Соснин - Автотроника

Д.А.Соснин

АВТОТРОНИКА

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ

И СИСТЕМЫ БОРТОВОЙ АВТОМАТИКИ

СОВРЕМЕННЫХ ЛЕГКОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ

Учебное пособие специалисту по ремонту

и владельцам автомобилей

СОЛОН-Р Москва 2001

Посвящается

70-летию

МАДИ (ТУ)

УДК 629.113.066 ББК 39.33-04

Соснин Д. А.

Автотроника. Электрооборудованиеисистемыбортовойавтоматикисовременныхлегковыхавтомобилей: Учебноепособие.М.:СОЛОН-Р,2001,272с.

В учебном пособии в популярной форме изложены основные сведения о конструктивных особенностях, принципах действия, эксплуатационных характеристиках электрооборудования и систем бортовой автоматики современных легковых автомобилей. Описаны составные компоненты систем, диагностирование и ремонт некоторых из них.

Учебное пособие написано по конспекту лекций, читаемых автором для студентов старших курс автотранспортного факультета МАДИ (ТУ) в рамках элективной дисциплины "Электрическое и электронное

оборудование импортных автомобилей". Однако, книга ориентирована не только на вузовскую аудиторию, но и на самостоятельное изучение новой автомобильной техники как специалистами по ремонту современных легковых автомобилей, так и ремонтниками-автолюбителями. Может быть полезна студентам технических ВУЗов слушателям автомобильных колледжей, учащимся старших классов средней школы.

Цв. ил. 239. Табл. 31. Библиогр.: 21 назв.

Рецензент:	д-р техн. наук, профессор Воробьев В. А.
Консультант:	Митин В. А.

ISBN5-93455-087-Х		© Соснин Д. А., 2001, иллюстрации авторские
		© Издательство "СОЛОН-Р", 2001
		Компьютерная графика, верстка и обложка.

Предисловие

Дмитрий Александрович Соснин родился в 1935 году в Ростове-на-Дону. Учился в Ленинградской Военной Краснознаменной инженерной академии связи (ВКИАС) им. С.М. Буденного. После увольнения в запас окончил Московский электротехнический институт связи (МЭИС). Работал в радиопромышленности. Принимал участие в разработках и испытаниях электронных систем управления для специальной военной техники. Мастер спорта и тренер по автоспорту. В настоящее время высококвалифицированный преподаватель высшей школы. Доктор электротехники. Разработал и внедрил в учебный процесс новую техническую дисциплину "Автотроника" в Московском автомобильно-дорожном институте (техническом университете), в Московском учебном центре Департамента труда и занятости Правительства Москвы, на Автопредприятии № 1 при Управлении делами Президента РФ. Член редакционной коллегии научно-технического журнала "Ремонт и Сервис " — коллективного члена Академии электротехнических наук Российской Федерации.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Современная наука об автомобильном бортовом оборудовании развивается в двух направлениях: в направлении поиска способов улучшения параметров и характеристик существующих устройств, систем, аппаратов и приборов; в направлении разработки новых функциональных узлов, систем и блоков для нужд автоматизации и механизации рабочих процессов на автомобиле.

Так, на базе научных исследований за короткий исторический срок реализовано кардинальное усовершенствование классического электрооборудования, а также создан целый ряд совершенно нетрадиционных для автомобиля бортовых систем автоматического управления.

Этостало возможным благодаря достижениям в об-

ласти полупроводниковой и микроэлектронной технологииизготовления электросхем, которыесоставляютне-

малую часть автомобильного бортового оборудования.

• Теперь автомобили оснащаются не электроконтактными (батарейными), а чисто электронными системамизажигания.Автомобильнаябортоваясистема электроснабжения оборудуется генератором многофазного переменного тока с мощным полупроводниковым выпрямителем и с интегральным регулятором напряжения. Электростартер автомобиля также значительно видоизменился. Самым "консервативным" компонентом в составе классического электрообору-

дования остается бортовая аккумуляторная батарея. Но и здесь есть новые наработки. Изменился дизайн, повысилась эффективность наружной световой техники. Основные технические достижения, внедренные в устройства классического электрооборудования, подробно рассматриваются в главах 1...12.

Наряду с усовершенствованием известных бортовых устройств разработаны и в настоящее время все более широко применяются совершенно новые системы бортовой автоматики, основные из которых следующие: системы впрыска топлива для бензиновых двигателей; микропроцессорные системы зажигания; системы очистки выхлопных отработавших газов; системы антиблокировки гидравлических тормозов; системы вспомогательной механизации в устройствах комфортного назначения.

• Совокупность систем автомобильной бортовой автоматики получила наименование "Автотронное оборудование". Автотронное оборудование изучается

в рамках новой учебной дисциплины "Автотроника", которая теперь преподается в технических вузах и в ряде средних специальных учебных заведений.

В отличие от электрического и электронного, автотронное оборудование по основному (физическому) принципу действия не классифицируется. Например, нельзя говорить "электрическое автотронное оборудование" или "гидравлическое автотронное

3

Предисловие

оборудование", так как термин "автотронное" — это				двигателя на холостом ходу. В автотронной системе
синоним таких обобщающих определений, как "ком-				впрыска с электронным управлением электрические
бинированное" или "комплексное".				сигналы (как на входе, так и на выходе) выполняют
Автотронное оборудование автомобиля состоит				роль промежуточных (опосредованных) носителей ин-
из отдельных автотронных систем, которые в свою				формации для неэлектрических устройств (внешней пе-
очередь	состоят из	отдельных	составных частей риферии). При этом сама неэлектрическая периферия
(компонентов).				выполняет основные функции автотронной системы
Автотронные системы принято			классифицировать	впрыска:	дозирование	количества впрыскиваемого
по основной исполнительной функции. Например: ав-				бензина при изменении неэлектрических параметров
тотронная система впрыска топлива; автотронная си-				двигателя или под воздействием водительской педали
стема антиблокировки тормозов; автотронная систе-				газа. Описанию автотронных систем и их составных
ма очистки выхлопных отработавших газов и т.д.				компонентов посвящены главы 13...27.
Компонентами автотронных систем могут являть-				• В приложении рассмотрен двигатель внутренне-
ся самые разнообразные технические устройства,				го сгорания как объект автоматического управления.
отличающиеся друг от друга как по принципу дейст-				Это позволит читателю легко ориентироваться в
вия, так и по конструктивному исполнению. Это могут				сложных вопросах взаимосвязи силового агрегата
быть и электрические, и электронные, и электронно-				автомобиля с бортовыми автотронными системами.
вычислительные, и механические, и пневматичес-				• Книга написана по конспекту лекций, читае-
кие, и гидравлические, и любые другие технические				мых автором для студентов Московского автомо-
изделия,	способные	выполнять	соответствующие	бильно-дорожного института (Технического универ-
функции автотронной системы.				ситета) и в ряде других учебных заведений. Но из-
Автотронные системы имеют одно общее свойст-				ложение материала в данной книге ориентировано
во — они управляют неэлектрическими процессами,				не только на вузовскую аудиторию, но и на само-
но сами управляются от электронной автоматики, при				стоятельное изучение новой автомобильной техни-
этом первичными источниками управляющих сигна-				ки и специалистами по ремонту современных лег-
лов являются человек (водитель), программа, зало-				ковых автомобилей, и ремонтниками-автомобилис-
женная в электронную память, и входные неэлектри-				тами. В качестве дополнительной учебной литера-
ческие воздействия.				туры книга будет полезна студентам технических
Каждая автотронная система имеет широко раз-				вузов. Она будет интересна также слушателям ав-
ветвленную периферию и электронно-вычислитель-				томобильных колледжей, любознательным учащим-
ный блок управления с постоянной и оперативной па-				ся средней школы, владельцам импортных и совре-
мятью — бортовой компьютер. Для согласования				менных отечественных легковых автомобилей. Сло-
входной периферии с компьютером и компьютера с				вом, такая книга — это подспорье каждому, кто за-
выходной	периферией	применяется интерфейсная		хочет познать все то новое, чем оборудован совре-
(соединительная) подсистема.				менный легковой автомобиль.
Из сказанного ясно, что автотронная система —				• В работе над учебным пособием автор учел за-
это бортовой комбинированный комплекс автоматиче-				мечания и полезные советы кандидатов технических
ского управления, включающий в свой состав различ-				наук Фещенко А.И. и Попова О.Ю. (преподаватели
ные технические устройства, которые соединены в				МАДИ-ТУ), ведущего специалиста по "Автотронике"
единое целое с целью выполнения конкретного неэле-				Московского учебного центра КТиЗ Правительства
ктрического действия. Например, автотронная систе-				Москвы Триодина Н.П., начальника технического от-
ма впрыска топлива — это не только электронный блок				дела Автопредприятия № 1 при Управлении делами
управления впрыском, и не только электрическая схе-				Президента РФ Быкова В.И., научного консультанта
ма соединений, но и входные датчики, работающие от				журнала "Ремонт и Сервис" Митина В.А. Всем пере-
неэлектрических сигналов первичных задатчиков; это				численным коллегам автор выражает глубокую при-
и сами неэлектрические задатчики с механическими				знательность за сотрудничество.
соединителями; это выходные исполнительные устрой-				Особая благодарность рецензенту книги, заведу-
ства неэлектрического принципа действия, например				ющему кафедрой "Автоматизация производствен-
форсунки впрыска, а также все гидравлические и				ных процессов" МАДИ-ТУ, доктору технических наук,
пневматические клапаны системы; это и механическое				профессору Воробьеву В. А. за прочтение и принци-
устройство привода дроссельной заслонки при работе				пиальные	исправления	рукописи книги.

Издательство "СОЛОН-Р" полагает, что учебное пособие "Автотроника", написанное опытным преподавателем технического университета, вызовет широкий читательский интерес, как у специалистов по ремонту автомобилей, так и у автолюбителей.

"СОЛОН-Р"

Введение

ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ

АВТОМОБИЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Современный легковой автомобиль состоит из четырех основных агрегатов: двигателя, кузова, шасси и ходовом части. Эти агрегаты обеспечивают выполнение главной функции легкового автомобиля — перевозку пассажиров. Но АЛЯ того, чтобы перевозка была безопасной и комфортной, а основные агрегаты работали безотказно, автомобиль оснащен достаточно большим числом самых разнообразных устройств, которые принято называть бортовым оборудованием. Во введении рассматриваются общие сведения об автомобильном оборудовании и тенденции его развития.

	В.1. Предварительные замечания	томобиле установлен бензиновый двигатель), которая
		преобразует энергию постоянного тока бортовой се-
	Бортовое оборудование по функциональному на-	ти в импульсное напряжение высоковольтного искро-
	значению и по месту, которое оно занимает, можно	вого разряда на свечах зажигания.
	подразделить на комфортное (внутреннее оборудо-	• Перечисленные		электротехнические		устройства
	вание кузова), навесное (оборудование двигателя) и	принято относить к навесному оборудованию двигате-
	функциональное (оборудование кузова, шасси и хо-	ля, так как все они (кроме аккумуляторной батареи)
	довой части).	установлены на двигателе. К навесному оборудова-
	По принципу действия и устройству бортовое обо-	нию относятся также некоторые устройства системы
	рудование может быть механическим, пневматичес-	топливного питания, например карбюратор с воздуш-
	ким, гидравлическим, электрическим, электронным и	ным фильтром или форсунки впрыска топлива, а так-
	автотронным.	же подсистема выпуска отработавших газов.
	По выполняемым функциям устройства, входящие	• К комфортному оборудованию кузова относят
	в состав автомобильного бортового оборудования,	подсистему электроподогрева сидений;				внутреннее
	исключительно разнообразны. Работа многих из них	освещение и отопление; вентиляцию и кондициони-
	связана с необходимостью использования какого-ли-	рование;	электроприводы стеклоподъемников, люка
	бо вида энергии. Самым удобным видом энергии для	на крыше, радиоантенны; центральный замок две-
	применения на борту автомобиля является электри-	рей; прикуриватели; средства противоаварийной за-
	ческая энергия. Поэтому значительная часть борто-	щиты водителя и пассажиров, а также все средства
	вого оборудования относится к электрооборудова-	теле-аудио-видео-радио и телефонной техники. В ком-
	нию автомобиля.	фортное оборудование включают также и противо-
	• Для обеспечения электроэнергией автомобиль	угонные устройства*.
	оснащен автономной бортовой электроэнергетичес-	• Третьей группой бортового оборудования авто-
	кой системой, которую принято называть системой	мобиля является так называемое функциональное
	электроснабжения. В эту систему входят: бортовая	оборудование. По отношению к кузову функциональ-
	аккумуляторная батарея, электрогенератор, а также	ное оборудование — это все устройства наружного
	подсистема соединительных проводов с моноблоком	освещения и сигнализации, наружные зеркала, ос-
	предохранителей и набором коммутационных уст-	текление кузова, стеклоочистители и стеклоомывате-
	ройств. Таким образом, эта система представляет	ли, бампера, молдинги и прочее. Из этой группы в
	собой электрическую бортовую сеть.	электрооборудование включают систему				наружного
	• Второй электроэнергетической частью бортового	освещения, приборы наружной световой и звуковой
	оборудования является система электростартерного	сигнализации, а также электропривод и электроподо-
	пуска двигателя внутреннего сгорания. В эту систему	грев наружных зеркал заднего вида.
	входят: стартерный электродвигатель, механическая	Внутри кузова к функциональному электрообору-
	подсистема передачи вращения от электродвигателя	дованию относятся контрольно-измерительные при-
	кдвигателювнутреннегосгорания, стартерная аккуму-	боры, водительский пульт управления, внутренняя
	ляторная батарея, подсистема управления стартером	световая и звуковая сигнализация.
	и большеточные соединительные электропровода.	* Почти все устройства		комфортного оборудования		АЛЯ	завела, вы-
	• В электрооборудование автомобиля входит так-
		пускающего	автомобиль,	являются	покупными изделиями,		и при рас-
	же система электроискрового зажигания (если на ав-	смотрении	бортового оборудования,		как правило,	не описываются.

5

Введение
• Немалая часть функционального оборудования	Таким образом, второе поколение автомобильно-
установлена на шасси и на ходовой части автомоби-	го электрооборудования — это первый этап внедре-
ля. Здесь устройства функционального оборудования	ния полупроводниковых устройств и релейных
в основном механического или гидромеханического	средств автоматики в автомобильные электросети.
принципа действия. Прежде эти устройства рассмат-	Ко второму поколению относят также полупроводни-
ривались как составные части механических агрега-	ковые выпрямительные схемы электрогенераторов и
тов и никакой автоматикой не оснащались. Но в по-	первые контактно-транзисторные системы зажига-
следние годы чисто механические устройства (короб-	ния. Сюда же включают электронные и релейные ус-
ка переключения передач, гидравлические тормоза,	тройства управления вспомогательными бортовыми
подвеска автомобиля) автоматизируются с примене-	подсистемами, имеющими общее название "элект-
нием электронного управления. Появились совер-	ропакет"*. На автомобиле стало широко использо-

шенно новые устройства и системы, созданные с использованием всех известных (электрических и неэлектрических) способов и средств автоматизации. Такие устройства и системы теперь являются неотъемлемой составной частью общего комплекса автоматизированного бортового оборудования и называются автотронными.

В.2.Классификацияавтомобильного бортовогооборудования по поколениям

Развитие автомобильного бортового оборудования идет по двум направлениям: по пути дальнейшего совершенствования существующих и по пути конструирования и построения совершенно новых электрических, электронных и автотронных устройств.

• Усовершенствованию подлежит так называемое

классическое* электрооборудование, которое теперь относят к электрооборудованию первого поколения.

Вторым поколением принято считать электрические узлы, блоки и системы, в которых широко исполь-

зуется дискретная электронная схемотехника на полупроводниковых приборах.

Начало развития второго поколения приходится

ваться радио.

• В последние годы в отечественной промышленности наметилась тенденция к ускоренному внедрению автомобильного оборудования третьего поколения.

Третье поколение — это не только электрическое и электронное оборудование, но и все прочие средства бортовой автоматики, которые стали широко внедряться передовыми зарубежными фирмами с начала 70-х годов. В первую очередь, это электронные систе-

мы управления гидромеханикой впрыска топлива и электроискровым зажиганием, а также электронные

системы управления гидравлическими тормозами,

трансмиссией и узлами подвески автомобиля. К третьему поколению относят и современные электронные

устройства бортового контроля и самодиагностики. Важно заметить, что для оборудования третьего

поколения прежний термин "электро" утратил свой

определяющий смысл, так как теперь в системах бортовой автоматики, помимо традиционных механичес-

ких и электрических, стали широко применяться самые разнообразные средства гидравлики, пневмоав-

томатики, оптоэлектроники, локации, радиотехники, ультра- и инфразвука, компьютеризации. Так появил-

ся термин "Автотроника", объединивший все, что относится к автомобильной бортовой автоматике, а со-

временные комплексные системы автомобиля теперь

на 50-е годы XX века, когда бортовая комплектачаще называют "автотронным оборудованием".

ция автомобиля электрическими устройствами ста-

Особенностью автотронного оборудования явля-

ла заметно расширяться. Появились самые разно-

ется то, что оно создается с применением самых

образные электротехнические средства дополни-

разнообразных физических принципов и средств ав-

тельной бортовой

механизации:

электрозеркала,

томатического управления и регулирования, а управ-

электроантенны, электрические

стеклоподъемни-

ляется электронной цифровой автоматикой, в осно-

ки, электролюки, электроустановка и электроподо-

ве которой лежит бортовой компьютер с постоянной

грев сидений,

электровентиляторы,

кондиционеры

и оперативной памятью.

и т.п. Управление электросхемами и электроприво-

• Но фантазии автомобилестроителей этим не ог-

дами этих устройств потребовало применения в

раничиваются. Появились первые признаки приме-

электрических

схемах

автомобиля

значительного

нения на автомобиле суперсложной автоматики уп-

количества электромагнитных реле и полупровод-

равления четвертого поколения. Уже опробованы

никовых приборов, которые к этому времени уже

идеи применения систем радарно-компьютерной и

выпускались

серийно.

Так

на

борту

автомобиля спутниковой автонавигации и систем определения

стали применяться средства электроавтоматики и

* Электропакет — разговорный

технический

термин. Широко ис-

электроники.

пользуется в быту и в газетных

рекламных

объявлениях.

Обозна-

*

Классическими

принято называть

такие

излелия,

которые широчает совокупность технических устройств

вспомогательного

(чаше

ко

применялись

ранее

и послужили прототипами АЛЯ разработкивсего комфортного) назначения,

которые

в

состав классического

новой современной

техники.

оборудования не включаются.

В

Тенденции развития автомобильного оборудования

координатнаместностидляупрощенияавтоматизиро-		автомобиля в режиме автопилота, самозащита ав-
ванного передвижения автомобиля по городским и		томобиля от аварийных ситуаций, электронное ре-
шоссейным автодорогам, а также для поиска и нахож-		зервирование функций управления и многое, мно-
дения нуждающегося в помощи автотранспорта. Для		гое другое.
ряда крупнейших городов мира составлены "элек	-	• На рис. В.1 приведена условная классификация
тронные карты", которые записаны на лазерных дис-		автомобильного бортового оборудования по поколе-
ках. С помощью дисковода, компьютера и цветного		ниям.
дисплеямаршрутдвижениявыдаетсяводителюавто-		Признаком классификации по поколениям являет-
матически. Переключается система от реперных ме-		ся поэтапное внедрение новой техники:
ток на местности.		1. Первое поколение — электрофикация автомо-
В четвертое поколение бортового оборудова-		биля; создание классического электрооборудования.
ния автомобиля, основным признаком которого		2. Второе поколение — внедрение аналоговой по-
будет полная компьютеризация процессов управ-		лупроводниковой схемотехники на дискретных ра-
ления, регулирования и контроля, войдут также и		диоэлементах: создание простейших электронных
такие специальные системы, как самоуправление		схем для управления электрическими устройствами.

Рис.B.I.

Классификация автомобильного оборудования по поколениям:

ЭО — электрооборудование автомобиля; MX — механический; ЭМ — электромеханический; АКБ — аккумуляторная батарея; КИП — контрольно-измерительные приборы; ЭН — электронный; СЗ — система зажигания; КСЗ — контактная система зажигания; МПСЗ — микропроцессорная система зажигания; ПП — полупроводниковый; СВТ — система впрыска топлива АБС — тормозная система с электронным управлением; СД — система диагностики; СК — система путевого контрол V3C — ультразвуковая система; ЭСАУ — электронная система автоматического управления; ЭК — экологическая система автомобиля; ПОС — приборы освещения и сигнализации; К —механический непрерывный распределенный по цилиндрам впрыск для смешанного смесеобразования; L — прерывистый распределенный впрыск для внешнего смесеобразования; М— система впрыска, интегрированная в ЭСАУ двигателем; Д — прерывистый распределенный впрыск для внутреннег смесеобразования; ЦБК — центральный бортовой компьютер; ЛВС — двигатель внутреннего сгорания.

Введение
	3. Третье поколение — широкое внедрение на							тродвигателя ЭД. Но в этой трехзвенной модели не
борту автомобиля электронного оборудования циф-								менее сложным оказалось создать устройство уп-
рового принципа действия. Создание новых систем								равления VV. Кроме того, было совершенно не яс-
бортовой		автоматики,	таких		как:	электронныйно, от чего и где можно будет подзаряжать ХАКБ.
впрыск топлива, цифровое управление зажиганием,								Стали также подвергать критическому анализу глав-
электронное управление			тормозами, экологические					ное преимущество электромобилей перед автомо-
системы		автомобиля,	бортовая		самодиагностика,			билями — экологическое. Сначала как аксиома бы-
схемотехническое резервирование и т.п.								ло принято предположение, что электромобиль аб-
	4. Четвертое поколение — полная компьютериза-							солютно чистое транспортное средство, наподобие
ция процессов автоматического управления, контроля								троллейбуса без проводов. Однако ходовые бата-
и регулирования с применением центрального борто-								реи и станции их обслуживания сами по себе могут
вого компьютера и со значительным расширением вы-								стать источниками ядовитого загрязнения окружа-
полняемых функций. Оборудование автомобиля радар-								ющей среды. Нетрудно себе представить, что будет
ными средствами. Создание совершенно новых прин-								с Москвой, когда хотя бы каждый третий из 3 мил-
ципов управления автомобилем и его агрегатами.								лионов столичных автомобилей станет электромоби-
								лем. В среднем 20 тысяч тонн сернокислотного эле-
В.З. Электромобили								ктролита, будут кататься по московским улицам. В
								Москве ежедневно регистрируется до 20-30 аварий
								с крупными повреждениями автомобилей. В мос-
	Следует сказать отдельно о новых, еще не разра-							ковские реки будет выливаться около тонны серной
ботанных моделях автомобилей. Это эвристические								кислоты в сутки. Значит, и в атмосфере прибавится
модели будущего (концепткары).								загрязнений.
	В среде автомобилестроителей уже давно диску-								К этому надо добавить, что ежедневная подзаряд-
тируется вопрос о целесообразности широкого ис-								ка ХАКБ для одного миллиона электромобилей потре-
пользования электромобилей вместо автомобилей.								бует от Мосэнерго дополнительно электроэнергии
	• Классическая схема			электромобиля			показана еще столько же, сколько оно вырабатывает.
на рис. В.2. Схема включает высоковольтную (не ни-									• В настоящее время ведется ряд научных разра-
же 100 вольт) ходовую аккумуляторную							батарею боток в направлении поиска новых химических ис-
ХАКБ, электродвигатель ЭД (либо монотипа, либо ко-								точников тока (ХИТ). Опробованы на электромобилях
лесный — для каждого ведущего колеса отдельно) и								и щелочные аккумуляторы, и солнечные батареи, и
устройство управления VV (контроллер), которое уп-								топливные элементы. Топливные элементы — это од-
равляет энергией ходовой АКБ при ее подаче к элек-								норазовые химические источники тока (ХИТ), кото-
тродвигателюЭД.								рые работают по принципу превращения энергии вы-
	Первоначально считалось, что такой электромо-							сокотемпературной химической реакции в электри-
биль предельно прост и вся проблема сведется к								ческую энергию. Обладают малыми габаритами и ве-
разработке новых конструкций ходовой АКБ и элек-								сом, интенсивной токоотдачей, но непродолжитель-
								ны в действии. Широко применяются в специальной
								военной аппаратуре. Для электромобилей могут ока-
								заться перспективными щелочные воздух-алюминие-
								вые топливные элементы, в которых "выгорает" лис-
								товой алюминий и в которых можно легко и быстро
								сменить реагенты. Такой топливный элемент может
								быть многоразовым. Однако применяемость его в
								электромобилях ограничена высокой стоимостью ка-
								тализаторов, входящих в состав воздух-алюминие-
								вых ХИТ, и сложностью реализации многократных ос-
								тановок химической реакции на непродолжительное
								время (стояночный режим электромобиля). Однако с
								использованием перечисленных источников тока до-
								стичь для электромобиля уровня технических показа-
		Рис. В.2.						телей автомобиля-прототипа пока не удается. Из ска-
								занного ясно, что классический электромобиль —
		Классическая схема электромобиля:						это не автомобиль будущего.
	ХАКБ — ходовая аккумуляторная батарея; YV — электрон-								• Теперь идет поиск других вариантов. Например,
	ное устройство управления			(контроллер);		ЭД	— ходовой
	электродвигатель.							на	автомобиль (рис. В.З) устанавливается обычный
								ДВС (1), но работает он не грямо на ходовую часть, а

8

Тенденции развития автомобильного оборудования

на мощный электрогенератор (2). Этот электрогенера-	мощью ходовой электрической машины, которая пе-
тор запитывает через электронное устройство управ-	реводится из режима двигателя в режим генерато-
ления (3) электродвигатель (4), сочлененный через ко-	ра; кинематическая энергия массы движущегося
робку переключения передач КПП (5) с обычной ходо-	электромобиля преобразуется в электрическую с це-
вой частью (7) автомобиля. Возможен и такой вари-	лью заряда ХАКБ.
ант компоновки узлов и агрегатов бензоэлектромоби-	Теперь водителю не надо будет беспокоиться —
ля, при которой на трансмиссию будут работать два	доедет ли его электромобиль до зарядной станции.
двигателя — бензиновый и электрический.	Для бензоэлектромобиля емкость ходовой АКБ может
Какие преимущества это дает перед классичес-	быть значительно снижена. А значит, вес, габариты
кимавтомобилем?	ХАКБ и литраж перевозимого по городу электролита
Во-первых, так как ДВС работает на электрогене-	можно будет свести к разумной норме. При меньших
ратор, режимы ДВС тривиальны: холостой ход, сред-	габаритах для ХАКБ на борту транспортного средства
няя ходовая нагрузка (городской режим движения) и	найдется аварийно безопасное место. Остается одна
полная нагрузка. Этим трем режимам могут соответ-	проблема — утилизация отработавших ХАКБ.
ствовать три совершенно точных по исполнению сво-	. Отечественный завод "Ижмаш" на базе универ-
их функций режима работы системы впрыска топли-	сального автомобиля ИЖ-21261 создал бензоэлект-
ва и электроискрового зажигания. Более того, бен-	ромобиль с	гибридной	силовой установкой
зиновый двигатель электромобиля может работать и	ДВС+ЭДВ+АКБ (8x12 В) и с параллельным соединени-
в стационарном режиме, т.е. с постоянным числом	ем двигателей через специальный редуктор. Экспе-
оборотов коленвала.	риментальные образцы выпускаются с 1998 года.
Одно это позволит получить не только экономию	Недостатки: высокая стоимость, малый запас элект-
топлива, но главное — более чистый по составу вы-	рохода (12 км); возможность попадания агрессивной
хлоп отработавших газов. Таким образом, двигатель,	среды в салон, отсутствие багажного отделения, тя-

работающий без переходных режимов, — первое желее прототипа на 120 кг, небольшая мощность

ожидаемое преимущество бензоэлектромобиля пе-			энергоустановки, низкая приемистость. Преимущест-
ред обычным автомобилем.			ва: уменьшенный расход бензина 3 л/100 км (у про-
	Во-вторых, электрогенератор будет работать не		тотипа 6,5 л/100 км).
только на электропривод автомобиля, но и на заряд			. Что же может статься с бортовым оборудовани-
ходовой АКБ. Следовательно, может быть эффектив-			ем будущего бензоэлектромобиля? Ясно, что роль
но решена проблема подзарядки ХАКБ.			бортовых электрических устройств резко возрастет.
	В тех случаях, когда бензоэлектромобиль будет		Особенно это касается устройств ходового электро-
заезжать в центр города, ему не обязательно дви-			привода и его управления. Некоторые системы видо-
гаться с работающим ДВС. Переключив электропри-			изменятся, например система стартерного пуска
вод на ХАКБ, можно достаточно долго перемещаться			ДВС может стать другой, так как пуск можно будет
от энергии химического источника тока (ХИТ). Допол-			осуществлять от ходового электродвигателя и борто-
нительная подзарядка ходовой батареи при тормо-			вой ХАКБ. Навесное оборудование ДВС (впрыск топ-
жении может осуществляться и в режиме рекупера-			лива, зажигание, утилизация отработавших газов)
ции. Рекуперация — возврат части энергии процесса			может упроститься, так как число рабочих режимов
движения для повторного использования. Рекупера-			ДВС будет ограничено. Что касается навигационного
тивное торможение электромобиля реализуется с по-			и комфортного оборудования, оно может и не пре-
			терпеть изменений. Возможно, приобретут большее
			значение электросистемы внутрисалонной вентиля-
			ции, изменится конструкция самого кондиционера,
			будут установлены аварийные средства пожарной
			безопасности и защиты от короткого замыкания в
			электрических цепях больших токов.
			« Однако не исключено и такое развитие событий,
			при котором электромобильная схема силового при-
			вода все-таки не найдет широкого применения на лег-
	Рис. В.З.		ковых автомобилях. Альтернативой электромобилю
			может стать автомобиль с двигателем на водородном
	Бензоэлектромобиль:		топливе. Или будет разработан настолько совершен-
	1—бензиновыйДВС; 2—электрогенератор; 3—контрол	-	ный легкотопливный двигатель, что его замена на ав-
	лер (ЭБУ); 4 — ходовой электродвигатель; 5 — коробка пе-		томобиле станет нецелесообразной. Так, если будет
	реключенияпередач;6—ходоваяАКБ;7—дифференциал		разработан бензиновый двигатель с чисто электрон-
	ведущего моста; К — ведущие колеса (движители).
			ным управлением клапанами газораспределительна

9