Карта сайта
К сожалению, запрашиваемая страница не найдена.
Воспользуйтесь поиском или картой сайта:
|
|
Cистема электрооборудования автомобиля
Электрооборудование автомобиля или его бортовая сеть включает в себя комплекс компонентов.
Источники тока
Рассматривая виды электрооборудования автомобилей, важно остановиться на источниках тока – аккумуляторной батарее (АКБ) и генераторе.
АКБ
АКБ – это устройство, которое используется для решения следующих задач:
- Питания потребителей электрическим током (подачи электричества в бортовую сеть) – в дополнение к генератору при включенном двигателе или при выключенном двигателе.
- Питания стартера.
На практике АКБ может помогать при запуске двигателя, питании электроэнергией фар, дворников, усилителя руля, участвовать в работе устройств, отвечающих за подогрев стекол и сидений, включение системы безопасности, аудиосистемы, GPS-навигации, климатической установки.
Батарея расположена в моторном отсеке автомобиля и крепится на специальной полке. Устройство АКБ объединяет несколько секций (аккумуляторных банок).
Они представляют собой устройство для накопления энергии с целью её последующего использования. Состоят из блоков положительных и отрицательных электродов, которые подсоединяются к полюсному мосту через ушко.
На современном транспорте устанавливаются самые разные АКБ. Но в основе всех АКБ – взаимодействие металлов и жидкости или металла и геля (желе). Эта реакция возникает при замыкании контактов отрицательных и положительных пластин.
У популярных свинцово-кислотных аккумуляторов – положительно заряженные пластины сделаны из свинца, а отрицательно заряженные – из оксида свинца. В гелевых аккумуляторах также содержится силикагель из растворов кремниевых кислот (nSiO2·mh3O).
Достоинство гелевых аккумуляторов – высокий пусковой ток, минимизация рисков работы при поврежденном корпусе, длительный срок эксплуатации.
Зато у моделей, где металл взаимодействует с жидкостью, – более сильное противостояние риску перезаряду и более приемлемая стоимость.
Также ощутима большая стойкость АКБ с жидкой средой к низким температурам.
Исключение – гелевые АКБ, изготовленные по технологии AGM (между пластинами дополнительно прокладывается стекловолокно).
Появившийся позднее свинцово-литиевых АКБ, но очень перспективный вариант – ионно-литиевые аккумуляторы.
Электролит у таких аккумуляторов – из органических растворителей с солями лития: кобальтат лития- LiCoO2, никелат лития (LiNiO2), литий-марганцевая шпинель LiMn2O4, а анод – из графита или углеродных композиций, например графена.
Генератор
Следующий важный элемент схемы электрооборудования автомобиля – это генератор.
Генератор – устройство для питания электротоком всех потребителей, подзарядки аккумуляторной батареи при работающем двигателе на средних и больших оборотах, у электромобилей выполняет роль статора (и называется статор-генератор). В последнем случае он не просто берёт на себя функцию корпусной детали для размещения рабочей обмотки. Он служит магнитопроводом для улучшения индуктивности рабочей обмотки и равномерного распределения силовых линий магнитного поля.
В автомобилестроении используются различные решения, но все они основаны на том, что это устройство переменного тока. Устройства постоянного тока в качестве автомобильных генераторов не применяются.
Традиционные элементы генератора переменного тока:
- Корпус генератора. Включает крышки, стянутые болтами, с вентиляционными окнами.
- Обмотка.
- Ротор. Создаёт вращающееся магнитное поле.
- Шкив привода.
- Ремень для передачи к генератору вращения от коленвала.
- Кронштейн крепления.
- Контактные кольца. Обеспечивают передачу к подвижным элементам от неподвижных (и в обратном направлении) напряжения, сигнала.
- Щетки. Важнейшие составляющие системы отвода и подвода тока. Ответственны за снятие напряжения с генераторного коллектора.
- Регулятор напряжения или реле-регулятор ограничивает вырабатываемое генератором напряжение. Неисправность регулятора чревата недозарядом или перезарядом АКБ.
- Вывод для подключения потребителей.
- Вывод для питания цепи амперметра и контрольных ламп на щитке приборов.
- Выпрямитель (выпрямительный блок, диодный мост). Преобразует переменный ток в постоянный (создаёт напряжение одинаковой величины).
В электроцепь генератор включается параллельно АКБ.
Потребители тока
Потребители тока представлены рядом систем. Это:
- Система зажигания. Необходима для создания и подачи искрового разряда к свечам зажигания у ДВС. Может быть:
— контактной (источник электроэнергии: при включении транспортного средства — аккумулятор, при езде генератором, распределитель зажигания — механическое устройство).
— бесконтактной (вместо механического распределителя стоит электронный коммутатор, он увеличивает мощность искры, крутящий момент ДВС на малых оборотах, ускоряет запуск двигателя в мороз, снижает расход топлива).
— микропроцессорной.
Популярна у транспортных средств с инжекторным двигателем. Позволяет регулировать углы опережения зажигания (воспламенения горюче-топливной смеси в цилиндре ДВС до достижения поршнем верхней мёртвой точки).
Элементы управления
Приборы управления электрооборудованием автомобиля важны для обеспечения слаженной работы бортовой системы:
- Электронные блоки управления (общее электрооборудование автомобиля, например, центральный блок управления, а также блоки управления отдельными агрегатами — двигателем, тормозной системой, подвеской).
- Щитки предохранителей периферийных цепей. Устанавливаются защиты конкретных потребителей: цепей блока управления бортовой сетью, двигателем, системой контроля давления в шинах и т.д.
- Блоки реле. Предназначены для замыкания-размыкания электроцепей. Используются для стыковки слаботочного выхода контроллера с нагрузкой резистивного внешнего характера. Одна из сфер применения — дистанционный контроль, удалённое взаимодействие с транспортными средствами.
Электрическая проводка
Электропроводка транспортных средств изначально делалась по однопроводной схеме: к потребителям питание подходит по одному плюсовому проводу.
Вторым, минусовым, проводом при этом выступал корпус машины.Но по мере развития автомобилестроения и активного применения пластика стали чаще использовать двухпроводные схемы (минусовой провод соединяется с кузовом в ближайшем месте). Фактически современная электропроводка автомобиля состоит из нескольких частей. Они могут быть включены в систему разными способами:
- Соединяться штекерными разъемами между собой.
- Устанавливаться на одном из блоков (монтажном блоке, блоке предохранителей).
- Соединяться шинами (мультиплексная проводка).
Электрические системы транспортных средств большой грузоподъемности
Знакомство с электрической системой
Какой электрический компонент является основным источником питания для транспортного средства во время его работы?
- Стартер
- Аккумулятор
- Генератор
- Двигатель
Если вы выбрали генератор (C), вы правы. Генератор переменного тока является важной частью электрической системы, обеспечивающей питание движущегося автомобиля.
Без него и других важных элементов, таких как стартер и аккумулятор, ваш автомобиль не заведется, а многие компоненты не будут работать должным образом. Узнайте больше о том, как работает электрическая система грузовика, и получите советы по предотвращению поломок.
Основные компоненты электрической системы
Электрическая система в основном состоит из стартера, аккумуляторной батареи и генератора переменного тока. Эти три части отвечают за запуск двигателя, поддержание его работы и питание всех электрических компонентов, таких как радио, освещение, окна, замки, стеклоочистители, кондиционер и многое другое. Приведенная ниже информация может помочь вам понять функцию каждого из них.
Стартер
Стартер, также называемый пусковым двигателем, преобразует электрическую энергию в механическую с помощью реле стартера и соленоида стартера. Затем он подает электричество на шестерню и маховик, которые проворачивают двигатель и запускают автомобиль. Вот как это работает:
- Ключ вставлен в замок зажигания, и аккумулятор подает низковольтный электрический ток на реле стартера
- Реле стартера подает питание на соленоид стартера, который преобразует электрическую энергию в механическую
- Механическая энергия приводит шестерню в зацепление с маховиком
- Шестерня и маховик соединяются вместе, чтобы провернуть двигатель
- Двигатель запускается, и стартер отключается
Индикаторы неисправности стартера
Стартер может быть неисправен, если:
- Не срабатывает мгновенно при вставлении ключа в замок зажигания
- Щелкающий или скулящий звук при повороте ключа
- Дым поднимается из стартера или цепи стартера
Аккумулятор
Аккумулятор считается самым важным электрическим компонентом, поскольку он позволяет заводить автомобиль.
Это устройство также сохраняет энергию при выключенном двигателе, что позволяет водителям подключать инвертор и питать такие устройства, как радиоприемники, телевизоры и микроволновые печи, даже когда грузовик выключен — полезная функция для водителей-дальнобойщиков.
Индикаторы неисправности аккумуляторной батареи
Проблема с аккумуляторной батареей возможна, если:
- Двигатель медленно прокручивается или не запускается
- Загорается индикатор батареи
- Сильный запах серы
- Протекают химические вещества из батареи
Генератор переменного тока
Как уже упоминалось, генератор переменного тока является основным источником питания для всего транспортного средства во время его работы. Он преобразует механическую энергию стартера обратно в электрическую для одновременного питания электрических аксессуаров и зарядки аккумуляторной батареи. Когда двигатель работает, генератор не дает машине заглохнуть.
Индикаторы неисправности генератора
Признаки неисправности генератора включают:
- Необычный скрежет под капотом
- Разряженный аккумулятор
- Потеря мощности в двигателе
- Тусклый или мерцающий свет
Как обслуживать электрические системы автомобиля
Со временем такие факторы, как возраст автомобиля, пробег и ежедневные условия вождения, могут повлиять на вашу электрическую систему и препятствовать ее нормальному запуску или работе. Осуществляя регулярное техническое обслуживание, вы с большей вероятностью найдете и устраните потенциальные проблемы до того, как они перерастут в серьезные проблемы. Используйте приведенные ниже советы для обслуживания электрической системы:
- Осмотрите и очистите кабели аккумулятора
- Проверить наличие ослабленных штекеров и проводов
- Убедитесь, что все огни выключены, когда автомобиль не работает
- Запустите план профилактического обслуживания (PM) с помощью FleetNet America®
Позвольте FleetNet America
® помочь Вы никогда не знаете, когда ваша электрическая система может выйти из строя.
В связи с этим рассмотрите возможность реализации программы управления проектами с помощью FleetNet America. Мы будем регулярно контролировать и сохранять все электрические компоненты:
- Очистка всех деталей от грязи, смазки, пыли и коррозии
- Проверка того, что все ремни закреплены на месте и не имеют износа
- Обслуживание аккумуляторов и кабелей
Для получения дополнительной информации о том, как FleetNet может обслуживать вашу электрическую систему, позвоните по телефону 855-836-3912 .
Если у вас есть какие-либо вопросы об электрической системе вашего автомобиля, оставьте комментарий ниже — мы свяжемся с вами в ближайшее время.
Электрификация тяжелых машин и оборудования
Статья (PDF-3MB)
С начала года 20-го века двигатели внутреннего сгорания (ДВС) были преобладающим средством передвижения как людей, так и грузов.
Однако аккумуляторные электромобили, автобусы и грузовики все чаще быстро меняют дорожный транспорт товаров и людей. Это изменение происходит такими темпами, которые мало кто мог предвидеть несколько лет назад, и его движут как традиционные OEM-производители, так и новые участники (см. врезку «Внедрение аккумуляторных электромобилей в легковых и коммерческих автомобилях»). »). Недавние значительные улучшения в производительности и стоимости аккумуляторов, глобальные и местные экологические проблемы, а также более совершенные и более доступные технологии зарядки также способствовали этому сдвигу. Эта эволюция волнует всех руководителей транспортной отрасли, но похоже, что тяжелая техника и оборудование уделяют меньше внимания электрификации транспортных средств, несмотря на большой и разнообразный парк транспортных средств и набор приложений в этом секторе.
В пространстве тяжелой техники и оборудования по-прежнему очень ограничена доля аккумуляторных электромобилей (BEV), даже несмотря на то, что электрическая тяга (с кабелем) не является редкостью для некоторого оборудования.
Тем не менее, как операторы, так и OEM-производители начали инвестировать в аккумуляторные электрические решения, и на рынке начали появляться первые коммерческие решения.
Благодаря исследованиям и анализам мы пришли к следующим ключевым выводам, которые будут объяснены более подробно в этой статье:
- Наше исследование показывает, что в некоторых сегментах тяжелой техники и оборудования при определенных допущениях и требованиях может быть большой потенциал для внедрения BEV.
- В некоторых сегментах и приложениях уже сегодня существует потенциал для положительного экономического обоснования для операторов при рассмотрении совокупной стоимости владения. Это обусловлено значительно более высокой энергоэффективностью электромобилей, более низкими затратами на техническое обслуживание в течение всего срока службы и постоянно снижающимися ценами на батареи. Потенциальные барьеры, которые необходимо преодолеть, включают отсутствие масштабных технологий зарядки, а также ограниченный послужной список и доступность продуктов.
- Значительные операционные и экономические преимущества могут быть получены операторами, OEM-производителями, поставщиками и другими заинтересованными сторонами, решившими инициировать переход на электромобили в тяжелой технике и оборудовании. Для их учета необходимо надлежащим образом устранить барьеры, связанные с технологиями и доступностью.
Сильное экономическое обоснование уже существует, но остаются некоторые препятствия
Наше исследование показывает, что технологии BEV уже могут быть экономически выгодными в некоторых типах тяжелой техники и оборудования по сравнению с обычными силовыми агрегатами. Фактические темпы внедрения на рынке в будущем будут определяться движущими силами и барьерами по пяти параметрам.
Экономика клиента
Внедрение в конечном итоге будет зависеть от экономики клиента, которая для целей этой статьи представлена совокупной стоимостью владения и представлена более подробно в следующем разделе.
Наше исследование показывает, что при определенных предположениях и сценариях совокупная стоимость владения для BEV уже может быть ниже, чем для ICE в двух из четырех исследованных нами типов оборудования и приложений, при этом совокупная стоимость владения примерно на 20 процентов ниже по сравнению с традиционным оборудованием ICE. Учитывая, что на рынке все еще мало моделей с электрическим аккумулятором, наши предположения о производительности и стоимости основаны на существующих технологиях аккумуляторных батарей и трансмиссии BEV, которые в настоящее время представлены на рынке для других тяжелых условий эксплуатации. Преимущество BEV TCO обусловлено значительно более низкими эксплуатационными расходами, несмотря на еще более высокие первоначальные затраты по сравнению с ICE.
В некоторых сценариях электромобили уже более экономичны, чем автомобили с ДВС, с примерно на 20% меньшей совокупной стоимостью владения по сравнению с традиционным оборудованием с ДВС.
Более строгие правила
В отношении тяжелой техники и оборудования появляются более строгие правила на глобальном, региональном и местном уровнях (например, потенциальные городские запреты на дизельное топливо в Китае и ЕС и более строгие правила на оксиды азота и твердые частицы). Стандарты выбросов и шумового загрязнения, установленные этими правилами, легче выполнить с помощью электрического оборудования.
Решения для зарядки
Время простоя из-за зарядки является сегодня одним из основных препятствий для внедрения электрифицированного оборудования, но решения для зарядки значительно улучшаются. Решения по замене аккумуляторов и мощной зарядке (до 1,5 мегаватт по сравнению с примерно 150 киловаттами сегодня) продолжают развиваться, но широкомасштабная коммерческая доступность будет ключом к быстрому внедрению BEV. Тем не менее, даже если эти технологии воплотятся в жизнь и станут широко доступными, по-прежнему останется несколько типов тяжелой техники и оборудования, внедрение которых будет медленным из-за удаленности рабочих мест и ограниченного или ненадежного доступа к электричеству.
Производительность
ПроизводительностьBEV превосходит характеристики оборудования с ДВС в нескольких аспектах, включая лучшую маневренность и управляемость, мгновенный крутящий момент и независимое управление колесами, а также значительный синергетический потенциал с автоматизацией и возможностью подключения. Тем не менее, есть также несколько типов оборудования, для которых нерегулярные схемы использования и требования к производительности не позволяют проводить регулярную зарядку, что может ограничить крупномасштабное внедрение аккумуляторных батарей в определенных приложениях.
Хотите узнать больше о нашей автомобильной и сборочной практике?
Поставка продукции
Ограниченное предложение продуктов исторически было серьезным препятствием. Однако сейчас на рынке начинает появляться несколько коммерческих решений, как от известных OEM-производителей, так и от новых участников.
Глубокое погружение в экономику клиентов: общая стоимость владения оператором как ключевой фактор
Как уже отмечалось, сегодня на рынке мало машин и оборудования BEV.
Поэтому в наших исследованиях и моделировании мы сделали ряд допущений. Мы рассмотрели четыре примера типов оборудования и областей применения, где мы смоделировали стоимость жизненного цикла оборудования для BEV и ICE соответственно, используя методологию совокупной стоимости владения McKinsey (см. врезку «Наша модель совокупной стоимости владения для тяжелых аккумуляторных электрических машин и оборудование»). Мы учитываем предварительную стоимость оборудования (включая, например, стоимость батареи и инфраструктуры зарядки, необходимой для электромобилей), эксплуатационные расходы (включая стоимость топлива, других расходных материалов, запасных частей и технического обслуживания) и потенциальную производительность. потери (дополнительный простой от зарядки или снижение грузоподъемности по сравнению с автомобилем с ДВС).
Наше моделирование показывает, что положительный результат для BEV TCO уже может быть достигнут. В частности, совокупная стоимость владения для двух из четырех проанализированных типов оборудования уже может быть примерно на 20 процентов ниже, чем для оборудования с ДВС (Иллюстрация 1).
Ожидается, что совокупная стоимость владения для двух других типов оборудования будет положительной примерно в 2020 и 2023 годах соответственно (Иллюстрация 2).
Экспонат 1
Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему веб-сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Пожалуйста, напишите нам по адресу: [email protected]
Это улучшение в основном обусловлено снижением эксплуатационных расходов на электрооборудование на 40–60% по сравнению с оборудованием с ДВС. Это связано с тем, что электрическая силовая установка по своей сути значительно более эффективна, чем обычные двигатели, с энергоэффективностью от бака до колеса на 70–75 процентов выше, что снижает расход топлива. Кроме того, более простая электрическая силовая передача потребует несколько меньших затрат на техническое обслуживание по сравнению с обычной силовой передачей (в основном из-за меньшего количества деталей, которые могут выйти из строя по сравнению с ДВС).
Экспонат 2
Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему веб-сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Пожалуйста, напишите нам по адресу: [email protected]
Несмотря на то, что общие затраты на эксплуатацию электромобиля ниже, вероятно, в краткосрочной и среднесрочной перспективе он потребует более высоких первоначальных инвестиций, чем транспортное средство с ДВС. Мы предполагаем, что фактическая электрическая машина (за исключением батареи) будет примерно на 10 процентов дороже, чем сопоставимая машина с ДВС в течение примерно следующих пяти лет (что обусловлено более высокими первоначальными затратами на разработку продукта), но цены будут постепенно снижаться из-за эффекты масштаба производства и относительная простота электрических силовых агрегатов по сравнению с обычными ДВС. Стоимость батареи потребует значительных первоначальных инвестиций — примерно от 10 до 40 процентов от стоимости оборудования, если предположить, что сегодняшняя цена батареи составляет около 280 евро за киловатт-час, исходя из модели McKinsey, и включая надбавку к стоимости для меньшего масштаба.
производство и адаптация к суровым условиям.
Электрификация имеет последствия для всех заинтересованных сторон в цепочке создания стоимости
Вероятные проблемы и смоделированные преимущества аккумуляторного электрооборудования, безусловно, коснутся заинтересованных сторон в отрасли тяжелой техники и оборудования. Однако то, как отдельные игроки воспринимают внедрение электрификации, и стратегические соображения, которые они должны принять во внимание, будут в первую очередь определяться тем, какие части цепочки создания стоимости они занимают.
Операторы
Для операторов крупномасштабный переход на электрооборудование может привести к совокупной годовой экономии эксплуатационных расходов более чем на 30 миллиардов долларов. Однако эта долгосрочная экономия потребует первоначальных инвестиций в новое оборудование в размере около 16 миллиардов долларов.
Для операторов крупномасштабный переход на электрическое оборудование может принести совокупную ежегодную экономию более 30 миллиардов долларов (при условии полного внедрения примерно в 20 процентах приложений).
Операторам следует подумать о том, какую роль они могут взять на себя, чтобы использовать потенциал электрификации, в том числе следует ли им быстро внедрить ее посредством отдельных пилотных проектов, сделать ставку на крупномасштабную электрификацию или дождаться дальнейшего развития новой технологии.
OEM-производители
Для OEM-производителей есть возможность внедрять инновации в этой новой и многообещающей области. Помимо оборудования, новые возможности типа услуг могут появиться в таких областях, как решения «аккумулятор как услуга», услуги по пиковой балансировке и подключенные услуги по оптимизации энергопотребления.
OEM-производителям необходимо сделать сознательный стратегический выбор в отношении предложений и разработки продуктов для электромобилей с учетом положения на рынке, ассортимента продукции, воздействия на клиентов, стратегии стандартизации продуктов и компонентов, модели затрат и т. д. Одной из основных частей этого выбора будет поиск убедительного ответа на стратегический вопрос «производить или покупать», который влияет на потенциальную скорость выхода на рынок, конкурентоспособность по цене, доступ к основным технологиям и пространство для дифференциации.
Им также необходимо будет определить, следует ли следовать стратегии первопроходца или последователя при выводе на рынок продуктов для электромобилей, на какие перспективные категории или приложения ориентироваться в первую очередь, на каких клиентов ориентироваться в первую очередь и как обеспечить доступ к емкости аккумуляторов.
Поставщики
Для поставщиков внедрение аккумуляторного электрического оборудования означает сдвиги в ландшафте и цепочке создания стоимости. У поставщиков есть возможность трансформироваться и заново изобретать, чтобы использовать эти возможности. Подготовка к этой трансформации потребует от поставщиков создания необходимых активов и навыков путем инвестирования в таланты и повышение квалификации.
Преобразование с помощью технологий: возможность на триллион долларов для промышленных предприятий
Поставщики также должны будут учитывать, как изменится актуальность их компонентов, если электрификация произойдет в масштабе, в том числе если появятся новые технологические области для расширения.
Нынешние поставщики легковых и коммерческих автомобилей должны рассмотреть вопрос о том, будет ли поставка смешанной (ДВС и аккумуляторной батареи) тяжелой техники и оборудования аналогично поставке смешанной среды легковых или коммерческих автомобилей, а также где может существовать синергия. и где дифференциация может быть лучшей стратегией.
Более широкие аспекты интеграции технологий
По всей цепочке создания стоимости всем заинтересованным сторонам необходимо учитывать взаимосвязь с другими крупными изменениями, включая автономные транспортные средства, подключение и оцифровку, происходящие в отрасли. Мы считаем, что между этими областями существует значительная синергия, аналогичная тому, что можно наблюдать в общей транспортной отрасли.
Кроме того, всем заинтересованным сторонам необходимо учитывать последствия потенциально новой цепочки создания стоимости, в которой партнерские отношения и экосистемы вокруг разработки аккумуляторных технологий, аналитики и решений для зарядки могут стать новыми движущими силами развития технологий.