Elektrická sústava vo vozidle.sospolytechnickapd.edupage.org/files/2_Elektricka_sustava_vozidla.pdf · Tabuľka 1.: Prehľad napätí sústav používaných vo vozidlách Menovité

Automobilová elektrotechnika Prednáška 2

1

Elektrická sústava vo vozidle.

Elektrické siete vo vozidlách možno deliť podľa rôznych kritérií:

• podľa druhu prúdu • podľa počtu vodičov • podľa polarity pólu spojeného s kostrou vozidla • podľa veľkosti napätia

Rozdelenie podľa druhu prúdu:

• jednosmerná sústava– najrozšírenejšia. Hlavný dôvod použitia jednosmerného rozvodu je akumulátor. Ten sa používa vtedy, ak vozidlo potrebuje zdroj energie aj v čase, keď je motor v pokoji (zásobník energie na štartovanie motora, napájanie elektronických jednotiek vo vozidle a pod.). Hlavný zdroj energie počas chodu motora je rotačný generátor poháňaný motorom vozidla.

• striedavá sústava- čisto striedavá sústava sa používa len v prípadoch, kedy nie je potrebný akumulátor (menšie jednostopové vozidlá),

• kombinácia jednosmernej a striedavej sústavy – možnosť prenosu veľkých výkonov v rozvode na vyššom napätí s následnou transformáciou. Použitie vyšších frekvencií kvôli úspore hmotnosti transformátorov. Technológia používaná v letectve, vo vozidlách sa zatiaľ nevyužíva.

Rozdelenie podľa počtu vodičov elektrickej sústavy.

Na pripojenie jednotlivých elektrických zariadení vo vozidle sú potrebné dva vodiče. Tie môžu byť realizované buď medenými vodičmi alebo kombináciou medeného vodiča a oceľovej kostry vozidla. Na základe toho sa rozlišujú dve sústavy:

• Jednovodičová sústava - tvorí ju jeden izolovaný vodič, druhým vodičom je kovová kostra vozidla. Je najrozšírenejšia. Používa sa vo všetkých typoch vozidiel s kovovým podvozkom a karosériou. Výhody: - menšia spotreba vodičov,

- lacnejšie riešenie, - väčšia prehľadnosť, - ľahšie hľadanie poruchy.

Nevýhody: - menšia spoľahlivosť - pri porušení izolácie skrat na kostru a vyradenie zariadenia z prevádzky, možnosť vzniku požiaru vo vozidle.

- počas prevádzky v dôsledku otrasov a korózie sa zhoršuje kvalita kovových spojov na karosérii; pri nedokonalých spojoch (zváraných alebo skrutkových) vznikajú úbytky napätia -> zhoršenie funkcie (zníženie svietivosti svetlometov) alebo zlyhanie niektorých zariadení (štartér). -> nutnosť utesnenia kovových spojov – napr. tmelenie.

• Dvojvodičová sústava - tvoria ju dva izolované vodiče bez spojenia s kostrou vozidla. Aby došlo ku skratu, musia sa na jednom mieste naraz poškodiť a spojiť dva vodiče rôzneho potenciálu, čo je málo pravdepodobné. Výhody: spoľahlivejšia prevádzka. Nevýhody: drahšia a ťažšia kabeláž Použitie: v niektorých štátoch sa používa vo vozidlách pre verejnú prepravu osôb. Určité črty dvojvodičovej sústavy majú aj moderné vozidlá s elektronickou výbavou, kde záporný pól je k spotrebiču resp. riadiacej jednotke privedený samostatným vodičom.

Rozdelenie podľa polarity pólu spojeného s kostrou vozidla.

• Záporný pól. Používaný vo vozidlách cca od polovice 50-tych rokov (v Československu od r.1956, v USA od r.1957, v ZSSR od r. 1958, približne v tom istom čase aj v západoeurópskych


2

krajinách). U nás je ukostrenie záporného pólu vo vozidle predpísané normou STN 30 4002. V súčasnosti vo svete prevažuje.

Výhody: ∗ Pri elektrickom oblúku, ktorý vznikne v jednosmernom obvode, sa materiál odtavuje z anódy

(+) a nanáša na katódu (-). Vo vozidle s ukostreným záporným pólom je anódou medený vodič. Ten sa pri skrate rýchlejšie zohrieva a rýchlejšie odtaví. Materiál sa nanáša na katódu (kostra vozidla). Oblúk i skrat trvá kratšie -> menšia pravdepodobnosť vzniku požiaru. Na kostre vozidla je menší predpoklad vzniku kráteru, ktorý by mohol oslabiť karosériu, medený vodič sa dá ľahšie vymeniť.

∗ Pri navlhnutí vodičov dochádza na spoji k elektrolýze vody. Kyslík, ktorý vzniká na anóde, urýchľuje tzv. elektrolytickú koróziu. Voľba polarity pólu spojeného s kostrou závisí od toho, či sa dáva prednosť menšej korózii na vodičoch alebo na kostre vozidla (čo sa dá a môže ľahšie vymeniť).

• Kladný pól. Výhody (aktuálne v minulosti, v súčasnosti sa spomínané technológie nevyužívajú): ∗ Menšie prierazné napätia a menší opal strednej elektródy zapaľovacej sviečky. ∗ V minulosti, pri používaní regulácie napätia dynama tretím kartáčom, mal kartáč spojený s

kladným pólom menšie opotrebovanie. Uvedené dôvody nie sú dostatočné pre jednoznačné rozhodnutie o voľbe polarity spojenej s kostrou vozidla, prevládal zvyk a snaha po normalizácii. Zavedenie záporného póĺu spojeného s kostrou súviselo so zavádzaním polovodičovej techniky do vozidiel. Rozdelenie podľa veľkosti napätia elektrickej sústavy.

Veľkosť napätia palubnej siete je v súčasnosti daná spotrebou vozidla a použitým akumulátorom. Základné elektrické vybavenie osobných vozidiel sa ustálilo na začiatku 20-tych rokov minulého storočia. Zahŕňalo elektrické zapaľovanie, osvetlenie, štartér a akumulátor. Elektrická sieť pracovala s napätím 6V. Ako spotrebiče vo vozidle pribúdali, rástli aj nároky na spotrebu elektrickej energie. Nárast sa pohyboval v rozsahu 2÷6 percentá ročne (obr.1). S rastúcou spotrebou v palubnej sieti rástli aj prúdy a prierezy vodičov. Po r. 1948 sa začali objavovať osobné vozidlá s palubným napätím 12V a toto riešenie postupne prevládlo. Hoci niektoré malé vozidlá sa vyrábali s palubným napätím 6V aj v šesťdesiatych rokoch minulého storočia (napr. Trabant), bola to skôr výnimka. V súčasnosti sa sieť 6V sa používa len pre malé motocykle.

Obr.1 Vývoj spotreby elektrickej energie v osobnom vozidle (zvislá os [W]).


3

V blízkej budúcnosti sa predpokladá, že spotreba bude ďalej rásť, a to ešte rýchlejšie ako doteraz. Dôvodom sú rastúce nároky na znižovanie emisií, zvyšovanie pasívnej a aktívnej bezpečnosti a vyšší komfort vo vozidle, čo je možné dosiahnuť len prostredníctvom ďalších elektrických zariadení. Luxusné vozidlá majú už v súčasnosti asi 90 riadiacich jednotiek a spotrebu okolo 2 kW. V roku 2030 sa predpokladá spotreba na úrovni 30÷40 kW. Takýto výkon nie je pri napätí siete 12V možné preniesť bez výrazného zvýšenia prierezu a hmotnosti vodičov. Preto je opäť aktuálne zvýšenie napätia palubnej siete, teraz na hodnotu 42V (36V). Charakteristické vlastnosti napäťových sústav vo vozidle

Napäťové sústavy vo vozidle sú charakterizované menovitým a prevádzkovým napätím. Charakteristické veličiny napäťových sústav v súčasných vozidlách sú uvedené v Tab.1.

Menovité napätie elektrických zariadení vo vozidle je odvodené od menovitého napätia olovených akumulátorov a je definované normou STN 30 4002. (Menovité napätie charakterizuje elektrické zariadenie a je na ňom vyznačené.)

Prevádzkové napätie - napätie, pri ktorom zariadenie zvyčajne pracuje.

Tabuľka 1.: Prehľad napätí sústav používaných vo vozidlách

Menovité napätie [V] Prevádzkové napätie [V] Pracovný rozsah napätia [V] 6 7 5,4 ÷ 7,8 12 14 10,8 ÷ 15 24 28 21,6 ÷ 29

Napäťová sústava 42V je popísaná v samostatnej časti prednášky (2A).

Pri voľbe veľkosti napätia palubnej siete rozhodujú výkony a druh spotrebičov vo vozidle. Výhody nižšieho menovitého napätia:

∗ ľahší akumulátor, ∗ väčšia životnosť žiaroviek.

Výhody vyššieho menovitého napätia:

∗ menšie prúdy v rozvode pri rovnakom výkone ako pri sústave s nižším napätím (I~P) a menšie prierezy vodičov (ľahšia kabeláž),

∗ menšie straty na vodičoch a menšie nároky na zdroj pri rovnakom prenesenom výkone (Pstrat ~I2)

∗ menší pomerný vplyv prechodových odporov (spoje na kostre vozidla, prechodový odpor na kartáč-komutátor a na kontaktoch, úbytok na polovodičovom usmerňovači alternátora) sa hlavne prejavuje pri vyšších prúdoch. Úbytok (vo [V]) je rovnaký pri ľubovoľnom napätí. Pomer úbytku na kontaktoch k celkovému napätiu je pri vyššom napätí siete menší.

Porovnanie 6 a 12V palubnej siete.

∗ 6 V sieť sa v súčasnosti používa hlavne u jednostopových vozidiel, ktoré nemajú spúšťač. V automobiloch sa používa temer výhradne 12 V sieť.

∗ Pre rovnaké výkony je prúd pri 12 V sieti polovičný voči 6 V sieti a prierez príslušného vodiča štvrtinový (nižšia cena a hmotnosť vodičov).

∗ 12 V generátor aj spúšťač rovnakého výkonu je menší ako pre 6 V a má percentuálne menší úbytok napätia na kefách/diódach.

∗ Vyšší výkon batériového zapaľovania s kontaktným prerušovačom. ∗ Životnosť 12 V žiaroviek a ich odolnosť voči chveniu sa priblížila vlastnostiam 6V žiaroviek. ∗ Malý rozdiel v cene akumulátora na 6V a 12 V pre rovnaký výkon.


4

Porovnanie 12 a 24 V palubnej siete.

∗ Väčšia chúlostivosť 24 V žiaroviek na otrasy a ich menšia životnosť než 12 V žiaroviek. ∗ Rozdiel v hmotnosti a cene u elektrovýzbroje nie je taký výrazný ako v prípade porovnávania

6V a 12V siete. ∗ Podstatný rozdiel v hmotnosti a cene akumulátora na 12 V a 24 V.

Pre uvedené dôvody sa v osobných vozidlách používa 12V sieť. ∗ Pri väčších vozidlách (nákladné, autobusy) sú vyššie nároky na výkon spúšťača -> 24 V napätie

pre spúšťač. ∗ Kombinácia 12/24V siete: spúšťač 24V, ostatné spotrebiče 12V (možnosť použitia

elektrovýzbroje z osobných automobilov). Nevýhodou takejto siete je väčšia zložitosť a nie veľmi spoľahlivý ručný prepínač 12/24V.

∗ Výkon spotrebičov vo veľkých autobusoch a nákladných automobiloch vedie k používaniu jednotnej 24 V siete. Pre vozidlá nad 12 t je to medzinárodne doporučené.

Elektrická inštalácia vo vozidle.

§ 39 Vyhl. 116/1997 stanovoval základné charakteristiky elektrického vedenia vo vozidle nasledovne:

Elektrické vedenie vo vozidle musí byť izolované a umiestnené tak, aby sa zamedzilo poškodeniu

vodičov alebo vzniku skratu. Izoláciu vodičov treba riešiť s ohľadom na prostredie, v ktorom sa

nachádzajú (interiér, motorový priestor, podvozok) a podľa spôsobu ich uloženia.

Elektrická inštalácia vozidiel všetkých kategórií musí zodpovedať STN 30 4002.

- zásuvka na prenosné elektrické svetlo (môže byť kombinovaná so zapaľovačom cigariet)

- inštalácia pre pripojenie ťažného vozidla

• predpísaná 7-žilová inštalácia - zásuvka a vidlica čiernej (tmavej) farby

• zásuvka a vidlica pre doplnkové účely - biela (svetlá) farba

• vozidlo s inštaláciou 24 V musí byť vybavené zariadením na vzájomné prepojenie zásuviek a

vidlíc na 24V a 12V (12V konektory sa používajú aj na 24V)

• prepojenie inštalácie medzi poľnohospodárskym a lesným traktorom a jeho prípojným

vozidlom je možné 5-žilovým vodičom cez 7-pólový konektor, pričom zapojenie jednotlivých

vodičov musí byť zhodné so zapojením na vozidlách kategórie N,

• Na vozidlách kategórie M, N a O je možné použiť namiesto 7-pólových konektorov 13 alebo

15-pólové. Ak prípojné vozidlo nemá príslušný konektor, je možné použiť vhodnú redukciu.

Motorové vozidlá s plynovým pohonom musia mať na ľahko prístupnom mieste odpojovač

akumulátora.

Podiel elektrických rozvodov na hmotnosti vozidla sa v súčasnosti pohybuje okolo 10% a na celkovej cene vozidla až okolo 20%. Tieto údaje sa menia v závislosti od výbavy vozidla. Pre ilustráciu sú uvedené nasledujúce údaje:

- celková dĺžka kabeláže je cca 1÷4 km a celkový počet kontaktov 1000÷5000, - počet riadiacich jednotiek 10÷60, - celková kapacita pamätí cca.50 MB, - počet počítačových zberníc CAN cca 2÷6 a niekoľko lokálnych zberníc (LIN, MOST), - počet elektromotor sa môže podľa výbavy vozidla priblížiť až k číslu 80 (napr. 1 sedačka ich

môže obsahovať až 6ks).

Príklad kabeláže vozidla strednej triedy so strednou úrovňou elektronickej výbavy (VW Golf IV) je na obr.2.


5

Obr.2. Kabeláž vozidla VW Golf IV. Údaje v mm udávajú priemer káblového zväzku v danom mieste

vozidla. Dimenzovanie vodičov vo vozidle:

Rozvod elektrickej energie vo vozidle sa realizuje výlučne medenými lankovými vodičmi, väčšinou s PVC izoláciou. Náhrady medi iným materiálom sa neosvedčili.

• Výhodné mechanické vlastnosti PVC izolácie pri nízkej cene - odolnosť voči vplyvom prostredia a dobré protipožiarne vlastnosti (pri zohriatí preťaženého vodiča izolácia skôr odtečie a začne dymiť než vzbĺkne. To vodiča upozorní na nebezpečenstvo.)

• Menovité prierezy vodičov sú v rozsahu 0,5÷120 mm2. Merné odpory a dovolené prúdy sú uvedené v Tab.2.

• Krátke vedenia sa dimenzujú podľa najväčšieho dovoleného prúdového zaťaženia. • Dlhé vedenia sa dimenzujú podľa najväčšieho dovoleného úbytku napätia medzi akumulátorom

a spotrebičom. • Dovolená prúdová hustota vo vodičoch (viď Tab.2)

∗ pre trvalé zaťaženie sa pohybuje v rozsahu 2÷10 A/mm2 (menšie hodnoty platia pre väčšie prierezy a pri zhoršenom odvode tepla z kábla uprostred zväzku vodičov),

∗ pre krátkodobé zaťaženie 20÷30 A/mm2 • Dovolený úbytok napätia medzi akumulátorom a spotrebičom (dôležitý napr. pre vonkajšie

osvetlenie vozidla) je stanovený normou, pohybuje sa medzi 8÷15%. (STN 30 4002 pripúšťa max. 12% menovitého napätia.)

• Pri spínacích a spojovacích zariadeniach (spínače, svorkovnice a konektory) nesmie byť úbytok na svorkách zariadenia pri maximálnom prúde (125% IN) väčší ako 0,2V.

• V zariadeniach združujúcich viac činností a ktoré majú preto viac spínacích miest zaradených za sebou, nesmie celkový úbytok napätia prekročiť 10% UN pri 125% IN

Uloženie a mechanické upevnenie vedenia vo vozidle:

Elektrické vedenie vo vozidle musí byť umiestnené a vedené tak, aby:

• nedochádzalo k poškodeniu izolácie mechanicky alebo tepelne, • vedenie sa pri prevádzke nesmie vo vozidle pohybovať,


6

• vedenie nesmie byť vedené cez ostré hrany a blízko pohyblivých alebo horúcich častí, • ochrana vodičov:

∗ zväzovanie vodičov do zväzkov, ∗ gumené (plastové) priechodky cez steny karosérie (ochrana voči mechanickému

poškodeniu + zabránenie prenikaniu vody do karosérie), ∗ zaoblením hrán karosérie v mieste prechodu, ∗ obalením nelepivou páskou, príchytky ku karosérii (klipy, žľaby).

Tabuľka 2.: Merné odpory medených vodičov používaných v automobiloch.

Prierez vodiča [mm2]

Merný odpor vodiča Rv pri 20°C [mΩ/m]

Trvalý prípustný prúd [A]

1 18,5 10 1,5 12,3 20 2,5 7,41 25 4 4,6 35 6 3,14 50 10 1,92 65 16 1,14 85 25 0,73 120 35 0,527 160 50 0,368 200 70 0,259 250 95 0,169 300 120 0,153 350

Dovolený úbytok napätia na vodiči

∆ U R Iv=

Straty vo vodiči pri prechode prúdu

P R Iv=2

Novinkou v kabeláži vozidla sú ploché vodiče zalievané do fólie. Používajú sa ako vnútorné spoje v komponentoch vozidla (prevodovka, klimatizácia a pod.). Ich výhodami sú:

• Paralelné priame vodiče s konštantnou šírkou • Jednoduchšie úpravy (delenie, prekladanie a pod.) • Úspora materiálu, hmotnosti, priestoru a nákladov • Lepšie prispôsobenie podkladu so zložitejším tvarom (mechatronické systémy) • Zjednodušenie montáže (konektorovanie a pod.)

Príklad použitia plochých vodičov vo vnútorných rozvodoch prevodovky je na obr.3, detail plchého vodiča izolovaného fóliou je na obr.4.


7

Obr.3. Použitie plochého vodiča pre vnútorné spoje v prevodovke

Obr.4 Detail konštrukcie plochého vodiča


8

Rozdelenie elektrickej siete vo vozidle podľa účelu (5 základných obvodov)

Elektrické obvody vo vozidle sa označujú číslami a písmenami veľkej abecedy. Aj keď

označovanie u rôznych výrobcov sa líši, sú určité štandardy udržiavané hlavne firmami koncernu VW a Bosch. Ich produkty sú u nás najrozšírenejšie. Úplná tabuľka s o označením obvodov je v prílohe „Prednáška 2B“, najpoužívanejšie označenie je v Tab.3.

Obvod zdrojov

• v jednosmernej sieti spája nabíjaciu sústavu a akumulátor a pripája ich k svorkovniciam s poistkami, na ktoré sú pripojené ostatné obvody (prepája svorky B+ a svorky 30 pred poistkami a spínačmi). V minulosti sa tento obvod neistil, v súčasnosti sa používajú pri spojení akumulátora a alternátora poistky s hodnotami cca 150÷200A (osobné vozidlá).

• patrí sem aj výkonový obvod spúšťača. Tento obvod sa neistí. Obvod pohotovostných spotrebičov (obvod 30)

• jedná sa o zariadenia, ktoré majú byť v pohotovosti aj v čase pokoja vozidla a pripájajú sa k svorkám 30 priamo cez poistky alebo samostatné spínače,

• patrí sem zásuvka montážnej lampy, nezávislé kúrenie, zdrojová vetva pre prípojné vozidlo, vnútorné osvetlenie, kontrolka otvorených dverí, rozhlasový prijímač, klaksón, brzdové svetlá a pod.

Obvod denných spotrebičov (obvod 15)

• má vetvy pripájané k obvodu zdrojov spoločným spínačom denných spotrebičov - zvyčajne spínačom zapaľovania,

• patria sem vetva zapaľovania, vetvy denných spotrebičov - svorky 15, t.j. smerovky, stierače, ovládanie spúšťača, kontrola nabíjania, kontrola mazania a iné.

Obvod hlavných svetiel (obvod 56)

• obvod svorkami 56, 56a, 56b pripája k zdrojom hlavným spínačom svetiel, • vedenie 56 vedie k prepínaču tlmených svetiel, tam sa rozdeľuje na vetvy 56a (diaľkové svetlá) a

56b (tlmené svetlá) a pokračuje k jednotlivým svetlám, • obvod 56 je pripojený k zdrojom spínačom svetiel tak, že môže byť v činnosti len súčasne s

obvodmi 58. Obvod návestných svetiel (obvod 58)

• spája vetvy predných a zadných obrysových (koncových) svetiel, osvetlenie ŠPZ a osvetlenie prístrojovej dosky,

• na tento obvod býva pripojené aj vnútorné osvetlenie vozidla.


9

Tabuľka 3.: Prehľad najpoužívanejších označení svoriek a obvodov vo vozidle. (zdroj Škoda Auto)


10

Istenie vedení a spotrebičov vo vozidle

Elektrické vedenia a spotrebiče vo vozidle sú chránené pred preťažením a skratom poistkami. Dlhodobé preťažovanie spotrebiča príp. skrat by mohlo viesť k jeho poškodeniu alebo vzniku požiaru.

• Na istenie sa používajú tavné poistky, v menšej miere aj tepelné automatické ističe. Výhodou tavnej poistky je jednoduchá konštrukcia, nízka cena a dlhodobá stálosť parametrov bez nutnosti ich nastavovania.

• Rozsah istenia spotrebičov býva rôzny (nejednotné názory, neexistencia normy). Európske vozidlá majú istenú väčšinu elektrických obvodov, americké a anglické vozidlá majú jednu alebo dve poistky.

• Poistky zmenšujú nebezpečenstvo požiaru, ale zároveň zmenšujú bezpečnosť prevádzky v prípade, ak istia zariadenie, ktoré sa musí udržať v činnosti aj pri preťaženom vedení, t.j. ak činnosť daného zariadenia je dôležitejšia ako jeho ochrana.

• Poistky predlžujú vedenie a zvyšujú úbytky napätia v obvode (2 kontakty navyše). • Najnebezpečnejší je úsek vedenia medzi zdrojom a poistkou, ktorý nie je chránený. Preto sa tu

používa vodič so zvýšenou izoláciou a s čo najkratšou dĺžkou, aby sa znížilo nebezpečenstvo jeho prerušenia a skratu na minimum.

Zásady pre istenie spotrebičov a vedení

Pre istenie platia z hľadiska všeobecnej bezpečnosti nasledujúce všeobecné zásady [7]: • za nevhodné a nebezpečné sa považuje istenie:

∗ zdrojov (okrem jednostopových vozidiel), ∗ vedenia od akumulátora ku generátoru, regulátoru napätia a spínaču hlavného obvodu spúšťača

(v nových vozidlách je vedenie medzi alternátorom a akumulátorom už istené), ∗ obvodu zapaľovania (vysokonapäťové káble) ∗ vedenie diaľkového ovládania odpojovača akumulátora, ∗ vedenie elektrického ovládania bŕzd, ∗ elektrické diaľkové riadenie na špeciálnych vozidlách

• za nutné sa nepokladá (ale v prípade potreby sa môže používať) istenie: ∗ vedenia kontroly nabíjania, ∗ obvodov ovládania spúšťača, ∗ vedenia k palivovému čerpadlu alebo k jeho riadeniu.

• za nutné sa nepokladá istenie: ∗ obvodov zariadení, ktoré nie sú nutné pre činnosť vozidla a môžu byť pri jazde vypnuté, ∗ vedenia, ktorých neistená časť pred poistkou by bola dlhšia ako celé neistené vedenie vedené

kratšou cestou, • ostatné vedenia sa majú alebo musia istiť; zvláštne požiadavky sú na istenie povinného

vonkajšieho osvetlenia: ∗ každé vlákno diaľkových a tlmených svetiel musí mať vlastnú poistku, na ktorú nie je

s výnimkou príslušnej kontrolky pripojené iné zariadenie, ∗ spoločnú poistku môžu mať obe diaľkové svetlá len vtedy, ak súčasne s nimi svietia stále aj

tlmené svetlá, ∗ vedenie k pravým a ľavým obrysovým svetlám má mať oddelené poistky (aby pri poruche

poistky neprestali svietiť naraz obe), predné a zadné obrysové svetlá jednej strany môžu mať spoločnú poistku,

∗ doplnkové obrysové svetlá (DOS) môžu byť na spoločných poistkách s obrysovými svetlami (OS), ale tak, že ľavé DOS sú na poistke pravých OS a naopak. Na rovnakých poistkách môže byť aj osvetlenie ŠPZ.

∗ brzdové a smerové svetlá a svetlá do hmly nemajú byť na jednej poistke a na ich poistku sa okrem príslušnej kontrolky nemá pripájať iné zariadenie; zadné svetlá do hmly však môžu byť pripájané aj na poistku pravého zadného obrysového svetla.

∗ ostatné svetlá môžu byť istené spoločne s vnútorným osvetlením.


11

Konštrukcia poistiek

• keramické valcové (torpédo) • plastové valcové (torpédo) • plastové ploché ATO, MINI, MAXI-fuse (Tab.4, Obr.5) do 40 A • kovové pásiky (istenie veľkých prúdov) Obr.6

Tabuľka 4. Farebné označenie plochých plastových poistiek

Farebné rozlíšenie poistiek 7,5 A hnedá 10 A červená 15 A modrá 20 A žltá 25 A biela 30 A zelená

Obr.5. Tvary plochých plastových tavných poistiek Little fuse

Obr.6. Poistky typu MIDI a MEGA

Konektory

Konektory vo vozidle musia zabezpečiť dokonalé elektrické spojenie odolávajúce trvalým vibráciám, otrasom, zmenám teploty, vlhkosti, príp. chemickým látkam. Uvedené požiadavky sú zohľadnené pri konštrukcii konektorov.

Pevné spojenie konektorov je riešené mechanicky fixačnými poistnými západkami na telese obalu konektora. Obal konektora je zároveň riešený tak, aby zabránil vnikaniu nečistôt a vlhkosti do priestoru elektrických kontaktov. Je to riešené tesneniami okolo prívodných vodičov a samotného miesta spojenia kontaktov (obr.7 vpravo).

Samotný elektrický kontakt musí zabezpečiť minimálny prechodový odpor a dobré mechanické spojenie. Nakoľko je problematické zabezpečiť obe funkcie jedným typom materiálu, sú obe funkcie oddelené: mechanickú pevnosť zabezpečí fixačná časť z nerezovej ocele a spoľahlivý elektrický kontakt teleso kontaktu z pocínovaného bronzu (obr.7).


12

Konštrukcia kontaktu

1. fixačná časť (nerezová oceľ) 2. teleso kontaktu (bronz s pocínovaním)

Upevnenie kontaktu v konektore

Obr.7. Konštrukcia konektora a kontaktu

Kreslenie schém elektrického vybavenia vozidla

Kreslenie elektrické obvody vo vozidle sa u rôznych výrobcov líši. V nasledujúcej časti sú uvedené zásady, ktoré používajú firmy koncernu VW a výrobca príslušenstva fy Bosch, nakoľko ich produkty sú u nás najrozšírenejšie.

Kreslenie značiek vychádza z normy EN 60617 (STN EN 60617) používanej v kreslení technickej dokumentácie v elektrotechnike. Niektoré značky sú mierne modifikované. Príklad kreslenia značiek je uvedený na obr.8 a obr.9.

Písmenové označovanie komponentov čiastočne zodpovedá norme IEC 750, používanej v kreslení technickej dokumentácie v elektrotechnike. Presné označenie jednotlivých komponentov je zvyčajne uvedené v legende ku každej schéme.

Príklad kreslenia elektrickej schémy používanej koncernom VW je na obr.10.


13

Obr.8. Príklady elektrotechnických značiek používaných v schémach elektrického vybavenia vozidiel (Zdroj Auto Škoda).


14

Obr.9. Príklady elektrotechnických značiek používaných v schémach elektrického vybavenia vozidiel (Zdroj Auto Škoda).


15

Obr.10. Príklady schémy elektrického vybavenia vozidla (Zdroj Auto Škoda).

(Legenda k symbolom je na nasledujúcej strane.)


16

Legenda k symbolom na obr.8.


17

Trendy koncepcie rozvodu elektrickej energie vo vozidle.

V súčasnosti je koncepcia rozvodu elektrickej energie vo vozidle riešená podľa obr.1. Používa sa 12V rozvodná sieť (24V sieť u nákladných vozidiel a autobusov). Elektrická energia sa v prístrojovej doske rozdeľuje pre jednotlivé spotrebiče. Ku každému spotrebiču vedie samostatné vedenie. Obr.1. Koncepcia súčasného rozvodu elektrickej energie vo vozidle.

• V budúcnosti sa predpokladá použitie batérií s vyšším napätím, aby sa dosiahla optimálna účinnosť

celého elektrického obvodu. • V priebehu 10 rokov by zariadenia v automobile mali byť napájané rôznymi napätiami (veľkosť,

ac, dc). • Napätia budú individuálne prispôsobované potrebám spotrebiča s cieľom dosiahnutia optimálnych

pracovných podmienok a účinnosti spotrebiča. Vyššie napätia sú potrebné pre napájanie spotrebičov vyššieho výkonu (aktívne pruženie a tlmenie, elektromagnetické ventily, výbojkové osvetlenie, elektromotory).

V blízkej budúcnosti bude koncepcia rozvodu podľa obr.2. Rozvod energie bude riešený pomocou tzv. komunikačnej a výkonovej zbernice. Riadiace signály budú vedené komunikačnou zbernicou z prístrojovej dosky alebo iného miesta riadenia do rozvodných skriniek, ktoré budú ovládať skupiny spotrebičov. Potrebný výkon bude do rozvodných skriniek dodávaný cez výkonovú zbernicu.

Obr.2. Rozvod elektrickej energie vo vozidle prostredníctvom komunikačnej a výkonovej zbernice, skupinové riadenie spotrebičov.

Vo vzdialenejšej budúcnosti sa predpokladá individuálne pripojenie spotrebiča na výkonovú zbernicu priamo tam, kde je spotrebič vo vozidle umiestnený (obr.3.).

Takáto riešenie prinesie ľahšie prispôsobenie sa inštalácie rôznym požiadavkám a zmenám vo vozidle. (Príklad použitia v inštalačnej technike Siemens.)


18

Obr.3. Rozvod elektrickej energie vo vozidle prostredníctvom komunikačnej a výkonovej

zbernice, individuálne riadenie spotrebičov.

Ďaleká budúcnosť. Rozvod elektrickej energie výkonovou zbernicou so striedavým napätím (vyššie napätie, stredná frekvencia).Riadiace signály rozvádzané komunikačnou zbernicou (obr.4.).

Obr.4. Rozvod elektrickej energie vo vozidle prostredníctvom komunikačnej a výkonovej

striedavej zbernice, individuálne riadenie spotrebičov.

Documents

Elektrická sústava vo vozidle.sospolytechnickapd.edupage.org/files/2_Elektricka_sustava_vozidla.pdf · Tabuľka 1.: Prehľad napätí sústav používaných vo vozidlách Menovité