نحوه عملکرد سیستم های الکتریکی خودرو

سیستم الکتریکی خودرو یا همان برق خودرو یک مدار بسته با منبع تغذیه مستقل باتری است که با کسری کوچک از توان مدار خانگی کار می کند.

یک سیستم الکتریکی معمولی

به غیر از مدارهای اصلی شارژ، راه اندازی و احتراق، مدارهای دیگری نیز وجود دارند که چراغ ها، موتورهای الکتریکی، سنسورها و گیج های ابزار الکتریکی، عناصر گرمایشی، قفل های مغناطیسی، رادیو و غیره را تامین می کنند. تمام مدارها یا توسط سوئیچ ها یا توسط رله ها باز و بسته می شوند - سوئیچ های راه دور که توسط آهنرباهای الکتریکی کار می کنند.

جریان در امتداد یک کابل واحد از باتری به قطعه ای که در حال تغذیه است می گذرد و از طریق بدنه فلزی خودرو به باتری باز می گردد. بدنه توسط یک کابل ضخیم به ترمینال زمین باتری متصل می شود.

در یک سیستم بازگشت زمین منفی (-)، جریان از پایانه مثبت (+) به قطعه در حال کار جریان می یابد. قطعه به بدنه خودرو متصل می شود که به قطب منفی (-) باتری متصل می شود.

به این نوع مدار، سیستم بازگشت زمین گفته می شود که هر قسمتی از آن به بدنه خودرو متصل شود، گفته می شود که ارت باشد.

قدرت جریان در آمپر (آمپر) اندازه گیری می شود. فشاری که آن را به دور مدار می راند، ولتاژ (ولت) نامیده می شود. خودروهای مدرن دارای باتری 12 ولتی هستند. ظرفیت آن بر حسب آمپر/ساعت اندازه گیری می شود. یک باتری 56 آمپر در ساعت باید بتواند جریانی معادل 1 آمپر برای 56 ساعت یا 2 آمپر برای 28 ساعت ارائه دهد.

اگر ولتاژ باتری کاهش یابد، جریان کمتری جریان می یابد و در نهایت برای کارکرد قطعات کافی نیست.

در ادامه مقاله با سیستم برق در ماشین ها بیشتر آشنا خواهید شد و اطلاعات علمی دریافت خواهید کرد. مطالبی که خواهید خواند چکیده ای از موضوعاتی است که در یک دوره آموزش برق خودرو تدریس می شود. امیدواریم برایتان مفید واقع شود.

جریان، ولتاژ و مقاومت

میزان مقاومت یک سیم در برابر جریان را مقاومت می نامند و بر حسب اهم اندازه گیری می شود.

سیم های نازک به راحتی کمتر از سیم های ضخیم هدایت می شوند، زیرا فضای کمتری برای عبور الکترون ها وجود دارد.

انرژی مورد نیاز برای عبور جریان از مقاومت به گرما تبدیل می شود. این می تواند مفید باشد، برای مثال در رشته بسیار نازک یک لامپ، که به رنگ سفید گرم می درخشد.

با این حال، قطعه ای با جریان مصرفی بالا نباید با استفاده از سیم های خیلی نازک وصل شود، در غیر این صورت سیم ها بیش از حد گرم می شوند، فیوز می پرند یا می سوزند.

تمام واحدهای الکتریکی اندازه گیری به هم مرتبط هستند: فشار 1 ولت باعث می شود جریان 1 آمپر از مقاومت 1 اهم عبور کند. تقسیم ولت بر اهم آمپر مساوی. به عنوان مثال یک لامپ با مقاومت 3 اهم، در سیستم 12 ولت، 4 آمپر مصرف می کند.

این بدان معناست که باید با استفاده از سیم هایی با ضخامت کافی برای حمل راحت 4 آمپر متصل شود.

اغلب مصرف برق یک قطعه بر حسب وات بیان می شود که با ضرب آمپر و ولت بدست می آید. لامپ در مثال 48 وات مصرف می کند.

قطبیت مثبت و منفی

الکتریسیته از باتری فقط در یک جهت جریان می یابد و برخی از قطعات تنها در صورتی کار می کنند که جریان از طریق آنها در جهت صحیح باشد.

این پذیرش جریان یک طرفه را قطبیت می نامند. در بیشتر خودروها، ترمینال باتری منفی () به زمین متصل است و مثبت (+) سیستم الکتریکی را تغذیه می کند.

به این سیستم ارت منفی می گویند و برای مثال هنگام خرید لوازم جانبی برق یک رادیو، بررسی کنید که از نوع مناسب سیستم ماشین شما باشد. نصب یک رادیو با قطبیت نادرست به مجموعه آسیب می رساند، اما اکثر رادیوهای خودرو دارای یک سوئیچ خارجی برای تنظیم پلاریته مطابق با قطب خودرو هستند. قبل از نصب به تنظیمات صحیح بروید.

اتصال کوتاه و فیوز

اگر سیم با اندازه اشتباه استفاده شود، یا اگر سیمی شکسته یا قطع شود، می تواند باعث اتصال کوتاه تصادفی شود که مقاومت قطعه را دور می زند. جریان در سیم ممکن است به طور خطرناکی زیاد شود و سیم را ذوب کند یا باعث آتش سوزی شود.

برای محافظت در برابر این، مدارهای جانبی دارای فیوز هستند.

متداول ترین نوع فیوز، سیم نازک کوتاهی است که در یک محفظه ضد حرارت اغلب شیشه ای محصور شده است.

اندازه سیم فیوز باریک ترین اندازه ای است که می تواند جریان معمولی مدار را بدون گرم شدن بیش از حد حمل کند و بر حسب آمپر درجه بندی می شود.

جهش ناگهانی جریان زیاد در یک اتصال کوتاه باعث می شود که سیم فیوز ذوب شود یا "باد" مدار قطع شود.

وقتی این اتفاق افتاد، ببینید آیا اتصال کوتاه یا قطع شده است، سپس یک فیوز جدید با درجه آمپر صحیح نصب کنید.

فیوزهای زیادی وجود دارد که هر یک از گروه کوچکی از قطعات محافظت می کند، به طوری که یک فیوز سوخته کل سیستم را خاموش نمی کند. بسیاری از فیوزها در یک جعبه فیوز دسته بندی شده اند، اما ممکن است فیوزهای خطی نیز در سیم کشی وجود داشته باشد.

مدارهای سری و موازی

یک مدار معمولاً شامل بیش از یک جزء است، مانند لامپ در مدارهای روشنایی. مهم است که پشت سر هم به صورت سری به هم وصل شوند یا به صورت موازی در کنار هم.

به عنوان مثال، یک لامپ چراغ جلو به گونه ای طراحی شده است که دارای درجه ای از مقاومت باشد به طوری که جریان خاصی را برای درخشش عادی مصرف کند.

اما حداقل دو چراغ جلو در مدار وجود دارد. اگر آنها به صورت سری متصل می شدند، جریان الکتریکی باید از یک چراغ جلو عبور کند تا به دیگری برسد.

جریان دو بار با مقاومت مواجه می شود و مقاومت مضاعف جریان را به نصف کاهش می دهد، به طوری که لامپ ها فقط ضعیف می درخشند.

اتصال موازی لامپ ها به این معنی است که برق از هر لامپ فقط یک بار عبور می کند.

برخی از قطعات باید به صورت سری متصل شوند. به عنوان مثال، فرستنده در مخزن سوخت مقاومت خود را با توجه به مقدار سوخت موجود در باک تغییر می دهد و جریان الکتریکی کمی را به گیج سوخت می فرستد.

این دو جزء به صورت سری به هم متصل شده اند تا مقاومت متفاوت در فرستنده بر موقعیت سوزن روی گیج تأثیر بگذارد.

مدارهای جانبی

موتور استارت دارای کابل سنگین خود است که مستقیماً از باتری استفاده می شود. مدار جرقه زنی تکانه های فشار بالا را به شمع ها می دهد. و سیستم شارژ شامل ژنراتور است که باتری را شارژ می کند. تمام مدارهای دیگر مدارهای فرعی (فرعی) نامیده می شوند.

اکثر آنها از طریق سوئیچ احتراق سیم کشی می شوند، به طوری که آنها فقط زمانی کار می کنند که احتراق روشن است.

این کار از رها کردن تصادفی چیزی که ممکن است باعث خالی شدن باتری شود جلوگیری می کند.

با این حال، چراغ‌های جانبی و عقب، که ممکن است لازم باشد هنگام پارک خودرو روشن بگذارید، همیشه مستقل از سوئیچ احتراق سیم‌کشی می‌شوند.

هنگام نصب لوازم جانبی اضافی، مانند گرمکن شیشه عقب که جریان زیادی مصرف می کند، همیشه آن را از طریق سوئیچ جرقه زنی وصل کنید.

با چرخاندن سوئیچ در موقعیت "کمکی" می توان برخی از اجزای جانبی را بدون روشن شدن جرقه کار کرد. معمولاً یک رادیو از طریق این سوئیچ سیم کشی می شود تا بتوان آن را با موتور خاموش پخش کرد.

سیم ها و مدارهای چاپی

اندازه سیم و کابل بر اساس حداکثر آمپری که می توانند با خیال راحت حمل کنند طبقه بندی می شوند.

شبکه پیچیده ای از سیم ها از داخل ماشین عبور می کند. برای جلوگیری از سردرگمی، هر سیم دارای کد رنگی است (اما فقط در داخل خودرو: هیچ سیستم ملی یا بین‌المللی کد رنگی وجود ندارد).

بیشتر کتابچه های راهنمای خودرو و دفترچه راهنمای خدمات شامل یک نمودار سیم کشی است که پیروی از آن دشوار است.

با این حال، کدگذاری رنگ، راهنمای مفیدی برای ردیابی سیم کشی است.

در جایی که سیم ها کنار هم قرار می گیرند، در یک بسته نرم افزاری، در یک غلاف پلاستیکی یا پارچه ای به هم متصل می شوند تا مرتب شوند و جا دادن آنها کمتر شود.

این دسته از سیم‌ها در طول خودرو کشیده می‌شوند و در صورت لزوم سیم‌های تک یا گروه‌های کوچکی از سیم‌ها بیرون می‌آیند و به آن بافندگی سیم‌کشی می‌گویند.

خودروهای مدرن اغلب به فضایی برای سیم های زیادی در فضاهای محدود نیاز دارند. برخی از تولیدکنندگان اکنون به جای بسته های سیم، از مدارهای چاپی استفاده می کنند، به ویژه در قسمت پشتی پانل ابزار.

مدارهای چاپی ورق های پلاستیکی هستند که مسیرهای مسی روی آنها "چاپ" شده است. قطعات مستقیماً به مسیرها وصل می شوند.