Конкурс с призом! — задачка про цинк, толщиномер и китайский автомобиль
ЗАДАЧА № 214
Сгниют?
Петрович собрал вокруг себя кружок коллег-автомобилистов и вещает: «Совсем автопроизводители обнаглели. В рекламе указывают, что оцинкована машина, которая бешеных денег сейчас стоит. Прикупил я себе толщиномер, так он на какой-нибудь старой Audi цинк показывает, а на этих новомодных «дисплеях на колесиках» цинка-то и нет!»
Во всех ли случаях Петрович прав?
Короткие ответы не рассматриваются.
Ответ с пометкой «Конкурс» отправьте до 1 апреля 2026 года по адресу: 129085, г. Москва, проезд Ольминского, д. 5, помещ. 1/4; e‑mail: exp@zr.ru. Укажите ваш контактный телефон или иной способ быстрой связи.
Ниже подводим итоги конкурса знатоков, опубликованного в декабрьском номере журнала «За рулем».
В очередной задаче знатокам предлагалось рассказать, откуда появились разные напряжения бортовой сети и почему напряжение 24 В обычно не используется на легковушках.
Полно и интересно ответил победитель конкурса.
Вначале электрооборудование автомобилей имело рабочее напряжение 6 В. Его обеспечивали три банки аккумулятора, соединенные последовательно. Достаточно быстро стало очевидно, что при питании мощных потребителей вроде стартера, да и фар головного света, ток получается большим, что требует либо увеличения толщины проводов сверх меры, либо заставляет смириться с большими энергопотерями.
Упрощенная схема последовательно–параллельного соединения батарей: 1 – АКБ; 2 – всё остальное; электрооборудование автомобиля; 3 – реле развязки; 4 – реле стартера; 5 – провод управления тяговым реле; 6 – стартер; 7 – силовой провод питания стартера; 8 – переключающее реле.Поэтому еще в середине прошлого века произошел переход легковых автомобилей на напряжение 12 В. Такая ситуация сохраняется и сейчас, причем и на электромобилях и гибридных автомобилях тоже используется, как вспомогательная, 12‑вольтовая электросеть.
В тяжелых грузовиках применяют электрооборудование на 24 В. Согласно законам физики, мощность тока, выделяющаяся на сопротивлении, определяется произведением силы тока на напряжение. При увеличении напряжения в два раза сила тока уменьшается вдвое при сохранении той же мощности. В чем преимущество?
Сопротивление проводника обратно пропорционально его сечению, поэтому для высоких токов требуются более толстые провода. Это также относится к стартерам, где размер обмотки и всего устройства зависит от силы тока. В грузовиках, где используются мощные потребители энергии, есть смысл повышать напряжение, чтобы экономить дорогую медную проводку. Выгода от этого превышает затраты на дополнительный аккумулятор.
Кроме того, на грузовиках электроцепи имеют большую длину. Представьте себе, какая проводка идет до задних фонарей фуры! А светодиодные фонари с низким потреблением появились совсем недавно.
В истории встречались и крупные внедорожники с 24‑вольтовой электросистемой, например, Toyota Land Cruiser 60. При создании следующего поколения – «восьмидесяток» – концерн для унификации с остальными моделями перешел на 12‑вольтовую схему. И только на дизельной версии применил 24‑вольтовый стартер.
Для дизельного двигателя внедорожника требуется мощный стартер, способный выдавать до 4,5 кВт (для бензинового двигателя нужно 2,5 кВт). Использование 12‑вольтового стартера привело бы к его огромным размерам и массе, а также к потреблению значительных токов.
Чтобы такой стартер работал в автомобиле с 12‑вольтовым электрооборудованием, была применена следующая схема. Дизельная Toyota Land Cruiser 80 имеет две АКБ, соединенные через реле. Обычно они подключены параллельно, обеспечивая напряжение в 12 В. При пуске двигателя реле подключает батареи последовательно, подавая на стартер 24 В.
В это же время другое реле отключает всё остальное электрооборудование от получившейся 24‑вольтовой цепи. Таким образом, двигатель запускается напряжением 24 В, но работает на 12 В.
Виталия Гуторова поздравляем с победой.