سیستم های الکتریکی خودرو از اجزای زیادی تشکیل شده اند. دینام، باتری، کوئل، شمع ها، رگولاتور، سیم ها و اجزای بسیار دیگر این سیستم را تشکیل داده اند. در طول زمان خودروها تکامل یافتند و اجزای الکتریکی استفاده شده در آن ها بیشتر و مصرف برق این اجزا هم افزایش یافت. از این رو، سازندگان خودرو نیاز به ثبات در تولید نیروی الکتریکی را احساس کردند. بنابراین آنها از مکانیسم‌های مختلفی برای تولید، تنظیم، ذخیره و تامین جریان الکتریکی خودروها استفاده کردند.
وظیفه اصلی سیستم الکتریکی تولید، ذخیره و تامین جریان الکتریکی به سیستم های مختلف خودرو است. همچنین باعث کارکرد مناسب قطعات الکتریکی در خودرو می شود. قطعاتی مانند گجت های دیجیتال، شیشه های برقی، مکانیزم قفل مرکزی و بسیاری از وسایل الکتریکی دیگر.
در خودروها، به خصوص خودروهای مدرن انواع قطعات الکترونیکی هستند و به صورت الکتریکی کار می کنند و تمامی آن ها به سیستم الکتریکی خودرو متکی هستند.
سیستم الکتریکی یک وسیله نقلیه موتوری شامل دینام به عنوان مبدل انرژی، یک یا چند باتری به عنوان ذخیره کننده انرژی و تجهیزات الکتریکی به عنوان مصرف کننده است. اگر یکی از این قطعات به درستی کار نکند، ماشین شما به درستی روشن نمی شود یا کار نمی کند. انرژی از باتری به استارت (مصرف کننده) می رسد، که سپس موتور خودرو را روشن می کند. در حین کار خودرو، سیستم جرقه زنی و تزریق سوخت، واحدهای کنترل، لوازم الکترونیکی ایمنی و راحتی، روشنایی و سایر تجهیزات باید با برق تامین شوند.
در این مقاله با تعریف، کاربردها، اجزاء، نمودار و عملکرد سیستم الکتریکی یک وسیله نقلیه و همچنین با مزایا و معایب آن آشنا خواهید شد.
تعریف سیستم برق خودرو
سیستم‌های الکتریکی خودرو، دستگاه‌های کنترل‌شده الکتریکی در یک وسیله نقلیه هستند که انرژی را از باتری دریافت میکنند و از طریق دینام به باتری برمی‌گردانند. سیستم شارژ از دینام و باتری تشکیل شده است. باتری برای تغذیه موتور استارت استفاده می شود و به موتور کمک می کند تا کار کند در حالی که دینام برای شارژ باتری و سایر اجزای الکتریکی خودرو استفاده می شود.
جدای از این شارژ، در برخی خودروها از سیستم احتراق مغناطیسی استفاده شده است. در این سیستم از آهنربای دوار (مگنتو) برای تولید الکتریسیته استفاده می کند و این الکتریسیته برای تغذیه شمع ها استفاده می شود. همچنین برای تامین انرژی برخی از قطعات الکتریکی استفاده می شود که به صرفه جویی در مصرف باتری کمک می کند.
تمام مدارهای الکتریکی خودروها توسط کلید یا رله باز و بسته می شوند, همچنین برای جلوگیری از اضافه بار از فیوز استفاده می شود.
وظیفه اولیه از سیستم الکتریکی تامین انرژی تمام وسایل الکتریکی و الکترونیکی در یک وسیله نقلیه است. موتور الکتریکی، سنسورها، گیج‌ها، المنت گرمایشی، چراغ‌های جلو، چراغ‌های ترمز و راهنما، رادیو، تلویزیون، سیستم تهویه مطبوع، دمنده‌ها، چراغ‌های داخلی، سیستم جرقه‌زنی و غیره همه این قطعات انرژی را از باتری دریافت میکنند و باتری توسط دینام شارژ می شود.
توجه داشته باشید، هنگامی که موتور در حال کار است، تمام وسایل الکتریکی با قدرت رگولاتور دینام تغذیه می شوند. این به این دلیل است که خروجی دینام بیشتر از جریان باتری در هنگام کارکرد موتور است.
وظیفه سیستم برق خودرو
- وظیفه اصلی یک سیستم الکتریکی خودرو، تولید، ذخیره و تامین جریان الکتریکی به وسایل الکتریکی مختلف در یک خودرو است.
- تمام قطعات یا اجزای الکتریکی یک وسیله نقلیه را به کار می گیرد.
- سیستم برق خودرو شرایط مناسبی را برای کارکردن قطعات الکتریکی فراهم می کند.
قطعات سیستم برق خودرو
همانطور که گفته شد بخش های اصلی این سیستم شامل دینام، باتری و رگولاتور است اما این سیستم بخش های دیگری هم دارد که در ادامه آن ها را معرفی میکنیم.
سیستم جرقه زنی مغناطیسی (مگنتو):
مگنتو یک دستگاه الکتریکی است که پالس های متناوبی از جریان متناوب را تولید می کند و برای اینکار از آهنرباهایی دوار و دائمی استفاده میکند. در این سیستم مبدلی برای تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم DC وجود ندارد.
آلترناتور:
دینام یکی از بخش های اصلی و اجتناب ناپذیر سیستم شارژ خودرو است زیرا بهترین نقش را ایفا می کند. برقی که باتری را شارژ می کند از دینام است، اما جریان تولید شده جریان متناوبAC است. این توان AC بلافاصله به جریان مستقیم DC تبدیل می شود زیرا خودروها از یک سیستم الکتریکی 12 ولت DC استفاده می کنند.
همانطور که گفته شد دینام وظیفه ی شارژ باتری را برعهده دارد. یکی از علت های تخلیه و دشارژ باتری ماشین معیوب بودن دینام است. در صورتی که دینام نتواند به درستی باتری را شارژ کند باتری تخلیه می شود.
ماشین شما می‌تواند با دینام معیوب روشن شود، اما نمی‌تواند برای مدت طولانی کار کند. اگر دینام نیاز به تعویض داشته باشد، سیستم الکتریکی وسیله نقلیه شما نامنظم عمل می کند، باتری آن تخلیه می شود و در نهایت موتور از بین می رود.
تنظیم کننده ولتاژ:
رگولاتور خروجی برق دینام را کنترل می کند. این دستگاه اغلب در دینام قرار دارد، زیرا ولتاژ شارژی که دینام تولید می کند را تنظیم می کند. این ولتاژ را بین 13.5 تا 14.5 ولت نگه می دارد تا از قطعات الکتریکی خودرو محافظت کند. رگولاتور رابطی بین دینام و باتری است.
هنگامی که دور موتور بالا می رود ولتاژ برق تولیدی در دینام زیاد می شود. این افزایش اگر از حد مجازی بیشتر شود باعث سوختن مصرف کننده های خودرو و یا آسیب دیدن آنها می شود. همچنین اگر دور موتور پائین باشد یا موتور خاموش است دینام به باتری متصل شود. جریان برق از باتری به دینام می رود و باعث سوختن دینام می شود.
در خودروهای مدرن از ECU برای حس کردن زمان نیاز به شارژ باتری به عنوان کنترل کننده ولتاژ عرضه شده استفاده می کنند.
باتری:
باتری یکی دیگر از اجزای ضروری در سیستم شارژ خودرو است، زیرا به عنوان یک مخزن انرژی الکتریکی عمل می کند. یک موتور استارت مستقیماً به ترمینال مثبت متصل می شود. باتری به چرخاندن قطعه ای که موتور را روشن می کند کمک می کند. با روشن شدن موتور، دینام مستقیماً باتری را شارژ می کند. باتری همچنین می تواند انرژی اجزای الکتریکی را در زمانی که موتور کار نمی کند تامین کند.
اهمیت این قطعه در سیستم برق رسانی خودرو بسیار زیاد است به حدی که اگر باتری در خودرو نباشد خودرو روشن نخواهد شد.
استارتر:
در حالی که باتری نیروی لازم برای راه اندازی وسیله نقلیه شما را تامین می کند، استارتر در واقع چیزی است که موتور را روشن می کند. باتری مقدار کمی انرژی به موتور استارتر می دهد. سپس استارت چرخ فلایویل را می چرخاند که میل لنگ را می چرخاند و حرکت پیستون های موتور را آغاز می کند.
برای بررسی سلامت استارت می توان جریان مصرفی آن را اندازه گرفت. تخلیه بیش از حد جریان نشان دهنده استارت فرسوده است، در حالی که جریان کم به کابل ها یا اتصالات خورده شده اشاره می کند.
نحوه عملکرد سیستم برق خودرو
با چرخاندن کلید و استارت زدن خودرو سیستم الکتریکی وسیله نقلیه شما وارد عمل می شود. باتری جریان مورد نیاز را به استارتر می دهد. استارتر میچرخد و موتور را روشن می کند. موتور دینام را به حرکت درآورده و دینام باتری را شارژ می کند و انرژی مورد نیاز برای وسایل الکتریکی خودرو را فراهم میکند.
در ویدیو زیر اجزا و عملکرد کامل سیستم برقی خودرو توضیح داده شده است.
نشانه های خرابی سیستم برق خودرو
- موتور به درستی کار نمیکند.
موتور برای شروع نیاز به نیروی الکتریکی دارد. از طریق کلید احتراق ، باتری باید جرقه را از طریق شمع تامین کند که سوخت موتور خودرو مشتعل گردد. اگر موتور خودرو به درستی کار نمیکند ممکن است مشکل از باتری، دینام و یا باقی اجزای سیستم الکتریکی خودرو باشد. - باتری دچار مشکل شده است.
اگر حس میکنید باتری خودرو به درستی کار نمیکند، قبل از تعویض آن سیستم الکتریکی خودرو را بررسی کنید. طول عمر باتری ها حدودا 3 سال است و در صورت شرایط استفاده و نگهداری درست از آن ها بیشتر هم عمر میکنند. در صورتیکه که قبل از این زمان باتری خودرو دچار مشکل شده است توصیه می شود باقی اجزای سیستم برقی خودرو را بررسی کنید. - چراغ های جلو و یا سایر چراغ ها به درستی کار نمیکنند.
چراغ های ماشین یکی از مهم ترین مواردی است که سیستم الکتریکی خودرو آن را کنترل می کند. چراغ‌های راهنما، چراغ‌های ترمز و چراغ‌های جلو شما را در جاده ایمن نگه می‌دارند، و روشنایی داخلی و لامپ‌ها به شما کمک می کنند تا در تاریکی بتوانید فضای داخلی کابین خودرو را روشن کنید. در صورتیکه سیستم الکتریکی خودرو مشکل داشته باشد ممکن است چراغ های مختلف شروع به کم نور شدن کنند. چراغ های کم نور نشان دهنده نقص در شارژ و ولتاژ پایین سیستم استکه عامل آن می تواند باتری دشارژ، شل شدگی سیم ها و یا خرابی تسمه دینام باشد.
خرابی سیستم برق خودرو - فیوزها دائما می سوزند.
جعبه فیوز ماشین شما برای جلوگیری از اضافه ولتاژ و اتصال کوتاه طراحی شده است. در صورتیکه ولتاژ تولید شده غیر قابل کنترل باشد، فیوزها مدارها را می شکنند و سیستم های الکتریکی آسیب پذیر را در برابر جریان بیش از حد محافظت می کنند. این عمل باعث سوختن فیوزها خواهد شد. - احساس بوی سوختگی
اگر در کنار هر یک از علائم بالا بوی سوختگی احساس کردید به سرعت خودرو را خاموش کنید. این نشانه قطعی نقص الکتریکی یا اتصال کوتاه است، به خصوص اگر در کنار چراغ‌های کم‌نور، سوختن فیوزها، و مشکلاتی در روشن شدن خودرو رخ دهد.
همچنین توصیه می شود برای آشنایی کامل با دلایل خرابی برق خودرو مقاله لینک شده را مطالعه نمایید.
