Studiind această temă, veți fi capabili:
1. să diferențiezi sistemele electrice şi electronice auto după destinaţie şi clasificare;
2. să descrii cerinţele tehnico-funcţionale specifice ale echipamentului electric şi electronic al automobilelor.
Echipamentul electric şi electronic al automobilelor cuprinde totalitatea aparatelor şi dispozitivelor electrice și electronice având drept scop alimentarea cu energie electrică, la o tensiune de lucru aproape constantă, a receptoarelor şi consumatorilor automobilului, atât în timpul rulării cât şi în timpul staționării acestuia.
Cu ajutorul echipamentului electric și electronic auto se asigură:
pornirea şi funcţionarea motorului;
sporirea siguranței în circulație şi a gradului de confort în timpul conducerii, prin condiționarea şi încălzirea aerului;
monitorizarea funcționării sau semnalizarea unor defecțiuni (avarii), la diferite sisteme electrice;
semnalizarea optică şi acustică exterioară;
iluminarea optimă a drumului pe timp de noapte;
alte cerințe care ușurează conducerea automobilului la orice regim de lucru şi în orice condiții climatice.
Echipamentul electric și electronic auto poate fi clasificat în mai multe categorii în funcție de rolul lor. Iată o clasificare generală:
Sistemul de alimentare cu energie electrică − furnizează energia electrică necesară consumatorilor de pe automobil. El cuprinde un generator electric (alternator) antrenat de motorul automobilului şi bateria de acumulatoare (Figura 1).
Figura 1. Componentele sistemului de alimentare cu energie electrică
Sistemul de pornire − servește la pornirea motoarelor cu ardere internă. Pornirea se realizează cu ajutorul unui motor electric numit demaror, prevăzut cu un dispozitiv pentru cuplarea şi decuplarea pinionului demarorului cu coroana dinţată a volantului (Figura 2).
Figura 2. Componentul principal al sistemului de pornire
Sistemul de aprindere − produce scânteile electrice la momente bine determinate, necesare aprinderii amestecului carburant din cilindrii motoarelor cu aprindere prin scânteie (Figura 3). Cele mai răspândite sunt sistemele de aprindere de la baterie, care cuprind: bobina de inducție, ruptor-distribuitor sau traductor distribuitor, fire electrice de înaltă şi joasă tensiune, bujiile şi comutatorul cheii de contact, care face comutarea a mai multor circuite sau sisteme.
Sistemul de iluminare şi semnalizare (avertizare) optică şi acustică (Figura 4) − are rolul de a asigura iluminarea drumului, de a semnala prezența automobilului şi de a arăta intenția de efectuare a anumitor manevre (depășiri, frânări etc.), în scopul evitării producerii accidentelor. De asemenea, asigură iluminatul în interiorul automobilului, precum şi avertizarea optică şi acustică la bordul automobilului.
Figura 3. Componentele sistemului de aprindere
Figura 4. Componentele sistemului de iluminare şi semnalizare optică şi acustică
Sistemele auxiliare − îndeplinesc diferite roluri în scopul uşurării conducerii automobilului şi măririi gradului de confort. Astfel, pentru asigurarea vizibilităţii necesare la conducere se folosesc ştergătoarele de parbriz și electropompele pentru spălat parbrizul și luneta. Pentru aerisire şi dezaburirea geamurilor se folosesc sisteme de aer condiționat (climatizare). La fel, aici fac parte și mecanismele pentru ridicarea şi coborârea geamurilor, blocarea uşilor, etc. Pentru mărirea gradului de confort se utilizează sistemul multimedia, ceasul electric, bricheta electrică, frigiderul electric, etc.
·
Aparatele și martorii de bord (Figura 5) − servesc pentru măsurarea şi controlul diferiților parametri ai funcționării motorului şi automobilului. De obicei se folosesc următoarele aparate de bord: indicatorul pentru temperatura lichidului de răcire al motorului, indicatorul pentru presiunea uleiului din circuitul de ungere al motorului, indicatorul pentru nivelul combustibilului din rezervor, vitezometrul, odometru, tahometrul, etc.
Dispozitive pentru comutarea și protecția circuitelor electrice. Toate sistemele și dispozitivele menționate mai sus cuprind dispozitive pentru comutarea și protecția circuitelor electrice (Figura 6), cum ar fi: cablaje electrice, conectori electrici, terminale electrice, siguranțe fuzibile, relee, întrerupătoare şi comutatoare, etc.
Figura 5. Panoul de bord
Figura 6. Cablajul electric al unui automobil
După tensiune în reţeaua de bord echipamentul electric și electronic auto poate fi cu:
6 V - această tensiune a rețelei de la bord a fost în unele automobile, eliberate până la mijlocul secolului al XX-lea. În prezent, rețeaua de bord cu această tensiune este utilizată numai pe motociclete;
12 V – în prezent este utilizat pe toate autoturismele;
24 V - utilizat la camioane grele şi autobuze. La camioanele ușoare, tensiunea rețelei de la bord poate fi utilizată atât pe 12 volți, cât și pe 24 volți.
De asemenea, există sisteme la care echipamentul electric a autocamionului este alimentat cu curent continuu de 24 V, iar remorca sau semiremorca sunt alimentate cu 12V printr-un divizor de tensiune.
2.2 Cerințele tehnico-funcţionale specifice ale echipamentului electric şi electronic al automobilelor
Componentele sistemelor electrice auto trebuie să îndeplinească anumite cerințe tehnico-funcționale pentru a asigura funcționarea corespunzătoare a automobilului. Iată câteva dintre aceste cerințe:
Stabilitate electrică: Componentele trebuie să fie proiectate pentru a funcționa în mod stabil în condiții variate de tensiune și curent electric.
Rezistență la temperatură: Ele trebuie să poată funcționa la temperaturi extreme, atât în condiții de frig intens cât și de căldură excesivă.
Durabilitate: Componentele trebuie să fie robuste și să reziste la uzură și deteriorare în timpul utilizării normale a automobilului.
Compatibilitate electromagnetică (EMC): Pentru a evita interferențele electromagnetice care ar putea afecta funcționarea altor sisteme electronice sau a echipamentelor radio, componente precum cablurile și conectorii trebuie să fie proiectate în conformitate cu standardele EMC.
Eficiență energetică: Componentele trebuie să fie proiectate pentru a minimiza pierderile de energie și a maximiza eficiența sistemului electric al automobilului.
Toleranță la vibrații: Deoarece automobilele sunt supuse vibrațiilor și șocurilor în timpul condusului, componentele trebuie să fie capabile să reziste la acest stres mecanic și să rămână funcționale.
Rezistență la umiditate și coroziune: Componentele expuse la medii umede sau la condiții de drum sărate trebuie să fie protejate împotriva coroziunii și a deteriorării cauzate de umiditate.
Facilitate de instalare și întreținere: Componentele trebuie să fie proiectate pentru o instalare ușoară și pentru a permite accesul facil pentru întreținere și reparații ulterioare.
Conformitate cu standardele și reglementările: Componentele trebuie să respecte standardele și reglementările relevante, inclusiv cele referitoare la siguranța electrică, EMC și protecția mediului înconjurător.
Întrebări de autoevaluare
1. Care este rolul echipamentului electric și electronic al automobilului?
2. Cum se clasifică echipamentul electric și electronic auto în funcție de categorii și rolul acestora?
3. Cum se clasifică echipamentul electric și electronic auto în funcție de tensiunea rețelei de bord?
4. Care sunt cerințe tehnico-funcționale față de componentele sistemelor electrice auto?