Električna oprema automobila uključuje izvore i potrošače električne struje. Za spajanje izvora struje i potrošača koristi se jednožilni sustav. Druga žica je masa automobila (njegovih metalnih dijelova), s kojim su spojeni negativni polovi električnih uređaja. Električni uređaji napajaju se istosmjernom strujom od 12 V.
Pojednostavljeni dijagram općeg električnog kruga električnog sustava i spajanja uređaja bez uzimanja u obzir njihovog stvarnog položaja na vozilu prikazan je na sl. 16.
Riža. 16. Shematski dijagram električne opreme:
1 - baterija; 2 - starter; 3 - uređaji sustava paljenja; 4 - uređaji sustava rasvjete; 5 - uređaji alarmnog sustava; 6 - upravljački električni uređaji; 7 - dodatna oprema, 8 - generator; 9 - regulator napona; 10 - ampermetar.
Trenutni izvori
Izvori struje u automobilu su generator i akumulator. Na izvore struje spojen je regulator napona.
Generator pretvara mehaničku energiju primljenu od motora u električnu energiju. Generator napaja sve potrošače električne struje kada motor radi. Automobilom «Niva» ugrađen alternator G-221 (riža. 17). Glavni dijelovi generatora su stator 12 s fiksnim namotom, u kojem se inducira izmjenična struja, i rotor 11, koji stvara pokretno magnetsko polje. Rotor generatora je postavljen na dva kuglična ležaja. Pokreće ga klinasti remen s radilice motora kroz remenicu alternatora.
Riža. 17. Generator G-221:
1 - stražnji poklopac: 2 - ispravljačka jedinica; 3 - zaštitni poklopac; 4 - produžetak kontaktnog vijka; 5 - kontaktni vijak; 6 - žice; 7 - držač četkica s četkama; 8 - remenica s ventilatorom; 9 - kuglični ležaj; 10 - prednji poklopac; 11 - rotor; 12 - stator; 13 - odbojna čahura; 14 - čahura; 15 - stezna čahura; 16 - spojni vijak.
Generator ima ispravljačku jedinicu 2, koja pretvara izmjeničnu struju u istosmjernu. Generator se hladi ventilatorom remenice generatora.
Akumulatorska baterija pretvara kemijsku energiju u električnu. Baterija napaja potrošače električne struje kada motor ne radi. Na automobilu je ugrađena baterija 6ST-55P. Olovni akumulator, starter, napon 12 V, kapacitet 55 Ah.
Kućište baterije izrađeno je od plastike otporne na kiseline i pregradama je podijeljeno u šest odjeljaka. Svaka sekcija ima zaseban element koji se sastoji od pozitivne i negativne ploče te separatora (separatori) između njih. Elementi imaju napon od 2 V i međusobno su serijski spojeni mostovima. Kućište baterije je zatvoreno plastičnim poklopcem zajedničkim za sve elemente. Poklopac je toplinski zavaren po obodu na vanjske stijenke kućišta. Spojevi poklopca s pregradama tijela zapečaćeni su tijekom montaže brtvilom, što eliminira prelijevanje elektrolita iz jednog dijela u drugi. Za svaki odjeljak u poklopcu nalazi se navojna rupa s čepom za punjenje i praćenje razine elektrolita. Utikači imaju rupe za spajanje unutarnje šupljine baterije s atmosferom.
Baterija ima dva terminala; pozitivno i negativno.
Regulator napona održava konstantan napon koji stvara generator pri promjenjivoj brzini radilice motora. Automobil koristi regulator napona RR-380. Ovo je dvostupanjski elektromagnetski regulator vibracija.
Kada napon generatora poraste na 13-14 V, dodatni otpor se uključuje u krug pobudnog namota. Ovo je prvi stupanj regulacije napona generatora. Kad napon poraste iznad 14 V, uzbudni namot generatora se zatvara na masu. Ovo je drugi stupanj regulacije napona. Kao rezultat toga, napon generatora je reguliran unutar navedenih granica.
Trenutni potrošači
Trenutni potrošači na automobilu su starter, sustav paljenja, sustav osvjetljenja (vanjski i unutarnji), sustav alarma (zvuk i svjetlo), upravljanje električnim uređajima i dodatnom opremom.
Motor startera okreće koljenasto vratilo potrebnom frekvencijom za pokretanje motora.
Starter ST-221 je instaliran na automobilu (riža. 18). Starter je četveropolni istosmjerni motor mješovite pobude s četiri četke s elektromagnetskim uključivanjem pogonskog zupčanika i daljinskim upravljanjem.
Riža. 18. ST-221 starter:
1— pogonski zupčanik; 2 - slobodni kotač; 3 - pogonski prsten; 4 - gumeni čep; 5 - pogonska poluga; 6 - prednji poklopac; 7 - vučni relej; c - stražnji poklopac; 9 - sidro; 10 - čahura; 11 - navijanje stotinu planina; 12 - stup statora; 13 - tijelo.
U kućištu 13 startera nalaze se četiri pola 12. Dva od njih su s uzbudnim namotima spojenim serijski s namotom armature 9, a dva paralelno. Osovina armature startera ugrađena je u dvije čahure 10y smještene u poklopcima € i 8. Na prednjem kraju osovine armature ugrađen je pogon startera koji se sastoji od kvačila slobodnog kotača 2 i pogonskog zupčanika 1, koji se može pomicati duž klinova od osovine. Spojka slobodnog hoda prenosi rotaciju sa osovine elektropokretača na zamašnjak kada se motor pokrene i sprječava prijenos rotacije sa zamašnjaka na armaturu startera nakon pokretanja motora. Na prednjem poklopcu 6 startera ugrađen je vučni relej 7. Kada se motor pokrene, relej osigurava da je zupčanik 1 pogona spojen s krunom zamašnjaka i da je električni krug namota startera spojen na bateriju. Na stražnjem poklopcu 8 startera pričvršćeni su držači četkica s četiri četke, koje su oprugama pritisnute na kolektor armature.
Kada starter radi, struja teče kroz njegove namote. Oko polova stvara se snažno pobudno magnetsko polje. Ovo polje djeluje uzajamno s magnetskim poljem namota armature i uzrokuje rotaciju armature, koja se preko pogona startera prenosi na zamašnjak.
Sustav za paljenje služi za paljenje radne smjese u cilindrima u skladu s redoslijedom i načinom rada motora.
Sustav paljenja uključuje: svitak paljenja, razdjelnik paljenja uključujući niskonaponski strujni prekidač i visokonaponski razdjelnik struje, svjećice i prekidač paljenja.
Shematski dijagram sustava paljenja motora automobila «Niva» VAZ-2121 je prikazan na sl. 19.
Riža. 19. Shematski dijagram sustava paljenja:
1 - kontakt; 2 - rotor; 3 - razdjelnik struje visokog napona; 4 - brijeg; 5 - fiksni kontakt; 6 - pokretni kontakt; 7 - kondenzator; 8 - strujni prekidač niskog napona;, 9 - sekundarni namot; 10 - primarni namot; 11 - svitak paljenja; 12 - dodatni otpor; 13 - prekidač paljenja; 14 - supresivni otpor; 15 - svjećica.
Dijagram sustava paljenja uključuje: dva električna kruga - niskonaponski krug (primarni) i visokonaponski krug (sekundarni). Primarni krug uključuje: prekidač paljenja 13, dodatni otpor 12, primarni namot 10 indukcijskog svitka, prekidač 8 niskonaponskog kruga: napon i kondenzator 7 Sekundarni krug uključuje: sekundarni namot 9 indukcijskog svitka, razvodnik struje visokog napona 3 i svjećice 15.
S uključenim prekidačem paljenja i zatvorenim kontaktima 5 i 6 niskonaponskog prekidača, niskonaponski krug prenosi struju iz akumulatora ili alternatora. Prolazeći kroz primarni namot svitka paljenja, struja stvara jako magnetsko polje. Prilikom otvaranja kontakata prekidača 8 (brijeg 4 ide s izbočinom na poluzi s kontaktom 6) struja u niskonaponskom krugu se prekida i generirano magnetsko polje nestaje. U tom slučaju magnetsko polje prelazi sekundarni namot indukcijskog svitka i u njemu inducira struju visokog napona. Struja visokog napona dovodi se do rotora 2 razdjelnika paljenja, koji se okreće zajedno s bregom 4. U trenutku otvaranja kontakata prekidača struja visokog napona teče do jednog od kontakata 1 razdjelnika paljenja, koji spojeni su na svjećice 15. Pražnjenje iskre između elektroda svjećice događa se u onom cilindru motora, u kojem kompresija radne smjese završava u ovom trenutku, tj. u slijedu koji odgovara redoslijedu rada motora (1-3-4-2).
Svitak paljenja pretvara niski napon (12 V) u struju visokog napona, koja može doseći 16-20 kV.
Na automobilu se koristi zavojnica paljenja B-117A. Na jezgri zavojnice za paljenje, koja se sastoji od tankih limova električnog čelika, namotan je sekundarni namot koji ima veliki broj zavoja (~21000) bakrena izolirana žica promjera ~ 0,07 mm. Primarni namot ima ~308 zavoja izolirane bakrene žice promjera ~0,57 mm. Unutarnja šupljina kućišta ispunjena je transformatorskim uljem, što poboljšava hlađenje i izolaciju namota! zavojnice za paljenje. U poklopcu zavojnice nalaze se stezaljke primarnog i sekundarnog namota. Izvan tijela zavojnice nalazi se dodatni otpor povezan serijski s primarnim namotom i automatski podešava struju u namotu ovisno o brzini radilice motora.
Razdjelnik paljenja zatvara i otvara struju niskog napona i distribuira struju visokog napona u cilindre motora.
Automobil koristi razvodnik paljenja R125-B (riža. 20). Razdjelnik paljenja sastoji se od prekidača i razdjelnika ugrađenih u jedno zajedničko kućište. U kućište 3 razdjelnika također je ugrađena osovina 1 pogona bregastog prekidača, rotor razdjelnika 14 i centrifugalni regulator, koji automatski mijenja vrijeme paljenja ovisno o brzini radilice motora. Kada se osovina 1 okreće, breg 8 otvara kontakte 7 prekidača. Zajedno s osovinom rotiraju se rotor 14 i centrifugalni regulator 20, čije se težine, svladavajući silu opruga 21, razilaze pod djelovanjem centrifugalnih sila. Utezi centrifugalnog regulatora povezani su s bregom sjeckalice i, kako se brzina osovine povećava, okreću bregastu osovinu u odnosu na osovinu, mijenjajući vrijeme paljenja. Ovisno o oktanskom broju korištenog goriva, vrijeme paljenja mijenja se ručno pomoću ekscentričnog korektora od 9 oktana koji je preko šipke povezan s pomičnom pločom 24, na kojoj su ugrađeni kontakti 7 prekidača.
Riža. 20 Razdjelnik paljenja R-125B:
1 - osovina; 2 - uljarica: 3 - tijelo; 4 - niskonaponska žica; 5 - fiksna prekidna ploča; 6 - podmazivač; 7 - kontakti prekidača; 8 - brijeg; 9 - ekscentrični korektor oktana; 10 - filtar brega; 11 - pogonska ploča bregaste osovine; 12 - težina centrifugalnog regulatora; 13 - zasun; 14 - rotor; 15 - poklopac; 16 - pokrovna elektroda; 17 - središnja elektroda; 18 - ugljični kontakt; 19 - elektroda rotora; 20 - centrifugalni regulator; 21 - opruga utega; 22 - poluga prekidača; 23 - fiksni držač kontakata; 24 - pomična prekidna ploča; 25 - rukavac osovine; 26 - kondenzator.
Poklopac 15 razdjelnika paljenja ima četiri bočne elektrode 16 i središnju elektrodu 17. Bočne elektrode su visokonaponskim žicama povezane sa svjećicama, a središnja elektroda je spojena na svitak paljenja. Struja visokog napona kroz središnju elektrodu dovodi se do ploče za distribuciju struje rotora 14 i preko nje do bočnih elektroda u skladu s redoslijedom rada motora.
Svjećica daje električnu iskru u cilindru motora. Svjećice A17DV koriste se u sustavu paljenja motora automobila. Svječica (riža. 21) neodvojiv. U metalnom kućištu 4 kotrlja se jezgra, koja je keramički izolator 2, unutar kojeg se nalazi kontaktna šipka 1 i središnja elektroda 6. Tijelo svijeće ima vanjski navoj 5, s kojim je svijeća pričvršćena na cilindar glava. Na tijelo je pričvršćena bočna elektroda 7. Vrh koji povezuje svjećicu s visokonaponskom žicom ima potisni otpor, što smanjuje radio smetnje koje stvara sustav paljenja.
Riža. 21. Svjećica A17DV:
1 - kontaktna šipka; 2 - izolator; 3 - nabor; 4 - tijelo; 5 - navoj; 6 - središnja elektroda; 7 - bočna elektroda; 8 - brtva; 9 - podloška; 10 - brtvilo.
Prekidač paljenja. uključuje i isključuje sustav paljenja, starter, instrumente i druge uređaje.
Prekidač za paljenje VK-347 je instaliran na automobilu (riža. 22). Prekidač ima protuprovalni uređaj. U tijelu 1, uz pomoć pričvrsnog prstena 12, pričvršćen je sklopni mehanizam koji se sastoji od ploče 11 s utičnim stezaljkama 13 i kontaktima 10, bregastom 9 i rotorom 7 s kontaktnim pločama 8. Bregasti i rotor prekidača se okreću ključem uređaja za zaključavanje 3. Zaporna šipka 6 je aktivirana oprugom 2 ulazi u utor osovine upravljača i zaključava osovinu kada je ključ postavljen u položaj «parkiralište», uklanja se iz uređaja za zaključavanje prekidača. Ušica 5 služi za ispravnu ugradnju prekidača za paljenje u stup upravljača.
Riža. 22. Prekidač paljenja VK-347:
1 - tijelo; 2 - opruga; 3 - uređaj za zaključavanje; 4 - ključ; 5 - montažni rub; 6 - šipka za zaključavanje; 7 - rotor; 8 - kontaktne ploče; 9 - brijeg; 10 - kontakti; 11 - ploča; 12 - pričvrsni prsten; 13 - stezaljke.
Sustav rasvjete osigurava rad automobila u uvjetima slabe vidljivosti (noću, po magli itd.). Sustav uključuje vanjsku i unutarnju rasvjetu. Sustav osvjetljenja uključuje: prednja svjetla, prednja i stražnja svjetla, svjetla registarske pločice, unutarnja svjetla karoserije, svjetla ploče s instrumentima i motornog prostora, osigurače i prekidače.
Prednja svjetla osvjetljavaju cestu ispred vozila u uvjetima loše vidljivosti (noću, po magli itd.). Automobil ima sustav osvjetljenja s dva svjetla s okruglim svjetlima tipa FG-140. U karoseriji ima 5 farova (riža. 23) ugrađen je držač 6 optičkog elementa 1. Optički element prednjeg svjetla, koji se sastoji od reflektora 7, difuzora 2 i svjetiljke 9, pričvršćen je na držač s rubom 3 pomoću vijaka 10. Svjetiljka prednjeg svjetla je snaga dvostruke niti od 45 W za duga svjetla i 40 W za kratka svjetla. Vijci 4 i 11 omogućuju promjenu položaja držača 6, a s njim i optičkog elementa u okomitoj i vodoravnoj ravnini prilikom podešavanja prednjih svjetala.
Riža. 23. Prednje svjetlo FG 140:
1 - optički element: 2 - difuzor; 3 - okvir; 4, 11 - vijci za podešavanje; 5 - tijelo; 6 - držač optičkog elementa; 7 - reflektor; 8 - opruga; 9 - svjetiljka; 10 - vijak.
Prednja svjetla služe za označavanje dimenzija automobila, parkirna svjetla i svjetlosnu signalizaciju pri manevriranju.
Prednja svjetiljka je dvodijelna, pravokutna. U oblikovanom tijelu svjetiljke nalaze se dvije žarulje s jednom žarnom niti. Lampica od 5 W služi za označavanje dimenzija automobila, a lampica od 21 W za signalizaciju manevriranja vozila. Difuzor prednje svjetiljke plastični monolitni, dvobojni. Vanjski dio difuzora je narančaste boje i namijenjen je signalizaciji pri manevriranju, a unutarnji dio je bezbojan, namijenjen označavanju dimenzija automobila.
Stražnja svjetla služe za označavanje dimenzija automobila i svjetlosnu signalizaciju prilikom skretanja, kočenja i vožnje unatrag.
Stražnje svjetlo je pravokutno. Kućište stražnjeg svjetla ima četiri dijela koji sadrže tri žarulje od 21 W i jednu žarulju od 5 W. Prva tri su kočnice, pokazivači smjera i svjetla za vožnju unatrag, a posljednje je poziciono svjetlo. Tijelo lampiona je zatvoreno difuzorom. Difuzor plastični monolitni, višedijelni, trobojni. Vanjski dio difuzora je narančaste boje i služi kao signal pri manevriranju automobila. Središnji dio je bezbojan i služi za signalizaciju vožnje unatrag. Preostali dijelovi difuzora su crvene boje i namijenjeni su za signalizaciju prilikom kočenja i označavanje dimenzija automobila.
Sustav alarma osigurava sigurnost vozila. Sustav uključuje svjetlosne i zvučne alarme.
Svjetlosna signalizacija uključuje prednje, stražnje, bočne pokazivače smjera i njihov prekidač, kao i signale kočenja (stop signal), vožnju unazad i njihove sklopke. Prednji pokazivači smjera nalaze se u prednjim svjetlima vozila. Stražnji pokazivači smjera, kočnice i pokazivači za vožnju unazad nalaze se u stražnjim svjetlima automobila. Bočni pokazivači smjera nalaze se na prednjim blatobranima karoserije automobila.
Zvučni alarmi uključuju zvučne signale. Zvučni signal obavještava, po potrebi, pješake i vozače vozila o prisutnosti automobila. Automobil je opremljen s dva električna vibracijska zvučna signala tipa bešumnog zvuka: jednim visokim i drugim niskim tonom. Signali su usklađeni u harmonijski akord i djeluju simultano. Struja koja prolazi kroz namot 8 signala (riža. 24), magnetizira jezgru 7, koja privlači armaturu 10 i uzrokuje otklon elastične čelične membrane 1. U tom slučaju armatura djeluje na elastičnu ploču 5 i otvara kontakte 2. Struja u namotu 8 se prekida, a jezgra 7 je demagnetizirana. Membrana 1 vraća se u prvobitni položaj i kontakti 2 se zatvaraju. Rad signala se ponavlja s frekvencijom kontaktne vibracije od 200–400 Hz. Vibracije zraka uzrokovane membranom stvaraju zvuk, a difuzor (rezonator) 3 daje melodičan zvuk. Odgovarajući ton i boja zvuka ovise o debljini i promjeru membrane, kao i o promjeru rezonatora. Kod signala visokog tona membrana je tanja nego kod signala niskog tona.
Riža. 24. Zvučni signal:
1 - membrana; 2 - kontakt; 3 - difuzor; 4 - prsten; 5 - ploča; 6 - tijelo; 7 - jezgra; 8 - namotavanje; 9 - ploča za montažu signala; 10 - sidro.
Instrumentacija dizajniran za praćenje stanja i rada pojedinih sustava i mehanizama automobila.
Kontrolno-mjerni uređaji uključuju: ampermetar koji mjeri jakost struje punjenja i pražnjenja, pokazivače razine goriva u spremniku, temperature rashladne tekućine u rashladnom sustavu i tlaka ulja u sustavu podmazivanja motora. Osim toga, tu su i brojne indikatorske lampice: rezerva goriva, tlak ulja, napunjenost akumulatora, prigušnica rasplinjača, vanjska rasvjeta, pokazivači smjera, duga svjetla, blokada diferencijala prijenosnog kućišta, razina, kočiona tekućina i parkirna kočnica. Instrumenti također uključuju brzinomjer, koji mjeri brzinu vozila i prijeđenu udaljenost, i tahometar, koji prati brzinu motora.
Dodatna oprema, koji troši električnu struju, uključuje: brisače i perače vjetrobrana, čistače i perače farova, grijač i upaljač za cigarete.
Brisači i perači čiste vjetrobransko staklo i prednja svjetla od prljavštine i padalina. Grijač zagrijava unutrašnjost karoserije automobila po hladnom vremenu, kao i puše unutarnju površinu vjetrobranskog stakla kako bi zaštitio staklo od zamagljivanja i smrzavanja.