در اجزای پیچیده سیستم یک اتومبیل، الکتریسیته جزء جدایی ناپذیری است که همراه با قدرت مکانیکی، عملگر ها را به حرکت وا می دارد و خودرو را به حرکت می اندازد. در این مقاله می پردازیم به:
- سیستم برق خودرو
- سیستم جرقه فرمان
- چکش برق
- استارت خودرو
سیستم الکتریکی خودرو
سیستم برق خودرو تشکیل شده است از یک باطری ذخیره ساز، یک موتور استارت، سیستم روشنایی، سیستم جرقه و متعلقات و کنترل کننده های مختلف. در ابتدا سیستم برق خودرو به تجهیزات جرقه محدود می شد. با ظهور استارت الکتریکی در سال 1912 در روی یک مدل کادیلاک، چراغهاب برقی و بوق شروع به جایگزینی برای چراغهای نفتی و استیلینی و بوق های حبابی شدند. الکتریکی شدن، سریع و کامل بود و تا سال 1930 سیستم های 6 ولتی در همه جا رایج شدند.
سرعت افزایش یافته موتورها و فشار بالاتر سیلندرهای آن ها تولید ولتاژ روشن شدن خودرو را به طور فزاینده ای دشوار می کرد. موتورهای بزرگ تر گشتاور بالاتری را برای روشن شدن نیاز داشتند. پدیده های جدید اضافی که با برق کار می کردند مثل، رادیو، شیشه بالابر، برف پاک کن های چند سرعته هم به نیاز های سیستم افزوده شده بودند. برای پاسخ به این نیازها سیستم های دوازده ولتی در سال 1950 در سرتاسر دنیا جایگزین سیستم های 6 ولت شدند.
سیستم جرقه فرمان
سیستم جرقه فرمان جرقه زدن را به شمع ها ارسال می کند تا در مخلوط سوخت-هوای موجود در داخل سیلندر موتور جرقه بزند. این سیستم شامل شمع ها، کوئل، توزیع کننده جرقه (دلکو) و باطری است. برای ایجاد جرقه در بین الکترودهای شمع ولتاژ 12 ولت می بایستی به 20 هزار ولت افزایش یابد. این کار به وسیله مداری که از باطری که یک قطب آن با اتصال به شاسی خودرو زمین شده شروع، و از طریق سوئیچ استارت به سیم پیچ اولیه کوئل و از طریق یک سوئیچ قطع کننده به زمین بازگشت داده می شود. با عمل کردن قطع کننده در سیم پیچ اولیه کوئل ولتاژ بالایی در دو سر سیم پیچ ثانویه کوئل ایجاد می شود. ولتاژ بالای ترمینال ثانویه کوئل به دلکو که به عنوان یک کلید چرخان عمل می کند برده می شود که با تغییر اتصال ولتاژ کوئل به سیم بندی منتهی به هریک از شمع ها وصل می شود. سیستم های حالت جامد یا ترانزیستوری شده تولید جرقه در دهه 1970 به بازار عرضه شد. این سیستم های توزیع با حذف اتصالات تماسی بین سر چکش برق و بادامک دلکو، دوام بالاتری را ارائه می کرد.
داستان چکش برق چه بود!
چکش برق به وسیله یک پالس ساز مغناطیسی گردان که در آن با تولید پالس های جریان متناوب ولتاژ بالای لازم برای روشن شدن را با استفاده از یک مدار تقویت کننده الکترونیکی تولید می کرد، جایگیزین شد. تغییرات در زمان بندی روشن شدن موتور به وسیله اتصالات یک میکروپروسسور وکیوم شده یا واحد کنترل الکترونیکی به دلکو ارسال می شود.
منبع انرژی دستگاه های الکتریکی مختلف خودرو دینام یا ژنراتور است که حرکت خود را به وسیله یک تسمه از میل لنگ می گیرد. طراحی این دستگاه معمولا یک مولد از نوع جریان متناوب است که با یکسو ساز درون ساخت خود و نیز ثبیت کننده ولتاژ خروجی مناسب را برای بارهای الکتریکی خودرو و نیز الزامات شارژ باطری صرف نظر از سرعت موتور تامین می کند.
یک باطری سربی- اسیدی به عنوان ذخیره ساز برای نگهداری مازاد تولید دینام به کار می رود. این باطری برای ارائه انرژی استارت موتور و برق لازم برای کارکرد سایر دستگاه های برقی در زمانی که موتور کار نمی کند و یا سرعت دینام به حد کافی برای پاسخ به نیازها بالا نیست، ارائه می کند.
سیستم استارت خودرو
با استارت زدن خودرو یک چرخ دنده کوچک که به نحوی تنظیم شده تا با شروع به حرکت استارت ارمیچر موتور آن به داخل دندانه های قرار گرفته بر لبه چرخ طیار حرکت و با آن درگیر شود، به صورت اتوماتیک به حرکت در می آید. وقتی موتور استارت خورد، چرخ دنده کوچک رها می شود تا از آسیب رسیدن به موتور استارت به دلیل سرعت بیشتر چرخ طیار جلوگیری شود. موتور استارت برای مصرف جریان بالا طراحی شده و نیروی قابل توجهی را با توجه به اندازه خودش و در زمان کوتاه ایجاد می کند. چراغ های اصلی باید جاده پیش رو را در شب یا شرایط نامناسب آب و هوایی، به دلیل کور بودن دید خودروهای روبه رو و به صورت رضایت بخش روشن نماید. این کارکرد در خودروهای مدرن که مجهز به حباب های چراغ دو فیلامانه با نور بالا و نور پایین هستند، به نام واحد تابشی آب بندی شده وجود دارد. این حباب ها که در دهه 1940 عرضه شده اند، پس از جنگ جهانی دوم در سطح جهانی مورد استفاده بوده اند.