Напряжение бортсети автомобиля. Бортовая сеть мотоцикла. Отрывок, характеризующий Бортовая сеть

Чтобы электрооборудование автомобиля работало в нормальном режиме, в бортовой сети авто всегда должно быть номинально установленное напряжение. Его скачки могут привести к возможным замыканиям в электропроводке, что спровоцирует выход из строя тех или иных электронных устройств и оборудования. Какое должно быть напряжение в бортовой сети автомобиля и как его увеличить — читайте ниже.
Центральным элементом электрической тяги является так называемый гибридный блок управления питанием. Требования, предъявляемые к этому компоненту, очень высоки: он должен обрабатывать токи до 340 А при напряжении до 300 В в пространстве всего около 12 литров.

Сегодня разработчикам удалось достичь этой двойной функции в том же объеме, что и предыдущий одиночный инвертор, несмотря на сложность и высокий уровень интеграции компонентов. № регламента 100 Европейской экономической комиссии Организации Объединенных Наций - Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения типа транспортных средств в отношении конкретных требований силовой установки.

Какое должно быть нормальное напряжение в бортсети? Напряжение в бортовой сети автомобиля 12 В должно составлять 14.2-14.4 Вольта. Это касается всех транспортных средств, начиная от Запорожцев и заканчивая Гелендвагенами. Такой параметр должен быть при запущенном двигателе под нагрузкой.

Если наблюдается просадка напряжения, вызванная недостаточным зарядом аккумулятора на 12 вольт, то при включении, например, оптики, этот параметр будет ниже 14 вольт. Все потому, что обмотка возбуждения генераторного устройства питается от батареи посредством обратной связи. И если АКБ будет не до конца заряжена, в сети не сможет быть обеспечен оптимальный ток обмотки и нормальная работа генераторного устройства.

Включая весь действующий текст до. Настоящие Правила не распространяются на требования безопасности для дорожных транспортных средств в случае столкновения. Для целей настоящих Правил применяются следующие определения. Заявка на официальное утверждение типа транспортного средства в отношении конкретных требований отбора мощности представляется изготовителем транспортного средства или его уполномоченным представителем.

Заявление должно сопровождаться следующими документами в трех экземплярах и следующей информацией. Транспортное средство, представляющее тип транспортного средства, подлежащего официальному утверждению, должно быть представлено технической службе, ответственной за проведение испытаний на официальное утверждение типа.

Это проявляется при активации наружного освещения и сопровождается общей потерей мощности электроцепи. Освещение может быть тусклым при езде на холостых оборотах, а когда водитель дает газу, свет стабилизируется до нормального. Поэтому диагностика АКБ должна осуществляться не по напряжению при запуске двигателя, а по параметру плотности электролита. Это позволит не допустить разности показаний между электродвижущей силой батареи и ее током.

Перед выдачей официального утверждения типа компетентный орган должен проверить наличие положений, способных обеспечить эффективный контроль за соответствием производства. Если транспортное средство, представленное для официального утверждения типа на основании настоящих Правил, отвечает требованиям пункта 5 и приложений 3, 4 и 7 настоящих Правил, то предоставляется разрешение на такое транспортное средство.

Каждому официально утвержденному типу должен быть присвоен номер омологации. Первые две цифры этого числа указывают на серию поправок, включающих основные и самые последние технические изменения, внесенные в Правила на момент утверждения. Договаривающаяся сторона не может присвоить тот же номер другому типу транспортного средства.

Отметим, что напряжение бортовой сети автомобиля может изменяться в зависимости от климатических условий региона, в которых эксплуатируется автомобиль. Если авто было пригнано с юга, а вы живете на севере, то незначительное падение данного показателя в электроцепи авто допускается. Если на автомобиле используется частично разряженная батарея, ее необходимо заряжать, иначе весь заряд быстро снизится и АКБ будет неработоспособной. Если на авто используется старая батарея, со временем в ней может начать рассыпаться активная масса из пластин и внутри конструкции может произойти короткое замыкание. А это станет причиной потери емкости, то есть возможности сохранять зарядку аккумулятора.

Уведомление об утверждении или продлении или об отказе, вывод утверждения или окончательного прекращения производства типа транспортного средства на основании настоящих Правил, должны быть доведены до сведения сторон Соглашения, применяющие настоящие Правила, посредством карточки, соответствующей который фигурирует в Приложении 1 к настоящим Правилам.

Если в стране, предоставившей официальное утверждение типа на основании настоящих Правил, транспортное средство соответствует типу транспортного средства, официально утвержденному в соответствии с другими правилами, прилагаемыми к Соглашению, символ, упомянутый в пункте 1, не должен повторяться; В этом случае число регулирования, утверждения и дополнительные обозначения всех правил, на основании которых было предоставлено официальное утверждение в стране, о котором идет речь, они укладываются вертикально справа от символа, указанного в пункте.

Бортовое напряжение в сети транспортного средства должно составлять от 14.2 до 14.4 вольт при включенном двигателе и активированных потребителях энергии. Диагностика этого показателя должна осуществляться на клеммах батареи, а не на выводах генераторного устройства.

Защита от поражения электрическим током. Следующие электрические требования безопасности относятся к шинам высокого напряжения, если они находятся в высоковольтном электрическом соединении высокого напряжения. Защита от прямого контакта. Защита от прямого контакта с токоведущими частями должна соответствовать параграфам, и эти защиты не должны открываться, разбираться или удаляться без использования инструментов.

Соединители отвечают этому требованию, если. Фон символа должен быть желтым; края и стрелки должны быть черными. Символ, указывающий на наличие высоковольтного оборудования. Символ также должен быть виден на ограждениях и ограждениях, которые при удалении ставят голые детали в цепи высокого напряжения. Это положение может быть дополнительно применено к любому высоковольтному разъему шины. Это положение не распространяется ни на один из следующих случаев.

Почему падает напряжение?

Чтобы знать, как увеличить напряжение в электроцепи авто, необходимо разобраться в причинах:

Неисправность аккумулятора — как показывает практика, это одна из распространенных причин. Чтобы аккумулятор после стоянки смог восполнить свой заряд, на машине необходимо проехать около 20 минут. Но если батарея разряжается по определенным причинам (к примеру, из-за сульфатации пластин или из-за нехватки электролита), то такой метод восполнения заряда не поможет. Необходимо точно выявить причину, по которой батарея не держит заряд и ликвидировать ее — восполнить уровень электролита, а иногда просто зарядить ее. Если поняли, что АКБ уже восстановить нельзя, то лучше заменить.
Генератор. Некорректная работа генератора может привести к неполадкам в работе бортовой сети. Перед тем, как напряжение в проводке повысить, нужно выявить причину неправильной работы генераторного узла.
Утечка тока. Иногда бывает такое, что обрыв в электроцепи приводит к утечке тока. Для ликвидации проблемы необходимо выявить точное место утечки и устранить обрыв.
Использование оборудования, которое не подходит. Если номинал используемых электроприборов не соответствует тому, который установил производитель, это приведет к падению напряжения. Если используете мощные лампы освещения либо множество различных гаджетов, на применение которых аккумулятор не рассчитан, это станет причиной падения напряжения. АКБ будет выдавать необходимый для нормальной работы ламп света или электронных устройств заряд, при этом он не будет успевать восполняться.

Высоковольтные шинные кабели, не размещенные внутри шкафов, должны быть идентифицированы оранжевым наружным покрытием. Защита от косвенных контактов. Для защиты от поражения электрическим током, вызванного непрямыми контактами, проводящие части должны быть гальванически надежно подключены к электрической проводке электрическим кабелем, заземлением или сваркой или винтами и т.д. чтобы избежать опасного потенциала.

Этот рецепт соблюдается, если гальваническое соединение установлено сваркой. Транспортные средства, предназначенные для подключения к заземленным источникам электрической энергии с помощью соединения кабелепровода, должны иметь устройство, которое позволяет гальваническую связь электрических рамок с землей.

Как повысить?

Падение и слишком низкое напряжение бортовой сети может быть обусловлено разными причинами. Перед тем, как увеличить напряжение в сети с 5 до 12 Вольт, необходимо убедиться в том, что автомобильный генератор функционирует в нормальном режиме. Если проседание энергии обусловлено неправильной работой, то необходимо произвести демонтаж и ремонт устройства, заменив вышедшие из строя механизмы на новые.

Устройство должно обеспечивать заземление перед подачей внешнего напряжения на транспортное средство и должно быть заземлено до тех пор, пока не будет устранено внешнее напряжение на транспортном средстве. Соблюдение этого требования может быть продемонстрировано либо с использованием разъема, указанного изготовителем транспортного средства, либо путем технического анализа.

Измерение должно проводиться в соответствии с Приложением 4 «Метод измерения сопротивления изоляции». Во время измерения тяговый аккумулятор можно отсоединить. Система перезаряжаемой энергии. Защита от перегрузки по току. Однако это требование не может применяться, если производитель гарантирует, что даже без защитных устройств предотвращается перегрузка по току перегрузки по току.

Часто данный параметр падает из-за разряженного аккумулятора, тогда возможно, есть смысл его продиагностировать — проверить на наличие трещин, заменить электролит или правильно зарядить. В плане зарядки необходимо учитывать определенные моменты — процедура должна осуществляться с использованием только рабочего зарядного устройства с соблюдением всех правил и нюансов. Подробно эти моменты описаны в .

Слоты, предназначенные для хранения тяговых аккумуляторов открытого типа, которые могут производить водород, должны быть оборудованы вентилятором или вентиляционным шлангом для предотвращения образования водорода. Водитель должен быть указан, по крайней мере, на мгновение, если автомобиль находится в «активном режиме возможного запуска».

Однако это положение не применяется, если двигатель внутреннего сгорания прямо или косвенно обеспечивает движущую силу транспортного средства. При выходе из автомобиля водитель должен быть проинформирован по сигналу, если автомобиль все еще находится в «активном режиме возможного запуска».

Если показатель в электроцепи падает, но это не связано с работой генератора или батареи, то своими силами можно осуществить его повышение. Задача заключается в том, чтобы «обмануть» регулятор генератора и заставить его «думать», что в бортовой сети авто еще более низкое напряжение, чем есть на самом деле. Сделав это, генераторное устройство будет восполнять необходимый запас мощности, чтобы выполнить эту задачу, в цепь питания узла необходимо добавить диод. В частности, он должен быть установлен так, как на фото.

Это требование должно быть продемонстрировано с использованием разъема, указанного изготовителем транспортного средства. Водитель должен быть проинформирован о состоянии блока управления движением. Определение выбросов водорода. Это испытание должно проводиться на всех автомобилях, оборудованных открытыми тяговыми батареями.

Испытание проводится с использованием метода, описанного в приложении 7 к настоящим Правилам. Выборка и анализ водорода должны быть предписаны. Другие аналитические методы допускаются, если они тестируются для получения эквивалентных результатов. Все операции зарядки аккумулятора будут автоматически контролироваться, включая завершение зарядки.

Перед тем, как поднять напряжение, которое падает, учтите — важно соблюдать полярность при установке диода. Если полярность будет спутана, ничего не произойдет, но узел не сможет давать нужный заряд. Отметим, что диод должен быть рассчитан на ток не меньше 5 Ампер. Поскольку в процессе работы генераторного узла диод будет нагреваться, оптимальным будет его монтаж на радиаторе.

Невозможно вручную управлять фазами зарядки. Нормальное соединение и отключение от электропитания или токовых вырезов не должно влиять на систему управления фазой зарядки. Значительная потеря - это потеря, которая может привести к неисправности бортового зарядного устройства во время последующих зарядных операций.

Производитель укажет в соответствующем руководстве, что транспортное средство соответствует этим требованиям. Утверждение типа транспортного средства в отношении выбросов водорода может быть распространено на несколько типов транспортных средств, принадлежащих к одному и тому же семейству, в соответствии с определением семьи, упомянутым в Приложении 7, добавлении.

При выборе диодного элемента необходимо учитывать один нюанс — для германиевых деталей показатель падения напряжения составит около 0.3-0.7 вольт, а для кремниевых — от 0.8 до 1.2 вольт. Это именно то значение, на которое увеличится напряжение в электроцепи. Учитывайте этот момент при выборе, он определит конечный результат. Если напряжение в бортсети падает до 1.2 вольт, а вы будете использовать повышающий диод на 0.3 вольта, то смысла от повышения мощности бортсети будет мало.

Любая модификация типа транспортного средства должна быть доведена до сведения административного отдела, который утвердил тип транспортного средства. Подтверждение или отказ в официальном утверждении уведомляются Договаривающимся сторонам Соглашения, применяющим настоящие Правила, в порядке, указанном в пункте.

Все транспортные средства, официально утвержденные на основании настоящих Правил, должны быть изготовлены в соответствии с утвержденным типом и соответствовать требованиям предыдущего абзаца. Чтобы убедиться, что соблюдены положения пункта 1, должен быть проведен соответствующий контроль производства.

При монтаже диодного элемента необходимо сделать так, чтобы провод от него не был установлен внатяг, это будет не совсем удобно. Оптимальным вариантом будет увеличить длину кабеля приблизительно на 2 сантиметра от диода. Так его будет легче вмонтировать в разъем реле напряжения генераторного устройства, а при необходимости демонтажа это будет сделать легче.

Владелец официального утверждения должен, в частности. Компетентный орган, предоставивший официальное утверждение, должен иметь возможность в любое время проверить методы проверки соответствия, применяемые в каждой производственной единице. Каждая проверка должна быть отправлена тестеру для проверки тестовых и производственных записей.

Инспектор может принимать произвольные образцы для тестирования в лаборатории изготовителя. Минимальное количество образцов может быть установлено на основании результатов проверок, проведенных одним и тем же изготовителем. Если уровень качества является неудовлетворительным или если представляется необходимым проверить правильность испытаний, проведенные в соответствии с пунктом 2, образцы для отправки в техническую службу, проводившее испытание типа утверждения должно быть выбрано инспектором.

Куда ведет тенденция

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.

Компетентный орган может провести любое испытание, предписанное в настоящих Правилах. Обычная частота проверок со стороны компетентного органа будет составлять один год. Если во время инспекции есть отрицательные результаты, компетентный орган обеспечит, чтобы все было сделано для скорейшего восстановления производства.

Официальное утверждение типа транспортного средства, выпущенного на основании настоящих Правил, может быть отозвано, если требования, упомянутые в пункте 7, больше не выполняются или если транспортное средство или его компоненты не превышают испытаний, указанных в пункте.

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.

Если какая-либо Договаривающаяся сторона Соглашения, применяющая настоящие Правила, отменяет ранее опубликованное официальное утверждение, оно незамедлительно уведомляет другие Договаривающиеся стороны, применяющие настоящие Правила, посредством формы уведомления, соответствующей образцу, приведенному в приложении 1 к настоящим Правилам. Регулирование.

Если держатель официального утверждения типа полностью прекращает производство транспортного средства, официально утвержденного в соответствии с настоящими Правилами, он информирует орган, предоставивший официальное утверждение типа. Начиная с официальной даты вступления в силу поправок серии 01 ни одна из Договаривающихся сторон, применяющих настоящие Правила, не может отказывать в предоставлении официального утверждения типа в значении настоящих Правил с внесенными в него поправками серии поправок.

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).

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.

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.

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

194

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

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.

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.