Коммутационная аппаратура автомобиля это

Коммутационная аппаратура автомобиля это

Коммутационная аппаратура электрооборудования автомобилей включает в себя большое количество различного типа выключателей и переключателей. Отличаются они типом привода контактного узла и характером взаимодействия контактов. Контакты бывают скользящие и размыкающие.

Наиболее типичными представителями коммутационных устройств являются выключатели с приводом от замкового устройства — замки-выключатели. Они являются основным коммутационным устройством на автомобиле и обеспечивают включение первичной цепи системы зажигания, контрольно-измерительных приборов, стартера, электродвигателя стеклоочистителя, радиоприемника и других устройств. На автомобилях с карбюраторным двигателем замок-выключатель называют выключателем зажигания, а на автомобилях с дизелем — выключателем приборов и стартера. В замках-выключателях применяются скользящие размыкающие контакты.

Замки-выключатели ВКЗЗО и ВК350 имеют аналогичное устройство.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

В корпусе закреплена пластмассовая панель, имеющая выводы AM, КЗ, ПР и СТ. К выводу AM присоединяется провод от положительного вывода аккумуляторной батареи, к выводу КЗ — цепь первичной обмотки катушки зажигания, к выводу СТ — цепь управления стартером, к выводу ПР — цепь питания контрольно-измерительных приборов, радиоприемника и некоторые другие потребители. Выводы КЗ, ПР и СТ соединены с пружинящими контактами. Вывод AM соединен с контактной пластиной, поводки которой входят в прорези пластмассового ротора. С другой стороны ротор соединен с хвостовиком цилиндра, продольное перемещение которого в корпусе ограничено стопорным кольцом. Пружина ротора, обеспечивающая повороту ротора противодействующее усилие, упирается в кольцо. Шарики под действием пружины входят в лунки на корпусе, обеспечивая фиксацию ротора в определенных положениях при повороте. Гайкой осуществляется крепление замка-выключателя. Ключом, который вводится в определенной конфигурации прорезь цилиндра, осуществляется поворот цилиндра, а вместе с ним и ротора с контактной пластиной.

При вынутом из прорези ключе запирающие пластины, находясь в замочном пазе корпуса, стопорят от поворота цилиндр.

При установке ключа в прорезь запирающие пластины выходят из замочного паза корпуса, что позволяет поворотом ключа соединять в определенных положениях пластину (вывод AM) через пружинящие контакты с выводами КЗ, СТ, ПР. Механизм замка-выключателя может быть установлен в три фиксируемых положения и одно нефиксируемое. В одном фиксируемом положении (нейтральном) пластина находится в таком положении (рис. 1, в), что вывод AM не соединен с другими выводами. При повороте ключа по часовой стрелке в первое (фиксируемое) от нейтрального положение вывод AM через пластину и контакты соединяется с выводами КЗ и ПР. При дальнейшем повороте ключа по часовой стрелке механизм устанавливается в нефиксируемое положение, при котором вывод AM соединяется с выводами КЗ и СТ. Если в этом положении снять усилие с ключа, механизм под действием пружины возвращается в предшествующее фиксируемое положение. При повороте ключа против часовой стрелки от нейтрального положения механизм устанавливается в фиксируемое положение, при котором вывод AM соединяется с выводом ПР. В этом положении обеспечивается питание потребителей (например, радиоприемника) при стоянке автомобиля.

В последнее время широко применяются замки-выключатели, которые, кроме основных функций, выполняют роль противоугонного устройства. Панель с выводами крепится в корпусе стопорным кольцом. Коммутация выводов осуществляется контактным устройством с контактами.

Противоугонное устройство срабатывает в определенном положении механизма при вынутом из замка ключе. При этом запорный стержень 5 под действием пружины 7 входит в паз вала рулевого механизма, обеспечивая его запирание. Выступ 6 обеспечивает правильную ориентацию замка-вычислителя при его установке.

Выводы рассматриваемых замков-выключателей обычно имеют цифровые обозначения. К выводам «30» и «30/1» подключаются источники питания, к выводу «15» — система зажигания, к выводу «50» — цепь включения стартера, к выводу «75» — приборы, дополнительное оборудование. Вывод «16» свободный, на нем появляется питание только в период пуска.

На схемах соединений замки-выключатели изображаются без раскрытия внутренней схемы коммутации. На принципиальных схемах используются графические изображения, по которым можно определить схему соединения выводов при различных положениях механизма. Аналогично изображаются и другие выключатели со сложной схемой коммутации.

Центральный переключатель света представляет собой конструкцию со скользящими контактами. В корпусе переключателя расположена каретка, которая посредством штока может перемещаться, зажимая три фиксированных положения. Фиксация положения каретки осуществляется шариком. На каретке расположена контактная пластина, которая посредством пружин поджимается к текстолитовой пластине, в которой установлены контакты, соединенные с выводами. В каждом положении пластиной замыкаются определенные контакты. Некоторые переключатели соединяются с источниками питания через термобиметаллический предохранитель. Выпускаются центральные переключатели с самыми различными схемами коммутации.

Ножной переключатель света также является примером применения скользящих контактов. Он состоит из корпуса, в котором установлен шток с плунжером и пружиной. На карболитовом основании установлены три полусферических контакта, соединенные с тремя наружными выводами. На оси установлены звездочка и изоляционный диск с контактной пластиной. Контактная пластина поджимается к контактам пружиной. Один из выводов присоединяется к источникам питания, другой — к нити ближнего света, третий — к нити дальнего света.

В исходном положении контактная пластина соединяет два контакта: контакт, к которому подводится питание, и один из контактов, например, соединенный с нитью ближнего света. При нажатии на плунжер шток поворачивает на оси звездочку, которая увлекает вместе с собой изоляционный диск с контактной пластиной. В результате контактная пластина размыкает питающий контакт с контактом ближнего света и соединяет его с контактом дальнего света. При отпускании плунжера он вместе со штоком возвращается в исходное положение. При последующем нажатии на плунжер вновь замыкаются контакты, соединенные с источниками питания и нитью ближнего света.

По типу привода на автомобилях применяются самые различные контактные устройства: перекидные, кнопочные, клавишные, гидравлические, пневматические.

Переключатели клавишного типа практически находят применение на всех современных автомобилях. Они монтируются либо раздельно, либо блочно. Выпускаются клавишные переключатели в двух исполнениях: с самовозвратом клавиши и с принудительным возвратом клавиши.

Переключатель с самовозвратом клавиши состоит из основания, в котором закреплены неподвижные контакты вместе со штекерными выводами. Подвижной контакт имеет форму мостика. К основанию защелками крепится корпус, в котором на оси установлена клавиша. Клавиша поджимает подвижной контакт к неподвижным посредством толкателя, на который давит пружина, расположенная в корпусе клавиши. При нажатии на клавишу толкатель, выдвигаясь под действием пружины наружу, изменяет положение подвижного мостикового контакта. Подвижной контакт в результате переключается на другие неподвижные контакты. Возврат клавиши в исходное положение после ее отпускания осуществляется подпружиненным штоком.

Переключатель с принудительным возвратом не имеет механизма возврата. В некоторых конструкциях устанавливается лампа подсветки, горение которой свидетельствует о рабочем положении переключателя.

В схемах различных систем электрооборудования широко используются электромагнитные реле с достаточно простым устройством. Их применение преследует две цели. Благодаря реле разгружаются цепи управления устройств электрооборудования и уменьшается падение напряжения в подводящих цепях. Чаще всего реле устанавливаются отдельно друг от друга.

В последнее время на новых автомобилях электромагнитные реле вместе с предохранителями и другими элементами монтируются в единый узел, который называется монтажным блоком. Через монтажный блок обеспечивается соединение проводов двигательного отсека с проводами в салоне автомобиля. Присоединение проводов с той и другой стороны к блоку осуществляется штекерными разъемами. Внутри блока ток протекает по токоведущим дорожкам печатных плат.

Источник

Устройство автомобилей

Коммутационная аппаратура

К коммутационной и защитной аппаратуре систем электрооборудования автомобиля относятся выключатели, переключатели, реле, контакторы, электромагниты, предохранители, панели соединительные, разъемные соединения, розетки и вилки.

Коммутационная аппаратура, связывающая электропотребители и бортовую сеть, и делится на коммутационную аппаратуру прямого действия (выключатели, переключатели, кнопки и т. п.) и аппаратуру дистанционного действия (реле, контакторы).

Аппаратура прямого действия может объединяться в комбинированные многофункциональные устройства. Отличаются они типом привода контактного узла и характером взаимодействия контактов. Контакты бывают скользящие и размыкающие.

По конструктивному исполнению выключатели и переключатели делятся на поворотные, в том числе со съемным ключом, а также кнопочные, клавишные и рычажные (тумблеры и рубильники).

Поворотные конструкции переключателей применяются в замках-выключателях зажигания, выключателях наружного освещения, подрулевых переключателях указателей поворота, фонарях заднего хода, а в некоторых случаях для фар головного света и радиоприемниках.

Замок-выключатель или замок зажигания

Замок-выключатель является основным коммутационным устройством на автомобиле и обеспечивает включение первичной цепи системы зажигания (в автомобилях с бензиновыми или газовыми двигателями), контрольно-измерительных приборов, стартера, электродвигателя стеклоочистителя, радиоприемника и других устройств.
На автомобилях с бензиновыми или газовыми двигателями замок-выключатель обычно называют замком зажигания, а на дизельных автомобилях – выключателем приборов и стартера.

Автомобильные замки-выключатели (замки зажигания) бывают разной конструкции и в зависимости от функционального назначения могут быть трех- или четырехпозиционными, с блокировкой и без блокировки рулевого колеса, с ключом и без ключа. Кроме того, они могут выполнять и специфические функции, например, оповещать водителя, когда он покидает машину, об оставленном в замке ключе, предохранять стартер от случайного включения при работающем двигателе и т. п.
Принципиальное устройство всех замков-выключателей зажигания примерно одинаковое, независимо от сложности конструкции.

Основой выключателя является контактный узел выключателя зажигания с оборудованным противоугонным устройством, блокировкой от повторного включения стартера и сигнализацией об оставленном ключе зажигания. В таком случае повторное включение стартера возможно лишь после возврата выключателя в нулевое положение.
В замках-выключателях применяются скользящие размыкающие контакты.

На рис. 1 приведен замок-выключатель ВК330, устанавливаемый на многих марках и моделях отечественных автомобилей – «УАЗ», «ГАЗ», «Москвич» и других.

Рис. 1. Замок-выключатель ВК330: 1 – пластина; 2 – контакт; 3, 12 – пружины; 4 – хвостовик; 5, 10 – кольцо; 6 – стопорное кольцо; 7 – гайка; 8 – ключ; 9 – корпус; 11 – ротор; 13 – шарик; 14 – пластмассовая панель; 15 – поводки

В корпусе 9 закреплена пластмассовая панель 14, имеющая выводы АМ, КЭ, ПР и СТ.
К выводу АМ присоединяется провод от положительного вывода аккумуляторной батареи, к выводу КЗ – цепь первичной обмотки катушки зажигания, к выводу СТ – цепь управления стартером, к выводу ПР – цепь питания контрольно-измерительных приборов, радиоприемника и некоторые другие потребители.
Выводы КЗ, ПР и СТ соединены пружинящими контактами 2.
Вывод АМ соединен с контактной пластиной 1, поводки 15 которой входят в прорези пластмассового ротора 11. С другой стороны ротор 11 соединен с хвостовиком 4 цилиндра, продольное перемещение которого в корпусе 9 ограничено стопорным кольцом 6.
Пружина 3 ротора, обеспечивающая противодействующее усилие, упирается в кольцо 10. Шарики 13 под действием пружины 12 входят в лунки на корпусе 9, фиксируя ротор 11 в определенных положениях при повороте.
Гайкой 7 осуществляется крепление замка-выключателя.
Ключом 8, который имеет определенную конфигурацию и вставляется в прорезь цилиндра, осуществляется поворот цилиндра, а вместе с ним и ротора 11 с контактной пластиной 1.

При вынутом из прорези ключе 8 запирающие пластины, находясь в замочном пазе корпуса 9, стопорят от поворота цилиндр. При установке ключа 8 в прорезь запирающие пластины выходят из замочного паза корпуса 9, что позволяет поворотом ключа соединять в определенных положениях пластину 1 (вывод АМ) через пружинящие контакты 2 с выводами КЗ, СТ, ПР.
Механизм замка-выключателя имеет три фиксируемых положения и одно нефиксированное.. В одном фиксируемом положении (нейтральном) пластина 1 занимает такое положение, что вывод АМ не соединяется с другими выводами. При повороте ключа по часовой стрелке в первое фиксируемое положение от нейтрального положения вывод АМ через пластину 1 и контакт 2 соединяется с выводами КЗ и ПР.

При дальнейшем повороте ключа по часовой стрелке механизм устанавливается в нефиксированное положение, при котором вывод АМ соединяется с выводами КЗ и СТ, включая цепь зажигания и стартера. Если в этом положении отпустить ключ, механизм под действием пружины 3 возвращается в предшествующее фиксированное положение, разрывая цепь стартера.

При повороте ключа против часовой стрелки от нейтрального положения механизм устанавливается в фиксированное положение, при котором вывод АМ соединяется с выводом ПР. В этом положении обеспечивается питание потребителей (например, радиоприемника) при стоянке автомобиля.

На автомобилях (особенно легковых) широко применяются замки-выключатели (рис. 2), которые кроме основных функций выполняют роль противоугонного устройства.
Панель 2 с выводами 1 крепится в корпусе 3 стопорным кольцом. Коммутация выводов осуществляется контактным устройством с контактами 4.

Рис. 2. Замок-выключатель ВК-347: 1 – вывод; 2 – панель; 3 – корпус; 4 – контакт; 5 – запорный стержень; 6 – выступ; 7 – пружина

Противоугонное устройство запирает колесо рулевого механизма при определенном положении вала рулевого колеса, если в замке-выключателе отсутствует ключ. В таком положении запорный стержень 5 под действием пружины 7 входит в специальный паз, выполненный на валу рулевого механизма, обеспечивая его запирание и делает невозможным поворот рулевого колеса.
Выступ 6 гарантирует правильную ориентацию замка-выключателя при его установке.

Включатели и переключатели

Выключатели предназначены для включения приборов освещения, световой сигнализации, тормозных сигналов, звуковых сигналов, электродвигателей отопителей и вентиляции, стартера, отключения массы аккумуляторной батареи, стеклоочистителей, включения зажигания, контрольных приборов.
Количество автомобильных выключателей по их назначению превышает три десятка, а общее количество выключателей разных типов, применяемых на автотранспортных средствах, с учетом их модификаций, приближается к сотне.

По конструктивным особенностям все выключатели можно подразделить на следующие типы:

Клавишные коммутационные устройства широко используются на автомобилях для управления подачей питания к различным потребителям. Клавишные включатели имеют два фиксированных положения, а клавишные переключатели – три фиксированных положения.

В конструкции, показанной на рис. 3, при нажатии клавиши пружинный толкатель перекидывает контактную пластину 3, замыкающую контакты.

Рис. 3. Клавишный переключатель 84.3709: 1 – клавиша; 2 – толкатель; 3 – контактная пластина; 4 – корпус; 5 – лампа подсветки

Ползунковые переключатели тоже широко используются в качестве коммутационных устройств автомобилей для управления различными потребителями электроэнергии. В конструкции ползункового переключателя (рис. 4) толкатель перемещает контактную пластину. При этом происходит самоочищение контактов. Падение напряжения на контактах выключателей и переключателей на должно превышать 0,1 В.

Рис. 4. Ползунковый переключатель: 1 – подвижный контакт; 2 – клавиша; 3 – корпус; 4 – лампа подсветки; 5 – перекидная пластина; 6 – подвижные контакты

Подрулевые переключатели имеют несколько отдельных контактных узлов, управляемых рукоятками. Переключатель наружного освещения и световой сигнализации управляет переключением фар с ближнего на дальний свет и обратно, указателями поворота, стояночными огнями.

Переключатель стеклоочистителя изменяет режим работы стеклоочистителя ветрового стекла: работа на большой или малой скорости, прерывистый режим, включение омывателя, а также включения стеклоочистителя заднего стекла и его омывателя. Положения выключателя могут быть фиксированными и нефиксированными, например, для омывателя ветрового стекла.

Конструкция кнопочных выключателей общепринятая. Нажатие кнопки переводит подвижный контакт из одного положения в другое. Кнопочный выключатель без фиксации замыкает контакты, которые отжимаются после отпускания кнопки пружиной.

В рукоятке элементов коммутационной аппаратуры прямого действия в ряде случаев встраиваются лампы со светофильтрами, цвет которых зависит от функционального назначения аппаратуры:
красный – предупреждает о необходимости принятия мер для предотвращения аварийной сигнализации;
оранжевый – указывает на необходимость для принятия мер для нормальной работы (некритическая ситуация);
зеленый – констатирует нормальную работу;
синий – оповещает о включенном дальнем свете и о том, что двигатель находится в холодном состоянии.
Лампы подсветки коммутационных устройств имеют оранжевый или синий цвет.

Условные обозначении, поясняющие функциональное назначение включаемого устройства, стандартизированы и имеют разную конфигурацию, позволяющую интуитивно понять, какой потребитель управляется данным включателем или переключателем.

Электромагнитные и электронные реле и контакторы

Некоторые устройства и приборы бортовой сети автомобилей потребляют значительный ток, который, протекая по маломощным контактам включателей и переключателей, управляемых вручную, вызывает подгорание контактов и их быстрый выход из строя. Для предотвращения этого явления в системах электрооборудования автомобилей применяются электромагнитные и электронные реле для защиты переключателей от перегрузок при коммутации большой силы тока (10. 25 А), а также в том случае, когда место коммутации находится далеко от места управления режимом выключения или переключения, применяют реле.

Реле представляет собой электромагнитный аппарат с одной или несколькими парами контактов, управляемых электромагнитом, потребляющим незначительной силы ток. В этом случае контакты выключателя или переключателя меньше изнашиваются, а в цепях управления могут быть применены провода меньшего сечения.

Реле применяют для включения стартера, сигналов, дальнего и ближнего света фар, электровентилятора в системе охлаждения двигателя (автомобили «ВАЗ» и др.), обогрева заднего стекла, отопителя, фароочистителей, отключения обмотки возбуждения генератора (автомобили «КамАЗ»). Реле используют также в схемах предпусковых подогревателей двигателя (автомобили «КамАЗ»).
Реле-прерыватели устанавливают в схемах контрольной лампы включения стояночной тормозной системы, указателях поворота, стеклоочистителя и т. д.
Срок службы в зависимости от напряжения реле составляет 25. 200 тыс. включений и 100. 300 тыс. км пробега автомобиля.

Рис. 5. Электромагнитное малогабаритное реле: 1 – обмотка; 2 – сердечник; 3 – ярмо; 4 – пружина; 5 – якорь; 6 – контакты; 7 – корпус

Современные реле отличаются малым содержанием серебра на контактах и могут иметь пластинчатые или витые пружины. Для установки на печатные платы выпускается специальная модификация реле, допускающая распайку ее выводов прямо на печатных платах.

Современные электронные реле, как правило, выполняются с использованием интегральных микросхем.
На рис. 6 приведена схема реле-прерывателя 493.3747 указателя поворота на микросхеме КР1055ГП1.

Рис. 6. Схема реле-прерывателя 493.3747 указателя поворотов

Для удобства обслуживания реле и предохранители современных автомобилей располагаются в едином блоке, представляющем собой центральное распределительное устройство, связанное со всеми элементами бортовой сети автомобиля посредством разъемов и проводов. Блоки отличаются друг от друга количеством и назначением входящих в них элементов.

Функциональные монтажные блоки объединяют в единое устройство. Так, например, функциональный блок 174.3722 (рис. 7), предназначенный для коммутации цепей, содержит блоки, реле наружного освещения и сигнализации, реле сигнализации, реле дополнительного электрооборудования, блок электроснабжения и блок полупроводниковых диодов.

Рис. 7. Монтажный блок (крышка снята): 1 – реле включения очистителей фар; 2 – реле времени работы омывателя заднего стекла; 3 – реле-прерыватель указателей поворота и аварийной сигнализации; 4 – реле стеклоочистителя; 5 – контактные перемычки реле контроля исправности ламп; 6 – реле включения обогрева заднего стекла; 7 – запасной предохранитель; 8 – реле включения дальнего света фар; 9 – реле включения ближнего света фар; 10 – предохранитель; 11 – реле включения электродвигателя вентилятора системы охлаждения двигателя; 12 – реле включения звукового сигнала

Для коммутации силовых цепей на грузовых автомобилях и автобусах применяются контакторы, отличающиеся от реле массивной контактной системой, рассчитанной на коммутацию значительной силы тока, двойным разрывом цепи, повышающим надежность работы устройства, а также наличием двух обмоток: втягивающей и удерживающей.

Выключатели «массы»

Наряду с контакторами применяют и дистанционные выключатели «массы» аккумуляторных батарей, предназначенные для коммутации силовых электрических цепей на грузовых автомобилях и автобусах. Такие выключатели могут быть предназначены для работы в бортовой цепи автомобилей 12 или 24 В, отличаясь лишь параметрами электромагнитной части конструкции. На рис. 8 представлена конструкция дистанционного выключателя «массы» автомобиля «КамАЗ».

Рис. 8. Дистанционный выключатель «массы» автомобилей марки «КамАЗ»: 1 – корпус; 2 – устройство ручного включения; 3 – якорь; 4 – шток; 5 – обмотка электромагнита; 6 – стопор; 7 – рычаг; 8 – контактное устройство

Выключатель «массы» при подаче электропитания на его обмотку втягивает якорь и через шток перемещает контактное устройство, замыкающее контакты. При замыкании фиксатор попадает в выемку рычага стопорного устройства, фиксируя контактное устройство в замкнутом положении.
После снятия напряжения с обмотки электромагнита при следующей подаче напряжения на обмотку шток действует на рычаг стопорного устройства, который, поворачиваясь, утапливает фиксатор, после чего пружина контактного устройства разрывает контакты.
Выключатель «массы» допускает и ручную коммутацию цепи нажатием через резиновый чехол на якорь электромагнита.

Источник