Правила подключения приборов электрооборудования

автомобилей

При выборе мест подключения потребителей необходимо соблюдать следующие основные положения.

Агрегаты электрооборудования, потребляющие ток большой силы и работающие кратковременно, а также, работа которых необходима в аварийных случаях, подключают к линии амперметр-аккумулятор. К этой группе потребителей относятся: стартер, прикуриватель, сигнал, подкапотная лампа, штепсельная розетка переносной лампы. Остальные потребители надо подключать к линии амперметр-генератор. В этой группе, в зависимости от параметров работы, агрегаты и приборы должны подключаться:

через замок зажигания, если агрегаты работают только во время работы двигателя;

к линии амперметр-генератор, если агрегаты потребляют ток небольшой силы и работают длительное время, как при работе двигателя, так и на стоянке;

через центральный переключатель света – вся осветительная аппаратура.

Сигнал необходимо подключать согласно инструкциям по защите радиопомех, создаваемых автомобилем.

Защита цепей, агрегатов и приборов от коротких замыканий осуществляется следующим образом:

цепь зажигания, отключение которой вызывает прекращение работы двигателя, не защищается потому, что при этом в нее входит лишний элемент, снижающий надежность эксплуатации;

цепь пуска не защищается, чтобы не снижать надежность запуска;

цепь освещения, как наиболее протяженная и, следовательно, наиболее уязвимая, сточки зрения коротких замыканий, должна защищаться термобиметаллическими предохранителями, как наиболее совершенными по принципу работы;

контрольные приборы, звуковой сигнал, электродвигатели, приемник и другие приборы должны защищаться плавкими предохранителями.

Плавкие или термобиметаллические предохранители выбирают в зависимости от силы тока защищаемого участка или потребителя.

Провода в сложных схемах, являющиеся продолжением одной цепи, обозначаются на чертежах одинаковыми цифровыми номерами с порядковыми строчными буквами русского алфавита, например: 57а, 57б, 57в и так далее. На маркировочных бирках проводов эти буквы не проставляются и провода одного назначения имеют один цифровой номер. Для автомобилей с дизельным двигателем система зажигания с присвоенными ей номерами отпадает.

Маркировка зажимов приборов осуществляется в зависимости от принадлежности их к системе:

если к зажиму прибора подходят несколько проводов, то зажим маркируется по номеру главного токопроводящего провода. Например, к замку зажигания зажим 20 подходят четыре провода 20, 33, 30, 80, так как главным токопроводящим проводам является провод 20, то и зажим получает номер 20;

все токопроводящие зажимы приборов в своем обозначении имеют букву Б (батарея), например, токопроводящая клемма в замке нумеруется Б20;

если на приборе имеются два зажима и порядок включения их безразличен, то зажимы не маркируются;

маркировка генератора, реле-регулятора, реле сигналов сохраняется буквенная.

Автомобильные провода (АП)

АП применяются для соединения приборов и электрооборудования автомобилей. Они используются в различных электроцепях систем электроснабжения, пуска, зажигания, освещения, сигнализации, КИП, вентиляции, отопления, радиооборудования и т. д.

Условия эксплуатации электрооборудования и приборов определяют технические требования к проводам. Можно выделить пять основных групп параметров АП:

1. электрические;
2. стойкость к механическим воздействиям;
3. стойкость к климатическим воздействиям;
4. стойкость к химическому воздействию агрессивных сред;
5. уровень подавления радиопомех.

 

 

I. Электросопротивление АП должно быть минимальным.

 

R_* – электросопротивление токопроводящей жилы.

R_* = ; ρ – удельное электросопротивление материала жилы, Ом.м

l – длина жилы, м

R_* → min q – сечение, q = , м².

R_* min – достигается: высокой электропроводимостью материала рациональным выбором номинального сечения.

АП должны обеспечивать нормальную работу приборов и электрооборудования при изменении проводимого напряжения от 0, 9 до 1, 25 номинального.

Электросопротивление изоляции АП высокого напряжения должно быть максимальным (для уменьшения токов утечки).

 

R_из – электросопротивление изоляции проводов;

R _из = ; p_V –удельное объемное сопротивление изоляции;

r₁ – наружный диаметр изоляции;

 

r₂ – внутренний диаметр изоляции.

 

II. Стойкость к механическим воздействиям – это стойкость к перегибам, вибрациям и ударам. Стойкость к перегибам – свойство провода сохранять работоспособность при воздействии или после воздействия изгибающих нагрузок. Стойкость оценивается количеством изгибов, допустимых для данного провода, на угол ±90° при заданном радиусе изгиба и допустимой силе нагрузки. Количество изгибов проводов определяется при изготовлении из проводов жгутов, их монтаже и лежит в пределах десятков и сотен циклов.

III. Стойкость к климатическим воздействиям – стойкость к нагреву, охлаждению, влаге. Провода подвержены климатическим воздействиям при хранении, монтаже, эксплуатации, которые зависят от климатической зоны, способов монтажа и прокладки проводов.

IV. Стойкость к химическому воздействию агрессивных сред – это стойкость к воздействию бензина, масел, кислот и открытого пламени. Контакт АП с агрессивной средой может привести: к набуханию и разрушению изоляции, коррозии токопроводящей жилы и экрана.

Стойкость оценивается количественно – допустимым временем пребывания в той или иной агрессивной среде.

V. Требования к уровню подавления радио помех предусмотренных ''нормами допускаемых радиопомех''.

В зависимости от напряжения электрических цепей провода делятся на провода низкого и высокого напряжения.

АП низкого напряжения.

Состоят из медных токопроводящих жил без или с изоляцией из поливинилхлоридного пластика или резины.

В зависимости от условий работы АП низкого напряжения могут иметь защитную оболочку, экранирующую оплетку или броню. Материал токопроводящей жилы – медная проволока или медная луженая проволока. Достоинства меди: высокая электропроводимость, способность к сращиванию, эластичность, хорошие механические свойства.

Типы токопроводящих жил по степени гибкости:

– нормальные жилы для кабелей и проводов, предназначенные для неподвижной проводки;

– гибкие жилы – для неподвижной прокладки, при монтаже которой требуется повышенная гибкость и для переносных кабелей, применяемых при больших радиусах изгиба;

– жилы повышенной гибкости для переносных кабелей, проводов и шнуров, применяемых при малых радиусах изгиба.

В проводах применяют правильную концентрическую скрутку и пучковую. Правильная концентрическая скрутка бывает простой или сложной.

Простая – один или несколько повивов из проволок одинакового диаметра, положенных концентрически вокруг сердечника из 1-5 проволок.

Жила сложной правильной концентрической скрутки скручивается не из одиночных проволок, а из предварительно скрученных заготовок – стренг. Каждую стренгу скручивают из 7, 12 или 19 проволок по системе правильной скрутки или из любого количества проволок при пучковой скрутке.

Жила пучковой скрутки отличается тем, что проволоки или жилы скручиваются в одну сторону и с одним шагом.

 

Схема сложной правильной концентрической скрутки.

 

 

Требования к изоляции проводов:

• не распространять горения;
• иметь стойкость к агрессивным средам /бензин, масло, электролит/;
• обладать относительной стойкостью к продавливанию;
• выдерживать интервал температур от –60˚ до +150˚ С;
• иметь однородные характеристики;
• обладать высокой технологичностью.

 

Этим условиям удовлетворяет поливинилхлоридный пластикат (резина неоднородна по характеристикам, мало стойка к продавливанию и средам; полиэтилен поддерживает горение, размягчается при 90˚ -100˚ С). Марки пластиката ИТ-105, И40-13, И40-14, И60-12.

Расцветка АП сплошная и комбинированная для удобства монтажа и ремонта электропроводки. Сплошная – 11 цветов (Б, Ж, Ор, Кр, Роз, С, З, К, Ч, Сер, Фиол). Для расширения цветовой гаммы поверх сплошной расцветки эмалью наносят кольца, спирали белого, черного, голубого и красного цветов.

Электрические провода должны иметь сечения, соответствующие току, потребляемому подключенными Приборами, причем падение напряжения, происходящее вследствие сопротивления электропроводов, должно быть минимальным. При определении необходимого сечения провода с медными жилами (номинальное напряжение в электросети 12 В) используют следую­щую формулу: q = 0, 22(Р_ell/U_zul), где q - необходимая площадь поперечного сечения провода, мм²; Р_el - электрическая мощность, подводимая данным проводом; l - длина провода; U_zul - допусти­мое падение напряжения. Согласно данным фирмы «Бош» допусти­мо следующее падение напряжения (В).

1. Провода, соединяющие приборы освещения с пе­реключателями:

для фонарей мощностью менее 15 Вт ……….……...... 0, 1

для фонарей мощностью более 15 Вт...…….……….….0, 5

для фар ….……………………..............…….…….……0, 3

2. Основной провод от батареи к стартеру..... …………..0, 5

Провод для управления тяговым реле стартера... ……1, 4

3. Провод от генератора к батарее.......…………………. 0, 4

4. Прочие провода от выключателей к реле, звуковым сигналам, очистителю и т. д….…....….………………………………….…..…..0, 5

В общем случае используют электропровода с медными жила­ми, площадь поперечного сечения которых равна 1-2, 5 мм², вклю­чая соединения в пп. 2 и 3. Привода с площадью сечения менее 1 мм² применять не рекомендуется, так как они имеют недостаточ­ную механическую прочность.

Большое количество электропроводов, большая разветвленность электросети автомобиля, а также требование простоты монтажа приводят к необходимости объединять отдельные электропровода определенных групп потребителей электроэнергии в пучки. Напри­мер, для передней части автомобиля (фары, освещение отсека двигателя, звуковые сигналы), для электроснабжения салона (приборы, выключатели, замок зажигания) и для задней части автомобиля (габаритный огонь, стоп-сигнал, указатель поворота и фонари заднего хода или задние фары), которые соединяются между собой с помощью многоклеммовых штекеров. Это облегчает поиск неисправности. Полезным новшеством является введение в электросеть системы диагностики, разъем которой располагают в блоке реле и предохранителей, что позволяет проверить работоспо­собность важнейших агрегатов.

Функциональная схема системы диагностики, состоящая из двух групп диагностируемых узлов, по­казана на рис. 1.

 

 

1 - цепь фар и звукового сигнала; 4 - цепь панели приборов;

2 - блок реле и предохранителей; 5 - цепь электрооборудования двигателя;

3 - цепь задних фонарей: 6 - цепь фар.

С недавнего времени прикладываются огромные усилия по уп­рощению бортовой электросети путем исключения отдельных электропроводов и введения центрального провода, используемого для мультиплексной (однопроводной) системы управления распре­деленными потребителями, аналогично тому, как это осуществ­ляется в телефонной связи. Хотя эти разработки еще находятся в начальной стадии, однако, они представляют определенный инте­рес, поскольку с их внедрением повысится надежность работы и, возможно, уменьшатся затраты. Это существенно упростило бы бортовую сеть автомобиля и привело бы к улучшению контроля и диагностики отказов отдельных приборов. В будущем это упрощение тем более необходимо, поскольку электронные приборы управления и контроля требуют развитой электрической сети, не зависимой от силовых цепей автомобиля.

Провода высокого напряжения (ПВВ)

ПВВ служат для передачи электрической энергии от катушки зажигания к распределителю зажигания и от него к свечам.

ПВВ подразделяются:

обычные с металлическим проводником;

ПВВ

1 – металлический сердечник.

специальные с распределенными параметрами для подавления радиопомех.

а. ПВВО

сердечник из хлопчатобумажной

пряжи, пропитанный сажевым раствором.

оплетка (хлопчатобумажная или капрон)

изоляция (поливинилхлоридный

пластикат или два слоя резины)

б. ПВВП

проволока диаметром 0, 12 мм – сплав 40 Н

(40% железа и 60% никеля)

слой ферропласта (20% поливинилхлоридный

пластикат и 80% ферритового порошка)

изоляция (поливинилхлоридный

пластикат)

льняная нить (воспринимает растягивающую нагрузку)

Система зажигания – источник радиопомех, а ее провода выполняют роль антенн, излучающих энергию радиопомех. Для их подавления ПВВ устанавливаются либо с резисторами (на свечах и катушке зажигания) либо имеют в своей конструкции помехоподавляющие устройства.

Широко применяют два типа проводов:

а) резисторный провод – с распределенным активным сопротивлением (токопроводящая жила из неметаллического материала с высоким сопротивлением). Недостаток резисторных проводов – трудность контакта сердечника с наконечниками;

б) реактивный провод – с распределенным полным сопротивлением электрической цепи переменному току, обусловленным активным, индуктивным и емкостным сопротивлением.

В реактивном проводе используют два способа подавления радиопомех:

Проводником с высокой магнитной проницаемостью (сплав железо-никель или медь-никель);

За счет повышения сопротивления постоянному току (увеличение длины – намотка спиралью и выбора оптимального диаметра) и за счет поглощения высокочастотной энергии изоляционными оболочками.

Реактивные помехоподавляющие провода ПВВП не уступают лучшим европейским образцам и соответствуют требованиям ЕЭК ООН, то есть уровню мирового стандарта.

Марки проводов высокого напряжения

ПВВ – с полихлорвиниловой изоляцией и медной жилой, размером жилы 19 0, 26 мм, наружный диаметр 7, 2 ± 0, 2 мм.

ПВВП – размер проволоки 1 0, 12 мм, наружный диаметр 7, 2 ± 0, 2 мм.

ПВВО – сердечник из пряжи, наружный диаметр 7± 0, 2 мм.

Жгуты проводов.

Рост количества и мощности потребителей ведет к увеличению электрических сетей автомобиля. Длина всех проводов в легковом автомобиле колеблется от 120-230 м, в автобусе 500-950 м.

Электрические сети служат для передачи распределения электрической энергии, управления работой потребителей и источников тока, защиты от коротких замыканий и радиопомех.

Сети подразделяют на магистральные (передача энергии от источников к распределительным устройствам) и распределительные (передача электроэнергии к потребителям).

С учетом конструктивных, технологических и эксплуатационных соображений все провода электрических сетей, соединяющих источники тока, потребителей электроэнергии и приборы собирают в жгуты.

Жгуты армируются наконечниками, изолирующими колодками, резиновыми колпачками и др. Жгуты подразделяют на группы:

аккумуляторные и стартерные;

низкого напряжения;

высокого напряжения.

Требования к качеству жгутов проводов.

Надежность и долговечность соединений электрооборудования. Гарантийный срок должен соответствовать времени пробега машины до капитального ремонта. Обеспечение расчетных плотностей тока из условий максимально допустимого нагрева проводов.

Падение напряжения в проводах и контактных деталях для данного потребителя должно быть в допустимых пределах.

Надежность работы в условиях вибрационных и ударных нагрузок.

Надежность работы в различных климатических условиях

Минимальные затраты дорогостоящих материалов: меди, латуни, олова и др.

Технологичность при изготовлении (механизация, автоматизация).

Эксплуатационные удобства при отыскании повреждений и ремонте.

Качество жгута зависит от качества комплектующих изделий, входящих в жгут, особенно проводов и наконечников.

Жгуты проводов низкого напряжения.

Предназначены для присоединения электрооборудования и приборов к источникам тока с номинальным напряжением до 28 В.

Провода скрепляются бандажами из поливинилхлоридной ленты, оплеткой из хлопчатобумажной пряжи, капроновой нитью.

К кузову автомобиля жгуты крепят специальными средствами (скобы, хомуты, укладка выемки и т. д.).

Новые конструкции жгутов проводов – это изготовление жгута с помощью гибких печатных схем, применение плоских проводов (Англия, фирма ''Лукас''), выполнение печатных схем на шасси автомобиля (гибкость, прочность, надежность лучше теплоотдача, меньше масса).

Жгуты проводов высокого напряжения.

Служат для соединения распределителя со свечами и распределителя с катушкой зажигания. Применяют провода высокого напряжения ПВВ и ПВВП с наконечниками и резиновыми колпачками.

Скрепляют провода в жгуты резиновыми кольцами, которые дополнительно предохраняют провода от соприкосновения с нагретыми частями двигателя

Провода автомобильные низкого напряжения.

Марка	Наименование	Основное назначение	Сечение мм2
АМГ	Автомобильный голый (без изоляции), плетеный	Соединяет АБ с ''массой''	16-25
АДОЛ	Автомобильный двухжильный, с резиновой изоляцией, с параллельно уложенными жилами, с оплеткой, лакировкой	Для присоединения переносных ламп	2-0, 5
ПГВА	Автомобильный провод гибкий с поливиниловой изоляцией, без х/б оплетки	Для соединения приборов зажигания, освещения, сигнализации	0, 5-9, 5
ПГВАЭ	То же, экранированный	То же	0, 5-9, 5