Масса в электрике

Масса в электричестве

Масса в электрике

Само движение заряженных частиц возникает под действием электромагнитного поля – одного из фундаментальных физических полей. Электрический ток может быть постоянным и переменным. При постоянном токе направление и величина тока не меняются.

Переменный ток – это ток, изменяющийся во времени. Источником постоянного тока является, например, батарейка. Но именно переменный ток используется в бытовых розетках, которые стоят в наших домах. Причина в том, что переменные токи гораздо проще получать и передавать на большие расстояния.

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы Основным видом переменного тока является синусоидальный ток.

Это такой ток, который сначала нарастает в одном направлении, достигая максимума (амплитуды) начинает спадать, в какой-то момент становится равным нулю и снова нарастает, но уже в другом направлении.

Важно

Электрический ток Непосредственно о таинственных фазе и нуле Все мы слышали про фазу, три фазы, ноль и заземление. Вам понравится: ТОП 10 самых нелепых научных исследований и опытов Простейший случай электрической цепи – однофазная цепь.

В ней всего три провода. По одному из проводов ток течет к потребителю (пусть это будет утюг или фен), а по другому – возвращается обратно. Третий провод в однофазной сети – земля (или заземление).
Провод заземления не несет нагрузки, но служит как бы предохранителем. В случае, когда что-то выходит из-под контроля, заземление помогает предотвратить удар электрическим током.

Внимание

По этому проводу избыток электричества отводится или «стекает» в землю. Провод, по которому ток идет к прибору, называется фазой, а провод, по которому ток возвращается – нулем.

Электрооборудование автомобиля

Страница 14 из 118 1.4. Земля и масса Другими важными понятиями ЭМС являются понятия: земля и масса. С понятием «заземление» инженеры, работающие с сильноточными устройствами, связывают, как правило, вопросы техники безопасности и грозозащиты, например, устранение не­допустимо высоких напряжений прикосновения.

Инженеры же, работающие в области электроники, — скорее электромагнитную совместимость их схем, например устранение контуров заземле­ния, влияние частоты 50 Гц, обращение с экранами кабелей и т. д. Следует строго различать два понятия — защитное заземление (защитный про­вод) для защиты людей, животных и т.
д.

и массу, систему опор­ного потенциала, электрических контуров (это справедливо как для сильноточных, так и для слаботочных цепей).

Объясните что такое “масса” в электрике, еёназначение и необходимость

Она состоит из трех фазовых проводов и одного обратного. Именно по такой сети ток идет до наших квартир. Подходя непосредственно к потребителю (квартирам), ток разделяется на фазы, и каждой из фаз дается по нулю.
Частота изменения направления тока в странах СНГ — 50 Гц.

В разных странах действуют разные стандарты напряжений и частот в сети. Например, в обычной домашние розетки в США подается переменный ток напряжением 100-127 Вольт и частотой 60 Герц. Провода фазы и нуля нельзя путать. Иначе можно устроить короткое замыкание в цепи.

Чтобы этого не произошло и Вы ничего не перепутали, провода приобрели разную окраску.

Имеет ли электричество массу? если да, то как будет выглядеть кг электричества?

Для постоянного и непрерывного питания части потребителей при неработающем двигателе, таких как освещение, автомагнитола, стоп-сигналы, противоугонная сигнализация, а также для полного запитывания всех систем автомобиля при запуске двигателя, служит автомобильный аккумулятор.

После запуска двигателя аккумулятор подзаряжается от генератора, а в дальнейшем он работает в буфере с генератором, сглаживая перепады напряжения при подключении мощных потребителей. Мощность генератора современного легкового автомобиля среднего класса лежит в пределах около 900-1300 Ватт.

На старых автомобилях использовались генераторы постоянного тока, имевшие бо́льшие размеры и массу в сравнении с трёхфазными генераторами; для поддержания постоянства напряжения использовался реле-регулятор, состоящий из трёх устройств — регулятор напряжения, ограничитель тока и реле обратного тока.

Электрика автомобиля: краткое обучение для автолюбителя

В ряде случаев на автомобилях специального назначения, а также на бронетанковой технике устанавливают дополнительный генератор с приводом от отдельного двигателя внутреннего сгорания (т. н.

вспомогательная силовая установка), что позволяет снабжать потребителей электроэнергией независимо от работы основного двигателя.

К ним относятся: выключатели и переключатели, реле, предохранители, колодки разъёмов, распределительные и коммутационные коробки, а также силовые блоки. Системы автомобиля, в зависимости от модели и комплектации:

  • ABS — антиблокировочная система колёс (антиюзовый автомат торможения)
  • SRS — система безопасности (подушки безопасности, натяжители ремней и т.

“масса” или “0” , розетка

  • Обогреваемые стекла
  • Парковочные датчики (парктроник)
  • камеры заднего обзора
  • Сервоприводы сидений
  • Прикуриватель
  • Радиоприёмник (магнитола), телевизор, мультимедийная развлекательная система
  • Звуковой сигнал
  • Противоугонная сигнализация
  • GPS-навигатор, встроенный или отдельный,
  • Обогреватели сидений,
  • а также другие вспомогательные и информационные системы и приборы.

Некоторые виды бытовой техники, приспособленной также и для работы в автомобиле, могут получать питание от автомобильной электросети (подключение осуществляется либо через специальное гнездо, либо через гнездо прикуривателя). Для этой цели применяются различные адаптеры — от простейших делителей напряжения до импульсных блоков питания с двойным преобразованием тока.

Что такое фаза и ноль в электричестве

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 4 сентября 2016; проверки требуют 4 правки. Электрообору́дование автомоби́ля — совокупность устройств, вырабатывающих, передающих и потребляющих электроэнергию на автомобиле.

Электрооборудование автомобиля представляет собой сложный комплекс взаимосвязанных электротехнических и электронных систем, приборов и устройств, обеспечивающих надежное функционирование двигателя, трансмиссии и ходовой части, безопасность движения, автоматизацию рабочих процессов автомобиля и комфортные условия для водителя и пассажиров.

9.res.z8.ru

Под массой в схемотехнике понимают общую систему опор­ного потенциала, по отношению к которой измеряются узловые напряжения цепи (шина, провод опорного потенциала, корпус, нулевая точка). В простой цепи это просто обратный провод, в электронной схеме — общий обратный провод для всех электри­ческих контуров (рис. 1.5. а,б). Масса может, но не должна иметь потенциал земли.

Однако, как правило, она в одном месте не­пременно соединена с защитным проводом и тем самым заземле­на. Масса выполняет те же функции, что и нейтральный провод.
Прежде всего, на работу схемы не оказывает влияния заземле­ние массы. Однако если занимающая доста­точно обширное пространство масса заземлена в нескольких ме­стах, возникает контур заземления (см. рис. 1.3).

Земля и масса, как правило, в одном месте гальванически связаны друг с дру­гом, но между ними существует большое различие: провода за­земления проводят ток только в аварийной ситуации, нулевые провода — в нормальной рабочей ситуации и часто представляют общий обратный провод нескольких сигнальных контуров, веду­щий к источнику.

Это различие существенно и характеризуется следующими понятиями: Земля Масса Защитный провод Нейтральный провод Заземление Масса схемы Защитное заземление Нулевая точка Нулевой провод заземления Сигнальная масса Провод заземленной системы опорного потенциала Измерительная земля Заземленный корпус Нулевое напряжение ( 0 В) Понятие «земля» поясняет рис. 1.4. .

Понятие масса в электричестве

Каким цветом фаза и ноль обозначены в электричестве? Ноль, как правило, синего или голубого цвета, а фаза — белого, черного или коричневого. Провод заземления также имеет свой окрас — желто-зеленый.

Ноль и электричество Итак, сегодня мы узнали, что же значат понятия «фаза» и «ноль» в электричестве. Мы будем просто счастливы, если для кого-то эта информация была новой и интересной. Теперь, когда вы услышите что-то про электричество, фазу, ноль и землю, вы уже будете знать, о чем идет речь.

Напоследок напоминаем, если вам вдруг понадобится произвести расчет трехфазной цепи переменного тока, вы можете смело обращаться в студенческий сервис. С помощью наших специалистов даже самая дикая и сложная задача станет Вам «по зубам».

Не можешь написать работу сам? Доверь ее нашим авторам! Вид работы * E-mail * Тема работы * Осталось указать: Вид работы Тему E-mail Пожалуйста, ожидайте…
К корпусу («массе») автомобиля подключают, как правило, отрицательные клеммы источника электроэнергии, это снижает коррозию металлических элементов кузова. Напряжение бортовой сети достаточно условно.

Если указано, что сеть 12-вольтовая, то на клеммах генератора напряжение будет приблизительно 13,7 — 14 вольт, в зависимости от модели автомобиля и настройки регулятора напряжения.

На подавляющем большинстве современных автомобилей источником питания является синхронный генератор трёхфазного переменного тока с приводом от основного двигателя; трёхфазный переменный ток с генератора поступает на встроенный трёхфазный выпрямитель и схему регулятора напряжения — в современных автомобилях регулятор напряжения встроен в корпус генератора.

Источник: http://lcbg.ru/massa-v-elektrichestve/

Пропала «масса» на автомобиле: что это значит, и как это устранить

Масса в электрике

«Пропала «масса!» – именно это заклинание мы чаще всего слышим при обращении к автоэлектрикам с какими-либо неисправностями в электрооборудовании машины. Что полезно знать о «массе» в автомобиле, и как своими руками поправить дело при ее исчезновении?

Два провода или один?

Для подключения полезной нагрузки к источнику электропитания требуются два провода – об этом знает даже школьник (хотя Никола Тесла считал иначе…).

Самый очевидный пример, вполне возможно, находящийся сейчас прямо рядом с вами – настольная лампа, включенная в розетку.

Примерно так же включались и немногочисленные потребители электроэнергии на первых автомобилях конца XIX – начала XX веков. Схема простая, надежная и вполне жизнеспособная.

Однако как только выпуск автомобилей стал хоть сколько-либо массовым, коммерческая мысль промышленников тут же пошла в направлении экономии и оптимизации, и количество проводов в машине разом сократилось вдвое – в качестве одного из проводов стала использоваться металлическая масса кузова – в просторечии та самая «масса».

На донельзя упрощенной, но вполне наглядной вышеприведенной картинке справа изображена современная схема электрооборудования автомобилей – когда «массой» является минусовой провод бортовой сети. Однако так было не всегда… Приблизительно до 50-х годов ХХ века автопроизводители использовали в качестве «массы» как минус, так и плюс.

Стандарты в автопроме тогда еще не устоялись, а с электротехнической точки зрения не было совершенно никакой разницы, пускать по кузову плюс или минус.

Однако к середине века наблюдения выявили более заметное коррозионное разрушение кузовов тех автомобилей, в которых «массой» был именно плюс! Выяснилось, что в этом случае интенсивнее развивается электрохимическая коррозия, обусловленная направлением движения электронов в электрической цепи — от плюса к минусу.

В итоге от плюсовой «массы» повсеместно отказались в пользу минусовой – тем более что это не требовало ни малейших дополнительных вложений в производство.

Замена плюса на минус

Среди моделей отечественного автопрома плюс на «массе» встречался у Победы, у Москвичей 401-402 и более ранних, у первого выпуска «21-й» Волги (с 1960 года систему электрооборудования ГАЗ-21 поменяли на традиционную для наших дней).

Автомобиль в СССР был товаром сверхдлительного использования, передаваясь из поколения в поколение десятилетиями, и после того как стало известно о вредоносном влиянии плюсовой «массы», изрядное количество владельцев старых Москвичей, Побед и Волг взялось самостоятельно переделывать полярность в электросистеме своих авто.

Тем более что в литературе для автомобилистов того времени было немало советов и рекомендаций по такому апгрейду.

В принципе, рукастый автолюбитель справлялся с работой по переделке за один день.

Помимо банальной смены клемм на аккумуляторе требовалось поменять полярность у амперметра указателя зарядки на приборной панели и немножко поковыряться с паяльником в радиоприемниках моделей А-8, А-9 и А-12, с плюсом на корпусе.

Самым сложным была переполюсовка генератора, а вот моторчики печки и дворников и стартер, в которых не было постоянных магнитов, работали при изменении полярности точно так же и в доработках не нуждались.

На фото: ГАЗ-М21 Волга (I) ‘1956–1958

Сегодня же, как ни странно, наблюдается обратная эволюция! Владельцы редких и восстановленных ГАЗ-21 первой серии и Побед в борьбе за полную аутентичность возвращают автомобилям изначальную конфигурацию электрооборудования, измененную когда-то прежними хозяевами. Усиливающаяся коррозия их уже не беспокоит, поскольку такие машины обычно не используются «на повседневку», 99% времени стоят с отключенной батареей и выезжают лишь несколько раз в год на автофестивали и ретропробеги.

«Аналог» и «цифра» – «масса» нужна всем!

Сегодня во многих авто применяется управление электрикой и электроникой по цифровой шине данных. Это дает огромную гибкость в управлении многочисленной электроникой, а также экономию меди – последнее, к слову, вторично.

На простейшем примере это выглядит так.

В традиционной электросхеме к многочисленным лампочкам задних фонарей идет через весь кузов как минимум 5 плюсовых проводов — стоп-сигнал, два поворотника, габариты и задний ход (минусовым, разумеется, является кузовная «масса»).

В цифровой же конфигурации плюсовой провод – всего один, и еще один тонкий – цифровая шина. По ней блок управления, расположенный непосредственно возле задних фонарей, получает команды и раздает «плюс» тем лампам, которым он в данный момент требуется.

Однако, несмотря на такое изменение концепции электрооборудования, роль «массы», разумеется, не исчезает – наоборот, она даже заметно возрастает! Ибо цифровые блоки управления гораздо чувствительнее к ухудшению контакта с «массой», нежели грубые и «неумные» лампочки и моторчики исполнительных устройств, которые раньше получали питание по простым «аналоговым» плюсовым проводам…

В поисках «массы»

«Пропала масса!» — едва ли не самая любимая мантра автомобильных электриков, поминаемая ими и по делу, и всуе… Слыша это многократно, многие автовладельцы, помнящие как минимум электротехнику по школьной физике, задумываются – кстати, а почему почти всегда теряется именно минусовая «масса», а не плюс? Ведь, казалось бы, они равнозначно необходимы для подвода тока к потребителю…

Ответ тут прост.

В силу того, что общий массовый провод, коим является кузов, открыт атмосферной влаге и склонен к коррозии, элементы и модули электрики электроники автомобиля часто лишаются именно минуса или получают его через повышенное сопротивление ржавого и окислившегося контакта. Контакт в плюсовых проводах тоже порой теряется, но, поскольку в них почти не используется склонная к ржавлению сталь, происходит потеря контакта в разы реже, чем в случае с минусом…

В принципе, процедура поиска и восстановления плохого контакта в точках подключения к «массе» несложна и доступна большинству автовладельцев, практикующих самостоятельное обслуживание личного авто.

Большинство контактных точек под капотом нетрудно обнаружить вдумчивым разглядыванием. В салоне и багажнике несколько сложнее – немало точек «массы» прячутся под торпедо и обшивками.

Но и они конечном счете обнаружимы.

Обычно точки подключения электропроводки к «массе» представляют собой резьбовые шпильки, приваренные к кузову, или резьбовые закладные гайки.

Так или иначе, ржавая и окисленная точка «массы» должна быть развинчена гаечным ключом, наконечники проводов, площадка вокруг шпильки, шайбы и гайка зачищены наждачкой, для предупреждения попадания влаги смазаны специальной аэрозольной смазкой для электроконтактов (или, в крайнем случае, консистентными смазками типа Литол-24 или графитки) и собраны в обратном порядке.

Особенно стоит отметить важность так называемых «корончатых» шайб, которые по науке именуются «шайбы стопорные с наружными зубьями» (они же иногда бывают интегрированы в кабельные наконечники). Эта мелкая и, на первый взгляд, не заслуживающая внимания ерундовина крайне важна для обеспечения качественного контакта в точках «массы»!

Дело в том, что кузов на заводе красится в полностью собранном виде – после окраски на нем уже ничего не сверлят и не варят. Соответственно, все резьбовые шпильки, являющиеся точками контакта с «массой», а также места вокруг них оказываются покрытыми краской, которая не проводит электрический ток.

Поэтому под кабельный наконечник, надеваемый на шпильку, подкладывается специальная зубчатая шайба – она точечно нарушает изоляцию краски и обеспечивает суммарную большую площадь контакта без риска разрастания ржавого пятна вокруг шпильки со временем. Отсутствие таких шайб – недопустимо, замена их на обычные плоские или гроверные – тоже.

Плюс нужно знать, что они, по-хорошему, одноразовые. Однако часто после кузовного ремонта сборщики эти шайбы забывают или игнорируют…

БЫВАЮТ И КУРЬЕЗНЫЕ СЛУЧАИ – К ПРИМЕРУ, НА ПРОДУКЦИИ АВТОВАЗА ЛЕТ НЕСКОЛЬКО НАЗАД ВЛАДЕЛЬЦЫ ОТМЕЧАЛИ МАССОВУЮ (ВОТ УЖ КАЛАМБУР) ПРОБЛЕМУ ПЛОХОГО КОНТАКТА В ТОЧКАХ МАССЫ ИЗ-ЗА ПРИМЕНЕНИЯ НА ЗАВОДСКОМ КОНВЕЙЕРЕ СТРАННЫХ КОРОНЧАТЫХ ШАЙБ, ПОКРЫТЫХ ПЛОХО ПРОВОДЯЩИМ ТОК ЧЕРНЫМ АНОДИРОВАНИЕМ…

К слову, применять эти шайбы бездумно и лепить их повсюду не стоит! К примеру, плюсовой контакт стартера в них совершенно не нуждается – там гораздо полезнее будут две обычные плоские шайбы и гровер.

Забавно, но порой в поисках «массы» доходят до изрядных крайностей. Отдельная история – так называемая «разминусовка».

Сия процедура представляет собой ручное изготовление целого вороха толстенных проводов с клеммами под болт на концах и соединение ими с «массой» и непосредственно с минусовой клеммой аккумулятора под капотом всего того, что уже и так с ними соединено – двигателя, стартера, КПП и прочего.

На самом деле процедура это совершенно безобидная, невредная и даже порой полезная. Изначально она использовалась как метод ремонта и профилактики электрики в немолодых авто, где сложно диагностировать проблемы с «массой».

Поэтому вместо замены всей проводки целиком просто пробрасывали качественную дублирующую «массу» везде, где только можно. В результате удавалось устранять трудные «плавающие» проблемы и глюки электрооборудования малой кровью.

Однако впоследствии «разминусовка» превратилась из метода упрощенного ремонта в странноватое «полутюнинговое» мероприятие… Немыслимой толщины провода упаковываются в красивую декоративную изоляцию «а-ля змеиная кожа» и используются фактически для украшения подкапотного пространства. Хотя и с изначальным посылом улучшения стабильности работы двигателя и прочей электроники.

Источник

Источник: https://koleso.temaretik.com/1439776735339219072/propala-massa-na-avtomobile-chto-eto-znachit-i-kak-eto-ustranit/

Электричество в автомобиле: прогресс идет по проводам

Масса в электрике

Согласно статистике, в течение последнего десятилетия масса бортовой сети увеличилась на 10 кг — по кило в год! Электрические связи постепенно вытесняли механические. Общая длина проводов росла, их пучки становились все толще, и в машине оставалось все меньше неэлектрифицированных уголков. У некоторых автомобилей суммарная масса электрики уже перевалила за полцентнера.

К 2025 году, если ничего не предпринимать, бортовая сеть потяжелеет еще на десяток кило. Ведь на электронику возлагают все больше функций, чтобы уровень комфорта и безопасности продолжал расти. Однако разработчики не сидят сложа руки, а изыскивают способы сделать электросхему более легкой, компактной, надежной и быстродействующей.

Цифровая диета

Здорово похудеть электропроводке помогают… шины. Конечно, не те, которые на колесных дисках, а электрические, передающие цифровые сигналы.

Разница с обычной аналоговой связью в том, что у исполнительных механизмов появились собственные блоки управления.

И к ним подходят уже не толстые жгуты, а лишь один или пара (в зависимости от скорости передачи данных) информационных проводов, не считая питания («минус» традиционно сидит на кузове).

Бортовая сеть автомобиля включает в себя десятки управляющих блоков и сотни метров проводов. Количество возложенных на электронику задач будет расти, а значит, надо думать, как упростить электросхемы.

Бортовая сеть автомобиля включает в себя десятки управляющих блоков и сотни метров проводов. Количество возложенных на электронику задач будет расти, а значит, надо думать, как упростить электросхемы.

Бортовая сеть автомобиля включает в себя десятки управляющих блоков и сотни метров проводов. Количество возложенных на электронику задач будет расти, а значит, надо думать, как упростить электросхемы.

Такая архитектура позволяет избавиться от сотен метров проводов. И масса меньше, и дорогая медь экономится. Легче стало работать компоновщикам: проложить пару тонких проводов проще, чем пучок толщиной с руку.

Не думайте, что электрические шины применяют исключительно на дорогих моделях. У бюджетной Калины цифровой сигнал идет не только к двигателю, ABS и подушкам безопасности, но и к модулю передних дверей, управляющему электростеклоподъемниками, обогревом и регулировкой зеркал. Всякий раз инженеры решают, что выгоднее проложить — обычную проводку или шину.

CAN и все, все, все

Одна из основных в схеме электрооборудования — шина CAN (Controller Area Network). Это последовательная шина: данные и команды передаются по одному каналу один за другим.

CAN-шину образуют два провода, заплетенных в косичку, — это так называемая витая пара.

Два провода — для страховки от потери данных при передаче, а завивают провода для дополнительной защиты сигнала от электромагнитных помех.

Бортовая сеть с центральным процессором позволяет уменьшить число электронных компонентов и сократить общую длину проводов. Разработчики проекта RACE наглядно продемонстрировали, насколько проще становится архитектура. На стенде слева — бортовая сеть современного автомобиля среднего класса, справа — аналог с системой RACE.

Правда, у перспективного варианта убрали с глаз долой силовые и информационные провода — «исключительно для облегчения восприятия», утверждают разработчики.Бортовая сеть с центральным процессором позволяет уменьшить число электронных компонентов и сократить общую длину проводов.

Разработчики проекта RACE наглядно продемонстрировали, насколько проще становится архитектура. На стенде слева — бортовая сеть современного автомобиля среднего класса, справа — аналог с системой RACE. Правда, у перспективного варианта убрали с глаз долой силовые и информационные провода — «исключительно для облегчения восприятия», утверждают разработчики.

Бортовая сеть с центральным процессором позволяет уменьшить число электронных компонентов и сократить общую длину проводов.

Разработчики проекта RACE наглядно продемонстрировали, насколько проще становится архитектура. На стенде слева — бортовая сеть современного автомобиля среднего класса, справа — аналог с системой RACE. Правда, у перспективного варианта убрали с глаз долой силовые и информационные провода — «исключительно для облегчения восприятия», утверждают разработчики.

В современном автомобиле обычно несколько CAN-шин. Архитектурой электропроводка напоминает скорее раскидистый кустарник, нежели дерево. Так надежнее: в экстремальной ситуации сломается не ствол, а лишь одна веточка и «растение» не погибнет. Как и в живой природе, в автомобиле эти электрические ветки разные. И отличаются они друг от друга не только длиной, но и скоростью передачи данных.

Какая шина быстрее — задействованная в системах безопасности или завязанная на комфорт? Безусловно, приоритет отдается спасению человека, а обеспечить ему блага цивилизации — задача не самая первоочередная.

Поэтому данные, идущие по CAN-шине к двигателю, трансмиссии, подушкам безопасности и блоку ABS/ESP, придут быстрее, чем адресованные климатической установке или аудиосистеме.

Для сравнения: по низкоскоростной магистрали сигналы движутся со скоростью 100 кбит/с, а по СAN-«автобану» — почти на порядок быстрее.

Когда не требуются «скорострельность» и сверхнадежность, используют более дешевую однопроводную шину LIN (Local Interconnect Network). Ее применяют обычно для создания локальных сетей.

Если вновь обратиться к примерам из живой природы, то LIN — это маленькие веточки, отходящие от более толстых.

Например, блок управления климат-контролем висит на «комфортной» CAN-шине, а LIN-шины идут к находящимся в его подчинении исполнительным механизмам — к вентилятору климатической установки, приводам заслонок, распределяющих воздушные потоки, и обогреву сидений.

Супермозг будущей бортовой сети — центральный процессор. Он вместе с операционной системой возьмет на себя функции десятков нынешних управляющих блоков.Супермозг будущей бортовой сети — центральный процессор.

Он вместе с операционной системой возьмет на себя функции десятков нынешних управляющих блоков.Супермозг будущей бортовой сети — центральный процессор. Он вместе с операционной системой возьмет на себя функции десятков нынешних управляющих блоков.

С развитием интернет-доступа в автомобиле растет потребность в быстром обмене данными между мультимедийными приборами. Тут не хватает даже скорости, которую развивает CAN-шина. Поэтому медные провода уступили место оптоволокну: информацию приборам несут не электроны, а импульсы света.

Они не только доставляют «посылки» в десятки раз быстрее (скорость передачи данных — до 25 Мбит/с), но и не боятся электромагнитных помех.

Шина MOST (Media Oriented Systems Transport) объединяет в автомобилях аудио- и видеоаппаратуру, телефон, устройства для связи с Интернетом. Тянуть оптоволокно к другим системам и агрегатам не спешат — дорого! Да и электронные проводники пока достойно справляются. Хотя не исключено, что в ходе постепенного превращения автомобиля в компьютер на колесах оптоволокно свяжет и другие приборы.

Компьютер на колесах

Шины передачи данных — это только первый шаг к компьютерной архитектуре электрооборудования. Следующим станет схема с центральным процессором, который обрабатывает стекающуюся к нему информацию и согласовывает работу всех систем.

Сегодня в автомобиле среднего класса около 70 блоков управления с собственными алгоритмами и программным обеспечением, которые взаимодействуют друг с другом, но не имеют общего «руководителя».

В перспективе его функции возьмет на себя операционная система, а потому необходимость в местных «управленцах» отпадет.

Один из проектов бортовой автомобильной сети с центральным процессором представил концерн Siemens.

Его разработчики вместе с производителем электрокаров StreetScooter (недавно поглощен немецкой почтовой службой DHL) оснастили серийный автомобиль системой RАСЕ.

В вольном переводе эту аббревиатуру можно расшифровать так: «выносливая и надежная электрическая схема для перспективных электрокаров».

В машине с системой RACE один центральный процессор управляет всеми агрегатами, узлами, системами — от двигателя до звукового сигнала. Из соображений безопасности функции многократно продублированы, так что в надежности подобного электрооборудования можно не сомневаться.

Очевидно, что из-за сокращения числа блоков управления и кабелей бортовая сеть станет компактнее и легче. Это очень понравится автопроизводителям, которые ломают голову над тем, как бы и на чем выгадать заветные граммы. А для будущего владельца машины важно, что такая система работает стабильнее. По крайней мере, теоретически: чем меньше компонентов, тем меньше вероятность сбоев и глюков.

Кроме того, автомобиль, подобно компьютеру, получает доступ к технологии Plug and Play, позволяющей подключать новые устройства и менять параметры уже задействованных. Чтобы наделить какой-нибудь прибор в машине новой функцией, в большинстве случаев достаточно изменить программу и не трогать железо.

Многие недочеты, допущенные разработчиками, удастся устранять без массовых отзывов и внеплановых визитов на сервис: загрузил обновление — и ошибка ушла.

И даже снятые с производства модели смогут дольше оставаться востребованными на рынке благодаря постоянной подпитке новыми алгоритмами для работы инфотейнмента и других бортовых систем. Правда, о том, как обновлять софт, производители умалчивают.

Не исключено, что автомобиль будет сам подкачивать некоторые обновления через Интернет, как это делают стационарные компьютеры и мобильные гаджеты. А доступ к параметрам, влияющим на безопасность, получат исключительно фирменные сервисные центры.

С каждым годом автомобиль обрастает новыми электронными приборами и системами. И они неизбежно тянут за собой электропроводку. А значит, в ближайшее время появится еще множество интересных разработок, которые определят дальнейший путь развития бортовой сети. Куда этот путь будет вести? Сложно сказать. Зато понятно как — по проводам.

Поднять до 48

Концептуальный Audi RS5 c гибридной бортовой сетью 12–48 В: (1) — 12‑вольтовый генератор; (2) — 12‑вольтовая сеть; (3) — 48‑вольтовый накопитель энергии; (4) — 12‑вольтовый аккумулятор; (5) — преобразователь напряжения; (6) — 48‑вольтовая сеть; (7) — электронаддув двигателя.

Концептуальный Audi RS5 c гибридной бортовой сетью 12–48 В: (1) — 12‑вольтовый генератор; (2) — 12‑вольтовая сеть; (3) — 48‑вольтовый накопитель энергии; (4) — 12‑вольтовый аккумулятор; (5) — преобразователь напряжения; (6) — 48‑вольтовая сеть; (7) — электронаддув двигателя.

Концептуальный Audi RS5 c гибридной бортовой сетью 12–48 В: (1) — 12‑вольтовый генератор; (2) — 12‑вольтовая сеть; (3) — 48‑вольтовый накопитель энергии; (4) — 12‑вольтовый аккумулятор; (5) — преобразователь напряжения; (6) — 48‑вольтовая сеть; (7) — электронаддув двигателя.

Не менее десяти лет ведущие производители электронных компонентов совместно с автоконцернами работают над различными схемами с повышенным напряжением. Были идеи перевести бортовую сеть на напряжение 36 В, а самые свежие разработки, очень близкие к серии, рассчитаны на 48 В.

Чем выше напряжение, тем меньше ток, а следовательно, можно проложить более тонкие провода — опять-таки экономия на цветных металлах и выигрыш в массе. Кстати, приборы, рассчитанные под большее напряжение, легче низковольтных аналогов. Так почему не поднимают планку еще выше? Исключительно по соображениям безопасности: возникает риск поражения электричеством.

Для начала сети станут смешанными: некоторые узлы будут питаться 12 вольтами, а «высоковольтными» сделают только приборы, потребляющие большую мощность, — электромоторы гибридных установок, электроусилители руля, элементы шасси с электронным управлением, компрессоры с электроприводами.

Алюминий против меди

Электропроводность алюминия хуже, чем у меди, а значит, при одинаковой нагрузке потребуется более толстый провод. Он вырастет в объеме в полтора раза, но все равно окажется на 40% легче медного.

Электропроводность алюминия хуже, чем у меди, а значит, при одинаковой нагрузке потребуется более толстый провод. Он вырастет в объеме в полтора раза, но все равно окажется на 40% легче медного.

Электропроводность алюминия хуже, чем у меди, а значит, при одинаковой нагрузке потребуется более толстый провод. Он вырастет в объеме в полтора раза, но все равно окажется на 40% легче медного.

Медь на протяжении долгого времени была единственным проводником электрических сигналов в автомобиле. Стопроцентной замены ей пока не нашли, но монополия заканчивается: одним из реальных конкурентов на место в бортовой сети является алюминий. Он легче и дешевле меди, но не лишен недостатков.

Алюминий — металл с низким пределом прочности, и провода из него часто ломаются после нескольких сгибаний. Поэтому основное применение этого материала — в жестко закрепленных кабелях.

В основном это толстые силовые проводники: получается значительный выигрыш в массе.

Однако прокладывать такой кабель сложнее: электропроводность алюминия ниже, чем у меди, а потому алюминиевый кабель приходится делать толще медного.

Чтобы обеспечить надежный контакт алюминиевого провода, разработчики придумывают разъемы хитроумных конструкций. Один из вариантов — разъем в стальном корпусе, с нажимной пружиной, исключающей разбалтывание контактов.Чтобы обеспечить надежный контакт алюминиевого провода, разработчики придумывают разъемы хитроумных конструкций.

Один из вариантов — разъем в стальном корпусе, с нажимной пружиной, исключающей разбалтывание контактов.Чтобы обеспечить надежный контакт алюминиевого провода, разработчики придумывают разъемы хитроумных конструкций. Один из вариантов — разъем в стальном корпусе, с нажимной пружиной, исключающей разбалтывание контактов.

Кроме того, крылатый металл на воздухе быстро окисляется, что опаснее всего для соединений алюминия с другими проводниками. Возникающая на поверхности оксидная пленка имеет высокое сопротивление, в результате провод будет нагреваться, со временем деформируется — и контакт нарушится. Разработчики совершенствуют разъемы, чтобы устранить этот недостаток.

А для оптимальной укладки кабеля используют компьютерное моделирование. В общем, возможностей для совершенствования предостаточно.

Фотогалерея

Электричество в автомобиле: прогресс идет по проводам

Источник: https://www.zr.ru/content/articles/763474-elektrichestvo-v-avtomobile-progress-idet-po-provodam/

Электрика автомобиля: краткое обучение для автолюбителя

Масса в электрике

Современный автомобиль не может работать без электричества.

При помощи электрического тока происходит зажигание рабочейсмеси в бензиновых двигателях, пуск двигателя стартером, приводятся в действие световая и звуковая сигнализация, контрольно-измерительныеприборы, освещение и дополнительное оборудование. Кроме того, тенденции мирового автомобилестроения в последнее время направлены на все более

широкое применение электрической тяги в автомобилях (гибридные силовые установки, топливные элементы и электромобили).

Для получения электрической энергии на автомобиле устанавливают источники электрического тока- генератор и аккумуляторную батарею.
Аккумулятор используется для пуска двигателя и для питания электроприборов при неработающем двигателе.

Генератор питает электрооборудование автомобиля при работающем двигателе, и, кроме того, подзаряжает аккумуляторную батарею.

Генератор превращает механическую энергию от вращения коленвала в электрическую, а аккумулятор- химическую энергию в электрическую.

Генератор и аккумулятор относятся к источникам электрического тока, все остальные электроприборы автомобиля являются его потребителями.

Источники и потребители электрического тока соединяются между собой с помощью проводников, в качестве которых, как правило, служит медный провод.

Провод обязательно должен находиться в изоляции во избежание замыкания с другими проводниками и, как следствие, перегорания электроприборов.

Все материалы по электропроводности делятся на проводники и непроводники (изоляторы). Не вдаваясь в дебри физики, просто отметим, что в проводниках
находится большое количество свободных электронов, которые хаотично движутся.

При приложении электрического напряжения к проводнику свободные электроны начинают двигаться в одном направлении, создавая электрический ток. В изоляторах же свободных электронов практически нет, поэтому и ток создавать нечем.

К проводникам относится большинство металлов, уголь, водные растворы щелочей и кислот. К изоляторам- резина, пластмассы, стекло и т.п.

Замкнутая и разомкнутая цепь

Если источник тока, провода и потребители соединить между собой в замкнутый контур, то мы получим электрическую цепь, по которой потечет электрический ток.

Характерной особенностью электрической цепи на автомобиле является то, что одним из проводов служит масса (металлические части кузова автомобиля), а другим проводом служат изолированные провода.

Поэтому такая электрическая цепь называется однопроводной.

Между полюсами (выводами) любого источника тока существует электрическое напряжение (обозначается U), измеряемое в вольтах. Сила электрического тока (обозначается I) измеряется в амперах. Всякий проводник и потребитель создает сопротивление электрическому току (обозначается R), которое измеряется в омах.

Между этими тремя величинами существует зависимость, которую выражает знаменитый закон Ома: I = U / R. Работа электрического тока, выполненная за 1 секунду, называется мощностью. Мощность измеряется в ваттах и обозначается P. Мощность можно рассчитать по формуле P = U * I. Электрический ток, проходящий через проводник, нагревает его.

Количество выделяемого при этом тепла зависит от силы тока, сопротивления и времени прохождения тока.

Однопроводная электрическая цепь автомобиля

На автомобилях приборы электрооборудования питаются постоянным током.

Постоянным называется ток, который движется в проводнике тольков одном направлении, в отличие от переменного тока, который движется в проводнике попеременно то в одном, то в другом направлении.

В каждом источнике постоянного тока различают два полюса: положительный (+) и отрицательный (-). Условно считают, что постоянный ток в цепи движется

от положительного полюса к отрицательному. На автомобилях отрицательный полюс источника тока соединяют с массой (если, конечно, кузов металлический).

Потребители или источники тока могут быть соединены между собой последовательно или параллельно. При последовательном соединении отрицательный полюс одного источника тока соединяют с положительным полюсом другого. В результате такого соединения общее напряжение будет равно сумме напряжений всех источников тока.

При параллельном соединении источников тока соединяют между собой одноименные полюса- положительные с положительными, отрицательные с отрицательными. При таком соединении общее напряжение будет таким же, как у одного источника тока, а сила тока увеличится во столько раз, сколько источников тока соединены между собой.

При последовательном соединении потребителей весь ток проходит через каждый потребитель. Если выйдет из строя один из потребителей, обесточивается вся цепь. При параллельном соединении ток, разветвляясь, поступает к каждому потребителю отдельно. В этом случае выход из строя любого потребителя не влияет на работоспособность остальных.

Последовательное соединение источниковПараллельное соединение источников

Магнетизм и электромагнетизм

Все знают, что такое магнит.

Также все замечали, что магниты притягивают к себе стальные предметы не только при непосредственном соприкосновении, но
и на расстоянии, что свидетельствует о наличии вокруг них магнитного поля.

Каждый магнит имеет два полюса, которые условно называют северным (N) и южным (S). При сближении одноименных полюсов двух магнитов они отталкиваются, а при сближении разноименных полюсов- притягиваются.

Магнитное поле, созданное вокруг магнитов, состоит из магнитных силовых линий, направленных от северного полюса к южному. С удалением от магнита величина магнитного поля уменьшается.

Магнитное поле вокруг проводника с током

Если через проводник пропустить электрический ток, то вокруг него создается кольцевое магнитное поле без выраженных полюсов.

Если же проводник свернуть в виде спирали, то при прохождении по нему тока магнитное поле образует на концах спирали полюса- северный и южный.

Если в середину такой катушки поместить стальной сердечник, то образуется электромагнит, имеющий все свойства обычного магнита (очень наглядно это показано в мультфильме “Ивашка из дворца пионеров”, где главный герой с помощью электромагнита расправляется с Кащеем Бессмертным).

Простейший электромагнит

Магнитное поле электромагнита можно увеличивать или уменьшать, изменяя силу тока или количество витков катушки. С увеличением силы тока или количества витков электромагнита увеличивается его магнитное поле.

Если проводник с током поместить в магнитное поле магнита (электромагнита), то в результате взаимодействия магнитных полей проводника и магнита проводник будет выталкиваться, т.е. электрическая энергия будет превращаться в механическую. На этом явлении основана работа электродвигателей.

Принцип работы генератораПринцип работы электродвигателя

Для превращения механической энергии в электрическую используют явление электромагнитной индукции.

Если замкнутый проводник вращать в магнитном поле, то в проводнике возникает электрический ток.

Величина тока зависит от длины проводника, скорости пересечения,плотности магнитного поля и угла, под которым пересекаются магнитные силовые линии. На этом явлении основана работа генератора.

Вы, конечно же обратили внимание, что картинки практически одинаковы? Не удивляйтесь, это свидетельство обратимости электрических машин. Обратимость электрических машин — одинаковое устройство преобразователей электрической энергии в механическую и механической в электрическую.

Таким образом, электрические машины взаимозаменяемы: любой электродвигатель может использоваться в качестве генератора и наоборот. Приоритетная функция электрической машины определяет её конструктивные особенности, вследствие которых обратимость становится неравномерной.

Говоря по-русски, электрогенератор будет работать лучше, чем используемый в качестве генератора соответствующий по размерам электродвигатель, и наоборот.

Обозначения на электрических схемах

Обозначения на схемах электрооборудования автомобиля, как правило, интуитивно понятны. Но, для общего развития, не мешает знать и некоторые специфические условные обозначения.

Обозначения на электрических схемах

ИТАК, запомните:

  • Постоянный ток условно течет от плюса к минусу.
  • Нельзя соединять напрямую минусовой и плюсовой провода, минуя потребителей, иначе произойдет короткое замыкание.
  • Минусовой провод присоединяется к “массе” автомобиля.
  • В электротехнике существуют только две неисправности: нет контакта, там где он должен быть, и есть контакт, там, где его не должно быть.

Источник: https://avtonov.info/elektrika-avtomobilja-kratkoe-obuchenie-dlja-avtoljubitelja

Масса в электрике

Масса в электрике

Масса в электрике

Сия процедура представляет собой ручное изготовление целого вороха толстенных проводов с клеммами под болт на концах и соединение ими с «массой» и непосредственно с минусовой клеммой аккумулятора под капотом всего того, что уже и так с ними соединено – двигателя, стартера, КПП и прочего.

На самом деле процедура это совершенно безобидная, невредная и даже порой полезная. Изначально она использовалась как метод ремонта и профилактики электрики в немолодых авто, где сложно диагностировать проблемы с «массой». Поэтому вместо замены всей проводки целиком просто пробрасывали качественную дублирующую «массу» везде, где только можно.

Внимание

То есть движение «заземлилось». Обратите внимание, что двигался только последний шар (электрон), все остальные как стояли в ряд, так и стоят. Кто ответит на вопрос в рамках примера фаза ноль, что это? Может быть, поймем, что тут три параметра — ноль, фаза, земля?

Движения материи нет

Движение электронов привело бы к перераспределению массы, чего не происходит.

Важно

Строго говоря, по проводам движется «возбуждение», заряд, который передаётся по цепочке. Процесс практически мгновенный (скорость света) с бытовой точки зрения, и приводит к тому, что поданный на один конец проводника 1 вольт, мгновенно возникает на другом конце проводника.

Этот проводник будет находиться под напряжением, всё время, пока на один конец подается 1 вольт.

В первых опытах по получению электричества, действительно «направление движения» тока было постоянным – односторонним.

Как обозначается масса в электрике

Самым сложным была переполюсовка генератора, а вот моторчики печки и дворников и стартер, в которых не было постоянных магнитов, работали при изменении полярности точно так же и в доработках не нуждались.

На фото: ГАЗ-М21 Волга (I) ‘1956–1958

Сегодня же, как ни странно, наблюдается обратная эволюция! Владельцы редких и восстановленных ГАЗ-21 первой серии и Побед в борьбе за полную аутентичность возвращают автомобилям изначальную конфигурацию электрооборудования, измененную когда-то прежними хозяевами. Усиливающаяся коррозия их уже не беспокоит, поскольку такие машины обычно не используются «на повседневку», 99% времени стоят с отключенной батареей и выезжают лишь несколько раз в год на автофестивали и ретропробеги.

Что такое масса в электрике

Но и они конечном счете обнаружимы.

Обычно точки подключения электропроводки к «массе» представляют собой резьбовые шпильки, приваренные к кузову, или резьбовые закладные гайки.

Так или иначе, ржавая и окисленная точка «массы» должна быть развинчена гаечным ключом, наконечники проводов, площадка вокруг шпильки, шайбы и гайка зачищены наждачкой, для предупреждения попадания влаги смазаны специальной аэрозольной смазкой для электроконтактов (или, в крайнем случае, консистентными смазками типа Литол-24 или графитки) и собраны в обратном порядке.

Особенно стоит отметить важность так называемых «корончатых» шайб, которые по науке именуются «шайбы стопорные с наружными зубьями» (они же иногда бывают интегрированы в кабельные наконечники).

Что такое масса в электрике авто

Мощность генератора современного легкового автомобиля среднего класса лежит в пределах около 900-1300 Ватт.

На старых автомобилях использовались генераторы постоянного тока, имевшие бо́льшие размеры и массу в сравнении с трёхфазными генераторами; для поддержания постоянства напряжения использовался реле-регулятор, состоящий из трёх устройств — регулятор напряжения, ограничитель тока и реле обратного тока.

Масса в электрике это

В целях безопасности и было принято решение, на оконечных участках распределения энергии трансформаторами снижать напряжение до 380 Вольт.380 Вольт в 220

Итак, мы имеем в трансформаторе пять кабелей. Три фазы, ноль и землю. Измерение между двумя фазами даст нам напряжение 380 вольт.
Откуда берутся 220?

Вспомним, что исходных катушек, создающих напряжение, три. 380 Вольт – это круговая делимая диаграмма напряжения, при которой одна фаза по отношению к нулевому проводу даёт именно 220 Вольт. Проще говоря, к нам в квартиру приходит один провод с фазой и один нулевой провод.

  • SRS — система безопасности (подушки безопасности, натяжители ремней и т.

«масса» или «0» , розетка

  • Обогреваемые стекла
  • Парковочные датчики (парктроник)
  • камеры заднего обзора
  • Сервоприводы сидений
  • Прикуриватель
  • Радиоприёмник (магнитола), телевизор, мультимедийная развлекательная система
  • Звуковой сигнал
  • Противоугонная сигнализация
  • GPS-навигатор, встроенный или отдельный,
  • Обогреватели сидений,
  • а также другие вспомогательные и информационные системы и приборы.

Некоторые виды бытовой техники, приспособленной также и для работы в автомобиле, могут получать питание от автомобильной электросети (подключение осуществляется либо через специальное гнездо, либо через гнездо прикуривателя).

Масса в электрике автомобиля

Бортовые потребители электроэнергии зачастую питаются постоянным напряжением. Первые электрифицированные автомобили имели бортовую сеть на 6 вольт, нынешние же легковые имеют 12 вольт на борту, а тяжелые грузовики и дизельные автобусы — еще вдвое больше, 24 вольта.

В качестве минусового провода обычно служит масса, то есть проводящие элементы кузова, что сильно упрощает организацию проводки, поскольку непосредственно к потребителю приходится подводить один только плюсовой провод.

Минусовой вывод потребителя, его отрицательная клемма, как и отрицательный вывод источника электроэнергии, просто крепится напрямую к корпусу автомобиля.

Масса в электрике это плюс или минус

А именно полярностью подсоединения источника тока и определяется вышеуказанное направление движения электронов. (Принято считать, что электроны в цепи движутся от плюса к минусу).

Между тем, к 1950-м годам учеными было замечено, что кузова, к которым подведен плюс, при прочих равных условиях ржавеют интенсивнее, чем кузова с минусом. Теоретические расчеты подтвердили проявившуюся на практике особенность.
Но не только это послужило причиной всеобщего перехода на систему с минусом на массе.

К середине прошлого века автомобили массово стали получать различное дополнительное электро- и радиооборудование.

Приемники, различные аудиопроигрыватели, кондиционеры, сервоприводы и прочее оборудование производились сторонними поставщиками, которым для удешевления продукции требовалась единая схема подключения – с определенным полюсом на массе.

Масса в электрике автомобиля это

Заземление страхует систему передачи энергии от коротких замыканий и создания напряжения на конструкциях, участвующих в распределении энергии.

Измерение разницы трёх проводников даёт те самые 380 Вольт, «трёхфазную сеть», используемую в промышленных целях.

Преимущество этой сети – минимизация потерь, снижение пусковых токов, значительная экономия на материале проводников, возможность отключения одной фазы без остановки подачи энергии.

Проблема в том, что именно это напряжение, минимизируя потери, наиболее опасно для человека в случае поражения током. Строго говоря, напряжение можно и повысить, но при этом резко вырастут затраты на изоляцию линий, и меры по защите населения от тока.

Источник: http://advokat-martov.ru/massa-v-elektrike

Юрист-Профи
Добавить комментарий