол 15°, что позволяет увеличить активную поверхность левой половины отражателя и освещенность правой обочины и полосы движения.

При европейской системе светораспределения по сравнению с американской лучше освещаются правая часть дороги, обочина и уменьшается слепящее воздействие на водителей встречного транспорта. Однако при движении автомобиля по неровной дороге колебания светотеневой границы быстро утомляют зрение водителя.

На автомобилях преимущественно устанавливаются фары с европейским светораспределением.

На автомобиле ЗИЛ-431410 смонтированы фары головного света ФГ122ГВ, которые подключаются к бортовой сети автомобиля двумя проводами, выведенными из корпуса фары, на автомобиле ЗИЛ-133ГЯ —фары ФГ150-Г ( 6.31, а). Корпус 1 фары ФГ150-Г изготовлен из листовой стали методом штамповки. Поверхность корпуса покрыта несколькими слоями стойкого лака. Оптический элемент объединяет в себе параболоидный отражатель 8 и рассеиватель 6. Отражатель отштампован из стального листа или ленты. Внутреннюю поверхность отражателя шлифуют, покрывают лаком, а поверх него наносят тонкий слой алюминия путем испарения его в вакууме. Для предотвращения окисления алюминиевую поверхность покрывают очень тонким напыленным слоем кремнийорганического соединения или слоем специального лака. Отражатель оптического элемента собирает световой поток лампой в пределах малого телесного угла, что позволяет получить большую силу света (25 000 … 70 000 кд) в  центральной  его  части.

Рассеиватель 6 окончательно формирует выходящий из фары световой поток. Он представляет собой сложную составную стеклянную линзу с многочисленными преломляющими элементами. Рассеиватели изготавливают прессовкой из стекломассы. Рассеиватель приклеивается к отражателю.

На лампе установлена специальная штекерная колодка 10, которая проводами соединяется со штекерной колодкой И на корпусе фары. Лампа имеет нить дальнего света 45 Вт и ближнего света 40 Вт.

Направление света фар регулируют двумя регулировочными винтами, размещенными под наружным ободком 3 фары. Винт 7, расположенный над оптическим элементом, предназначен для регулировки направления света в вертикальной плоскости (вверх и вниз), а винт, расположенный сбоку, — для регулировки направления света в горизонтальной плоскости (вправо и влево).

На автомобиле ЗИЛ-13Ш установлены фары ФГ122-П головного света с американским светораспределением или 402.3711 с европейским светораспределением. Фары имеют герметичный оптический элемент, который отличается дополнительным узлом обеспечения герметичности.

Протшотуманные фары. Предназначены для освещения дороги впереди автомобиля и обозначения его габаритных размеров при движении в сложных атмосферных условиях (туман, дождь, пурга). Они также существенно улучшают освещенность дорожного полотна при маневрировании транспортного средства на закруглениях дорог.

Противотуманная фара ФГ152-Б имеет прямоугольную форму ( 6.31, б). Исполнение оптического элемента герметичное. В качестве лампы применена галогенная лампа типа HI. Большая световая отдача галогенных ламп достигается путем повышения температуры вольфрамовой нити (2700 … 2900 °С). Колба галогенной лампы заполнена инертным газом и небольшим количеством паров йода.

Не допускается брать галогенную лампу руками за стеклянную колбу при ее замене. Жир, всегда имеющийся на пальцах, остается на стекле колбы и при включении лампы как бы «вгорает» в кварц, уменьшая коэффициент пропускания стекла. Аккуратная протирка колбы спиртом или одеколоном перед ее установкой в фару надолго сохранит работоспособность лампы.

Прожектор. Устанавливается на автомобили ЗИЛ-131Н и северные модификации автомобиля ЗИЛ-431410. Прожектор представляет собой фару, излучающую узкий световой пучок и монтируемую на специальном кронштейне, позволяющем поворачивать фару в вертикальной и горизонтальной плоскостях для временного освещения предметов, расположенных вне зоны, освещаемой фарами головного света. Комплектуется, прожектор галогенной лампой АКП2-55. Не рекомендуется поворачивать прожектор на угол более 360° во избежание повреждения провода, идущего от источника электроснабжения.

Передние фонари. На автомобиле ЗИЛ-131Н устанавливаются герметичные фонари ПФ133-А, на остальных автомобилях ~-негерметичные фонари ПФ130. Передние фонари имеют две раздельные секции: верхняя секция с оранжевым рассеивателем и лампой А12-21-3 (21 Вт) служит для указания поворота; нижняя секция с бесцветным рассеивателем и лампой А12-5 (5 Вт) — для обозначения габаритных размеров автомобиля. Подключаются фонари в бортовую сеть посредством колодки с двумя штекерами.

Задние фонари. На автомобиле ЗИЛ-131Н применены два трехсекционных герметичных фонаря ФП133-А, на остальных автомобилях — трехсекционные фонари ФП130 (левый), ФП130-Б (правый).

Центральная секция фонарей ФП130 и ФП130-Б с двумя лампами А12-5 (5 Вт) служит для обозначения габаритов автомобиля. Рассеиватель красного цвета в верхней части имеет встроенный световозвращатель красного цвета. Левая секция с лампой А12-21-3 (21 Вт) предназначена для указания направления поворота   автомобиля.   Рассеиватель   оранжевого   цвета.

Правая секция с лампой А12-21-3 (21 Вт) служит для предупреждения водителя идущего сзади транспорта о торможении.

Фонари ФП133-А имеют аналогичную конструкцию, но у них в центральной части установлена одна лампа А12-5, отсутствуют рассеиватель для освещения номерного знака и световозвращатель. Световозвращатели на автомобилях ЗИЛ-131Н устанавливаются дополнительно на брызговиках. Кроме этих фонарей используется также фонарь ФП134 освещения номерного знака в герметичном исполнении, укомплектованный двумя лампами А12-5.

Фонарь заднего хода. Фонарь ФП135-В установлен на автомобиле ЗИЛ-133ГЯ. Фонарь имеет бесцветный рассеиватель и комплектуется лампой А12-21-3 (21 Вт). Включается фонарь автоматически при включении заднего хода посредством выключателя ВК403, смонтированного на коробке передач.

Боковые повторители указателей поворота. Повторитель УШ01-01 сигнализирует участникам движения о предстоящем маневре автомобиля, помогая им лучше ориентироваться. Повторитель имеет рассеиватель оранжевого цвета и лампу А12-5 (б Вт). Включаются и работают повторители синхронно с передними и задними указателями поворота автомобиля. Этими фонарями укомплектованы все автомобили ЗИЛ.

Опознавательные фонари автопоезда. Фонари применены на всех автомобилях, имеющих возможность буксировать прицеп (полуприцеп). Фонари устанавливаются на крыше кабины (3 шт. на автомобиль). В качестве этих фонарей применяются описанные выше фонари УШ01-01.

Плафон освещения кабины. На автомобилях ЗИЛ используется плафон ПК201-А. Он подключается к бортовой сети винтовыми зажимами по однопроводной схеме (на автомобилях ЗИЛ моделей 131Н и 133ГЯ по двухпроводной схеме). Плафон комплектуется лампами А12-8 (8 Вт). Включается плафон автономным выключателем, смонтированным на панели приборов.

Техническое обслуживание

Ежедневно перед выездом необходимо:

1. Протереть наружную поверхность рассеивателей фар, передних и задних фонарей.
2. Осмотреть     рассеиватели.     Поврежденные    рассеиватели должны быть заменены.
3. Проверить исправность всех приборов системы освещения и световой сигнализации в различных положениях переключателей режимов работы.

При каждом ТО-2 следует:

1. Проверить   и,   если  нужно,   подтянуть  детали  крепления приборов системы освещения и сигнализации.
2. Проверить крепление наконечников проводов на зажимах.
3. Проверить установку фар и при необходимости отрегулировать.

Регулировку света фар головного света рекомендуется проверять на контрольном экране при нормальном давлении воздуха в шинах. Автомобиль ЗИЛ-431410 или ЗИЛ-133ГЯ следует установить без груза на ровной горизонтальной площадке строго перпендикулярно к экрану на расстоянии 10 м от него до фары. Экран надо разметить, как показано на  6.32, а.

Затем надо включить ближний свет фар и установить оптические элементы с помощью винтов вертикальной и горизонтальной регулировки так, чтобы горизонтальные ограничительные линии освещенного и неосвещенного участков совпали с линией Б—Б, а наклонные ограничительные линии, направленные вверх под углом 15°, исходили из точек О или в непосредственной близости   от   них.

Фары должны быть отрегулированы очень тщательно, иначе мощный свет будет слепить водителей встречных автомобилей и тем самым способствовать дорожно-транспортным происшествиям.

Для регулировки фар головного света автомобиля ЗИЛ-131Н экран размечают в соответствии с  6.32, б. Регулировку проводят при включенном дальнем свете, так чтобы центр светового пятна лежал в точке пересечений линий, как показано на  6.32, б. После регулировки дальнего света проверяют ближний свет. Центры пятен ближнего света должны лежать на линии Б—Б. Если при правильно отрегулированном дальнем свете центры пятен ближнего света смещены относительно линий Б—Б, надо проверить правильность посадки лампы в фаре или сменить лампу.

Возможные неисправности

Ниже приведены основные неисправности системы освещения и световой сигнализации, причины, их вызывающие, и способы устранения.

1. Не работает система освещения и световой сигнализации Возможные   причины  данной   неисправности: обрыв в общей цепи от прибора до центрального или комбинированного  переключателя.   В  этом  случае следует проверить надежность соединений и исправность  проводов;

нарушение контакта в переключателе. Необходимо проверить исправность   переключателя   и,   если   требуется,,   заменить   его.

2. Не горят отдельные лампы фар и фонарей Это может быть вызвано следующими причинами: перегоранием или обрывом нити накала лампы. В этом случае надо заменить лампу.

нарушением контакта в соединительных колодках. Следует проверить надежность соединений в колодках;

нарушением контактов в патроне лампы. Для устранения неисправности требуется зачистить окислившийся контакт, подогнуть  пружинный  контакт патрона;

неисправностью выключателя или  переключателя.

3. Частое перегорание нитей ламп накаливания Это  происходит в  случае;

повышенного напряжения. Нужно проверить регулятор напряжения;

большой вибрации спирали лампы вследствие слабого закрепления ламп в патроне, оптического элемента в корпусе или светового прибора в целом на автомобиле.

4. Мигание света ламп

Причинами мигания света ламп могут быть:

плохой контакт в патроне. Для устранения неисправности следует подогнуть пружинный контакт в  патроне;

обрыв провода и периодический контакт оборванных концов провода из-за вибрации. Необходимо в данном случае заменить провод;

плохой контакт проводов в местах соединений. Нужно проверить соединение штекерных колодок и проводов. При необходимости   надо   обеспечить   надежное  соединение.

5. Не включается сигнал торможения

В этом случае может быть неисправен выключатель сигналов торможения или реле включения. Надо проверить выключатель и  реле контрольной лампой,  при  необходимости  заменить.

Другая причина неисправности — отсоединение проводов от выключателя сигналов торможения или реле включения. Для устранения  неисправности надо присоединить провода.

6. Фары плохо освещают дорогу

Возможные   причины  неисправности:

нарушение регулировки фар. Проверить и отрегулировать фары;

повреждение или потускнение отражателя. Следует при этом заменить  оптический элемент фары;

загрязнение  рассеивателя.   Рассеиватель  надо  очистить;

затемнение колбы лампы накаливания. В этом случае требуется заменить лампу.

7. Не работают указатели поворота {в режиме аварийной сигнализации все лампы указателей поворота

работают)

Причина неисправности — перегорание предохранителя в цепи электроснабжения прерывателя. Следует проверить провода, устранить  повреждение и  заменить  предохранитель.

8. Указатели поворота не работают как в режиме маневрирования, так и в режиме аварийной сигнализации

Данная   неисправность  может быть  вызвана: перегоранием предохранителей в цепи электроснабжения прерывателя.  При этом  нужно  проверить  провода,   устранить  повреждения   и  заменить   предохранители;

плохим контактом в штекерных колодках прерывателя указателей   поворота   или   выключателя   аварийной   сигнализации.

Следует проверить штекерные соединения, если требуется обеспечить   надежный   контакт;

неисправностью выключателя аварийной сигнализации. Выключатель контрольной лампы надо проверить, при необходимости заменить.

9. Не работает контрольная лампа указателей поворота тягача или прицепа

Причина неисправности — перегорание лампы в одном из фонарей  указателя  поворота.

Система освещения обеспечивает работу автомобиля в ночное время. В систему освещения входят: передние фары, подфарники, задние фонари, лампы освещения щитка приборов, плафоны внутреннего освещения кабины пли кузова, главный и ножной переключатели, переключатели ламп щитка и кабины, предохранители и провода. У некоторых автомобилей, кроме передних фар, впереди установлена фара-прожектор, позволяющая направлять пучок света в необходимом направлении. Так же устанавливают специальные противотуманные фары.

Световая сигнализация обеспечивает безопасность движения автомобиля п имеет стоп-сигнал, указатель поворотов и сигнальный свет заднего хода. Все части системы освещения и световой сигнализации питаются от аккумуляторной батареи или генератора и соединены проводами.

—

Контрольно-измерительные приборы обеспечивают контроль различных параметров агрегатов и систем автомобиля. На автомобиле контролируется достаточно большое число параметров: температура и давление в различных системах, уровень (запас) жидкостей, скорость движения автомобиля и пройденный путь, частота вращения коленчатого вала двигателя, зарядный режим на автомобиле. В целом приборы можно разделить на две группы: одни приборы позволяют оценить техническое состояние узлов автомобиля, другие помогают водителю правильно выбрать режимы работы автомобиля и его основных узлов.

Система освещения и световой сигнализации обеспечивает безопасность движения. В нее входят осветительные и световые сигнальные приборы, образующие две взаимосвязанные между собой подсистемы, и различная коммутационная аппаратура. К осветительным приборам относятся фары головного света, противотуманные фары и фары заднего хода. Светосигнальные приборы содержат габаритные и стояночные огни, указатели поворота, сигналы торможения, световозвращатели.

—

Большую часть информации о дорожной ситуации водитель получает по зрительному каналу. Дорожная ситуация определяется особенностями самой дороги, дорожными знаками, объектами вдоль дороги. Кроме того, дорожную ситуацию создают другие участники дорожного движения. Исходя из этого каждый автомобиль конструируется с учетом возможности получения водителем наиболее полной зрительной информации. В числе многих средств, обеспечивающих решение данной задачи, внешние световые приборы (фары и фонари) занимают особое место.

Так как автомобильный транспорт обеспечивает перевозки круглосуточно, его движение ночью и в туман невозможно без эффективного автономного освещения дороги и близлежащих от нее объектов. Осветительные приборы (фары) обеспечивают водителю возможность получения информации о дороге и объектах на дороге. Фары составляют головное освещение автомобилей и являются мощными световыми приборами.

Водитель, управляя транспортным средством, при движении по дороге может совершать различные маневры, связанные с изменением скорости и направления движения. Чтобы все участники движения своевременно получали самую различную информацию друг о друге, автомобили оснащаются комплектами приборов световой сигнализации, количество и расположение которых строго регламентировано. Светосигнальные приборы (фонарц) обеспечивают водителю возможность информировать остальных участников движения о присутствии автомобиля на дороге, его габаритах и ориентации относительно дороги (габаритные и стояночные огни, знак автопоезда, световозвращатели), об изменении направления движения (указатели поворота) и резком уменьшении скорости движения (сигналы торможения). Фонарь освещения номерного знака обеспечивает необходимую адресную информацию об автомобиле.

Информация, передаваемая различными приборами сигнализации, должна быть легко различимой и однозначно воспринимаемой. Поэтому различные приборы отличаются друг от друга интенсивностью излучаемого сигнала, его цветом (белый, желтый, оранжевый, красный) и постоянным или проблесковым режимом работы.

Еще одна важная особенность автомобильных световых приборов вытекает из необходимости создания ими пучка света определенной структуры. Другими словами, в зависимости от конкретного светового прибора интенсивность его излучения неодинакова в разных направлениях. Из задач, выполняемых световым прибором, вытекают и особенности их конструирования.

у одних приборов необходимо сконцентрировать свет источника, а затем перераспределять его в нужных направлениях. У других свет источника только перераспределяют и меняют его цвет.

Работают все световые приборы по одному принципу — они являются преобразователями электрической энергии источника питания в лучистую энергию. Происходит это преобразование в лампах накаливания.

Напомним, что лучистой называется энергия, передаваемая излучением. Измеряется энергия в самых различных единицах (эргах, джоулях и т. д.). В светотехнике пользуются другой физической величиной — лучистым потоком, который характеризует энергию излучения в единицу времени. Лучистый поток по аналогии с другими единицами мощности означает мощность лучистой энергии. Единицей измерения лучистого потока исходя из определения служит ватт, поэтому его применяют для характеристики ламп накаливания. Так как спектр излучения ламп накаливания неодинаков (он зависит от температуры нити), лучистый поток одной и той же мощности неодинаково воспринимается человеческим глазом. Поэтому одной из основных единиц в светотехнике является световой поток.

Световой поток F определяется как мощность лучистой энергии, оцениваемая по световому ощущению, которое она производит на человеческий глаз. Единицей измерения светового потока является люмен. Для воспроизведения единицы светового потока служит Государственный световой эталон.

Автомобильные световые приборы, как правило, состоят из следующих основных узлов: оптического элемента, корпуса и элементов, подводящих электрическую энергию. Основным узлом светового прибора является оптический элемент, обычно состоящий из лампы накаливания, отражателя и рассеивателя. Именно оптический элемент обеспечивает преобразование электрической энергии в лучистую, концентрирует и перераспределяет световой поток в нужных направлениях. Происходит это следующим образом. Световой поток лампы, попадая на поверхность отражателя, концентрируется им и направляется на рассеиватель. Рас-сеиватель перераспределяет лучистую энергию и формирует световой поток, усиленный или ослабленный в определенных направлениях, которые зависят от функций конкретного прибора.

Лампы, применяемые в световых приборах, строго регламентированы как по своим энергетическим характеристикам (мощности, световому потоку), так и по конструктивным параметрам (тип цоколя, размеры и расположение нитей). Такое строгое отношение к лампам обеспечивает установку в данный световой прибор только такой лампы, которая предусмотрена конструкцией.

Для концентрации светового потока лампы традиционным является параболический отражатель, геометрия которого представляет собой тело, образованное вращением параболы вокруг оси симметрии, которую называют оптической осью. Если в фокусе идеального отражателя поместить точечный источник света, то лучи, попадающие на его поверхность, отражаясь от нее, образуют узкий пучок, направленный параллельно оптической оси. Отражатель концентрирует только ту часть светового потока источника, которая находится в пределах телесного угла. Часть светового потока источника, которая не попала на отражатель, образует так называемые прямые лучи. Они идут сильно расходящимся пучком, большая часть которого бесполезна с точки зрения создания необходимой освещенности. В ряде случаев они оказывают вредное влияние, так как направлены в нежелательном направлении. Поэтому у некоторых световых приборов прямые лучи экранируют.

Реальный отражатель имеет незначительные отклонения от формы идеального параболоида, а нить накала имеет хотя и небольшие, но конечные размеры. Поэтому на практике отраженный свет имеет форму слабо расходящегося пучка с телесным углом шг. Так как световой поток лампы распределяется в телесном угле, значительно большем телесного угла сог, в котором он распределяется после отражения, то сила отраженного света во много раз больше силы света нити накала лампы.

Отраженный световой поток окончательно формирует рассеиватель. Изготовляются рассеиватели из оптически прозрачного материала. Формирование светового потока осуществляется выполненными на его внутренней поверхности преломляющими элементами. Преломляющими элементами могут быть: цилиндрические линзы, которые обеспечивают рассеяние пучка в одной плоскости и его поворот в другой; сферические линзы, рассеивающие пучок в обоих плоскостях; эллипсоидные линзы, позволяющие получить различные углы рассеяния во взаимоперпендикулярных плоскостях; призмы, которыми добиваются изменения направления части светового потока; линзопризмы, рассеивающие световой пучок при изменении ориентации части пучка.

Рассеиватель выполняет и другую важную функцию. Он защищает рабочую поверхность отражателя от различных внешних воздействий, которые могут ухудшить его функциональные характеристики.

В ряде случаев необходимая характеристика светового прибора достигается без применения отражателя или рассеивателя. Так, габаритные огни и боковые повторители указателей поворота проектируются без отражателей. Требуемое светораспределение в этих приборах обеспечивается одним рассеивателем. Отражателями сложной формы, которую можно получить при изготовлении их из термостойкой пластмассы, обеспечивается и концентрация светового потока и его распределение по направлениям. Рассеиватели в таких конструкциях не нужны и требуется лишь установка защитного стекла. Такие чисто отражательные схемы приборов могут применяться при изготовлении фар.

—

Система освещения и световой сигнализации предназначена для освещения дороги и передачи информации о своем автомобиле (его присутствии, габаритах) и предполагаемом маневре, а также для освещения салона кузова, кабины, приборов щитка, багажника, номерного знака и др.

Количество, расположение, цвет и видимость внешних приборов освещения и световой сигнализации автомобиля регламентируется ГОСТ 8769—75, который составлен в строгом соответствии с международными нормами — Правилами № 1—7 ЕЭК ООН (Европейская Экономическая Комиссия ООН).

При всем многообразии легковых автомобилей, используемых в настоящее время, система электропитания любого из них построена по одной и той же общей структурной схеме. Основные принципы ее построения, так как зачастую неполное их понимание приводит к неправильному определению неисправных элементов, подлежащих замене, и удорожанию ремонта.

Функции, выполняемые системой электропитания авто, по их степени важности:
1. поддержание в работоспособном состоянии аккумулятора автомобиля, для обеспечения необходимого значения тока при запуске двигателя (>200 ампер), т.е. его зарядка
2. питание навесного оборудования двигателя в процессе его запуска и работы (система зажигания, топливный насос, электровентилятор радиатора, электроклапана, датчики, электронные схемы управления и т.д., в зависимости от типа двигателя)
3. питание осветительного и сигнального оборудования автомобиля и сигнальной системы панели управления, электровентилятора обогрева салона
4. питание дополнительного электрического оборудования (автомагнитола, автохолодильник, электроантенна, телевизор, часы, прикуриватель, усилитель и пр.)
Как видно из всего вышеприведенного списка в одной отдельно взятой машине существует большое количество различных устройств, являющихся потребителями электроэнергии.
Для питания авто как правило принято напряжение 12В (в некоторых автомобилях 24В), достаточно низкое значение которого выбрано по соображениям элекробезопасности. Поэтому для автопроводки используются провода такого сечения, чтобы без потерь передать достаточно высокие токи нагрузки до приборов-потребителей энергии.
Так как в процессе эксплуатации автомобиля некоторые устройства отключаются, а некоторые подключаются, нагрузка на систему электропитания меняется. Напряжение же в бортовой сети должно поддерживаться на одном и том же уровне. Для этой цели система питания автомобиля является саморегулирующейся системой и поддерживает напряжение в двенадцативольтовом варианте на уровне 14,2В. Это значение выбрано не случайно. Именно такое напряжение на зажимах аккумулятора позволяет системе как не перезарядить аккумулятор, так и не недозарядить его. Если же напряжение на клеммах аккумулятора при работающем двигателе составляет более 14,5В или менее 13,5В, то система электропитания неисправна и ее надо чинить, иначе аккумулятор прослужит недолго.
Составными элементами системы электропитания автомобиля являются:
1. генератор, как элемент, преобразующий механическую энергию, передаваемую от коленчатого вала двигателя посредством ременной передачи, в электрическую энергию
2. система выпрямителей (диодов) преобразующих переменное трехфазное напряжение, вырабатываемое генератором, в постоянное напряжение 12в, в качестве сглаживающего инерционного элемента (конденсатора) используется аккумулятор
3. регулятор напряжения (таблетка) подключенный двумя выводами (один из них масса) к бортовой сети (т.е. клеммы аккумулятора), двумя другими запитывающий обмотку возбуждения (ротор) генератора через щетки (изнашивающийся элемент). Его функция –поддержание в обмотке возбуждения такого тока, чтобы напряжение в бортовой сети находилось в заданных пределах.
4. аккумулятор, как резервный и пусковой источник энергии.
Как правило, первые три элемента (т.е. генератор, выпрямители, регулятор напряжения) собираются у современных автомобилей в одном навесном блоке, который и называют генератором автомобиля. Но состоит он всегда обязательно из этих трех частей, которые могут выходить из строя и соответственно подлежат ремонту.
Любой источник напряжения (в том числе, и аккумулятор, и генератор) обладает определенным внутренним сопротивлением, в результате чего напряжение на его выходе зависит от нагрузки. Чем больше внутреннее сопротивление, тем сильнее снижается выходное напряжение с увеличением тока нагрузки. Обладают сопротивлением и провода питания, и кузов. Внутреннее сопротивление генератора достаточно велико, но его выходное напряжение поддерживается реле-регулятором. К сожалению, «таблетка» контролирует напряжение на клеммах встроенного выпрямителя (в точке A), а не на клеммах аккумулятора (точка B), и это еще один повод содержать генератор и проводку от него до аккумулятора в порядке. Выходное сопротивление исправного заряженного аккумулятора мало (тысячные доли Ома). На этом, кстати, основан контроль аккумуляторов нагрузочной вилкой — просто, и наглядно. Ток в сотни ампер аккумуляторы разных типов переносят по-разному, но при нагрузке до нескольких десятков ампер снижение напряжения малозаметно.
Как и в любой другой электросистеме при установке дополнительного электрооборудования должно соблюдаться правило баланса мощностей: номинальная мощность источника питания (в данном случае генератор) должна несколько превышать суммарную потребляемую мощность для всех нагрузок. При этом самые мощные нагрузки должны включаться только при работающем двигателе, для предотвращения разряда аккумулятора и сохранения возможности запуска двигателя.
ПРО ПРЕДОХРАНИТЕЛИ
Все плюсовые провода должны быть защищены предохранителями. Выбирать предохранитель, нужно исходя из двух критериев: сечение провода и потребляемый ток. Это нужно в первую очередь для безопасности, во вторую для правильной работы потребителя питания (электрооборудования).

Также для нормальный работы оборудования, будь то усилитель или электронные часы, необходимо правильно выбрать минусовой провод. Он, кстати, так же влияет на выбор номинала предохранителя!
Минусовой же провод питания системы обычно соединяют с кузовом машины. Он должен быть максимально коротким, а его сечение — не меньше сечения плюсового провода. Соединение с корпусом следует производить через неокрашенный металл кузова. Если кабель заземления имеет меньшее сечение, чем кабель ≪+≫, предохранители устанавливаются исходя из сечения кабеля массы. (Пример: ≪+≫ 50 мм2, ≪масса≫ 20 мм2 ==> предохранитель подбирается под 20-миллиметровый кабель заземления). Данное требование также распространяется на минусовые провода АКБ, независимо от способа подключения аппаратуры! Также хотелось бы, сказать что при соединении»-» на корпус любого оборудования проводом, допустим сечением 1 мм2, подразумевает под собой, что провод такого же сечения будет дополнительно протянут от «-» клемы АКБ на корпус автомобиля!

В большинстве случаев отказа электрооборудования причина кроется в плохом контакте электропроводки. И совсем не имеет значения «+» или «-»
Если в случае с «+» проводом всё понятно, то масса это довольно таки проблемный вопрос. При визуальном осмотре всё может быть в порядке, но массы нет. Во многих случаях проблему может решить элементарная очистка клемм от окиси их смазка любой электропроводной смазкой. И как было сказано выше «массы» много не бывает!
В заключении к этой статье можно сделать следующие выводы:
Для правильной работы электрооборудования и во избежании короткого замыкания(или что еще критичнее самопроизвольного возгорания), а также для продления срока службы этого самого оборудования необходимо регулярно
• осматривать и проверять электропроводку автомобиля
• проверять и при необходимости зачищать и смазывать места соединения электропроводки
• по возможности защитить места соединения от попадания влаги и пыли
• использовать провода и предохранители подходящего номинала или немного выше
• объективно оценивать возможности энергооборудования своего оборудования в плане потребления и сохранения энергии
• исключить риск энергопотерь на пути следования тока от источника питания до потребителя
Ну вот, в принципе, и всё! Все эти истины известны давно, и думаю я не для кого не открою Америки. Просто решил немного систематизировать информацию. Возможно, кому-то она пригодится! Надеюсь, что многие хотя бы задумаются. Ну хотя бы те, кто периодически спрашивает почему у них АКБ всё время разряжается, и стартер только напрямую крутит. Конечно в каждом конкретном случае, на всё своя причина! Но первопричина, я думаю, раскрыта в мысли, изложенной мной выше!

Система электроснабжения автомобиля предназначена для обеспечения электроэнергией, заданных параметров, потребителей. Поэтому при её отказе машина работать не будет, а при изменении параметров высока вероятность выхода из строя одного из потребителей, что опять же приведёт к невозможности эксплуатировать автомобиль. Поэтому рекомендуется периодически производить профилактику составным элементам системы электроснабжения, чтобы предотвратить внезапный выход их из строя при эксплуатации машины.

В состав системы электроснабжения автомобиля входят:

— генератор;

— регулятор напряжения;

— аккумуляторная батарея.

В большинстве случаев современные батареи выпускаются необслуживаемыми или мало обслуживаемыми. Как правило в них уже залит электролит и их остаётся только подзарядить. В основном такие аккумуляторы не подлежат ремонту. Поэтому больше внимания следует пожалуй уделить вводу АБ в эксплуатацию и поддержанию в рабочем состоянии аккумуляторов находящихся в эксплуатации и на хранении.

Аккумуляторная батарея пожалуй является самым главным элементом в системе электрооборудования автомобиля. От её состояния зависит надёжный пуск двигателя (особенно в зимнее время), работа системы освещения (в ночное время) и т. д.

Поскольку несмотря на постоянное совершенствование выпускаемых аккумуляторных батарей, нет никакой гарантии, что они будут добросовестно работать если за ними не ухаживать.

На срок службы автомобильной аккумуляторной батареи значительное влияние оказывает степень её заряженности. Желательно, чтобы большую часть времени батарея была полностью заряжена, т. к. от этого зависит её надёжная работа и срок службы. Если на Вашем автомобиле стоят хороший регулятор напряжения, генератор и ещё не старый аккумулятор, то скорее всего его состояние будет хорошим. Однако постоянная эксплуатация автомобиля в городском цикле (частое включение стартера и короткие переезды), в конце концов выведет из строя любой аккумулятор.

Вообще же в процессе эксплуатации обычно наблюдаются колебания степени заряженности АБ около некоторого среднего значения, называемого установившейся степенью заряженности. Её величина зависит от многих факторов. Причём зимой установившаяся степень заряженности как правило значительно ниже, чем летом.

Низкая степень заряженности (аккумулятор недозаряжен) в условиях холодного климата является главной причиной сульфатации пластин, а в тяжёлых случаях приводит к смене полярности отдельных элементов АБ.

Высокая же степень заряженности (аккумулятор перезаряжен) в условиях тёплого климата вызывает разрушение решётки плюсовых пластин и интенсивное осыпание активной массы с них.

Всё это приводит к отказам аккумуляторной батареи и сокращению её срока службы.

Поэтому, для того чтобы аккумуляторная батарея нормально отработала положенный срок (5÷11 лет), необходимо выполнение определённых контрольных профилактических операций.

Во-первых, четыре — пять раз в год, в период эксплуатации, контролировать напряжение зарядки АБ на автомобиле, проверять уровень и плотность электролита, а так же содержать в чистоте сам аккумулятор и его клеммы (чтобы исключить увеличенную саморазрядку). Следует так же изредка производить контрольные циклы заряд-разряд, что позволит определить степень сульфатации рабочих пластин и задержать процесс их дальнейшей сульфатации.

Во-вторых, в период длительного бездействия или хранения АБ, особо необходима их периодическая подзарядка.

Для выполнения этих условий, необходим хотя бы минимальный инвентарь;

— ареометр, для измерения плотности электролита;

— нагрузочная вилка, для измерения напряжения на АБ, под нагрузкой и без неё;

— зарядное устройство, для доведения плотности электролита и напряжения аккумулятора до нормы.

Система электроснабжения предназначена для питания электрической энергией всех потребителей и поддержания постоянства напряжения в бортовой сети электрооборудования автомобиля. Источниками электрической энергии на автомобиле являются генератор и аккумуляторная батарея, включенные параллельно друг другу. Регулирование напряжения генератора в заданных пределах осуществляется   регулятором  напряжения.

К надежности работы и качеству электрической энергии в системе источников электрической энергии предъявляются высокие требования. Отклонение напряжения в бортовой сети автомобиля от расчетного не должно превышать   ±3 %.

Колебание напряжения в пределах ±5 % от расчетного значения приводит к изменению светового потока на ±20 %, и срок службы ламп уменьшается в 2 раза.

Повышение   регулируемого   напряжения   на    10       12    %

приводит к снижению срока службы аккумуляторной батареи в 2…2,5 раза. Надежность работы системы электроснабжения оказывает значительное влияние на экономичность работы  автомобиля в эксплуатации.

На автомобилях, выпускаемых в настоящее время, устанавливают генераторы переменного тока. Примерно 20 % автомобилей, находящихся в эксплуатации, оснащены генераторами постоянного тока.

Генераторы переменного тока обладают свойствами самоограничения максимальной силы тока, а встроенные выпрямители препятствуют протеканию тока от аккумуляторной батареи по обмоткам статора. Поэтому с генераторами переменного тока работает только регулятор напряжения.

При поиске неисправностей систему электроснабжения можно разделить на генератор, регулятор напряжения (реле-регулятор), цепь заряда и цепь возбуждения. Визуальным симптомом неисправностей являются показания амперметра   автомобиля.

Весьма полезна при диагностировании информация водителя, так как ряд признаков при эксплуатации автомобиля прямо указывает на уровень регулируемого напряжения. Например, при повышенном напряжении сила зарядного тока более 10 А не снижается в течение 4…6 ч непрерывной езды днем; часто перегорают лампы, разбрызгивается электролит аккумулятора и появляется белый налет на металлической рамке крепления батареи. При заниженном напряжении происходит быстрый разряд аккумуляторной  батареи.

Основные неисправности, их симптомы и способы устранения приведены в табл. 8, а технические характеристики и регулировочные данные — в прил. 2 и 3.

Обрыв в цепи транзистора (РР362) или выходного транзистора   (бесконтактный  РР)

Проверка генераторов и реле-регуляторов переменного тока значительно упрощается ввиду отсутствия реле обратного тока, роль которого выполняет выпрямительный блок, и ограничителя силы тока. При диагностировании необходимо проверить регулируемое напряжение и мощность, развиваемую генератором на определенных частотах вращения.

Однако с помощью измерения напряжения и тока выявить характерные неисправности генераторов переменного тока не представляется возможным. Большие возможности дает измерение ряда параметров с помощью осциллографа. С его помощью по характеристическим осциллограммам напряжения генератора определяют обрыв или замыкание обмотки статора на массу и пробой диодов выпрямителя. Кроме того, с помощью осциллографа можно оценить регулируемое напряжение реле-регулятора.

Для диагностирования генераторов и реле регуляторов непосредственно на автомобиле выпускается много приборов и стендов (см. разд. «Универсальные диагностические средства и комплексы»).

При проверке степени искрения щеток допускается искрение голубоватого цвета на 80 % рабочей поверхности щетки. Выскакивание искр из-под щеток недопустимо, оно указывает на недостаточное усилие прижатия щетки или износ коллектора. Желтое искрение свидетельствует об окислении  или замасливании  коллектора  или щеток.

Усилие прижатия щетки пружиной можно измерить с помощью стрелочных весов. Для этого из щеткодержателя надо удалить одну щетку, а другой щеткой, оставшейся в щеткодержателе, нажать на чашку (рычаг) весов. Когда щетка выйдет из щеткодержателя на 2 мм, замеряют показание стрелки весов и сравнивают его с табличными данными (прил. 2). Аналогично проверяется и усилие прижатия другой щетки.

Применение осциллографических методов позволяет выявить неисправности генераторов на автомобиле при работающем двигателе. Для этой цели рекомендуется модернизированный осциллограф Э-206 (модернизация проведена специалистами Курганского машиностроительного института).

Натяжение приводных ремней генераторов может быть проверено с помощью приспособления НИИАТ К403. Нормативные данные приведены в табл. 9.

Для проверки реле защиты контактно-транзисторного реле-регулятора РР362 (рис. 2.4) плавно перемещают ползунок реостата на 30 Ом и фиксируют момент замыкания контактов по показаниям вольтметра. В момент замыкания напряжение должно быть в пределах 6,5…7,5 В. В противном случае изменяют натяжение пружины якорька.

Проверку состояния транзистора в контактно-транзисторном реле-регуляторе типа РР362 производят на неработающем двигателе. Для этого надо снять крышку реле-регулятора, подключить контрольную лампу одним проводом на зажим «Ш» реле-регулятора, а другим — на массу. При включении замка зажигания лампа будет гореть при исправном и пробитом транзисторе и не будет гореть при обрыве в цепи транзистора. Чтобы выявить исправен транзистор или имеет место пробой, надо нажать на якорек регулятора напряжения или реле защиты (замкнуть их контакты). Если транзистор исправен, то при замыкании контактов он запирается и лампа гаснет.

При ЕО и ТО-1 приборы системы электроснабжения очищают от пыли и масла, проверяют надежность их крепления и натяжение приводного ремня. Углубленное диагностирование генераторов, реле-регуляторов и выпрямителей   совмещают  с   ТО-2.

Система электроснабжения автомобилей и тракторов состоит из электрического генератора, регулятора напряжения и элементов их защиты от возможных аварийных режимов, а также контроля работоспособности. Генератор с регулятором напряжения образуют генераторную установку. Генераторные установки выпускаются на номинальные напряжения 14 и 28 В. Напряжение 28 В характерно для автомобилей с дизелем. Однако на дизельных автомобилях, например на автомобилях ЗИЛ 5301 ( Бычок), ЗИЛ 4331, ЗИЛ 133ГЛ, возможна и двухуровневая система: напряжение 14В непосредственно на генераторе для электроснабжения основных потребителей, а 28 В на выходе трансфор-маторно-выпрямительного блока для подзарядки аккумуляторной батареи, используемой при пуске двигателя.

Система электроснабжения автомобиля автономна. Следовательно, система электроснабжения автомобиля должна вырабатывать количество электрической энергии, полностью, покрывающее ее расходование на питание системы освещения, системы зажигания, системы пуска и прочих потребителей. Расход электрической энергии, накопленной в аккумуляторной батарее, имеющий место при некоторых эксплуатационных режимах ( пуск, холостой ход и работа двигателя при малой частоте вращения коленчатого вала), должен быть возмещен во время работы автомобиля в других режимах. Другими словами, система электроснабжения должна обеспечивать на автомобиле положительный зарядный баланс. Основой для расчета зарядного баланса является токоскоростная характеристика системы электроснабжения. Токоскоростная характеристика представляет собой зависимость максимально отдаваемого тока от частоты вращения генератора при напряжении 12 5 или 14 В для 12-вольтовых систем и 25 или 28 В для 24-вольтовых.

Система электроснабжения автомобиля обеспечивает электроэнергией потребители при работе их в широких скоростных и нагрузочных диапазонах.

Система электроснабжения автомобиля состоит из генератора и аккумуляторной батареи. Без аккумуляторной батареи езда на автомобиле невозможна, так как нельзя запустить двигатель.

В систему электроснабжения автомобиля входит генератор и защитное, регулирующее устройство к нему — реле-регулятор. При установке генератора переменного тока часто вместо реле-регулятора применяется только регулятор напряжения без каких-либо защитных реле. Регулятор поддерживает заданный уровень напряжения генератора при значительных изменениях нагрузки и частоты вращения ротора генератора. В отличие от стационарных систем электроснабжения частота вращения ротора автомобильного генератора изменяется в чрезвычайно широких пределах: от 750 — 1000 об / мин в режиме холостого хода до 8000 — 11000 об / мин на легковых и 4000 — 6000 об / мин на грузовых автомобилях при максимальной скорости движения. Любая частота вращения генератора может сочетаться с любым значением нагрузки от минимума до максимума.

В системах электроснабжения автомобилей продолжительность проводящих интервалов выпрямителя в режиме микроциклирования практически не зависит от значений сопротивления аккумуляторных батарей и нагрузки — продолжительность проводящего интервала всецело определяется отношением между ЭДС аккумуляторных батарей и ЭДС генераторной установки.

Положительные качества генератора как элемента системы электроснабжения автомобиля в полной мере проявляются лишь тогда, когда все другие элементы этой системы, в частности регу — лятор напряжения, отличаются надежностью, стабильностью работы, экономичностью и другими качествами. Поэтому разработке регуляторов напряжения уделяется большое внимание. Внедрены в производство контактно-транзисторные и бесконтактные транзисторные, а главное, интегральные ( рис. 47) регуляторы напряжения. Последние имеют меньшие размеры и массу, чем другие видь регуляторов, более высокую допустимую рабочую температуру, что-позволяет встраивать их в генераторы, а значит, упростить электрическую схему, увеличить максимальный ток возбуждения генератора, стабильность и точность регулирования напряжения. Немаловажно и то обстоятельство, что переход на встроенные регуляторы напряжения дает значительную экономию металлов, в том числе дефицитных.

Для борьбы с указанными выше неполадками в системе электроснабжения автомобилей были предложены и внедреньи регуляторы тока и регуляторы.

Система электроснабжения автомобиля автономна. Следовательно, система электроснабжения автомобиля должна вырабатывать количество электрической энергии, полностью, покрывающее ее расходование на питание системы освещения, системы зажигания, системы пуска и прочих потребителей. Расход электрической энергии, накопленной в аккумуляторной батарее, имеющий место при некоторых эксплуатационных режимах ( пуск, холостой ход и работа двигателя при малой частоте вращения коленчатого вала), должен быть возмещен во время работы автомобиля в других режимах. Другими словами, система электроснабжения должна обеспечивать на автомобиле положительный зарядный баланс. Основой для расчета зарядного баланса является токоскоростная характеристика системы электроснабжения. Токоскоростная характеристика представляет собой зависимость максимально отдаваемого тока от частоты вращения генератора при напряжении 12 5 или 14 В для 12-вольтовых систем и 25 или 28 В для 24-вольтовых.

При сочетании всех этих обстоятельств создается наиболее неблагоприятный режим работы системы электроснабжения. При этом режиме отношение продолжительности периода, в течение которого батарея разряжается, к общей продолжительности работы автомобиля достигает максимума и поэтому труднее всего обеспечить положительный зарядный баланс. Именно поэтому при проектировании системы электроснабжения автомобиля производится расчет зарядного баланса в наиболее тяжелом режиме.

На рис. 1 приведена схема электрооборудования автомобиля ГАЗ-24 «Волга», в которой без искажения соединений электрические машины, приборы и аппараты распределены в отдельные системы и группы.

Под системой понимают совокупность взаимосвязанных между собой приборов и аппаратов электрооборудования, выполняющих определенные функции при работе автомобиля.

Электрооборудование автомобиля состоит из систем энергоснабжения, пуска, зажигания, освещения и световой сигнализации, контроля и группы вспомогательных приборов, обеспечивающих отопление и вентиляцию кабины и кузова, очистку стекол кузова и фар, звуковую сигнализацию, радиоприем и другие вспомогательные функции.

Бортовая электрическая сеть на автомобилях выполняется по однопроводной схеме соединения потребителей с источниками электрической энергии. Бортовая сеть соединена с плюсовыми зажимами генератора и аккумуляторной батареи. Другим проводом служит корпус автомобиля, т. е. рама, двигатель, кабина и другие металлические узлы и агрегаты автомобиля.

Однопроводная схема позволяет уменьшить число проводов и значительно упрощает монтаж и демонтаж приборов электрооборудования.

Система энергоснабжения предназначена для питания электрической энергией всех потребителей и поддержания постоянства напряжения в электрической бортовой сети электрооборудования автомобиля. Система должна обеспечить надежную и долговечную работу всех потребителей электрооборудования автомобиля.

Источниками электрической энергии на автомобиле являются генератор и аккумуляторная батарея, включенные параллельно друг другу. Регулирование напряжения генератора в заданных пределах осуществляется регулятором напряжения.

На современных автомобилях применяется система энергоснабжения с генератором переменного тока (рис. 2). В нее входят: генератор переменного тока с встроенным в него выпрямителем, реле-регулятор, аккумуляторная батарея, амперметр и выключатель цепи обмотки возбуждения генератора, конструктивно объединенного с выключателями систем зажигания и пуска.

На автомобилях старых моделей применяется система энергоснабжения с генератором постоянного тока.

Система энергоснабжения с генератором переменного тока получила преимущественное применение, так как она обеспечивает большую стабильность регулируемого напряжения при длительной эксплуатации автомобилей, что повышает надежность работы и долговечность приборов электрооборудования.

При неработающем двигателе аккумуляторная батарея является источником электроэнергии для всех систем и приборов электрооборудования. В этот период работы она разряжается, а амперметр указывает силу разрядного тока.

При разряде аккумуляторной батареи происходит превращение химической энергии в электрическую.

При работающем двигателе и включенном выключателе ток, поступающий в обмотку возбуждения, создает магнитное поле, которое при вращении ротора пересекает обмотку статора генератора, и в ней индуктируется переменная э. д. с. Выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный. Когда напряжение генератора будет больше э. д. с. аккумуляторной батареи, ток от выпрямителя поступает в обмотку возбуждения, на все включенные потребители и на аккумуляторную батаоею, осуществляя ее заряд. При заряде аккумуляторной батареи электрическая энергия генератора превращается в химическую, а амперметр в этот период показывает силу зарядного тока.