Устройство звукового сигнала автомобиля

Home Автоэлектроника Автомобильные звуковые сигналы

Автомобильные звуковые сигналы

Звуковые сигналы автомобиля используют для оповещения пешеходов и водителей о приближении автомобиля или о состоянии его рабочих агрегатов. Звуковой сигнал включается также в систему «автомобильного сторожа» или автомобильная противоугонная система.

По характеру звучания сигналы подразделяют на шумовые и тональные, а по устройству — на рупорные и безрупорные. Шумовые сигналы являются безрупорными, тональные — рупорными.

Питание сигналов постоянным током осуществляется от сети автомобиля.

Принцип работы шумовых и тональных сигналов аналогичен. Основным их исполнительным элементом является электромагнит, катушка которого подключается к сети питания через контакты прерывателя. Якорь электромагнита связан со звукоизлучающей мембраной.

При протекании тока по катушке электромагнита его якорь притягивается к сердечнику, и мембрана прогибается. Одновременно происходит размыкание контактов прерывателя, катушка электромагнита обесточивается, якорь под действием упругой силы мембраны возвращается в исходное положение, замыкая контакты прерывателя. Таким образом, процесс притягивания и отпускания якоря становится периодическим, возникают колебания якоря вместе с мембраной. От частоты колебаний якоря зависит высота тона излучаемого звука. По основной частоте звука сигналы делят на сигналы высокого и низкого тонов.

На автомобилях применяют параллельное включение сигналов высокого и низкого тонов. Основные частоты звука этих сигналов гармонично сочетаются. Обычно разница основных частот звука сигналов высокого и низкого тонов составляет 65—100 Гц.

Звуковые сигналы автомобиля характеризуются уровнем звукового давления (в децибелах) и спектральным составом звука. Наиболее хорошо перекрывают шум движения и слышны в кабине обгоняемого автомобиля сигналы, частотный спектр которых находится в пределах 1800—3550 Гц. Поэтому размеры, материалы и конфигурацию мембраны, резонаторов и других звукоизлучающих деталей сигнала подбирают таким образом, чтобы вся его звуковая энергия была сконцентрирована в этом диапазоне.

В таблице 1 указаны основные параметры некоторых типов звуковых сигналов автомобиля.

Чтобы исключить влияние массы автомобиля на звукоизлучение сигнала, применяют его рессорную подвеску.

Возникающее при движении автомобиля вихревое движение воздуха изменяет слышимость сигнала. Чем больше скорость автомобиля, тем меньше расстояние, на котором слышен сигнал.

Устройство и схемы включения звуковых сигналов автомобиля

Устройство шумового безрупорного сигнала показано на рисунке 2 слева. Он состоит из стального корпуса на котором закреплен электромагнит, содержащий ярмо 2, сердечник 5, якорь 4 и катушку 3. Якорь электромагнита жестко соединен с мембраной 8 в ее центральной части. По периферии мембрана зажата винтами между корпусом 1 и крышкой 9 сигнала. На якоре закреплен также диск резонатор 10, обеспечивающий усиление громкости звучания сигнала и нужный частотный диапазон звукоизлучения. Питание на катушку электромагнита подается через контакты прерывателя 7.

Возникающий при этом магнитный поток проходит через часть корпуса, крепящий сердечник, сердечник, ярмо, якорь электромагнита, и якорь притягивается к сердечнику. Выступ якоря, перемещаясь, действует на держатель 6 подвижного контакта прерывателя, разрывая цепь питания катушки электромагнита. Обратный ход якорь осуществляет под действием упругой силы мембраны.

Некоторые типы звуковых сигналов автомобиля высокого и низкого тонов отличаются только толщиной мембраны, например, сигналы С-304 и С-305. У сигнала низкого тона мембрана толще.

Тональный сигнал по устройству мало отличается от шумового. Он также имеет корпус, электромагнит, прерыватель и мембрану 6. Однако резонатором этого сигнала является столб воздуха, заключенный в рупоре. Рупор образуется соединением его корпуса 7 и крышки 8. Конфигурация рупора обеспечивает взаимную настройку частот колебания мембраны и воздушного столба, чем достигается получение громкого звука определенного тона. Конец рупора расширяется для эффективного излучения звука. Для уменьшения искрения контактов прерывателя в тональных сигналах так же, как и в шумовых, параллельно контактам включают резисторы или конденсаторы. В малогабаритных сигналах средства, уменьшающие искрение контактов, не устанавливаются.

Рис. 3. Схемы включения автомобильных звуковых сигналов.

Шумовые сигналы имеют двухпроводную схему и управляются кнопкой S включения сигналов по схеме рис. 3, а.

Тональные сигналы потребляют ток, превышающий допустимые значения для механических кнопок. Поэтому они управляются по схеме, приведенной на рис. 3, б с использованием промежуточного реле KV. Один вывод обмотки электромагнита тональных сигналов соединен с массой. Такие сигналы имеют однопроводную схему.

Техническое обслуживание и ремонт автомобильных звуковых сигналов

Обслуживание сигнала состоит в очистке его от загрязнения и проверке качества электрических соединений. Действие сигнала рекомендуется проверять ежедневно. На автотранспортных предприятиях при техническом обслуживании автомобилей (ТО-2), если это необходимо, регулируют силу звука сигнала. Эту операцию следует проводить только при появлении хрипа и снижении громкости звука.

Шумовые сигналы регулируют поворотом винта, расположенного на задней стенке сигнала, не более чем на 1 оборот. При этом изменяется зазор между контактами прерывателя.

Комплект сигналов высокого и низкого тонов регулируют и настраивают на совместную работу в специализированной автомастерской.

Проверку звукового сигнала автомобиля можно осуществить, подключив его через амперметр к аккумуляторной батарее соответствующего напряжения. Звучание сигнала должно быть громким, без дребезжаний, а сила потребляемого тока не должна превышать значений, указанных в таблице 1.

Тон звука, громкость сигнала и сила потребляемого тока зависят от величины воздушного зазора между якорем и сердечником, который обеспечивается подбором прокладок между корпусом и мембраной, а также от величины зазора между контактами прерывателя.

Рассмотрим основные неисправности сигнала автомобиля, внешние признаки и способы их устранения

Для зачистки контактов прерывателя следует разобрать сигнал. При его сборке важно сохранить первоначальный зазор между якорем и сердечником электромагнита. Поэтому прокладку между корпусом звукового сигнала и мембраной желательно не заменять. Ее необходимо очистить от пыли и грязи и установить на место.

Источник

Устройство автомобилей

Электрические звуковые сигнализаторы

Звуковые сигнализаторы автомобилей (звуковые сигналы) предназначены для связи водителя посредством звуков с другими участниками дорожного движения с целью оповещения или предупреждения. Кроме того они применяются для информирования водителя о неполадках в рабочих агрегатах автомобиля или его угоне.

На заре автомобилестроения в качестве звуковых сигналов широко использовались ручные клаксоны, которыми водитель мог отпугивать зазевавшихся пешеходов или гуляющих по проезжей части гусей и кур. По мере развития автомобильной техники совершенствовались и звуковые сигнализаторы, которые должны были издавать звуки достаточной мощности, гармоничной тональности и удобно управляться с водительского места.

Звуковые сигналы современного автомобиля характеризуются уровнем звукового давления (в децибелах) и спектральным составом звука. Наиболее хорошо перекрывают шум движения и слышны в кабине обгоняемого автомобиля сигналы, частотный спектр которых находится в пределах 1800…3550 Гц. Поэтому параметры звукоизлучающих деталей сигнала подбирают таким образом, чтобы его основная звуковая энергия была сконцентрирована в этом диапазоне.
Звуковое давление автомобильного сигнала должно быть в пределах 85. 125 дБ.

При конструировании звуковых сигнализаторов учитываются некоторые особенности распространения звука в воздушной среде.

Возникающее при движении автомобиля вихревое перемещение и уплотнение воздуха способно изменить слышимость сигнала и частоту звуковых колебаний. Чем больше скорость автомобиля, тем меньше расстояние, на котором слышен сигнал, и чем больше разница в скорости источника и приемника звука, тем сильнее изменяется звуковой тон (т. е. частота принимаемых звуковых колебаний).

Кроме того, следует учитывать эффект Доплера, который особенно отчетливо проявляется в момент обгона автомобиля, подающего звуковой сигнал. Следствием эффекта Доплера является изменение частоты колебаний подвижного источника звука при прохождении мимо приемника звука, т. е. сила звука и его тон в этот момент резко изменяются.

Цепь электроснабжения звуковых сигналов обязательно защищается предохранителями.

Классификация электрических звуковых сигнализаторов

Звуковые сигнализаторы, устанавливаемые на автомобили подразделяют:

Сигнализаторы также делятся по принципу действия на электрические вибрационные и электропневматические. Последние могут устанавливаться на автомобилях, оснащенных устройствами для получения сжатого воздуха и пневмосистемой. Чаще всего это грузовые автомобили и автобусы.

Шумовые безрупорные звуковые сигналы имеют упрощенную конструкцию и настроены на один звуковой тон. Наиболее широко распространены электрические вибрационные сигналы малой мощности (40…60 Вт), обладающие хорошим звучанием.

Рупорные сигнализаторы, как правило, устанавливаются на автомобили парами (один высокого, а другой – низкого тона) с одновременным включением через дополнительное реле. На автомобилях применяют параллельное включение сигналов высокого и низкого тонов. Чтобы звук этих сигналов гармонично сочетался, разница основных частот звука сигналов высокого и низкого тонов обычно составляет 65…100 Гц.

Общее устройство и принцип действия электрических звуковых сигналов

По устройству и принципу действия шумовые и тональные сигналы незначительно отличаются друг от друга.
Основным их исполнительным элементом является электромагнит, катушка которого подключается к сети питания через контакты прерывателя. Якорь электромагнита связан со звукоизлучающей мембраной.

При протекании тока по катушке электромагнита его якорь притягивается к сердечнику, и мембрана прогибается. Одновременно происходит размыкание контактов прерывателя, в результате чего катушка электромагнита обесточивается, и якорь под действием упругой силы мембраны возвращается в исходное положение, вновь замыкая контакты прерывателя. Процесс повторяется до тех пор, пока водитель нажимает на звуковую клавишу.

Колебания звуковой мембраны вызывают звуковые колебания в воздушной среде, при этом частоту таких колебаний (а значит и звуковой тон) можно изменять подбором параметров электромагнита (катушки с якорем) и звуковой мембраны (размер, толщина, материал, форма и т. п.) От частоты колебаний якоря зависит высота тона излучаемого звука. По основной частоте звука сигналы делят на сигналы высокого и низкого тонов.

Рупорный звуковой сигнализатор С-308

Звуковой сигнализатор С-308 (рис. 1, а) устанавливается на автомобилях ВАЗ-2109 и состоит из корпуса, в котором размещается электромагнит в виде сердечника 10 с обмоткой 11. Внутри электромагнита находится якорь 9 с грузиком 4 и текстолитовой шайбой 13. Якорь жестко прикреплен к мембране 3. В корпусе расположен мостик 5 с подвижным 7 и неподвижным 8 контактами. Для усиления звука имеется составной диффузор (рупор), состоящий из корпуса 2 и крышки 1.
Схема включения сигнализатора С-308 показана на рис. 1, б.

Так как рупорные сигнализаторы потребляют ток выше допустимого для механических кнопочных переключателей, в цепи сигналов устанавливается вспомогательное реле. В этом случае при включении сигналов через контакты выключателя проходит ток небольшой силы, потребляемый только обмоткой реле, что позволяет избежать окисления и подгорания контактов.

Рупорные тоновые сигнализаторы

Рупорный тоновый сигнализатор (рис. 2) состоит из электромагнитной системы, создающей колебания мембраны 11, резонатора 10 и корпуса 3. В состав электромагнитной системы входят следующие элементы: обмотка электромагнита 4, сердечник 6, якорь мембраны 5.

Резонатором в тональном сигнале является воздух, находящийся в рупоре, конфигурация которого обеспечивает взаимную настройку частот колебаний мембраны и воздуха, тем самым достигается громкость звука определенного тона. На автомобилях марки «ГАЗ» применяется комплект из двух сигнализаторов (С302-Г и С303-Г), устанавливаемых между радиатором и его облицовкой на кронштейнах с рессорной подвеской.

Сигнализаторы электромагнитные вибрационные рупорного типа отличаются только тональностью. Схема включения сигнализаторов С302-Г и С303-Г показана на рис. 2, б.
Поскольку звуковые сигнализаторы потребляют большой ток, для предотвращения подгорания контактов управляющей клавиши в цепь устанавливают дополнительное реле.

Безрупорный шумовой сигнализатор С304

Безрупорные шумовые сигнализаторы способны излучать относительно однотонный шумовой звук и, благодаря простоте и дешевизне, чаще всего применяются на грузовых автомобилях и автобусах. Один из выводов сигнализатора С304 (рис. 3) соединяется с положительной клеммой аккумуляторной батареи, а второй через выключатель, соединяющий цепь питания обмотки 15 электромагнита с сердечником 13, на «массу».

При включении электромагнит притягивает якорь 17, вместе с которым перемещается мембрана 18 с резонатором 19. В конце хода якорь нажимает на пружинную пластину 5, размыкая контакты 9 прерывателя. Цепь электромагнита обесточивается, и под действием мембраны якорь движется в обратном направлении, вновь замыкая контакты 9 прерывателя. Вибрация мембраны передается резонатору 19.

От частоты колебаний мембраны и резонатора зависит основной тон сигнала и диапазон частоты излучаемых звуковых колебаний. Качество сигнала и его тон регулируется винтом 7, расположенным на корпусе 8 с внешней стороны. Регулировочный винт изменяет положение контактов 9 прерывателя относительно якоря 17.

Мембрана 18 зажата винтами между корпусом 8 и крышкой 1. Центральной частью мембрана жестко связана с якорем. Подбором прокладок между корпусом и мембраной регулируется зазор между якорем и сердечником, от которого зависит мощность и тон сигнала, а также сила потребляемого сигнализатором тока.

Схемы управления звуковыми сигнализаторами

Принципиальные схемы управления звуковыми сигнализаторами на автомобилях имеют аналогичные элементы, однако многие производители автомобильной техники используют собственные оригинальные решения для придания своеобразного («фирменного») звука сигналам.

На рис. 4 приведены схемы соединения и включения звуковых тональных сигнализаторов автомобилей марки «ВАЗ» различных моделей и модификаций.

Неисправности звуковых сигнализаторов

Неисправности звуковых сигнализаторов и реле сигнализаторов приводят к тому, что сигнал либо вообще не звучит, либо звучит слабо.

Окисление контактов прерывателей звуковых сигналов снижает силу тока в цепи сигнализатора, а иногда вызывает прекращение его работы. Окисление контактов усиливается при обрыве искрогасящего резистора, а также неисправности конденсатора. Для удаления слоя окислов надо зачистить контакты мелкой шлифовальной шкуркой или надфилем и продуть воздухом.

Нарушение регулировки сигнализаторов приводит к изменению силы прижимания контактов прерывателя и силы тока в обмотке, из-за чего изменяется мощность звука. Кроме того, на частоту и мощность звука существенно влияют изменение расстояния между штифтом и упругой пластиной подвижного контакта, между сердечником и якорьком, между торцом штифта и упругой пластиной.
На рис. 5 приведены схемы регулировок сигнализаторов С303 и РС503.

Реле сигнализаторов можно отрегулировать натяжением пружины якорька. Контакты должны надежно замыкаться при напряжении 8 В и не должны замыкаться при напряжении 6 В. Напряжение замыкания и смыкания контактов контролируется реостатом и вольтметром.

Обрыв обмотки сигнализатора происходит чаще всего из-за разрушения пайки в местах крепления выводов обмотки.

Замыкание на корпус изолированной пластины прерывателя происходит при разрушении текстолитовой пластины, изолирующей упругую пластину крепления контактов прерывателя. При такой неисправности электрическая цепь не размыкается, якорем притягивается к сердечнику со щелчком, прерывание цепи не происходит и сигнал не звучит.

Трещины в мембране являются причиной дребезжащего звука. Неисправность определяется визуально после разборки.

Обрыв обмотки реле сигнализаторов приводит к прекращению работы реле и сигнализаторов.

Окисление контактов реле происходит вследствие ослабления пружины якорька, а также при большой силе тока, потребляемого сигнализаторами. Контакты зачищают мелкозернистой шлифовальной шкуркой и продувают сжатым воздухом.

Сваривание контактов реле возникает при ослаблении натяжения пружины якорька, что приводит к беспрерывному звучанию сигнализаторов. Беспрерывное звучание сигнала может быть и следствием замыкания провода, ведущего к выключателю сигнала, на «массу».

Нарушение регулировки реле сигнализаторов приводит к прекращению звучания или прерывистому звучанию сигнализаторов.

Если звуковой сигнализатор не звучит или звучит прерывисто, необходимо проверить исправность электрической цепи. Проверку цепи сигнала начинают с предохранителя. Затем проверяют провода на обрыв и надежность крепления наконечников проводов на клеммах с помощью контрольной лампы. если в креплении наконечников проводов на клеммах будет плохой контакт, то при вибрации автомобиля нарушается цепь сигнала, что вызывает прерывистое звучание сигнализатора.

Источник

Звуковой сигнал на авто: принцип работы,виды,установка,неисправности.

Принцип работы

Принцип работы автомобильных сигналов основан на циклическом замыкании и размыкании контактов. При этом происходит колебание мембраны. Громкость, тон и сила потребляемого тока определяются зазором между якорем (подвижным контактом) и сердечником (неподвижным контактом). В зависимости от потребляемого тока сигналы могут включаться непосредственно включателем или через реле. Звуковые сигналы в автомобиле бывают безрупорными (шумовыми) или рупорными (тональными). Комплект звуковых сигналов включает шумовые и тональные сигналы, настроенные на совместную работу. Основное назначение звукового сигнала – обратить на себя внимание других участников движения, особенно, когда не хватает видимости.

Звуковой сигнал вибрационного типа, безрупорный. Включатель с кольцевой кнопкой установлен на рулевом колесе. На автомобиле ВАЗ-2101 устанавливаются два сигнала — низкого и высокого тона. Сигнал состоит из корпуса, электромагнита 3, якорька 4, контактов 6, мембраны 7 и резонаторного диска 5. При нажатии на кнопку замыкается электрическая цепь, и ток из аккумуляторной батареи поступает по замкнутым контактам 6 в обмотку электромагнита 3. При этом электромагнит притягивает якорек 4, который прогибает мембрану 7 и одновременно размыкает контакты 6. Электрическая цепь прерывается, электромагнит размагничивается, и якорек под действием упругости мембраны отходит обратно,, вследствие чего контакты смыкаются, снова образуется замкнутая электрическая цепь, якорек вновь притягивается, и процесс повторяется. При этом создаются частые колебания мембраны (до 100 колебаний в секунду) и появляется звук. Тон звука каждого сигнала регулируется винтом 1, расположенным на задней стенке. При вращении винта по часовой стрелке сила звука увеличивается, а при вращении против часовой стрелки — уменьшается.

Неисправности звукового сигнала

ВИДЫ ЗВУКОВЫХ СИГНАЛОВ ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ

Все клаксоны можно условно разделить следующим образом:

Отличие между ними в том, что первые работают от сжатого воздуха, а вторые от электрического тока. Для воздушных клаксонов необходима установка компрессора и ресивера, ведь их нельзя просто подключить к аккумулятору или питающему проводу. Исключение составляют клаксоны со встроенным компрессором. На большинстве машин устанавливают клаксоны, работающие лишь в одной тональности. Если же однотональный звук не устраивает, то можно подключить высокочастотные и низкочастотные клаксоны с изменяемой тональностью. Также устанавливают несколько источников звука, чья тональность соответствует выбранной мелодии и включают их по определенному алгоритму.

На большинстве авто предусмотрена лишь световая индикация включения заднего хода, из-за чего водитель вынужден вручную подавать сигналы с помощью гудка. В конце 80-х годов прошлого века в СССР из Японии или Европы начали завозить автомобили с нестандартным звуковым оповещением о включении заднего хода. В качестве сигнала использовали мелодии или записанные высказывания типа «пожалуйста, осторожно, моя машина едет назад».

УСТАНОВКА ЗВУКОВОГО СИГНАЛА

Согласно нормативам ГОСТа, не существует точных характеристик, которые относились бы к сигналам. Но если на автомобиле сигнал находится в неисправном состоянии или отсутствует вообще, то данный факт считается полным нарушением, за что водитель может быть привлечен к определенному виду ответственности. Этот факт обязывает всех водителей иметь на своем транспортном средстве исправное звуковое устройство.

Согласно последним правилам и положениям, нормированию подлежат гудки высокой частоты, которая должна находиться на определенном уровне. В большинстве случаев данная частота должна быть постоянной. Если на транспортном средстве установлен достаточно громкий или слишком тихий сигнал, то это может доставлять много неприятностей не только пешеходам, но и самому водителю.

В большинстве случаев звуковые гудки имеют частоту звучания, находящуюся в диапазоне от 320 до 440 Гц. Причиной этому является сила звука гудка, воздействующего на орган слуха человека. Именно данный диапазон громкости является наиболее оптимальным. Слишком громкий звуковой сигнал автомобиля может напугать прохожего или вывести его из состояния равновесия. При слабом сигнале автомобиля возникает серьезный риск для жизни пешеходов.

Если Вам хочется установить в своем транспортном средстве многоголосые гудки, то стоит позаботиться о наличии хорошей звукоизоляции Вашего автомобиля. Иначе от собственного звукового гудка авто придется страдать в первую очередь Вам. Приобретая желаемый гудок для своей машины. Обязательно удостоверьтесь, сможет ли аккумулятор выдержать нагрузку данного устройства. В противном случае Ваша покупка будет бессмысленной или негативно отразится на сроке эксплуатации аккумулятора. В идеале мощность данного устройства должна быть выше мощности сигнального гудка.

Есть еще один очень важный момент, который касается размеров сигнальной системы. Для дисковых сигналов, защищённых собственной решёткой, характерна установка снаружи, в отличие от «улиток», которые к данному виду установки не приспособлены. Учитывая эти детали, водитель должен рассчитывать объем внутреннего пространства, который находится под капотом.

Приобретая автомобильный сигнал в специализированном магазине, к нему обязательно прилагается подробная инструкция по установке. Разобравшись в ней, автолюбитель сможет самостоятельно установить гудок на свою машину. К тому же, большинство сигнальных гудков имеют одинаковый принцип установок. Это очень удобно и не доставляет автолюбителям лишних хлопот по данному поводу.

Согласно теории, гудок присоединяют в устройство автомобиля посредством имеющегося в нем реле либо через прерыватель, имеющий источник тока. Проектировщики транспортных средств предусмотрели момент движения электронов при подаче тока, связанных с особой «массой». Рядом с такой массой и располагается кнопка включающая сигнал. Поблизости с ними находится и само устройство. Таким образом гудок крепится к транспортному средству.

Источник