Sistemul electric al vehiculului (VAZ-2121)

Într-o mașină, energia electrică este utilizată pentru a porni motorul, a aprinde amestecul de lucru, lumina, semnalul, dispozitivele de control al puterii, echipamentele suplimentare etc.

Echipamentul electric al unui vehicul include surse și consumatori de curent electric. Un sistem cu un singur fir este utilizat pentru a conecta sursele de curent și consumatorii. Al doilea fir este împământarea vehiculului (părțile sale metalice), la care sunt conectaţi polii negativi ai aparatelor electrice. Dispozitivele electrice sunt alimentate cu curent continuu cu o tensiune de 12 V.

Schema simplificată totală de circuit electric a sistemului de echipamente electrice și conexiunile de bord fără a ține cont valabil de locație de pe masina este prezentată în fig. 16.

Surse curente

Sursele de curent dintr-o mașină sunt generatorul și bateria. Un regulator de tensiune este conectat la sursele de curent.

Generator transformă energia mecanică primită de la motor în energie electrică. Generatorul furnizează energie tuturor consumatorilor electrici atunci când motorul este pornit. Vehiculul Niva este echipat cu un generator de curent alternativ G-221 (Fig. 17). Principalele părți ale generatorului sunt statorul 12 cu o înfășurare fixă în care este indus curent alternativ și rotorul 11, care creează un câmp magnetic în mișcare. Rotorul generatorului este montat pe doi rulmenti cu bile. Este antrenat prin scripetele generatorului cu ajutorul unei curele trapezoidale de la arborele cotit al motorului.



Generatorul are o unitate redresor 2, care convertește curentul alternativ în curent continuu. Generatorul este răcit de un ventilator cu scripete a generatorului.


Baterie transformă energia chimică în energie electrică. Bateria furnizează curent electric consumatorilor atunci când motorul nu este pornit. Mașina este echipată cu o baterie 6ST-55P. Baterie plumb-acid, starter, tensiune 12 V, capacitate 55 Ah.

Carcasa bateriei este realizată din plastic rezistent la acizi și este împărțită prin pereți despărțitori în șase secțiuni. Fiecare secțiune conține un element separat format din plăci pozitive și negative și separatoare (separatoare) între ei. Elementele au o tensiune de 2 V și sunt conectate în serie între ele prin punți. Carcasa bateriei este închisă de un capac din plastic comun tuturor elementelor. Capacul este sudat la căldură de-a lungul periferiei la pereții exteriori ai carcasei. Conexiunile dintre capac și pereții despărțitori ai corpului sunt sigilate cu un material de etanșare în timpul asamblarii, care împiedică scurgerea electrolitului dintr-o secțiune în alta. Pentru fiecare secțiune, capacul are un orificiu filetat cu un dop pentru umplerea și monitorizarea nivelului de electrolit. Fișele sunt prevăzute cu orificii pentru a conecta cavitatea internă a bateriei cu atmosfera.

Bateria are două borne; pozitive și negative.

Regulator de tensiune menține o tensiune constantă a curentului generat de generator la o viteză variabilă de rotație a arborelui cotit al motorului. Vehiculul folosește un regulator de tensiune PP-380. Acesta este un regulator electromagnetic de tip vibrație în două trepte.

Când tensiunea generatorului crește la 13-14 V, rezistența suplimentară este inclusă în circuitul de înfășurare de excitație. Așa are loc prima etapă de reglare a tensiunii generatorului. Când tensiunea crește peste 14 V, înfășurarea de excitație a generatorului este scurtcircuitată la masă. Așa are loc a doua etapă de reglare a tensiunii. Ca rezultat, tensiunea generatorului este reglată în limitele specificate.

Consumatorii actuali

Consumatorii de curent dintr-o mașină sunt demarorul, sistemul de aprindere și sistemul de iluminare (externă și internă), sistem de alarma (sunet și lumină), controlul dispozitivelor electrice și echipamentelor suplimentare.

Demarorul asigură că arborele cotit se rotește la viteza necesară pentru pornirea motorului.

Mașina este echipată cu un starter ST-221 (Fig. 18). Demarorul este un motor de curent continuu cu patru poli, cu patru perii, cu excitație mixtă, cu angrenare electromagnetică a angrenajului de antrenare și telecomandă.



În carcasa 13 a demarorului sunt patru poli 12. Doi dintre ei sunt cu înfășurări de excitație conectate în serie cu înfășurarea armăturii 9 și doi sunt în paralel. Arborele armăturii demarorului este instalat în două bucșe 10, situate în capacele 6 și 8. La capătul frontal al arborelui armăturii, este instalată o unitate de antrenare, constând dintr-un ambreiaj cu role cu roată liberă 2 și un angrenaj de antrenare 1, care se poate deplasa de-a lungul canelurilor arborelui. Ambreiajul roată liberă transmite rotația de la arborele armăturii demarorului la volantă atunci când motorul este pornit și împiedică transmiterea rotației de la volantă la armătura demarorului după pornirea motorului. Pe capacul frontal 6 al demarorului este instalat un releu de tracțiune 7. Când motorul este pornit, releul asigură că treapta de viteză 1 a transmisiei se cuplează cu angrenajul inel al volantului și conectează circuitul electric al înfășurărilor demarorului la baterie. Pe capacul din spate 8 al demarorului sunt fixate suporturi de perii cu patru perii, care sunt presate de arcuri pe colectorul de armătură.

Când demarorul funcționează, curentul curge prin înfășurările sale. Un câmp de excitație magnetic puternic este creat în jurul polilor. Acest câmp interacționează cu câmpul magnetic al înfășurării armăturii și face ca armătura să se rotească, care este transmisă volantului prin intermediul acționării demarorului.

Sistem de aprindere servește la aprinderea amestecului de lucru din cilindri în conformitate cu ordinea și modul de funcționare al motorului.

Sistemul de aprindere include: o bobină de aprindere, un distribuitor de aprindere care include un întrerupător de circuit de joasă tensiune și un întrerupător de circuit de înaltă tensiune, bujii și un întrerupător de aprindere.

Schema de bază a sistemului de aprindere al motorului mașinii Niva VAZ-2121 este prezentată în Fig. 19.



Schema sistemului de aprindere include: două circuite electrice - un circuit de joasă tensiune (primar) și un circuit de înaltă tensiune (secundar). Circuitul primar include: întrerupător de aprindere 13, rezistență suplimentară 12, înfășurare primară 10 a bobinei de aprindere, întrerupător de circuit de joasă tensiune 8 și condensator 7. Circuitul secundar include: înfășurare secundară 9 a bobinei de aprindere, distribuitor de curent de înaltă tensiune 3 și bujii 15.

Când contactul este pornit și contactele 5 și 6 ale întreruptorului de joasă tensiune sunt închise, curentul de la baterie sau generator trece prin circuitul de joasă tensiune. Pe măsură ce curentul trece prin înfășurarea primară a bobinei de aprindere, acesta creează un câmp magnetic puternic. Când contactele întreruptorului 8 sunt deschise (came 4 rulează cu proeminența sa pe pârghia cu contactul 6) curentul din circuitul de joasă tensiune este întrerupt și câmpul magnetic creat dispare. În acest caz, câmpul magnetic traversează înfășurarea secundară a bobinei de aprindere și induce un curent de înaltă tensiune în ea. Curentul de înaltă tensiune este furnizat rotorului 2 al distribuitorului de aprindere, care se rotește împreună cu came 4. În momentul deschiderii contactelor întreruptorului, un curent de înaltă tensiune este furnizat la unul dintre contactele 1 ale distribuitorului de aprindere, care sunt conectate la bujiile 15. O descărcare de scânteie are loc între electrozii de comprimare ai motorului la sfârșitul de comprimare a electrozilor s, adică în secvența corespunzătoare ordinii de funcționare a motorului (1-3-4-2).

Bobina de aprindere convertește curentul de joasă tensiune (12 V) în curent de înaltă tensiune, care poate ajunge la 16-20 kV.

Mașina folosește bobina de aprindere B-117A. Miezul bobinei de aprindere, realizat din foi subțiri de oțel electric, are o înfășurare secundară pe el, care are un număr mare de spire (~21.000) de sârmă de cupru izolat cu un diametru de ~0,07 mm. Înfășurarea primară are ~308 spire de fir de cupru izolat cu un diametru de ~0,57 mm. Cavitatea internă a carcasei este umplută cu ulei de transformator, ceea ce îmbunătățește răcirea și izolarea înfășurărilor! bobine de aprindere. Capacul bobinei conține bornele înfășurărilor primare și secundare. In afara carcasei bobinei exista o rezistenta suplimentara, conectata in serie cu infasurarea primara si care regleaza automat curentul din infasurare in functie de turatia arborelui cotit al motorului.

Distribuitor efectuează închiderea și deschiderea curentului de joasă tensiune și distribuția curentului de înaltă tensiune între cilindrii motorului.

Vehiculul folosește distribuitorul de aprindere P125-B (Fig. 20). Distribuitorul de aprindere este format dintr-un întrerupător și un distribuitor instalat într-o carcasă comună. În carcasa distribuitorului 3, este instalat și un arbore 1 pentru antrenarea camei întrerupătoarelor, a rotorului distribuitorului 14 și a regulatorului centrifugal, care modifică automat unghiul de avans la aprindere în funcție de turația arborelui cotit al motorului. Când arborele 1 se rotește, cama 8 deschide contactele 7 ale întreruptorului. Rotorul 14 și regulatorul centrifugal 20 se rotesc împreună cu arborele, ale căror greutăți, depășind forța arcurilor 21, diverg sub acțiunea forțelor centrifuge. Greutățile regulatoarelor centrifuge sunt conectate la cama întrerupător și, pe măsură ce viteza de rotație a arborelui crește, ele rotesc cama față de arbore, modificând unghiul de avans la aprindere. În funcție de cifra octanică a combustibilului utilizat, unghiul de avans la aprindere se modifică manual cu ajutorul excentricului corector de octanism 9, conectat printr-o tijă la placa mobilă 24, pe care sunt montate contactele întreruptorului 7.



[Materialul este postat pe resursa online: VAZBOOK]

Capacul distribuitorului de aprindere 15 are patru electrozi laterali 16 și un electrod central 17. Electrozii laterali sunt conectați la bujii prin fire de înaltă tensiune, iar electrodul central este conectat la bobina de aprindere. Curentul de înaltă tensiune trece prin electrodul central către placa de distribuție a curentului a rotorului rotativ 14 și prin acesta către electrozii laterali în conformitate cu ordinea de funcționare a motorului.

Bujie asigură producerea unei scântei electrice în cilindrul motorului. Sistemul de aprindere a motorului mașinii folosește bujii A17DV. Bujia (Fig. 21) nu este separabilă. În carcasa metalică 4 se rulează un miez, care este un izolator ceramic 2, în interiorul căruia se află o tijă de contact 1 și un electrod central 6 Carcasa bujiei are un filet exterior 5, cu ajutorul căruia se fixează bujia de chiulasă. Un electrod lateral 7 este conectat la corp. Vârful care conectează bujia la firul de înaltă tensiune are o rezistență supresoare care reduce interferența radio creată de sistemul de aprindere.



Comutator de aprindere. pornește și oprește sistemul de aprindere, demarorul, dispozitivele de control și măsurare și alte instrumente.

Vehiculul este echipat cu un comutator de aprindere VK-347 (Fig. 22). Comutatorul are un dispozitiv antifurt. În carcasa 1, cu ajutorul inelului de blocare 12, este fixat mecanismul de comutare, care constă din panoul 11 cu cleme de fixare 13 și contacte 10, came 9 și rotorul 7 cu plăci de contact 8. Cama și rotorul comutatorului sunt rotite de cheia dispozitivului de blocare 3. Tija de blocare a arborelui 6 intră în canelura 6, sub canelura 2 ft în cazul în care cheia, setată în poziția "parcare", este scoasă din dispozitivul de blocare al comutatorului. Proeminența 5 servește la instalarea corectă a contactului în coloana de direcție.



Sistem de iluminat asigură funcționarea vehiculului în condiții de vizibilitate slabă (noaptea, în ceață etc.). Sistemul include iluminat extern și interior. Sistemul de iluminat include: faruri, lumini față și spate, lumini plăcuțe de înmatriculare, lumini interioare, lumini tablou de bord și compartiment motor, siguranțe și întrerupătoare.

Faruri iluminați drumul în fața vehiculului în condiții de vizibilitate slabă (noaptea, în ceață etc.). Vehiculul folosește un sistem de iluminare cu două faruri cu faruri rotunde de tip FG-140. În carcasa 5 a farului (Fig. 23) este instalat un suport 6 al elementului optic 1. Elementul optic al farului, constând dintr-un reflector 7, un difuzor 2 și o lampă 9, este atașat de suport printr-o bordură 3 folosind șuruburi 10. Lampa farului este o lampă cu două filamente, cu o putere mică de 45 W. Șuruburile 4 și 11 vă permit să schimbați poziția suportului 6 și, odată cu acesta, elementul optic în planurile vertical și orizontal la reglarea farurilor.



Lumini frontale acestea sunt folosite pentru a indica dimensiunile vehiculului, luminile de parcare și semnalele luminoase în timpul manevrelor.

Lumina frontală este cu două secțiuni, dreptunghiulară. Corpul turnat al lanternei conține două lămpi cu un singur filament. Lampa de 5 W este folosită pentru a indica dimensiunile vehiculului, iar lampa de 21 W este utilizată pentru a semnaliza manevrarea vehiculului. Difuzorul de lumină frontală este realizat din plastic solid, bicolor. Partea exterioară a difuzorului este portocalie și este destinată semnalizării la manevre, iar partea interioară este incoloră și are rolul de a indica dimensiunile vehiculului.

Lumini din spate sunt folosite pentru a indica dimensiunile vehiculului și pentru a furniza semnalizare luminoasă la viraj, frânare și mers înapoi.

Lampa din spate are formă dreptunghiulară. Carcasa luminii din spate are patru secțiuni care conțin trei becuri de 21 W și un bec de 5 W. Primele trei sunt becuri de frână, de semnalizare și de marșarier, iar ultima este un bec de parcare. Corpul lanternei este acoperit cu un difuzor. Difuzor din plastic, monolitic, cu mai multe secțiuni, tricolor. Partea exterioară a difuzorului de lumină portocalie servește ca semnal la manevrarea vehiculului. Secțiunea centrală este incoloră și servește la semnalizarea inversării. Secțiunile rămase ale difuzorului sunt roșii și sunt destinate să semnalizeze la frânare și să indice dimensiunile vehiculului.

Sistem de alarma asigura siguranta deplasarii vehiculului. Sistemul include alarme luminoase și sonore.

La semnalizarea luminoasă include semnalizatoare de direcție față, spate, laterale și comutatorul acestora, precum și lumini de frână (semnal de oprire), marşarierul şi comutatoarele acestora. Semnalizatoarele din față sunt amplasate în luminile din față ale mașinii. Semnalizatoarele din spate, luminile de frână și luminile de marșarier sunt amplasate în lămpile din spate ale vehiculului. Indicatoarele de direcție laterale sunt amplasate pe aripioarele din față ale caroseriei mașinii.

Semnalele sonore includ semnale audio. Un semnal sonor anunță pietonii și șoferii de vehicule despre prezența unui vehicul, dacă este necesar. Vehiculul este echipat cu două semnale sonore de tip zgomot cu vibrații electrice, fără claxon: unul ascuțit și celălalt scăzut. Semnalele sunt acordate într-un acord armonic și acționează simultan. Curentul care trece prin înfășurarea semnalului 8 (Fig. 24) magnetizează miezul 7, care atrage ancora 10 și determină îndoirea membranei elastice de oțel 1. În acest caz, ancora acționează asupra plăcii elastice 5 și deschide contactele 2. Curentul din înfășurarea 8 este întrerupt, iar miezul 7 este demagnetizat. Membrana 1 revine la poziția inițială și contactele 2 se închid. Operațiunea semnalului se repetă cu o frecvență de vibrație de contact de 200–400 Hz. Vibrațiile aerului provocate de membrană creează sunet, iar difuzorul (rezonatorul) 3 asigură sunetul melodic al acestuia. Tonul și timbrul corespunzătoare ale sunetului depind de grosimea și diametrul membranei, precum și de diametrul rezonatorului. Într-un semnal cu ton înalt, membrana este mai subțire decât într-un semnal cu înălțime joasă.



Instrumente de control si masura sunt concepute pentru a monitoriza starea și funcționarea sistemelor și mecanismelor individuale ale vehiculului.

Instrumentele de control și măsurare includ: un ampermetru care măsoară puterea curenților de încărcare și descărcare, indicatoare de nivel de combustibil în rezervor, temperatura lichidului de răcire în sistemul de răcire și presiunea uleiului în sistemul de lubrifiere a motorului. În plus, există o serie de lămpi de control: rezerva de combustibil, presiunea uleiului, încărcarea bateriei, șoc carburator, iluminare exterioară, semnalizatoare de direcție, faruri de fază lungă, blocare diferențial cutie de transfer, nivel, lichid de frână și frână de parcare. Instrumentele de control și măsurare includ și un vitezometru, care măsoară viteza vehiculului și distanța parcursă, și un turometru, care monitorizează frecvența de rotație a arborelui cotit al motorului.

Echipamente suplimentare, consumatoare de curent electric, include: stergatoare si spalatoare parbriz, stergatoare si spalatoare faruri, incalzire si bricheta.

Stergatoarele si spalatoarele de parbriz curata parbrizul si farurile de murdarie si precipitatii. Încălzitorul încălzește interiorul caroseriei pe vreme rece și, de asemenea, suflă aer pe suprafața interioară a parbrizului pentru a preveni aburirea și înghețarea geamului.