История электротехники
Шрифт:
Можно отметить, что почти за 70 лет эксплуатации легковых автомобилей заметного роста емкости их аккумуляторных батарей не произошло.
Альтернативой кислотной батареи является щелочная. На заре развития автомобиля у нее было много сторонников, особенно во Франции, но высокое внутреннее сопротивление этой батареи в то время не позволило ее применить на автомобилях. Серийное производство таких батарей появилось только в последнее время.
Первый электростартерный пуск появился на автомобилях «Кадиллак» в 1912 г. Он осуществлялся от стартер-генератора фирмы «Делько». В 1916 г. на автомобиле «Паккард» стартер и генератор были разделены, и в дальнейшем стартер сформировался в виде отдельной электрической
В последние годы стартеры традиционной конструкции замещаются стартерами со встроенным промежуточным редуктором (планетарным или классическим).
8.3.4. СИСТЕМЫ ОСВЕЩЕНИЯ И СВЕТОВОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ
Впервые головной электрический свет на автомобиле появился в 1898 г.
Изобретение в 1913 г. газонаполненной электрической лампы со спиральной нитью, обладающей высокой габаритной яркостью, открыло дорогу применению фар с электрическим источником света. Но только с 1925 г. практически все автомобили стали выпускаться с электрическим освещением.
Головные фары автомобиля должны хорошо освещать дорогу на возможно большем расстоянии, но не ослеплять встречного водителя. Первая задача решена применением прожекторного способа образования светового луча — помещением нити накала лампы в фокус параболоидного отражателя. Решение второй задачи прошло множество этапов, пока в 1924 г. в Европе не была изобретена фара с двухнитевой лампой, существующая с некоторыми усовершенствованиями и поныне. Нить дальнего света лампы европейской фары помещена в фокус отражателя, а ближнего света выдвинута вперед и чуть выше световой оси. При переходе на ближний свет лучи падают только перед автомобилем. Под нитью расположен экран, не позволяющий лучам с нижней части отражателя попадать в глаза водителя встречного автомобиля. В США двухнитевая лампа появилась чуть позже, чем в Европе, в ней экран отсутствует, а нить ближнего света расположена выше и левее нити дальнего света. С 1939 г. в США лампа заменена лампой-фарой.
До 1968 г. в. СССР применялась американская система фар, позднее — европейская.
С начала 60-х годов в Европе сначала в дополнительных фарах (противотуманных, прожекторах) появились галогенные однонитевые лампы HI, H3. Фирма «Сев-Маршал» (Франция) утверждает, что она первая применила фары с галогенной лампой на автомобильных гонках 1962 г. С середины 60-х годов галогенные лампы стали применяться в четырехфарных системах. С 1971 г. фирмы «Филипс» и «Осрам» начали выпуск фар с двухнитевой лампой Н4. Отечественные унифицированные фары ФГ152 для грузовых автомобилей (лампа H1) и легковых 11.3743 (лампа Н3) освоены производством в 70-х годах. В последнее время в фарах появился дневной свет.
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
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.