Електрообладнання

Тема: Джерела електричної енергії

Учбові питання

1. Акумуляторна батарея.

2. Маркування акумуляторних батарей.

3 Літій - іонний акумулятор

4 Генератор.

5.Регулювальні пристрої генератора.

1. Акумуляторна батарея являється джерелом енергії при непрацюючому двигуні. Акумуляторні батареї за принципом дії діляться на дві групи: кислотні і лужні. В свою чергу кислотні акумулятори діляться на обслуговувані і необслуговувані. Розглянемо будову кислотної акумуляторної батареї. Вона складається з окремих акумуляторів зєднаних між собою послідовно. Напруга на виході кожного акумулятора 2 В. Будова акумулятора: корпус, блок позитивно заряджених пластин,блок негативно заряджених пластин,сепаратори, електроліт,вивідні штирі. Корпус виготовляється з кислотостійкої пластмаси. Решітки пластин виготовлені з свинцю. В решітки пластин запресовуується активна маса. В негативно заряджені пластини - свинець , в позитивно заряджені - сполуки свинцю. Сепаратори запобігають виникненню короткого замикання між позитивно і негативно зарядженою пластиною. Виготовляються з пластмаси. Електроліт являє собою водний розчин сірчаної кислоти. Густина електроліту залежить від кліматичних умов експлуатації транспортного засобу. Чим нижча температура оточуючого середовища , тим вища повинна бути густина електроліту.

2. У маркуванні кислотних акумуляторних батарей вказують такі показники:

а) кількість акумуляторів

б) тип батареї

в) ємність в ампер- годинах

г) матеріал корпусу, сепаратора

Чим є лужні акумулятори

Що він собою являє і що використовується при його виготовленні? Лужний акумулятор – це накопичувач електричної енергії. У ньому активна маса негативного електрода – пластина, зроблена з пористого кадмію або заліза. В якості позитивного використовується нікелевий каркас, який заповнює окисом тривалентного цього ж матеріалу. Електролітом виступає 20% розчин їдкого калію. Електричні властивості проявляються завдяки перетворення енергії з електричної в хімічній і навпаки. Перший процес називається зарядкою. Другий – розрядкою. Зарядка лужних акумуляторів не викликає проблем, якщо використовувати якісно виготовлені засоби, щоб підтримувати батареї в робочому стані.

Пристрій

Як же влаштований цей накопичувач енергії? У загальних рисах це було змальовано, давайте зупинимося більш детально. Позитивний електрод, коли він заряджений, є гідратом окису нікелю з домішками окису барію і графіту. Останній з них збільшує електропровідність. Окис барію позитивно позначається на терміні служби електрода. Негативний же складається головним чином з порошкового заліза. Також можуть бути його окису, сірчанокислий нікель і порошок кадмію. Електроліт – це їдкий калій в який добавлений моногідрат літію (з розрахунком у 20-30 грам на один літр). Завдяки цій домішки збільшується загальний термін роботи батареї. Ось такий пристрій лужного акумулятора і воно забезпечує характеристики, що роблять цей тип джерела енергії популярним.

Випуск

Якщо говорити про те, що постачає промисловість під маркою «лужні акумулятори», то в першу чергу необхідно говорити про:

Нікелево-залізних. У цих акумуляторах позитивні панцирні пластини розташовані між 2-ма негативними.
Нікелево-кадмієві. У цих акумуляторах негативні пластини розташовані між 2-ма позитивними.

У них обох електроди зроблені у вигляді рамками зі сталі. В їх пази були впресовані пакети, наповнені активною масою. Самі вони зроблені з нікельованої жерсті, в якій є багато різних дрібних отворів, через які здійснюється взаємодія вмісту з електролітом. Щоб усунути можливість короткого замикання між пластинами, встановлюються сепаратори, які виконані у вигляді поліхлорвінілових сіток ебонітових або стрижнів. Є особливості й з корпусом. Так, щоб пластини і електроліт його не пошкодив, то він виготовляється з нікельованої жерсті. Для виходу газів використовується приварена кришка, в якій є отвори.

Робота

Під час функціонування до позитивних якостей, якими володіють акумулятори лужні, відносять те, що компоненти, які виникають при заряді і розряді, майже не розчиняються в електроліті. Також вони не вступають в хімічні реакції, які можуть вплинути на працездатність батареї. Завдяки цьому, також не витрачається електроліт, то лужні акумулятори мають дуже компактні розміри, порівняно з іншими. А що ж про них говорять люди? Чим є з точки зору користувачів лужні акумулятори? Відгуки дадуть зрозуміти це:

При виборі важливо було місце, що будуть займати батареї. Акумулятори лужні ідеально підійшли по всім умовам, як по напрузі, так і по компактності.
Батареї даного типу відрізняються надійністю роботи, тривалим терміном служби і рекомендуються всім, кому необхідно часто з ними працювати.

Особливості експлуатації

Що необхідно робити під час експлуатації? Дотримуйтесь ряд правил, і ризик виникнення проблем буде мінімальним:

Періодично перевіряйте рівень електроліту і заряд акумулятора.
Утримуйте в чистоті.
Періодично заряджайте батареї, навіть якщо ви не використовуєте їх.

Про лужні акумулятори можна сказати, що вони досить стійкі до пошкоджень, але краще стежити, щоб з ними нічого не відбувалося. Також підзарядку при невикористанні необхідно робити приблизно раз на рік (за цей час розсіюється близько 25-30% заряду).

3Літій-іонний акумулятор

Літій-іонний акумулятор (англ. Lithium-ion battery, скорочено Li-ion) - один з двох основних типів літієвих електричних акумуляторів з категорії вторинних електричних батарей, який різниться з літій-полімерним акумулятором лише типом електроліту, що використовується при їх виготовленні.[1] Широко розповсюджений в побутовій електроніці.

Назву літій-іонні акумулятори одержали через те, що електричний струм в зовнішньому колі з'являється через перенос літієвих іонів від анода до катода на основі різних сполук.

Хімічний склад, експлуатаційні характеристики, вартість та безпечність акумуляторів відрізняються залежно від типу літій-іонних акумуляторів. Найбільш поширеним у переносній електроніці є акумулятори з катодом на оксиді кобальту (LiCoO2), що мають високу енергетичну густину, але мають недолік з точки зору безпеки експлуатації, особливо при пошкодженні. Літій-ферум-фосфатні (відомі як літій-залізо-фосфатні, LiFePO4), літій-манган-оксидні (LiMn2O4, Li2MnO3 або літій-манганові акумулятори LMO) та літій-нікель-манган-кобальт-оксидні (LiNiMnCoO2 чи NMC) акумулятори, що теж названі за типом катоду, пропонують нижчі рівні енергетичної густини, але мають довший життєвий цикл та безпечніші з хімічної точки зору. Такі акумулятори широко застосовуються в електроінструментах, медичному обладнанні та ін. NMC, зокрема, є лідером за використанням в автомобільній промисловості. Літій-нікель-кобальт-алюміній-оксидні (LiNiCoAlO2 або NCA), що теж названий за катодом, та літій-титанатові (Li4Ti4O12 чи LTO) акумулятори (назва останнього за анодом), спеціально розроблені для певних нішових ролей. Нові літій-сульфурні акумулятори обіцяють найвище відношення експлуатаційних характеристик до ваги

Перший літій-іонний акумулятор вивела на ринок корпорація Sony в 1991 році.

Спроби розробити літієві електричні батареї, що перезаряджаються, проводилися в 70-х р. ХХ ст., але були невдалими через неможливість забезпечення потрібного рівня безпеки при їх експлуатації оскільки літій занадто активний і настільки бурхливо реагує з водою, що може спалахнути. Було встановлено, що в ході циклів заряду-розряду електричної батареї з металевим літієвим електродом може виникнути коротке замикання всередині акумуляторної батареї. При цьому температура всередині акумулятора може досягти температури плавлення літію. У результаті бурхливої хімічної взаємодії літію з електролітом відбувається вибух

Сучасні літій-іонні акумулятори мають високі показники: 100-180 Вт·год/кг і 250-400 Вт·год/дм3, робоча напруга - 3,5-3,7 В.

Якщо ще кілька років тому розробники вважали досяжною ємність літій-іонних акумуляторів не більше кількох ампер-годин, то нині більшість причин, що обмежують збільшення ємності, подолано і багато виробників почали випускати акумулятори ємністю в сотні ампер-годин.

Енергетична місткість: 110 ... 200 Вт·год/кг
Внутрішній опір: 150 ... 250 мОм (для батареї 7,2 В)

Число циклів заряд/розряд до втрати 20 % місткості: 500-1000
Час швидкого заряду: 2-4 години
Допустимий перезаряд: дуже низький
Саморозряд при кімнатній температурі: 7 % в рік
Напруга максимальна в елементі: 4,18..4,20 В (повністю заряджений)
Напруга мінімальна: 2,5..2,75 В(повністю розряджений)
Струм навантаження відносно місткості (С):
- - піковий: понад 2С
- - найбільше допустимий: до 1С
Діапазон робочих температур: −20 - +60 °C
обслуговування: не реґламентується

Сучасні малогабаритні акумулятори працездатні при струмах розряду до 2С, потужні - до 10-20С. Діапазон робочих температур: від −20 до +60оС. Але багато виробників вже розробили акумулятори, працездатні при −40 °С. Можливе розширення температурного діапазону і в бік вищих температур.

В основному Li-ion акумулятори краще всього функціонують при кімнатній температурі. Робота при підвищеній температурі скорочує термін дії їх використання.[1] Підвищена температура тимчасово протидіє внутрішньому опору акумулятора, збільшення якого призводить до його зносу.

Саморозряд становить 4-6 % за перший місяць, потім - значно менше: за 12 місяців акумулятори втрачають 10-20 % запасеної ємності.[1] Втрати ємності в кілька разів менші, ніж у нікель-кадмієвих акумуляторів, як при 20оС, так і при 40оС.

Ресурс - 500-1000 циклів.[1]

Всі літієві акумулятори мають досить прийнятні для зберігання параметри. Втрата ємності за рахунок саморозряду 5-10 % за рік.

До недоліків Li-ion акумуляторів варто віднести чутливість до перезарядження і сильного розряду, через це вони повинні мати обмежувачі заряду й розряду.[1

Принцип роботи Li-ion акумуляторів заснований на переміщенні позитивно заряджених іонів літію Li+ між позитивними й негативними електродами в процесі розрядки й зарядки. Металевий літій у цих процесах участі не бере,[1] тому не виникає будь-яких проблем з відновленням електродів, що забезпечує стабільність і безпеку при використанні батареї.

Наявність негативного електрода, який приймає і віддає іони, є загальним для всіх систем, але існує широкий вибір матеріалів, придатних для реалізації позитивного електрода й здатних забезпечувати різницю потенціалів між електродами до 3 В.

Для нормальної роботи будь-якої електрохімічної батареї необхідно як мінімум три компоненти: два електроди й електроліт , що забезпечує перенос іонів. У малогабаритних батареях електроліт може бути твердим, рідким і желеподібним. Рідкі електроліти застосовуються, як правило, у клеєних циліндричних батареях, але через високу небезпеку займання вони не знайшли застосування в інших системах. Для розробки твердих електролітів для літієвих акумуляторів, що мають можливість перезаряджання, пішло два десятиліття напружених досліджень. На їх основі стало можливим створення тонких і пласких батарей, але з невеликим діапазоном робочих температур та малою потужністю.

Літій-іонні акумулятори доступні в різних форм-факторах, які в цілому можна розділити на чотири групи:[3][4]

Невеликі циліндричні (тверді тіла без терміналів, таких як батареї для портативних комп'ютерів)
Великі циліндричні (тверде тіло з великими гвинтовими клемами)
В чохлах (м'які, плоскі тіла, такі, як ті, які використовуються в мобільних телефонах)
Призматичні (напівжорсткий пластиковий корпус з великими гвинтовими клемами), наприклад, у габариті 6T для бронетехніки[5]

Конструктивно Li-ion акумулятори, як і лужні (Ni-Cd, Ni-MH), виготовляються в циліндричному і призматичному варіантах.

У циліндричних акумуляторах згорнутий у вигляді рулону пакет електродів і сепаратора вбудований у сталевий або алюмінієвий корпус, з яким з'єднаний негативний електрод. Позитивний полюс акумулятора виведений через ізолятор на кришку.

Призматичні акумулятори виготовляються шляхом складання прямокутних пластин одна на одну. Вони забезпечують щільніше упакування в акумуляторній батареї, але, на відміну від циліндричних акумуляторів, складніше витримують стискуючі зусилля на електроди.[1] У деяких призматичних акумуляторах застосовується рулонне складання пакета електродів, що скручується в еліптичну спіраль.[1]

Деякі конструктивні заходи звичайно застосовують і для запобігання швидкому розігріву і забезпечення безпечної роботи Li-ion акумуляторів. Під кришкою акумулятора є пристрій, що реагує на позитивний температурний коефіцієнт збільшенням опору, і, який розриває електричний зв'язок між катодом і позитивною клемою при підвищенні тиску газів всередині акумулятора вище допустимої норми. Для підвищення рівня безпеки експлуатації Li-ion акумуляторів у складі батареї обов'язково застосовується також і зовнішній електронний захист, мета якого не допустити перезарядження й перерозрядження, короткого замикання й надмірного розігрівання.

Конструкція Li-ion та інших літієвих акумуляторів, як і конструкція всіх первинних батарей з літієвим анодом, відрізняється абсолютною герметичністю. Вимога абсолютної герметичності визначається як неприпустимістю витікання рідкого електроліту (негативно діючого на прилади) і недопустимість потрапляння в акумулятор кисню і вологи з навколишнього середовища, оскільки вони реагують із матеріалами електродів й електроліту, повністю виводячи акумулятор із ладу.

Вбудовані системи захисту

Li-ion акумуляторні батареї комерційного призначення мають найбільш досконалий захист, порівняно з усіма типами батарей. Як правило, у схемі захисту Li-ion батарей використовується ключ на польовому транзисторі, який при досягненні на елементі батареї напруги 4,30 В відкривається й тим самим перериває процес заряду. Крім того, наявний термозапобіжник, який при нагріванні батареї до 90оС від'єднує коло її навантаження, забезпечуючи її термозахист.

Деякі акумулятори мають вимикач, який спрацьовує при досягненні граничного рівня тиску всередині корпуса, рівного 1034 кПа (10,5 кг/м2), і розриває ланцюг навантаження. Є й схема захисту від глибокого розряду, що стежить за напругою акумуляторної батареї й розриває ланцюг навантаження, якщо напруга на елемент знизиться до рівня 2,5 В.

Внутрішній опір схеми захисту акумуляторної батареї мобільного телефону в увімкненому стані дорівнює 0,05- 0,1 Ом. Конструктивно вона складається з двох ключів, з'єднаних послідовно. Один з них спрацьовує при досягненні верхнього, а інший - нижнього порогів напруги на батареї. Загальний опір цих ключів фактично створює подвоєння її внутрішнього опору, особливо, якщо батарея складається лише з одного акумулятора.

У деяких Li-ion батареях, в яких використовують марганець, що мають 1-2 елементи; схема захисту не застосовується. Замість цього в них установлено лише один запобіжник. І такі батареї є безпечними завдяки їх невеликим габаритам та ємності. Крім того, марганець досить «терплячий» до порушень правил експлуатації Li-ion батареї. Відсутність схеми захисту зменшує вартість Li-ion батареї, але породжує нові проблеми.

При використанні недорогих зарядних пристроїв, призначених для підзарядки від мережі або від бортової мережі автомобіля, можна бути впевненим, що за наявності в батареї схеми захисту, вона відключить її при досягненні напруги кінця заряду. Якщо схему захисту в акумуляторі не передбачено, станеться перезаряд батареї і, як наслідок, її незворотний вихід з ладу. Цей процес супроводжується підвищеним нагріванням і роздуттям корпуса батареї.

Технологічні операції виробництва електродів та інших деталей, а також складання акумуляторів проводять в особливих сухих кімнатах або герметичних боксах в атмосфері чистого аргону.

При складанні акумуляторів застосовують складні сучасні технології зварювання та конструкції гермовиводів.

Закладка активних мас електродів є компромісом між бажанням досягти максимуму розрядної ємності акумулятора й вимогою гарантувати безпечну його роботу для запобігання утворення металевого літію (і тим самим можливості займання). Збільшення активних мас потенційно знижує рівень безпеки при експлуатації акумулятора.

Акумулятори збирають у розрядженому стані.[1] Для приведення в дію їх необхідно зарядити.

При першому циклі заряду-розряду літій-іонні акумулятори втрачають частину ємності, тому що у процесі першого заряду крім впровадження літію в структуру вуглецевого матеріалу відбувається розкладання електроліту з утворенням плівки, що має лише іонну провідність. Утворення пасивної плівки призводить до незворотної втрати до 20-30 % закладеної ємності.[1] Для зниження цих втрат рекомендують як добавки в електроліт, так і різного роду обробку поверхні вуглецевого матеріалу. Починаючи із другого циклу, процес розряду і заряду літій-іонного акумулятора зводиться до переносу іонів літію від анода до катода й назад. Коефіцієнт використання по струму при цьому близький до одиниці.[1]

Інноваційні способи виробництва

2018 року інженери з Техаського та Дюкського університетів надрукувала браслет зі світлодіодом та літій-іонним акумулятором на 3D-принтері. Цей пристрій випромінював світло впродовж 60 секунд. Розробники визнають, що цього замало, аби починати бодай мріяти про комерційне застосування на цьому етапі, та вони мають кілька ідей, як збільшити ємність. Наприклад, хочуть замінити матеріали на основі полілактидів на 3D-друковані пасти.[6]

Хімічні процеси Li-ion акумуляторів

Для того, щоб напруга акумулятора була достатньо високою, дослідники використали оксид кобальту як активний матеріал позитивного електрода. Літійований оксид кобальту (точніше кобальтат літію) має потенціал близько 4 В відносно літієвого електрода, тому робоча напруга Li-ion акумулятора має характерне значення 3 В і вище.[1]

Матеріали на основі кобальту вимагають контролера для керування процесами заряд-розряд. Li/Ni02 (літій/оксид нікелю) має вищу ємність, ніж оксид кобальту, але він складний у виготовленні й може мати проблеми в плані техніки безпеки. Тому для підвищення безпеки в акумуляторах великої ємності почали використовувати змішані оксиди кобальту й нікелю (20-30 % нікелю).

При розряді Li-ion акумулятора відбувається деінтеркаляція (вилучення) літію з вуглецевого матеріалу (на негативному електроді) та інтеркаляція (упровадження) літію в оксид (на позитивному електроді). При заряді акумулятора процеси проходять у зворотному напрямку. Отже, у всій системі відсутній металевий (нуль-валентний) літій, а процеси розряду й заряду зводяться до переносу іонів літію з одного електрода на іншій. Тому такі акумулятори одержали назву «літій-іонні».

Процеси на негативному електроді Li-ion акумулятора. Для всіх типів Li-ion акумуляторів, які доведені до комерціалізації, негативний електрод виготовляється з вуглецевих матеріалів. Інтеркаляція літію у вуглецевих матеріалах - це складний процес, механізм і кінетика якого істотно залежать від природи вуглецевого матеріалу і природи електроліту.

Вуглецева матриця, яка застосовується в аноді, може мати впорядковану шарувату структуру, як у природного або синтетичного графіту, невпорядковану аморфну або частково впорядковану (кокс, піролізний або мезофазний вуглець, сажа та ін.).[1]

Іони літію при впровадженні розштовхують шари вуглецевої матриці і розташовуються між ними, утворюючи інтеркаляти різноманітних структур. Питомий обсяг вуглецевих матеріалів у процесі інтеркаляції-деінтеркаляції іонів літію значно не змінюється.

Крім вуглецевих матеріалів як матрицю негативного електрода використовують структури на основі олова, срібла і їх сплавів, сульфіди олова, фосфати кобальту, композити вуглецю з наночастками кремнію.[1]

Процеси на позитивному електроді Li-ion акумулятора. Якщо в первинних літієвих батареях застосовуються різноманітні активні матеріали для позитивного електрода, то в літієвих акумуляторах вибір матеріалу позитивного електрода обмежений.

Позитивні електроди літій-іонних акумуляторів створюються винятково з літійованих оксидів кобальту або нікелю і з літій-марганцевих шпінелей.[1]

У даний час як катодні матеріали все частіше застосовуються матеріали на основі змішаних оксидів або фосфатів.

3 практики видно, що з використання катодів зі змішаних оксидів досягаються найкращі характеристики акумулятора. Освоюються і технології покриття поверхні катодів тонкодисперсними оксидами. При заряді Li-ion акумулятора відбуваються реакції на позитивних пластинах:

LiCo02 → Li 1-хСоО2 + xLi+ + хе-

і на негативних пластинах:

С + xLi+ + хе- → CLix.

При прикладенні постійної напруги іони літію виходять з анода, проходять через електроліт і осідають у графіті, заряджаючи його. При відключенні напруги в електроліті утворюється подвійний шар, який не дозволяє іонам перебігти назад. Розрядка відбувається практично тільки за рахунок електричного струму через зовнішнє коло.

Маркування

Відповідно до принципів позначень МЕК (Міжнародної електротехнічної комісії) у найменуванні літій-іонних акумуляторів перша буква І означає електрохімічну систему, друга - матеріал катода (С, N або М для кобальту, нікелю або марганцю), третя буква R або Р - конструктивне виконання (циліндричне або призматичне). Цифри після букв позначають у циліндричних акумуляторах діаметр (мм, дві цифри) і висоту (десятих мм, три цифри), призматичних - довжину, ширину й висоту (мм) послідовно.[1]

Багато компаній уводять свої літерні позначення типів, але цифри в їх найменуваннях відповідають вимогам МЕК.

Заходи безпеки при поводженні з акумулятором

Для запобігання витоку електроліту, нагрівання й вибуху потрібно дотримуватись таких правил безпеки:

• не занурювати акумулятор у воду, зберігати його в сухому прохолодному місці, якщо він не використовується;
• не використовувати і не залишати акумулятор поблизу джерел відкритого вогню або тепла;
• для зарядження використовувати тільки призначені для цього акумулятора зарядні пристрої;
• не підключати акумулятор до пристроїв, не призначених для живлення від нього;
• не кидати акумулятор у вогонь і не нагрівати його;
• не замикати між собою позитивний і негативний виводи акумулятора металевими предметами або дротами;
• не зберігати акумулятор разом з металевими предметами, такими як скріпки або шпильки;
• не зчавлювати, не кидати й не піддавати акумулятор механічним впливам;
• не паяти акумулятор та не проколювати його гострими предметами.

4. Генератор - джерело електричної енергії при працючому двигуні.Генератор складається з таких основних частин: корпус, кришки корпусу,статор, ротор, вентилятор, випрямний блок,шків приводу.Статор - нерухома частина генератора, виготовляється у вигляді кільця з окремих ізольованих пластин па внутрішній поверхні якого розміщується обмотка статора.Ротор - рухома частина генератора яка складається з вала,підшипників,обмотки збудження,контактних кілець, шести пар полюсів . Живлення до обмотки збудження подається з допомогою щіток, які закріплені у щіткотримачах.

5 До регулювальних пристроїв генератора відноситься регулятор напруги . Регулятор напруги може мати перемикач " зима - літо" завдяки якому регулюється величина напруги струму генератора в залежності від сезону експлуатації транспортного засобу.

Література: В. Ф. Кисликов , В. В. Лущик " Будова й експлуатація автомобілів" стр.176 - 182

Тема : Система запалювання

Система запалювання - одна з найважливіших систем керування двигуном автомобіля. Призначається дана технологія для запалення суміші бензину і повітря в двигуні. Забезпечується це за рахунок появи іскри. Запалення є складовою частиною системи електрообладнання машини.

Безконтактна система запалювання автомобіля ВАЗ 2110 складається з таких основних елементів:

акумулятор автомобіля;
генератор;
роз'єм;
вимикач запалювання;
датчик-розподільник;
комутатор;
свічки;
котушка запалювання.

На ВАЗ 2110 відмовилися від таких звичних елементів як котушка запалювання та розподільник. Так, тут використаний спеціальний модуль запалювання, що складається з керуючої електроніки високої енергії, а також пари котушок. Важливо відзначити, що така система не вимагає частого сервісного обслуговування, т. к. рухомих деталей тут немає. Спеціальних регулювань система запалювання ВАЗ 2110 також не вимагає, оскільки для цього тут встановлений контролер. Він і здійснює всі настроювання та регулювання.

Система запалювання заснована на методі «холостій іскри». Це спеціальний метод розподілу іскри. Як відомо, циліндри у двигуні автомобіля працюють попарно (1-й циліндр з 4-м, а 2-й з 3-м). Так, іскра спрацьовує відразу в двох циліндрах: робоча іскра в тому циліндрі, де відбувається такт стиснення суміші, а холоста іскра в тому, де здійснюється такт випуску. Оскільки струм в обмотках котушок системи постійний, виходить, що на першій свічці електрони рухаються від центрального електрода до бічного, а на другій - навпаки (від бічного до центрального).

Залежно від типу двигуна на ВАЗ 2110 можуть використовуватися два типи свічок запалювання. Так, для 8-клапанних двигунів застосовуються свічки типу А17ДВРМ, а для 16-клапанних двигунів - АУ17ДВРМ (тут розмір під ключ зменшено до 16 мм). При цьому відстань між електродами свічок всього близько 1,0-1,15 мм

Як ми вже відзначали вище, за керування запалюванням відповідає такий елемент, як контролер. Щоб найбільш точно управляти системою, контролер аналізує наступну інформацію:

температуру охолоджуючої рідини;
поточне положення та частоту обертання колінвала;
наявність детонації;
витрата повітря (навантаження двигуна).

Аналіз положення колінвала здійснюється за допомогою спеціального датчика, який передає інформацію на контролер. Тільки після цього розраховується послідовність спрацьовування котушок модуля запалювання

Схема безконтактної системи запалювання

безконтактний датчик
датчик розподільник
свічки запалювання
комутатор
котушка запалювання
монтажний блок
реле запалювання
вимикач запалювання

Принцип роботи безконтактної системи запалювання

При повороті ключа запалювання струм від акумуляторної батареї подається на монтажний блок.
З монтажного блоку струм низької напруги розподіляється між котушкою запалювання, стартером та іншими електроприладами.
Стартер прокручує двигун, одночасно від датчика імпульсів з двигуна надходить сигнал на транзисторний комутатор.
Транзисторний комутатор перериває струм на первинній обмотці котушки запалювання, що створює струм високої напруги на вторинній обмотці.
Струм високої напруги надходить на центральну клему котушки запалювання і надходить на розподільник запалювання.
Залежно від положення колінвала струм високої напруги попадає по дротах високої напруги до відповідної свічці запалювання.
Струм створює іскровий розряд, який запалює паливну суміш

Залежно від оборотів колінвала регулюється кут запалювання відцентровим регулятором.

Тема: Система освітлення і сигналізації

Сучасний автомобіль включає в себе цілий комплекс освітлювальних приладів, які в сукупності складають систему освітлення. У число її головних завдань входить:

освітлення проїжджої частини та узбіччя;
додаткове освітлення дороги під час туману, дощу, снігопаду;
інформування інших водіїв про виконувані маневри;
Попередження про гальмуванні;
інформування про габарити машини;
попередження про виниклу поломки, в результаті якої автомобіль створює перешкоду на проїзній частині;
забезпечення читаності реєстраційного знака у вечірній і нічний час;
освітлення салону, підкапотного простору та багажника.

ОСНОВНІ ЕЛЕМЕНТИ СИСТЕМИ

Всі елементи системи освітлення можна розділити на дві основні категорії:

зовнішні;
внутрішні.

ЗОВНІШНІ ЕЛЕМЕНТИ

Зовнішні елементи автомобільної оптики забезпечують освітлення дороги і інформування інших водіїв. До числа таких приладів відносяться:

фари ближнього і дальнього світла;
протитуманні фари;
покажчики поворотів;
задні блок-фари;
габаритні вогні;
освітлювачі номерного знака.

ПЕРЕДНІ ФАРИ

Передні фари сучасних автомобілів складаються з цілого комплексу елементів:

ближнього і дальнього світла;
денних ходових вогнів;
габаритних вогнів.

Найчастіше вони розташовані в єдиному корпусі. Також в передні фари багатьох автомобілів встановлюють поворотники.

Будь-яка машина комплектується двома передніми фарами, які розташовуються симетрично на правій і лівій частинах кузова.

У вечірній і нічний час для освітлення дороги використовується ближнє світло. Завдяки асиметричності світлових пучків, він додатково забезпечує освітлення узбіччя дороги. За умови правильного регулювання фар таке світло не доставляє дискомфорту водіям зустрічних автомобілів.

Дальнє світло відрізняється більшою інтенсивністю. Його використання допомагає вихоплювати з темряви велику зону дорожнього полотна. Однак використовувати дальнє світло допустимо тільки при відсутності зустрічного потоку. В іншому випадку фари будуть засліплювати інших водіїв.

ГАБАРИТНІ ВОГНІ

Для того щоб інші водії могли оцінити габарити машини, в системі освітлення передбачені габаритні вогні. Вони використовуються і в момент зупинки або стоянки машини. Розташовуються габарити як в передніх, так і в задніх фарах.

ПОВОРОТНИКИ

Поворотники - основний інструмент попередження про виконання маневру. Вони використовуються при повороті і розвороті, перестроюванні або обгоні, з'їзді на узбіччя і при подальшому початку руху.

Встановлюватися дані елементи можуть як в передні і задні фари, так і окремо від них. Часто на бічних елементах кузова і дзеркалах заднього виду розміщуються дублюючі прилади. Всі вони мають насичений жовто-оранжевий колір і працюють синхронно в режимі миготіння. Автомобілі, призначені для американського ринку, мають червоний колір поворотников.

ДЕННІ ХОДОВІ ВОГНІ

Денні ходові вогні з'явилися в системі освітлення автомобіля порівняно недавно, тому вони є не в кожному транспортному засобі. Від габаритів ДХВ відрізняються більш інтенсивним світлом.

ПРОТИТУМАННІ ФАРИ

Цей вид автомобільної оптики застосовується в умовах поганої видимості: під час туману, дощу або снігу. Широкий світловий промінь з усіченої частиною не відбивається від атмосферних опадів і не засліплює водія під час руху. У той же час ВТФ забезпечують достатнє освітлення дорожнього полотна.

Противотуманки встановлюються не тільки на передній, а й на задній частині кузова. Втім, дані освітлювальні елементи не є обов'язковими, тому на багатьох моделях машини ВТФ можуть бути відсутні зовсім.

ЗАДНІ БЛОК-ФАРИ

Задні автомобільні фари також встановлюються на автомобіль парно і включають в себе кілька елементів. Найбільш прості варіанти задніх фар складаються з стоп-сигналу і габаритних вогнів. У багатьох моделях в блок також входять поворотники і ліхтар заднього ходу, рідше - задні протитуманні фари.

Основним елементом освітлювальної системи в задній частині є стоп-сигнали, що інформують про гальмування або зниження швидкості автомобіля. Для більшої надійності елементи можуть дублюватися на спойлері або на задньому склі транспортного засобу.

Також не менш важливими є ліхтарі заднього ходу. Вони виконують функції освітлення і попередження інших водіїв про початок руху машини назад.

ВНУТРІШНІ ЕЛЕМЕНТИ ОСВІТЛЮВАЛЬНОЇ СИСТЕМИ

Внутрішні елементи відповідають за висвітлення в салоні і багажнику транспортного засобу. У систему входять:

лампи в салоні автомобіля;
підсвічування багажника;
лампи освітлення приладової панелі;
лампа в бардачку;
габаритні вогні в дверях.

Освітлення салону, багажника і простору під капотом (при наявності) забезпечує додатковий комфорт водія в темну пору.

Підсвічування приладової панелі необхідна для більш легкого зчитування інформації при русі в темряві.

Габаритні вогні в дверях необхідні для інформування інших учасників дорожнього руху про зміну габаритів автомобіля при відкритих дверях.

ЯК ВІДБУВАЄТЬСЯ УПРАВЛІННЯ СИСТЕМОЮ ОСВІТЛЕННЯ

Управління всіма приладів освітлення водій здійснює з салону транспортного засобу за допомогою спеціальних перемикачів.

Включення ближнього і дальнього світла, протитуманних фар і габаритів в більшості моделей машин здійснюється за допомогою підрульового перемикача або клавіші на панелі приладів:

перше положення перемикача - всі прилади вимкнені;
друге положення - включаються габарити;
третє положення - загоряється ближнє світло фар.

Також перемикач, розміщений з лівого боку під кермом, забезпечує зміну ближнього і дальнього світла в передніх фарах.

При наявності противотуманок на перемикачі може бути встановлена додаткова секція, яка регулює включення і виключення ВТФ. Також управління може відбуватися за допомогою окремої клавіші.

Комбінований перемикач використовується і для введення в дію правого і лівого поворотів. Але при цьому аварійна сигналізація включається за допомогою окремої клавіші, що знаходиться на приладовій панелі.

Багато елементів системи освітлення загоряються автоматично при виконанні певних дій з боку водія:

стоп-сигнали - при натисканні на педаль гальма;
ліхтар заднього ходу - при включенні задньої передачі;
прилади освітлення багажника і бардачка - при їх відкритті;
підсвічування ніг водія і габарити в дверях - при відкритті дверей.

АВТОМАТИЧНІ СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ ОСВІТЛЕННЯМ

У міру розвитку технологій автомобілебудування також впроваджуються додаткові функції автоматичного керування освітлювальними приладами:

включення ближнього світла;
активне головне освітлення;
адаптивне освітлення;
корекція головного освітлення;
управління дальнім світлом.

Всі перераховані системи регулюються в автоматичному режимі на основі даних, що зчитуються спеціальними датчиками при зміні дорожньої обстановки і умов руху.

Комплекс елементів, що входять в систему освітлення автомобіля, призначений для забезпечення безпеки водія, його пасажирів та інших водіїв. Без освітлювальних приладів поїздка на автомобілі у вечірній і нічний час недопустима. Постійно вдосконалюючись, система освітлення забезпечує необхідні комфорт і безпеку під час вечірніх і нічних поїздок, а також при переміщенні в умовах недостатньої видимості.