هر آنچه از سیستم برق خودرو باید بدانید - کتاب دینا

به گزارش کتاب دینا، سیستم برق خودرو چگونه کار می نماید؟ در سیستم خودروهای درون سوز یا احتراق داخلی، سه اصل مهم وجود دارد که عملکرد موتور و بازده آن وابسته به این سه اصل است: سوخت، هوا و برق. بنابراین هرآنچه با تامین این سه اصل مرتبط باشد نیز از اهمیت ویژه ای در خودروهای حامل این نوع موتور برخوردار است.

سیستم برق رسانی خودرو سیستمی است که برق لازم برای سیستم جرقه زنی را تامین می نماید. البته برق رسانی در خودرو لازمهٔ فعالیت قطعات و اجزای متعددی است؛ به خصوص این روزها که خودروها از قطعات مختلف برقی تشکیل می شوند. بنابراین تامین و انتشار الکتریسیته در آن ها بسیار مهم است.

دقت کنید که بدون برق رسانی صحیح در خودرو، حتی موتور استارت نمی خورد. بسیاری از حسگرها، عملگرها و خود ECU در خودروهای انژکتوری به برق وابسته هستند. امکانات رفاهی و تجهیزات ایمنی مختلف خودروهای امروزی، در انجام وظایف خود احتیاجمند الکتریسیته هستند.

در هر صورت در این مطلب قصد داریم در خصوص سیستم برق خودرو و اجزای آن بیشتر صحبت کنیم.

سیستم برق خودرو از چه قطعاتی تشکیل شده است؟

سیستم برق رسانی در خودروهای مختلف شرایط متفاوتی دارد. در واقع، پیچیدگی و تعدد اجزای این سیستم بسته به نوع خودرو، سیستم سوخت رسانی آن و پیشرفتگی و قدمت آن دارد. اما به طور کلی قطعات برقی اتومبیل را می توان به دو دسته تقسیم کرد:

• قطعاتی که برق مصرف می نمایند (مثل انژکتور یا کامپیوتر اتومبیل)
• قطعاتی که نقش تأمین برق اتومبیل را دارند

مجموعه قطعات و اجزای دستهٔ دوم سیستم برق رسانی اتومبیل را تشکیل می دهند. این قطعات و اجزا عبارتند از:

در بین این اجزا، برخی از اهمیت بیشتری برخوردارند چرا که منبع و تامین نماینده برق هستند و برخی نقش انتقال دهنده را دارند. برخی اجزا ممکن است خود یک سیستم مجزا داشته باشند و از قطعات کوچکتری تشکیل شوند. در ادامه مهمترین اجزای سیستم سوخت رسانی را آنالیز خواهیم کرد.

1 - باتری چه نقشی در اتومبیل دارد؟

گفتیم که باتری منبع تغذیه سیستم برق رسانی خودرو است. در واقع، مادامی که موتور خودرو مشغول کار است، برق مورد احتیاج اجزای مختلف به وسیله تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی در بخش های مختلف تامین می گردد و سیستم برق رسانی برق انرژی الکتریکی اجزای مختلف را از این طریق تامین می نماید.

با این حال، آغاز به کار خودرو احتیاج به تامین برق از یک منبع ذخیره انرژی دارد. منبعی که انرژی لازم برای استارت خوردن موتور را تامین کند و البته برخی اجزای دیگر خودرو که ممکن است بدون روشن شدن موتور به آن ها احتیاج داشت مانند شیشه بالابرها. وظیفه تامین این انرژی اولیه با باتری خودرو است. به همین خاطر گفته می گردد که اگر باتری خودرو خالی شده باشد، حتی روشن نمی گردد.

باتری، ضمن تامین این برق اولیه، وظیفهٔ ذخیره مازاد انرژی فراوری شده در زمان روشن بودن خودرو را نیز دارد. این ذخیره سازی را به اصطلاح شارژ کردن خودرو می نامند. باتری ها معمولاً بعد از مدتی شارژ و دشارژ شدن عمر مفیدشان را از دست می دهند. این زمان معمولاً 2 سال است. امروزه دو نوع باتری در بیشتر اتومبیل ها مورد استفاده قرار می گیرد، که عبارتند از:

• باتری های سرب اسیدی یا تر
• باتری های اتمی یا خشک

باتری ها از نظر توان الکتریکی نیز انواع مختلفی دارند، اما معمولا در اتومبیل های سواری از نوع 12 ولت و 60 آمپر آن ها استفاده می گردد.

2 - کارکرد دینام چیست و چه یاریی به اتومبیل می نماید؟

گفتیم که سیستم برق خودرو در زمان روشن بودن آن، بخشی از انرژی مکانیکی فراوری شده به وسیله موتور را به انرژی الکتریکی تبدیل می نماید. مازاد این انرژی نیز در باتری ذخیره می گردد. وسیله ای که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنم دینام نامیده می گردد.

دینام نوعی ژنراتور است که نیروی موتور را به یاری تسمه دینام دریافت نموده و برق مورد احتیاج بخش های مختلف را در اختیار آن ها قرار می دهد. در خودرو های تازه به جای دینام از قطعه ای به نام آلترناتور استفاده می گردد. معمولاً دینام ها یا همان آلترناتورها برق 12 ولت فراوری می نمایند، اما در برخی از اتومبیل ها شاید این عدد متفاوت باشد.

از آنجایی که باتری خودرو به یاری برق فراوریی دینام شارژ می گردد معمولاً یکی از دلایل خالی شدن باتری را خرابی دینام می دانند. یکی از قطعات دینام که باید هر چند وقت یکبار مورد بازدید قرار گیرد همان تسمه ای است که واسطه میان موتور و دینام است. به محض مشاهده پارگی کوچک و آسیب دیدگی در این تسمه، باید نسبت به تعویض آن اقدام کرد.

3 - وظیفه کوئل در خودرو چیست و نبود آن باعث چه اتفاقی می گردد؟

یکی از بخش هایی که برق مورد احتیاج خود را از سیستم انتقال برق تامین می نماید، سیستم جرقه زنی است. این سیستم برق مورد احتیاج شمع ها را به آن ها می رساند تا جرقه مورد احتیاج احتراق را فراوری نمایند، اما برق مورد احتیاج شمع ها ولتاژ بالاتری از ولتاژ برق فراوریی دینام دارد. در واقع، شمع برای ایجاد جرقه احتیاج به برق 7000 ولت دارد و این درحالی است که دینام برق 132 ولت فراوری می نماید.

افزایش ولتاژ و تامین برق مورد احتیاج شمع عا با ولتاژ مناسب وظیفه کویل است. کوئل یک ترانسفورماتور فشار قوی است که برق باتری و دینام را تقویت می نماید و به شمع می رساند. به شکل ساده، کوئل از دو سیم پیچ اولیه و ثانویه تشکیل شده است که بر اساس قانون القای الکترومغناطیس در فیزیک عمل می نمایند. اگر یک روز اتومبیل تان روشن نشد یا عملکرد موتور بد همراه با لرزش بود می تواند دلیل آن خراب شدن کوئل باشد. ریپ زدن موتور و افزایش مصرف سوخت اتومبیل را هم می توان جزو نشانه های خراب بودن کوئل به حساب آورد.

4 - دلکو در سیستم برق رسانی چه نقشی دارد؟

تعداد شمع های مورد استفاده برای یک موتور، ارتباط مستقیم با تعداد سیلندرهای آن دارد. برای هر سیلندر یک، دو یا حتی چهار شمع استفاده می گردد. این شمع ها وظیفه جرقه زنی درون سیلندر و محفظه احتراق را بر عهده دارند. اما شمع به خودی خود قادر به جرقه زنی نیست و احتیاج به انرژی الکتریکی دارد. انرژی مورد احتیاج شمع ها را دلکو به آن ها می رساند.

دلکو برق فراوری شده در کوئل را بین شمع ها تقسیم می نماید. البته این تقسیم برق و انتقال آن به شمع ها باید براساس یک زمان بندی معین صورت گیرد که دلکو این زمان بندی را تنظیم می نماید. دلکو این کار را به وسیله قطع و وصل جریان کوئل انجام می دهد. در واقع، شمع ها باید در زمان معینی و براساس نظمی خاص جرقه زنی نمایند تا برترین احتراق حاصل گردد. تقسیم برق به وسیله دلکو بین شمع ها باعث ایجاد این ترتیب می گردد. بد نیست بدانید در سیستم های برق رسانی تازه و مدرن، قطعه دلکو حذف شده و با کویل ترکیب شده است.

5 - شمع ها در سیستم برق خودرو چه می نمایند؟

گفتیم که شمع وظیفه جرقه زنی برای ایجاد احتراق در موتور را برعهده دارد. احتراق در موتورهای درون سوز مهمترین بخش فعالیت آن ها است و کانون تامین انرژی آن ها. بنابراین، هر قطعه ای که ارتباط مستقیم با آن داشته باشد اهمیت بالایی پیدا می نماید. شمع ها ولتاژ خروجی از کوئل را تحویل گرفته و با ایجاد جرقه و احتراق در موتور، پیستون ها را در سیلندر به حرکت در می آورند. بنابراین، شمع در حقیقت آخرین قطعه در مدار جرقه زنی سیستم برق اتومبیل است.

به دلیل اهمیت کیفیت این جرقه، در برخی خودروها روی هر سیلندر از چند شمع استفاده می گردد تا درصورت مستهلک شدن هر یک، دیگری کار را ادامه دهد. البته تعویض شمع ها در انتها عمر مفید آن ها نیز اهمیت زیادی دارد. اگر شمع دچار خوردگی یا استهلاک گردد، عملاً یکی از سیلندرها از مدار موتور خارج می گردد و راندمان آن به شدت کاهش پیدا می نماید. مکانیک های حرفه ای توصیه می نمایند که هر 8 تا 10 هزار کیلومتر، شمع ها را تمیز و هر 16 تا 20 هزار کیلومتر هم آنها را تعویض کنید. قطعاً کیفیت شمع های موجود در بازار قطعات یدکی هم با یکدیگر فرق دارد.

توصیه کارشناسان، استفاده از برندهای خوب این قطعه مهم در عملکرد پیشرانه است. البته شمع ها انواع مختلفی هم دارند که از جمله مهم ترین آنها می توان به شمع گرم، شمع سرد، شمع نیکلی، شمع ایریدیومی، شمع پلاتینیومی و شمع های چند الکترودی اشاره نمود.

6 - وایر شمع ها در اتومبیل چه وظیفه ای دارند؟

جریان برق فراوریی دینام و باتری از بعد کویل، ولتاژ بسیار بالایی دارند. خب انتقال این برق ولتاژ بالا از کوئل به دلکو و از دلکو به شمع ها احتیاج به سیم های ولتاژ بالای ویژه دارند که به آنها اصطلاحا وایر شمع گفته می گردد. هر چقدر این وایرها که دارای عایق پلاستیکی هستند کیفیت بهتری داشته باشند جریان برق ولتاژ بالا را با کمترین تلفات انرژی و در سریع ترین زمان ممکن به شمع ها می رسانند.

یکی از قطعاتی که مکانیک ها به بازدید دوره ای آن تأکید دارند همین وایر شمع است. تنها مورد خرابی وایر شمع ها، صدمه تماشا لایه عایق آن هاست. اگر این وایر شمع ها خراب باشد باعث عملکرد بد پیشرانه اتومبیل و بعلاوه افزایش مصرف سوخت می شوند. اگر همزمان با خرابی این وایرها، سیستم سوخت رسانی اتومبیل هم نشتی داشته باشد می تواند باعث ایجاد آتش سوزی در اتومبیل گردد.

یکی دیگر از اتفاقات رایج در خصوص وایر شمع ها، شل شدن آن ها در محل اتصال به شمع یا کوئل است. در این صورت اصلاً خودرو استارت نمی خورد، چون احتراقی در موتور صورت نمی گیرد. بد نیست بدانید در سیستم های تازه برق رسانی اتومبیل ها، کوئل به طور مستقیم به شمع وصل می گردد و این وایر شمع ها حذف شده اند.

7 - سیم ها و توزیع نماینده های برق چه نقشی در سیستم برق دارند؟

یکی از پرکاربردترین وسایل در هر اتومبیلی سیم است. بله، مجموعه ای از سیم های مختلف در خودروها کار انتقال برق به قطعات برقی را برعهده دارند. همهٔ سیم های مدارهای مختلف سیستم برق رسانی خودرو دارای روکش هستند. کلیدها و کنترل نماینده ها در نقاط مختلف راستا این سیم ها قرار می گیرند و ضمناً بیشتر آنها از جعبه فیوز هم عبور می نمایند.

تعداد این سیم ها آنقدر زیاد است که اگر به شکل رها شده در اتومبیل باشند، همه جای یک خودرو چند رشته سیم دیده می گردد. به همین خاطر طراحان اتومبیل، کوشش می نمایند تا جایی که امکان دارد این سیم ها را ساماندهی نمایند. مثلاً سیم های هم راستا را در یک کانال قرار می دهند یا به شکل یک کلاف در می آورند تا کمتر به چشم آیند.

8 - فیوزها چه عملکردی در سیستم برق خودروها دارند؟

فیوز ها نوعی وسیله تامین ایمنی در سیستم برق خودرو هستند. به این ترتیب که فیوزها از چند رشته سیم نازک تشکیل می شوند که توانایی عبور جریان برق بسیار بالا را ندارند. در نتیجه، هر زمانی که جریان بیش از حد توان معین شده برای آن ها وارد فیوز گردد این سیم های نازک قطع شده و اصطلاحاً فیوز می سوزد. سوختن فیوز، همان بخش تامین ایمنی برای خودرو است. به این ترتیب که سوختن فیوز به دلیل بالا بودن ولتاژ برق، مانع از انتقال این برق ولتاژ بالا به قطعات دیگر خودرو می گردد. به این ترتیب اجزای برقی مختلف خودرو از آسیب احتمالی در اثر دریافت برق ولتاژ بالا در امان می مانند. بالاتر رفتن ولتاژ برق به دلایل مختلف مانند اتصالی در سیم کشی سیستم برق رسانی یا حتی قطعات فراوری نماینده انرژی اتفاق افتد.

به طور معمول در همه اتومبیل ها یک جعبه فیوز وجود دارد که همه فیوزهای مدارهای مختلف داخل آن قرار گرفته اند. این جعبه فیوز در برخی از اتومبیل ها در داخل کابین و در برخی زیر کاپوت یا نزدیک موتور است. معمولاً در جعبه فیوزها، چند فیوز یدک نگهداری می نمایند تا در صورت آسیب تماشا یکی از فیوزها، بتوان آنها را جایگزین کرد. فیوزها با رنگ ها و ظرفیت های مختلف در جعبه فیوز قرار می گیرند. عددی نوشته شده فیوزها نشان دهنده ظرفیت شان بر اساس توانایی آمپر عبوری است.

9 - کنترل نماینده ها چه کاری انجام می دهند؟

کنترل نماینده ها در سیستم برق رسانی خودرو نقش کلید برق را بازی می نمایند (یا دکمه روشن و خاموش یک وسیله برقی). در واقع، برق رسانی به وسیله باتری و دینام همواره در جریان است. اما کنترل نماینده ها این برق را دقیقا زمانی به قطعه می رسانند که به آن احتیاج است.

تصور کنید که برق همواره در سیم کشی منازل ما وجود دارد ولی ما همواره به روشن بودن چراغ اتاق احتیاج نداریم. زمانی که لازم باشد، کلید برق را زده و راستا برق به سمت چراغ را باز می کنیم. این همان کاری است که کنترل نماینده ها برای اجزای مختلف برقی خودرو مانند برق پاک کن ها، چراغ ها، سیستم صوتی، بوق و … انجام می دهند.

این کنترل نماینده ها در حقیقت کلیدها و دکمه هایی هستند که در بخش های مختلف مدارهای الکتریکی اتومبیل قرار می گیرند. برخی از کلیدها، فقط جریان برق را قطع و وصل می نمایند و برخی دیگر سرعت و شدت جریان عبوری را کم و زیاد می نمایند. در حقیقت این کنترل نماینده به راننده و سرنشینان اتومبیل یاری می نمایند تا راهنمایی قسمت های از اتومبیل را که با برق کار می نمایند به دست بگیرند.

10 - سوکت ها یا اتصالات چه اهمیتی دارند؟

اتصالات یا سوکت ها، به عنوان راستا و وسیله اتصال سیم کشی به مصرف نماینده شناخته می شوند. یعنی بدون حضور اتصالات یا سوکت ها، انتقال جریان به مصرف نماینده صورت نمی گیرد. اهمیت دیگر سوکت ها نقشی است که در تعمیرات سیم کشی و فیوزها ایفا می نمایند. بدون وجود سوکت ها تعمیرات سیم کشی تقریبا غیر ممکن خواهد بود چرا که تعویض قطعات مصرف نماینده که سیم پیچ ها از آن ها عبور می نمایند یا به آن ها منتهی می شوند بدون اتصالات امکان پذیر نیست.

سوکت ها بعلاوه باید ضد آب، ضد زنگ و دارای اتصال الکتریکی مناسب باشند. به این سوکت ها، کانکتور هم می گویند. آنها یاری می نمایند سیم ها به راحتی به این قطعات وصل یا از آنها جدا شوند. سوکت ها بر اساس اینکه چند رشته سیم وارد آن ها می شوند انواع و اقسام مختلفی دارند.

احتمال خراب شدن این سوکت ها یا کانکتورها وجود دارد. گاهی فکر می کنیم که قطعه مصرف نماینده برق اتومبیل خراب شده است، اما با تعویض سوکت این قطعه متوجه می شویم که ایراد فقط در همین بخش بوده است.

11 - رنگ سیم ها در اتومبیل نشانه چیست؟

پیشرفته تر شدن خودرو ها و به کار گرفتن آپشن ها و اجزای مختلف برقی در آن ها باعث شده است که مدارهای و سیم کشی های آن ها نیز پیچیده و عجیب به نظر برسد. به همین خاطر شرکت های اتومبیل سازی جهان برای راستایابی راحت تر سیم ها اقدام به معین کردن هر گروه معین از سیم ها با یک رنگ نموده است.

البته ممکن است گاهی برخی از این رنگ ها در همه خودروها ثابت نباشد این قاعده در تمامی کارخانه ها رعایت نگردد، اما معمولا بیشتر کارخانه ها از یک سری رنگ معین استفاده می نمایند که در جدول زیر آمده است:

خرید لوازم جانبی و قطعات یدکی خودرو

در انتها پیشنهاد می کنیم برای کسب اطلاعات بیشتر به مطالب دسته بندی دانشنامه خودرو مراجعه کنید. در هر صورت امیدواریم که این مطلب برایتان مفید بوده باشد. تجربه شما از سیستم برق خودرو چیست؟ شما با چه مشکلاتی در این زمینه روبه رو بوده اید؟ نظرات و تجربیات خودتان را با ما در میان بگذارید.