Вся электронная библиотека >>>

Содержание книги >>>

 

Автомобили

Книга самодеятельного конструктора автомобилей


Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

 

Электрооборудование и дополнительные устройства

 

 

Создаваемый автомобиль будет эксплуатироваться не только в светлое время суток. Несмотря на то, что интенсивность движения на дорогах ночью уменьшается, почти половина дорожно-транспортных происшествий, как показывают статистические данные, приходится именно на темное время суток. Поэтому приборам освещения и сигнализации должно уделяться внимание ничуть не меньше, чем, например, органам управления.

Все создаваемые автомобили, исключая тихоходные, которые делаются для детей, оборудуются системами освещения и сигнализации. Учитывая важность системы электрооборудования для автомобиля, следует обратить внимание на существующие требования. Согласно требованиям каждый автомобиль должен иметь фары с лампами дальнего и ближнего света. Допускается использование двухнитевых, включающих в себя элемент ближнего и дальнего света. Фары должны устанавливаться в головной части автомобиля на расстоянии не ниже 500 мм от поверхности земли и обеспечивать освещение дороги на расстоянии 100 м при включенном дальнем свете и 30 м — при ближнем. Освещенность должна быть достаточной, чтобы распознать на указанном расстоянии пешехода в темной одежде на темном фоне окружающей

местности.

Помимо фар каждый автомобиль должен быть оборудован габаритными огнями спереди и сзади. Они должны находиться на расстоянии не более 200 мм от габарита автомобиля. Передние фонари должны иметь прозрачные стекла или матовые и давать белый свет, а задние стекла — красного цвета. На детских автомобилях, не предназначенных для движения в общем потоке транспортных средств, вместо габаритных фонарей можно установить отражатели света.

Расположение габаритных фонарей и указателей поворотов на кузове автомобиля должно быть таким, чтобы они были хорошо видны в пределах углов, указанных на  98. Разрешается установка по бокам кузова механических указателей поворотов семафорного типа. Однако их устройство сложнее, и такие указатели поворотов в самодельных автомобилях не встречаются. Чтобы сигнализировать сзади идущим машинам о начале торможения, автомобиль должен быть оборудован фонарем сигнала торможения (стоп-сигналом), имеющим красное стекло и лампочку мощностью 15 Вт. У мотоциклов и части автомобилей сигнал торможения объединяется в одном фонаре, который используется также для освещения номерного знака. В табл. 30 и 31 приводятся сведения об электрооборудовании, которое может быть использовано в самодельном автомобиле.

Далее потребуется две фары типа ФГ16Ж или ФГ16Е или фары ФГ5, задний фонарь ФП121 освещения номерного знака и сигнала торможения; звуковой сигнал С44, блок предохранителей с четырьмя плавкими предохранителями (три по 15 А и один 40 А); центральный переключатель на три положения; подфарники с двухнитевыми лампами мощностью 21 и 3 Вт; тепловое реле РС56, две сигнальные лампочки мощностью в 1 Вт, предназначенные для указания левого и правого поворотов; переключатели П139 для ближнего и дальнего света и П20 для включения указателей левого и правого поворотов. В систему электрооборудования включен амперметр АП6 и механизм стеклоочистителя СЛ25Б с выключателем мощностью 5 Вт. Такое оборудование можно использовать при создании двухместных автомобилей, когда используются двигатели от легких и средних мотоциклов и мотороллеров.

 


При создании четырехместных автомобилей (особенно с закрытым кузовом) за основу можно взять электрооборудование первой модели «Запорожца». В комплект его входят: аккумуляторная батарея 6СТ-42 напряжением 12 В; генератор Г114, реле-регулятор РР109 (катушка зажигания, распределитель и свечи выбираются в зависимости от устанавливаемого двигателя); стартер СТ114, фары ФГ206 (с двухнитевыми лампами 40X60) или ФГ145; подфарники ПФ112 — 2 шт.; задние фонари ФП110 или ФП112; фонари сигнала торможения — 2 шт.; задний фонарь освещения номерного знака ФП249 или Ф141; центральный переключатель света на три положения, ножной переключатель света П39, включатель сигнала торможения ВК412; стеклоочиститель СЛ 210 с двумя щетками; плавкие предохранители; выключатель зажигания. Дополнительно можно установить плафон ПКПО с одной лампой 3 Вт и выключателем. Если автомобиль оборудуется системой отопления, необходим выключатель П-300 на два положения.

В подфарниках с двухнитевыми лампами одна из них включается в темное время суток и служит габаритным огнем, а другая (21 Вт) служит указателем поворота и включается через специальное реле на три положения. Можно применить электрооборудование автомобиля ЗАЗ-965А, схема которого приведена на  100. Для этого потребуется следующее оборудование: аккумуляторная батарея 6СТ-42; генератор Г114; реле-регулятор РР109 (катушка зажигания, распределитель и свечи выбираются в зависимости от установленного двигателя); стартер СТ351; включатель зажигания ВК21А; фары ФГ110 или другие с аналогичными характеристиками, подфарники ПФ205; задние фонари ФП225 или ФП111; центральный переключатель света П38; ножной переключатель света П39; включатель сигнала торможения ВК12;  плафон освещения кабины ПКПО; звуковой сигнал С44; реле-прерыватель указателей поворотов РС57В; блок предохранителей ПР103; стеклоочистители СЛ210; датчик аварийного давления масла ММ102; датчик уровня топлива БМ110-А; гибкий вал спидометра ГВ 120-Н.

При установке реле-прерывателей для указателей поворотов необходимо помнить, что они рассчитаны на определенную мощность сигнальных ламп.

В указателях поворотов можно применять 12-вольтовые лампы мощностью 21 Вт, 6-вольтовые лампы А6-15 мощностью 15 Вт. Для контрольных ламп на щитке приборов применяются лампы   соответствующего   напряжения   мощностью    1 ... 2   Вт.

Если сигнальные лампы будут иметь другую мощность, прерыватели необходимо переделывать. Для этого в прерывателях отсоединяют часть добавочного сопротивления, уменьшая его до 9 ... 10 Ом при установке в 6-вольтовую систему. При установке сигнальных ламп мощностью  15 Вт лучше переделывать

прерыватель РС57Б, рассчитанный на лампы мощностью 32 Вт.

При оборудовании указателями поворотов детских микроавтомобилей можно в качестве сигнальных ламп применять 6-вольтовые лампы А6-6. Для двух таких ламп лучше всего переделывать прерыватель РС401, который рассчитан на 24-вольто-вую систему. После переделки прерыватель должен быть отрегулирован на 90 миганий в минуту, что достигается либо изменением магнитного зазора при помощи отгибания пластинки с неподвижным контактом, либо просто изменением положения регулировочного винта.

Стоп-сигнал включается с помощью включателя ВКЮ или BK4S2, который должен быть соединен либо с центральной тормозной тягой, если таковая имеется в приводе тормозов, либо с тормозной педалью. Стоп-сигнал должен загораться после того, как выбран свободный ход тормозной педали и началось торможение, и работать безотказно. При неисправном стоп-сигнале эксплуатация автомобиля запрещается.

При установке электрооборудования необходимо обратить внимание на его защиту. При этом, чтобы не вводить лишний элемент, снижающий надежность в эксплуатации, не защищают цепи зажигания и цепи пуска двигателя. Цепи же освещения, как наиболее протяженные и уязвимые в отношении короткого замыкания, как правило, защищаются термобиметаллическими предохранителями. Плавкими или термобиметаллическими предохранителями необходимо защищать: контрольные приборы, звуковой сигнал, электродвигатели, радиоприемник, магнитофон, стеклоочистители и другие приборы, не имеющие индивидуальной (встроенной) защиты.

При подключении нескольких потребителей к одному предохранителю нельзя подключать два потребителя, отличающиеся друг от друга по мощности, два неравнозначных потребителя и взаимозаменяемые потребители. Приборы, контролирующие аварийное состояние отдельных агрегатов автомобиля, должны быть защищены тем же предохранителем, что и стрелочные приборы, что позволит быстро определить и устранить короткое замыкание.

Соединение приборов электрической цепи должно осуществляться гибкими изолированными многожильными проводами. Изоляционным материалом этих проводов является либо резина, либо полихлорвинил. Иногда в качестве изоляции может быть применен полиэтилен. Резиновая изоляция имеет снаружи оплетку из нитей различных цветов и пропитывается лаком. Эта оплетка защищает изоляцию от действия бензина. Там, где требуется исключительная механическая прочность, применяются бронированные провода. Последние сверху защищены металлической оплеткой.

В табл. 32 приводятся рекомендуемые марки и сечения проводов, которые можно применить при монтаже системы электрооборудования.

Для элементов электрооборудования и приборов можно использовать одножильные провода марок ПВА; ПВАЛ; ПГВА или двужильные марки ПГВАД. Когда требуется экранизация проводов, следует применять провод марки ПГВАЭ. В местах, где возможно механическое повреждение проводки, следует применять провода марки ПГВАБ.

В табл. 33 даются основные характеристики аккумуляторных батарей, которые могут быть использованы для питания электрооборудования самодельных автомобилей.

По техническим требованиям, помимо приборов электрооборудования, на самодельных автомобилях обязательна установка спидометра, показывающего скорость движения автомобиля и пробег в километрах. В качестве такого прибора могут быть использованы спидометры типов СП 19В, СП25, СП24Б, СП18А, СП44А, которые изготавливаются заводами «Автоприбор». Автомобильные спидометры отличаются от мотоциклетных внутренним передаточным отношением. Для первых это передаточное отношение равно 1/624, а для вторых— 1/1000. У спидометра СП18А можно регулировать скоростной узел, не разбирая самого прибора, при помощи специальных регулировочных винтов. Мотоциклетные спидометры, которые имеют пять разрядов цифр, показывают пройденный путь в километрах, в то время как автомобильные спидометры показывают пройденный путь и в сотнях метров. В качестве привода спидометра могут быть использованы гибкие валы ГВ44-АН,  ГВН13, ГВ120Н, ГВ134Н.

Так как самостоятельно собранный автомобиль наверняка будет иметь шины другого размера, чем те, для которых разработан примененный спидометр, и другое передаточное число, придется подбирать и передаточное число червячной пары, передающей вращение от вала коробки передач к гибкому валу спидометра. Иначе показания спидометра не будут совпадать с действительными. При установке спидометра не следует забывать, что присоединять его надо к выходному валу коробки передач, который связан с колесами неизменным передаточным отношением.

Для расчета передаточного числа червячной пары необходимо

вначале, зная радиус качения колеса, определить число оборотов

заднего колеса автомобиля за время прохождения им одного

километра пути

Затем следует подсчитать передаточное отношение от ведущей полуоси к ведомому валу. Обычно это соответствует передаточному числу главной передачи Urn. Через UB обозначим внутреннее передаточное отношение от приводного валика к начальному барабанчику счетчика спидометра.

Перед установкой гибкого вала его сначала необходимо соединить со спидометром и проверить, вращая от руки за конец тросика, нет ли заеданий. Если возникнет необходимость, надо смазать тросик и проверить крепление его к спидометру. Закрепляя на шасси оболочку тросика (обычно это производится с помощью скобок), следует располагать его подальше от сильно нагревающихся при работе деталей и размещать с перегибами возможно большего радиуса (не менее 150 мм). При этом гибкий вал не должен создавать продольного давления на приводной валик спидометра. При наличии такого давления и при крутых

перегибах трос спидометра будет вращаться рывками и стрелка прибора будет совершать большие колебания по шкале.

Мы рассмотрели только те приборы, без которых автомобиль не будет зарегистрирован в ГАИ. При желании можно устанавливать на автомобиле и другие контрольные приборы, описание которых есть в специальной технической литературе. Для автомобилей, изготавливаемых для малышей, количество приборов должно быть минимальным.

Когда подобраны все контрольные приборы, их необходимо вместе с органами управления разместить в кабине водителя; при этом необходимо учитывать общепринятые нормы. Контрольные приборы должны хорошо просматриваться водителем, не отвлекая его от наблюдения за дорогой.

Неплохо изготовить посадочный макет рабочего места водителя и на нем предварительно отработать положение каждого рычага и педали. Посадочный макет можно изготовить из имеющихся под рукой досок, фанеры и различных деревянных брусков и других легко обрабатываемых материалов.

Дополнительно следует поместить зеркало заднего вида, солнцезащитный козырек (один или два) и желательно на передней панели сделать ящик для мелких вещей. Все органы управления должны размещаться в зоне досягаемости рук водителя.

На  101 изображены приборная доска и основные органы управления спортивного автомобиля «Спорт-750». На  102 изображена часть салона самодельного автомобиля с размещением в нем основных органов управления и контрольных приборов.

Количество приборов на приборной доске определяется потребностью управления автомобилем и контроля за его работой. Самый главный прибор, который применяется на всех самодельных автомобилях, кроме детских,— спидометр. Если на приборном щитке всего один прибор, то это, конечно, спидометр. На серийно выпускаемых автомобилях вторым по важности является указатель уровня топлива. Затем идет термометр для контроля температуры охлаждающей жидкости. Иногда этот прибор заменяется контрольной лампочкой. Дальше идут указатель давления масла,   амперметр,   тахометр  и   указатель  температуры   масла.

Тахометры чаще всего устанавливаются на спортивных машинах, имеющих форсированный двигатель. Для лучшего контроля за работой двигателя устанавливают указатели давления и температуры масла. Амперметр позволяет судить о работе аккумулятора.

Композиция приборной доски будет зависеть от того, какие приборы будут у автомобиля, а также от формы передней части салона. В свою очередь изящно оформленный приборный щиток будет сам оказывать влияние на композицию всей машины. Вместо надписей на кнопки управления можно нанести условные обозначения ( 103).

Современные достижения науки и техники позволяют совершенствовать приборы контроля и сигнализации, сделать процесс предъявления информации водителю более активным, устранить ненужную в данный момент информацию, отвлекающую водителя. Водитель должен воспринимать показания только тех приборов, которые дают ему информацию, необходимую в данный момент. Предпринимаются попытки, используя достижения микроэлектроники, создать так называемый активный щиток. На этом щитке, когда автомобиль работает нормально и все его агрегаты — в требуемом режиме, четко выделяются показания спидометра и индикатора, сигнализирующего о нормальной работе всей системы. Если же какой-либо агрегат системы вышел из требуемого режима, на приборном щитке высвечиваются показания приборов, информирующие водителя о состоянии этой системы. При неисправностях в самом щитке водитель должен получить информацию об этом. Такой активный щиток позволяет подавать водителю большое количество информации, уменьшая при этом информационную нагрузку. Самодеятельные конструкторы начинают применять на автомобилях бортовые компьютеры на базе микроЭВМ, которые рассчитывают параметры движения, выдают водителю по его желанию требуемую информацию, следят за расходом топлива, выдают информацию о маршруте и дорожной ситуации. Примером может служить приборная панель и бортовой компьютер, созданные Д. Парфеновым и Г. Хаиновым. Схема оборудования приборной панели приведена на   104. Водитель получает информацию о работе агрегатов

от цифровых индикаторов, а режим движения может задать с помощью бортового компьютера.

Создавая свой автомобиль, самодеятельный автоконструктор все время должен помнить о проблемах, стоящих сейчас перед автостроением. Главные из них — улучшение топливной экономичности, снижение загрязнения окружающей среды, вопросы безопасности и надежности.

Эти проблемы частично можно решить, применяя в своем автомобиле достижения современной электроники. В настоящее время уже разработаны микропроцессорные системы зажигания. Они позволяют, в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя и разрежения во всасывающем коллекторе, корректировать угол зажигания, учитывая при этом температуру охлаждающей жидкости, всасываемого воздуха, положение и скорость открытия дроссельной заслонки, а также сигналы, поступающие от датчиков детонации.

Электроника применяется в антиюзовых устройствах системы торможения, для управления пневмоподвеской, для контроля давления в шинах во время движения, в устройствах регулирования скорости движения автомобиля, в системах аварийной сигнализации отдельных агрегатов. Бортовые компьютеры получают распространение в работе самодеятельных автоконструкторов. С помощью электроники создаются различные противоугонные устройства.

Из электронных систем зажигания в последнее время получили распространение два вида: транзисторная и тиристорная. Транзисторная система отличается от классической системы зажигания лишь тем, что в нее вводится мощный транзистор, который коммутирует ток катушки зажигания. Но эта система становится эффективной только при наличии специальной катушки зажигания. Поэтому она редко применяется в любительском автостроении.

В тиристорной (или конденсаторной) системе зажигания энергия искрообразования накапливается не в катушке зажигания, а в специальном накопительном конденсаторе. В этом ее принципиальное отличие от классической и транзисторной систем. В конденсаторной системе не требуется замены стандартной катушки зажигания. Достоинством электронной системы зажигания этого типа является то, что в процессе эксплуатации она практически не требует обслуживания.

Существуют две разновидности тиристорной системы: с импульсным накоплением энергии и с непрерывным. Предпочтительной является система с непрерывным накоплением энергии.

Принципиальная схема конденсаторной системы приведена на  105. В ней имеются преобразователь напряжения ПН, накопительный конденсатор С1, коммутатор S2 и схема управления СУ. Преобразователь необходим для преобразования напряжения аккумуляторной батареи в высокое — 350 В. В накопительном конденсаторе накапливается энергия искрообразования. Коммутатор подключает накопительный конденсатор то к выходу, то к обмотке (о1 катушки зажигания. Назначение остальных элементов то же, что и в обычной системе зажигания. Желающие могут подробнее прочитать об этой системе в книге А. X. Синельникова «Электроника в автомобиле», вышедшей в массовой радиобиблиотеке издательства «Радио и связь» в 1985 г. В этой книге можно найти описание других электронных устройств, применяемых в автомобиле (автомобильный сторож, стробоскоп, тахометр, реле батареи стартера).

Однако электронная система зажигания имеет и свои недостатки. Она более подвержена отказам и менее ремонтопригодна по сравнению с классической. Для ремонта или проверки электронного блока требуется специальное оборудование и соответствующая квалификация. Кроме того, электронные блоки системы зажигания обязательно должны иметь средства защиты от импульсных помех, достигающих в бортовой электросети автомобиля амплитуды более 100 В.

Несмотря на это, электронное оборудование все чаще и чаще применяется в автомобилестроении, в том числе и в любительском. Самодельные автоконструкторы должны создавать свои автомобили, отвечающие современным требованиям. Некоторые конструкции отдельных узлов уже превосходят уровень, достигнутый в современном автомобилестроении.

Сведения о применении электроники на автомобилях можно найти в книге «Автомобильные электронные системы» (Под ред. Ю. М. Галкина.— (Пер. с англ.— М. Машиностроение, 1982).

Самодеятельные автоконструкторы часто используют в качестве силового агрегата двигатели с воздушным охлаждением. В этом случае для обогрева салона в прохладную погоду необходимо автомобиль дооборудовать отопительной установкой. Можно использовать установку 0-15, применяемую в автомобилях ЗАЗ-965А, ЗАЗ-965В. В этой установке вентилятор приводится в действие электромотором и работает в двух режимах. Режимы работы переключаются переключателем П300. Воздух нагревается за счет сгорания топлива, подаваемого в установку бензонасосом БН100. Для воспламенения топлива служит свеча накаливания СР65.

Работа отопителя контролируется при помощи двух биметаллических датчиков, один из которых установлен на выходе выпускаемых газов, а другой — на выходе горячего воздуха. Интенсивность накаливания свечи контролируется при помощи контрольной спирали, устанавливаемой на приборном щитке.

Объем подогреваемого воздуха у отопителя 0-15 составляет 60 м3/ч, температура нагрева воздуха 90 °С при расходе топлива 0,27 л/ч. Масса установки 5 кг. Диаметр корпуса 122 мм, длина корпуса 400 мм.

 

 «Книга самодеятельного конструктора автомобилей»        Следующая страница >>>

 

Смотрите также:

 

Автомобиль за 100 лет  История автомобиля  Легковые автомобили История техники  Ремонт легковых автомобилей Советы, ремонт автомобиля  Ремонт автомобиля  Ремонт автомобиля ГАЗ-24 «ВОЛГА»  Автомобиль МАЗ 5335 и его модификации  Практикум по диагностированию автомобилей  Диагностирование электрооборудования автомобилей  Грузовые автомобили ЗИЛ  Строительные машины  Строительные машины и их эксплуатация