3.3.1. Описание конструкции электрооборудования

Аккумуляторная батарея выполняет три главных функции в электрической системе автомобиля:

- дает электрический ток для пуска двигателя;

- стабилизирует напряжение в электрической системе;

- может в короткое время обеспечивать током, когда потребление энергии превышает выходную мощность генератора.

Герметичные аккумуляторные батареи стандартные для всех автомобилей. У них на корпусе нет заливных пробок. Аккумуляторная батарея полностью герметична, не считая двух маленьких боковых отверстий для вентиляции. Эти вентиляционные отверстия позволяют улетучиваться образовавшимся газам. Герметичные аккумуляторные батареи имеют следующие преимущества над обычными аккумуляторными батареями:

- для долговечности аккумуляторных батарей не нужно доливать воды;

- батарея защищена от перезарядки. Если слишком большое напряжение подведено к аккумуляторной батарее, она не будет принимать столько тока, сколько обычная батарея. Повышение напряжения продолжит заряжать обычную батарею, что приводит к газообразованию и потере электролита;

- батарея подлежит самозарядке как обычная батарея. Это очень важно, когда автомобиль стоит в одном месте продолжительное время;

- при меньших размерах и весе напряжение и сила тока остались прежними.

Аккумуляторная батарея имеет два показателя:

- показатель емкости аккумуляторной батареи определяется при 27° С, которая при полной зарядке обеспечивает 10,5 В и больше;

- показатель аккумуляторной батареи при пуске холодного двигателя определяется тестированием при —18° С, которая показывает мощность батареи при проворачивании коленчатого вала при холодном двигателе.

Резервная мощность аккумуляторной батареи определяется как максимально возможное продолжительное время для движения ночью с минимальной электрической нагрузкой без использования выходной мощности генератора. Выраженная в минутах, резервная мощность (или показатель Е) является необходимым временем для полной заряженной аккумуляторной батареи при 27° С и разрядке током 25 А для достижения на клеммах напряжения в 10,5 В.

Тестирование силы тока при пуске холодного двигателя проводится при —18° С. Минимальный показатель силы тока, который должен быть сохранен батареей при заданной температуре, пока имеется минимальное напряжение в 7,2 В.

Этот показатель измеряется при пуске холодного двигателя.

Срок службы аккумуляторной батареи не безграничен. Тем не менее, при надлежащем уходе аккумуляторная батарея прослужит много лет.

Если аккумуляторная батарея прошла тестирование хорошо, но выявляются сбои в работе без видимой причины, причиной неисправности или отказа могут быть следующие факторы:

- какой-нибудь прибор был оставлен включенным на всю ночь;

- в короткие периоды автомобиль двигался на малой скорости;

- электрическая нагрузка автомобиля превышала выходную мощность генератора, нередко с включением нестандартного оборудования;

- неисправность в системе зарядки: скольжение ремня генератора, неисправность генератора или неисправность регулятора напряжения и т.д;

- неправильное использование батареи: непроведение чистки, закрепление клемм или ослабление зажимов;

- механические неисправности электрической системы: закороченные или защемленные провода.

Герметичные аккумуляторные батареи имеют встроенный ареометр с температурной компенсацией в ее верхней части, используемый для нижеследующей диагностики:

- когда смотрите на ареометр, удостоверьтесь, что верхняя часть батареи чистая;

- при нормальной работе должны быть получены два показания:

ВИДИМАЯ ЗЕЛЕНАЯ ТОЧКА — появление зеленого цвета, называемая «зеленая точка» означает, что батарея готова к тестированию;

ТЕМНО-ЗЕЛЕНАЯ НЕВИДИМАЯ ТОЧКА — если имеются жалобы на пуск холодного двигателя, необходимо тестирование батареи. В это же время должны быть проверены электрические системы и зарядка. Иногда может возникнуть третье условие:

ЧИСТЫЙ ИЛИ СВЕТЛО-ЖЕЛТЫЙ ЦВЕТ — уровень жидкости ниже кончика ареометра. Это может стать причиной чрезмерной или длительной зарядки, чрезмерного или нормального износа батареи. Поэтому зарядка и электрические системы могут нуждаться в проверке, если имеются жалобы на пуск холодного двигателя. Если батарея — причина жалобы на плохой пуск холодного двигателя, замените ее.

Аккумуляторная батарея с зеленой точкой показывает, что зарядка не нужна, пока батарея не разрядится как, например, при пуске холодного двигателя.

При зарядке аккумуляторной батареи с герметизированными клеммами вне автомобиля, установите переходник. Удостоверьтесь, что все соединения зарядного устройства чистые и надежные. Для лучшего результата батарея должна заряжаться, когда электролит и пластины имеют комнатную температуру. Чрезвычайно холодные батареи могут не заряжаться несколько часов после начала зарядки.

Заряжайте аккумуляторную батарею, пока не появится зеленая точка. В процессе зарядки батарея должна проверяться каждые 30 мин. Наклон или взбалтывание могут быть необходимы для появления зеленой точки.

После зарядки аккумуляторная батарея должна быть протестирована.

Время, необходимое для зарядки аккумуляторной батареи, зависит от:

-размера батареи — для полностью разряженной батареи большой емкости, предназначенной для работы в тяжелом режиме, необходимо время в 2 раза больше, чем для зарядки аккумуляторной батареи легкового автомобиля;

-температуры — для зарядки батареи при —18° С потребуется больше времени, чем при 27° С. Когда зарядное устройство подсоединено к холодной батарее, сначала степень зарядки будет очень низкой, но по мере роста температуры батареи степень зарядки повысится;

-способности зарядного устройства — зарядное устройство с током зарядки 5 А потребует больше времени для зарядки, чем зарядное устройство с током зарядки 30 А или больше;

-состояния заряда — для зарядки полностью разряженной батареи необходимо в два раза больше заряда, чем для зарядки двух наполовину разряженных батарей, потому что в полностью разряженной батарее электролит приближается по составу почти к чистой воде и является плохим проводником. Затем, по мере того как заряжающий ток приводит к увеличению содержания кислоты в электролите, соответственно увеличивается и степень зарядки.

Нижеследующую процедуру используйте для перезарядки полностью разряженной батареи:

- измерьте напряжение на клеммах батареи точным вольтметром. Если значение измеряемой величины ниже 10 В, ток зарядки будет очень низким, и это может занять некоторое время, перед тем как батарея примет избыточные несколько миллиампер;

- поставьте зарядное устройство на высокое место. Некоторые зарядные устройства имеют схему защиты от обратной полярности, предотвращающей зарядку при неправильном соединении с клеммами батареи. Полностью разряженная батарея не имеет достаточного напряжения, чтобы привести в действие эту схему, даже если провода подсоединены правильно. Это приведет к тому, что батарея не будет заряжаться. Поэтому следуйте специальным инструкциям производителя зарядных устройств, чтобы зарядное устройство включилось и начало заряжать батарею с низким напряжением;

- в зарядных устройствах предусмотрены регуляторы напряжения и силы тока. Время, необходимое для зарядки батареи в зависимости от различных значений напряжения, приведены в табл. 3.7.

Таблица 3.7    Время зарядки аккумуляторной батареи в зависимости от исходного напряжения батареи

Исходное напряжение, В	Время зарядки аккумуляторной батареи
16,0 или больше	до 4 часов
14,0-15,9	до 8 часов
13,9 или меньше	до 16 часов

Если полученный батареей заряд нельзя измерить после истечения времени зарядки, батарею следует заменить.

Если полученный заряд измеряется в процессе зарядки, батарея исправна, зарядку надо завершить как обычно.

Примечание Очень важно помнить: полностью разряженная батарея должна быть заряжена до необходимого количества ампер—часов (А·ч) для восстановления ее рабочего состояния. Как правило, использование показателя емкости как количества ампер—часов зарядки, приводит к появлению зеленой точки.

Если полученный батареей заряд не измеряется после истечения времени зарядки, вычисленным вышеуказанным методом, батарею надо заменить.

Если полученный заряд измеряется в течение времени зарядки, то батарея исправна и зарядку следует завершить обычным способом.

Положение автомобиля с исправной «внешней» аккумуляторной батареей должно обеспечить, чтобы провода могли дотягиваться от одной батареи до другой.

Выключите на обоих автомобилях зажигание, все фары и фонари, а также другие потребители электрического тока.

Включите аварийное освещение или другие лампы освещения, если того требуют обстоятельства.

Затяните рычаги стояночных тормозов обоих автомобилей.

Примечание Удостоверьтесь, что провода «прикуривателя» не находятся рядом со шкивами, вентилятором или другими деталями, которые приходят в движение при пуске двигателя.

Переведите рычаг переключения коробки передач в нейтральное положение.

Предупреждение Не используйте провода с отсутствующей или поврежденной изоляцией, так как можно получить травму.

Закрепите один конец первого провода к «положительной» клемме аккумуляторной батареи. Удостоверьтесь, что он не соприкасается с другими металлическими частями. Закрепите другой конец этого провода на положительной клемме другой батареи. Никогда не соединяйте другой конец с «отрицательной» клеммой разряженной батареи.

Предупреждение Никогда не подсоединяйте провод напрямую с «отрицательной» клеммой разряженной аккумуляторной батареи. Такое подсоединение может привести к возникновению искры и взрыву аккумуляторной батареи.

Закрепите один конец второго провода к отрицательной клемме исправной аккумуляторной батареи. Подсоедините другой конец к «массе» двигателя автомобиля с разряженной аккумуляторной батареей не менее чем в 450 мм от разряженной аккумуляторной батареи, например, к буксировочному кронштейну.

Пустите двигатель на автомобиле с исправной аккумуляторной батареей. Двигатель должен работать на умеренной частоте вращения в течение нескольких минут. Затем пустите двигатель на автомобиле с разряженной аккумуляторной батареей.

Аккуратно снимите провода. Сначала снимите «отрицательный» провод с разряженной аккумуляторной батареи. При снятии каждого зажима позаботьтесь, чтобы они не коснулись других металлических частей до тех пор, пока другие концы подсоединены.

Система зарядки Delco—Remy CS включает несколько доступных моделей генераторов, включая x114D (Тип—А) или CS114D (Тип—В). Цифрами обозначен внешний диаметр статора в миллиметрах. Генераторы CS оборудованы внутренними регуляторами напряжения. Соединение «звездочкой» (Тип—А) или «треугольником» (Тип—В) статора, диодный мост, ротор с контактными кольцами и щетки аналогичны таковым для генераторов предыдущих конструкций. Также использованы обычные шкив и вентилятор. Контрольное отверстие отсутствует. Трехпроводные генераторы — x114D (Тип—А) или CS114D (Тип—В) — можно использовать только в двух соединениях: с плюсовой клеммой аккумуляторной батареи и с клеммой L индикаторной лампы зарядки.

При работе генератора электрический ток, протекающий по обмотке возбуждения, создает вокруг полюсов ротора магнитный поток. При вращении ротора под каждым зубцом статора проходит то южный, то северный полюс ротора; рабочий магнитный поток, проходящий через зубцы статора, меняется по величине и напряжению. Этот переменный магнитный поток создает в обмотке статора электродвижущую силу. Клинообразная форма полюсных наконечников ротора подобрана таким образом, что позволяет получить форму кривой электродвижущей силы, близкую к синусоидальной.

При высокой частоте вращения ротора генератора, когда напряжение генератора превышает 13,6 — 14,6 В, регулятор напряжения запирается, и ток через обмотку возбуждения не проходит. Напряжение генератора падает, регулятор отпирается и снова пропускает ток через обмотку возбуждения. Чем выше частота вращения ротора генератора, тем больше время запертого состояния регулятора, следовательно, тем сильнее снижается напряжение на выходе генератора. Процесс запирания и отпирания регулятора происходит с высокой частотой. Поэтому колебания напряжения на выходе генератора не заметны, и практически можно считать его постоянным, поддерживаемым на уровне 13,6 — 14,6 В. На высокой частоте вращения время включения может составлять 10% и время выключения — 90%. На малой частоте вращения с большой электрической нагрузкой время включения может быть 90% и время выключения — 10%.

Стартер — это электродвигатель постоянного тока со смешанным возбуждением с электромагнитным тяговым реле. Стартер состоит из корпуса или статора с обмотками возбуждения, якоря с обгонной муфтой, крышки со щеткодержателями и тягового реле.

При включении стартера через обмотку тягового реле стартера начинает протекать ток от аккумуляторной батареи. Якорь реле втягивается и контакты реле замыкаются. Одновременно якорь реле через рычаг перемещает обгонную муфту с шестерней. Ступица обгонной муфты поворачивает на винтовых шлицах вала якоря стартера и шестерню, что облегчает ввод ее в зацепление с зубчатым венцом маховика. Через замкнутые контакты тягового реле идет ток, питающий обмотки статора и якоря, и якорь стартера начинает вращаться вместе со ступицей и обгонной муфтой.

После запуска двигателя частота вращения шестерни превышает частоту вращения якоря стартера. В этом случае обгонная муфта свободно проворачивается, и крутящий момент не передается от маховика двигателя на вал якоря стартера. После отпускания ключа зажигания цепь питания обмоток тягового реле через выключатель зажигания размыкается, якорь тягового реле пружиной отжимается в исходное положение, контакты реле размыкаются и шестерня привода выходит из зацепления с зубчатым венцом маховика.

Распределитель зажигания

Распределитель зажигания:

- распределяет выработанное катушкой зажигания высокое напряжение к каждой свече каждого цилиндра в установленном порядке;

- регулирует угол опережения зажигания в соответствии с режимами работы двигателя.

В автомобиле использован распределитель зажигания (типа оптического датчика), контролирующий первичный ток катушки зажигания электронным блоком управления (ЭБУ), который управляет установкой зажигания электронным путем.

Катушка зажигания — вид преобразователя, производящий высокое напряжение (15000—25000 В), которое вызывает искру в свече зажигания. Она (катушка) относится к типу катушек с железным корпусом с замкнутым магнитопроводом. Тип катушки зажигания с замкнутым магнитопроводом используется для систем высокого напряжения. По сравнению с катушками зажигания с разомкнутым магнитопроводом, катушки с замкнутым магнитопроводом не теряют магнитный поток и имеют меньшие размеры.

Свеча зажигания — часть вторичной обмотки зажигания — воспламеняет сжатую топливную смесь за счет искрообразования от высокого напряжения, выработанного катушкой зажигания.