В двигателе, механизмах, агрегатах и системах автомобиля с помощью электрической энергии осуществляется большинство рабочих процессов:

процесс воспламенения рабочей смеси в карбюраторном двигателе и управление некоторыми подсистемами карбюратора, у современных двигателей – организация рабочего процесса впрыска топлива и управление моментом его воспламенения (опережением зажигания); пуск двигателя;

освещение дороги перед автомобилем и пространства внутри салона;

сигнализация об изменении направления движения и о начале торможения;

модуляция давления (жидкости или воздуха) в антиблокировочной тормозной системе;

перераспределение давления в исполнительных тормозных устройствах левого и правого бортов в противобуксовочных системах;

приведение в действие контрольно-измерительных приборов и устройств встроенной диагностики, в том числе цифровых щитков приборов и маршрутного компьютера;

приведение в действие устройств жизнеобеспечения в кабине (салоне) и устройств для создания комфорта (вентилятор, отопитель, кондиционер, радио или магнитофон, устройство облегчения пуска двигателя);

в перспективе – управление индикаторными или автоматическими системами предотвращения столкновений, бесконтактным развертыванием средств пассивной защиты (пневмоподушек безопасности), навигационными маршрутными компьютерами, электрическим рулевым управлением с переменным передаточным отношением в зависимости от скорости движения.

Это далеко не полный перечень процессов, осуществляемых с помощью электрической энергии. Количество электрической и электронной аппаратуры на автомобиле постоянно растет. Предполагается, что стоимость электрического и электронного оборудования составит 25...30 % стоимости автомобиля.

Для питания всех электрических приборов и аппаратуры необходимы мощные источники электрической энергии. В систему электрооборудования автомобиля входит весь комплекс электрических приборов и аппаратуры, в том числе источники тока.

По назначению все электрооборудование автомобиля подразделяется две группы:

источники тока, обеспечивающие электроэнергией всех потребителей;

потребители тока, к которым относятся системы и устройства (топливоподачи, зажигания, пуска, освещения, сигнализации, безопасности и комфорта), управляющие перечисленными процессами. В последние годы появились экспериментальные разработки, которые в ближайшем будущем будут внедряться в целях создания конкурентоспособных автомобилей. К таким разработкам относятся устройства контроля полной массы и осевых нагрузок для грузовых автомобилей и автопоездов, индикации состояния дорожного полотна и давления в шинах, автоматического выбора передач в зависимости от нагрузки.

Как правило, на легковых и средних грузовых автомобилях для питания электрооборудования используется постоянный ток напряжением 12 В, на тяжелых грузовых автомобилях – 24 В. В перспективе предполагается использование напряжений 36 и 48 В, что позволит при увеличении числа и мощности потребителей экономить медь для электропроводки, поскольку при повышении напряжения не нужно увеличивать сечение проводов.

Все приборы автомобильного электрооборудования подключаются параллельно источникам тока и друг другу. На автомобилях применяют однопроводную схему системы электрооборудования. Второй провод образуют металлические детали – корпус («масса»). Как правило, с корпусом соединены отрицательные полюсы источников тока.

В комплекс автомобильного электрооборудования входят устройства энергетического обеспечения, устройства обеспечения безопасности движения и облегчения труда водителя. Каждое устройство содержит системы и группы элементов, органически связанные между собой рабочими процессами, а именно:

систему электроснабжения – генератор, аккумуляторную батарею и регулятор напряжения;

систему пуска двигателя внутреннего сгорания – стартер, аккумуляторную батарею, реле автоматического управления процессом пуска, для специальных автомобилей – устройства предпускового подогрева для облегчения пуска двигателя в условиях низких температур;

систему зажигания – катушку зажигания, свечи, прерыватель-распределитель, коммутатор, высоковольтные провода с наконечниками; для новых и перспективных систем – технические средства с использованием микропроцессорных цифровых элементов, обеспечивающих снижение расхода топлива и токсичности отработавших газов;

коммутационные устройства – выключатели, переключатели, реле, блоки предохранителей, разъемы, соединители и т.д.;

систему информации и контроля режима движения, состояния автомобиля и его агрегатов – средства встроенной диагностики (датчики скорости, давления, температуры и датчики, обеспечивающие работу автоматических электромеханических исполнительных элементов) и устройства отображения режимной информации;

систему освещения и сигнализации – фары, указатели поворотов, габаритные фонари, освещение номерного знака, щитки приборов салона автомобиля;

систему электроприводов – отопитель, вентилятор, стеклоподъемники, стеклоочистители, опрыскиватели стекол, антенны, зеркала заднего вида, блокировка дверей;

систему обеспечения электромагнитной совместимости автомобильного электрооборудования с другими системами, в том числе системами связи;

электронные системы управления агрегатами и механизмами – исполнительные механизмы приводов, топливоподачи, сцепления, тормозных механизмов, работающих в режиме антиблокировки или противобуксовки, локаторные системы предотвращения столкновений и развертывания средств пассивной защиты и др.