История электротехники - Коллектив авторов
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Наряду с прожекторами в фарах применяется проекторный способ получения светораспределения (эллипсоидный отражатель). Применяются также гомофокальные и бифокальные фары. Ряд японских фирм применяют в светосигнальных приборах вместо ламп светодиоды.
8.3.5. КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
Первоначально на автомобилях использовался только амперметр («Форд-АА», ГАЗ-АА, ЗИС-5). Затем появился измеритель уровня топлива (ГАЗ-М-1, ЗИС- 101). Рост измерительной аппаратуры стал наблюдаться на отечественных автомобилях только в послевоенное время («Победа» М20 и др.).
По конструкции контрольно-измерительные приборы существенно отличаются от используемых в промышленности, хотя используют те же принципы действия.
На автомобилях наиболее распространены реостатные, терморезистивные и биметаллические датчики. Для измерения давления используются мембраны. В приемниках сигналов от датчиков применяются магнитоэлектрическая, электромагнитная и импульсная системы. Наиболее распространены магнитоэлектрические логомеры, содержащие две соосные встречно включенные обмотки, в цепь одной из которых включен резистор датчика, и одну обмотку, расположенную перпендикулярно. Специфика автомобильных приборов — невысокая точность, стоимость и т.п. — накладывает отпечаток на их конструкцию. Например, вместо возвратных пружин в указателях часто используются противовесы или постоянные магниты. В спидометрах использован принцип заторможенного асинхронного двигателя.
Приборы обычно выпускаются объединенными в щиток или комбинацию приборов. Развитие электроники обусловливает переход к электронным приборным панелям с цифровой или аналоговой информацией, для которой используют катодно-люминесцентные индикаторы, жидкие кристаллы, светодиоды и т.д.
С применением бортового компьютера связан переход от контрольно-измерительных приборов к информационным системам, способным расширить информацию о состоянии узлов и агрегатов автомобиля, условиях движения автомобиля с выводом ее на дисплей и дублированием голосом.
8.3.6. ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И КОММУТАЦИОННАЯ АППАРАТУРА
Первым из электропотребителей, появившимся на автомобилях в 1908 г., был электросигнал, питающийся от сухих батарей. Сигналы, где колебания звукоизлучающей мембраны вызывались вращающимся храповиком, задевающим укрепленный на мембране зуб, существовали недолго и были заменены вибрационными, принцип работы которых сохранился до наших дней — это электромагнит, якорь которого связан со звукоизлучающей мембраной.
Первые автомобили «Форд» были оборудованы сигналами переменного тока, где колебания мембраны создавались электромагнитом, питающимся от первичной обмотки магнето. Сигналы такого типа некоторое время применялись на мотоциклах.
В 1930 г. автомобили повышенной комфортабельности из вспомогательного оборудования кроме сигнала имели лишь прикуриватель, телефон для переговоров с водителем, горелку для отопления и двигатель последовательного возбуждения стеклоочистки лобового стекла. Затем число элементов вспомогательного оборудования начало интенсивно расти. Этот процесс продолжается и поныне.
Конструкция электрического вспомогательного оборудования (стеклоочистителей, насосов, стеклоомывателей, вентиляторов, отопителей и т.п.) связана с приводными электродвигателями. В настоящее время наиболее распространены электродвигатели с возбуждением от постоянных магнитов.
На автомобилях «Форд-А» «Форд-АА» и соответственно ГАЗ-А и ГАЗ-АА из коммутационной аппаратуры использовались лишь выключатель зажигания, переключатель освещения, выключатель стоп-сигнала и выключатель стартера, расположенный непосредственно на нем. В автомобиле ГАЗ-М-1 добавилось реле сигнала, а переключатель света был разделен на ручной и ножной, ЗИС-101 был дополнительно оснащен тяговым реле стартера и кнопкой управления этим реле, включателем вентилятора отопителя, включателем сигнала заднего хода, ручным и дверным включателем плафона, а замок зажигания подключал к цепи питания указатель уровня топлива и кнопку стартера.
В настоящее время число элементов коммутационной аппаратуры достаточно велико и растет с ростом числа потребителей.
Коммутационная аппаратура: включатели, переключатели, кнопки, реле, контакторы — по конструкции идентична общепромышленным.
Защита цепей на первых автомобилях «Форд» и отечественных автомобилях вообще не производилась. На машине ГАЗ-М-1 плавкий предохранитель устанавливался один на цепь освещения. В настоящее время практически все цепи автомобиля защищены предохранителями, причем на японских автомобилях защита стоит даже на разрядной цепи аккумуляторной батареи.
8.3.7. ЭЛЕКТРОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Применение на автомобилях электроники началось в 30-х годах с ламповых радиоприемников. Однако все же развитие автоэлектроники связывают с транзистором, изобретенным в 1948 г., и особенно с появлением интегральных схем в 1958 г. Эра применения полупроводников началась с выпрямительных диодов генератора на автомобилях «Крайслер» (1960 г.). После этого автотракторное электрооборудование и электроника тесно переплелись — нет ни одной системы электрооборудования, где бы не применялись полупроводниковые элементы.
Новый этап развития электроники, продолжающийся и в настоящее время, наступил с применением в 1977 г. фирмой «Дженерал моторc» (изготовитель «Делько Реми») микропроцессора (система MISAR), а также с появлением ранее не применявшихся на автомобиле датчиков.
Возникли или перешли на новый качественный уровень следующие системы:
система управления двигателем (впрыскивание топлива, экономайзеры принудительного холостого хода и т.п.);
системы, повышающие безопасность движения (антиблокировочные устройства тормозов, управление подвеской и т.п.);
системы, облегчающие вождение автомобиля (автоматическое управление трансмиссией, система управления скоростью движения);
система комфорта;
навигационные системы.
Кроме перечисленных выше систем на автомобилях находит применение мультиплексная система связи, передающая несколько сигналов по одному информационному проводу и позволяющая упростить бортовую цепь автомобиля.
8.3.8. ТЯГОВЫЕ ЭЛЕКРОПРИВОДЫ БОЛЬШЕГРУЗНЫХ КАРЬЕРНЫХ АВТОСАМОСВАЛОВ БЕЛАЗ
Разработку и выпуск тягового электрооборудования для самосвалов БелАЗ осуществляет АЭК «Динамо».
Первые комплекты тягового электропривода для карьерных автосамосвалов БелАЗ были разработаны в 1976 г. При этом тяговый электропривод включал в себя тяговый генератор постоянного тока ГПА-600 (мощностью 630 кВт, частотой вращения 1500 об/мин), два тяговых электродвигателя ДК-717 мощностью 300 кВт каждый (в тяговом режиме они подключены параллельно к зажимам тягового генератора). Для возбуждения тягового генератора использовался генератор постоянного тока небольшой мощности независимого возбуждения. Система автоматического регулирования его возбуждения базировалась на использовании магнитного усилителя и электромагнитных датчиков постоянного тока. В силовой цепи использовались электропневматические контакторы.
На базе тягового электропривода автосамосвала грузоподъемностью 75 т в последующем был создан автосамосвал БелАЗ грузоподъемностью 110 т. При этом для обеспечения эффективного электрического торможения при движении автосамосвала с грузом вниз были разработаны специальные блоки вентилируемых тормозных резисторов УВТР 2x600.
В 1982 г. было начато производство автосамосвалов БелАЗ грузоподъемностью 180 т, на которых силовая цепь тягового электропривода состояла из тягового синхронного генератора мощностью 1400 кВт, неуправляемого выпрямителя, двух тяговых электродвигателей последовательного возбуждения, подключаемых параллельно к зажимам неуправляемого выпрямителя. В силовой цепи самосвала использовались линейные и тормозные контакторы с электропневматическим приводом, блоки обдуваемых тормозных резисторов и другая аппаратура. Система автоматического регулирования была выполнена с использованием магнитополупроводниковых элементов. Регулирование возбуждения главного генератора осуществлялось от вспомогательного синхронного генератора через трехфазный полупроводниковый выпрямитель.
В 1992 г. был создан опытный образец автосамосвала БелАЗ грузоподъемностью 280 т с колесной формулой 4x4, т.е. все колеса автосамосвала имеют тяговые электродвигатели. При этом каждая пара электродвигателей соединена последовательно и подключена к зажимам своего силового выпрямителя. Автосамосвал прошел цикл испытаний в объединении «Якут-уголь», но промышленный выпуск указанной модификации не осуществлялся.
