Električni sistem automobila je poput nervnog sistema automobila. Različite električne komponente rade zajedno kako bi osigurale normalan rad automobila. Princip rada automobilskih električnih komponenti će biti objašnjen sa nekoliko aspekata u nastavku.
1. Sistem napajanja
1. Baterija
- Baterija je samostalan izvor napajanja za električni sistem automobila. Sastoji se od pozitivne i negativne elektrode. U automobilu je negativna elektroda baterije obično uzemljena, a pozitivna elektroda napaja električni sistem. Princip rada baterije zasniva se na međusobnoj konverziji hemijske i električne energije. Tokom procesa punjenja, eksterni izvor energije pretvara električnu energiju u hemijsku energiju i pohranjuje je; tokom procesa pražnjenja, hemijska energija se pretvara u električnu energiju da bi se obezbedila struja za električnu opremu na automobilu. Na primjer, kada se motor automobila ne pokrene, baterija napaja radio u automobilu, unutrašnja svjetla i drugu opremu.
- Kapacitet baterije određuje koliko električne energije može dati. Na njen kapacitet utiču mnogi faktori, kao što su površina ploče, količina aktivnih supstanci itd. Ako napon baterije padne, struja će se smanjiti i na kraju neće biti dovoljna da komponente profunkcionišu.
2. Alternator
- Alternator je glavni izvor energije kada automobil radi. Njegov princip rada zasniva se na zakonu elektromagnetne indukcije. Kada motor radi, remen pokreće rotor alternatora da se okreće, namotaj magnetnog polja na rotoru stvara rotirajuće magnetsko polje, a namotaj statora seče magnetne linije sile, stvarajući tako naizmjeničnu elektromotornu silu. Naizmeničnu struju koju generiše alternator ispravlja ispravljač i pretvara u jednosmernu struju, koja puni električni sistem automobila i obezbeđuje električnu energiju.
- Alternator ima i funkciju regulacije napona. Preko regulatora napona, može automatski podesiti izlazni napon prema opterećenju električnog sistema automobila i stanju punjenja baterije kako bi se osiguralo da je napon stabilan u odgovarajućem rasponu za zaštitu električne opreme.
2. Sistem pokretanja
1. Starter
- Glavna funkcija startera je pretvaranje električne energije akumulatora u mehaničku energiju, pokretanje radilice motora da se okreće i pokretanje motora. Starter se sastoji od tri dijela: DC motora, prijenosnog mehanizma i upravljačkog uređaja.
- Kada vozač okrene ključ za paljenje da bi pokrenuo automobil, upravljački krug je povezan, a struja teče iz akumulatora u DC motor startera. Armaturni namotaj DC motora rotira se u magnetskom polju pod dejstvom elektromagnetne sile, i prenosi obrtni moment na zupčanik zamašnjaka motora preko mehanizma prenosa, pokrećući radilicu motora da se okreće. Nakon što se motor uspješno pokrene, upravljački krug startera će se automatski isključiti kako bi se spriječilo oštećenje startera velikom brzinom rotacije motora.
III. Sistem paljenja
1. Tradicionalni sistem paljenja
- Tradicionalni sistem paljenja se uglavnom sastoji od napajanja (baterija i AC generator), zavojnice za paljenje, razvodnika, svjećice itd. Njegov radni proces je: kada motor radi, kontakti prekidača u razdjelniku se stalno otvaraju i zatvaraju . Kada su kontakti zatvoreni, struja prolazi kroz primarni namotaj zavojnice za paljenje, a magnetsko polje se stvara oko primarnog namotaja; kada su kontakti isključeni, struja u primarnom namotu se iznenada prekida, a magnetsko polje brzo nestaje. Zbog principa elektromagnetne indukcije, u sekundarnom namotu zavojnice za paljenje indukuje se visoki napon.
- Ovaj visoki napon se distribuira na svaku svjećicu kroz razvodnik prema radnom redu motora, a razmak između elektroda svjećice se razbija, stvarajući električnu iskru za paljenje smjese. Na primjer, u četverotaktnom benzinskom motoru, svjećica se pali na kraju takta kompresije, uzrokujući izgaranje i širenje smjese, gurajući klip da obavi posao.
2. Elektronski sistem paljenja
- Elektronski sistem paljenja zamjenjuje kontakte prekidača u tradicionalnom sistemu paljenja elektronskim komponentama (kao što su tranzistori, itd.). Njegov princip rada je: informacije o brzini i položaju motora detektuju senzori (kao što su senzori položaja radilice, itd.), a te informacije se prenose do elektronske upravljačke jedinice (ECU). ECU izračunava vrijeme paljenja na osnovu ovih informacija i kontrolira uključivanje i isključivanje primarnog namota zavojnice paljenja, stvarajući tako visoki napon u sekundarnom namotu kako bi osigurao energiju paljenja za svjećicu. Elektronski sistem paljenja ima prednosti visoke energije paljenja i preciznog vremena paljenja, što može poboljšati performanse i uštedu goriva motora.
IV. Rasvjeta, signalizacija, instrumentacija i alarmni sistemi
1. Sistem rasvjete
- Sistem automobilske rasvjete uključuje prednja svjetla, zadnja svjetla, svjetla za maglu, itd. Glavna funkcija prednjih svjetala je da osiguraju vozaču svjetlo za put ispred njega noću ili u uslovima slabe vidljivosti. Sijalice farova uključuju halogene sijalice, ksenonske i LED lampe. Uzimajući za primjer halogene sijalice, kada struja prolazi kroz nit, filament se zagreva i emituje svetlost, a svetlost se fokusira i projektuje na cestu ispred kroz reflektor i sočivo.
- Zadnja svjetla se uglavnom koriste za prikaz položaja i statusa vožnje vozila zadnjim vozilima i pješacima noću ili u uslovima slabe vidljivosti. Svjetla za maglu se koriste u lošim vremenskim uslovima kao što su magloviti dani. Boja svjetla svjetala za maglu je obično žuta ili bijela. Ima jaku sposobnost raspršivanja i može prodrijeti u gustu maglu kako bi poboljšao sigurnost vožnje.
2. Signalni sistem
- Signalni sistem automobila uključuje pokazivače pravca, stop svjetla i svjetla za vožnju unazad. Pokazivači pravca se koriste da pokažu namjeru vozila drugim vozilima i pješacima. Kada vozač pritisne prekidač pokazivača pravca, strujni krug je povezan i pokazivač pravca treperi. Svetlo kočnice se pali kada vozač stane na papučicu kočnice, šaljući signal kočnice zadnjem vozilu. Svjetlo za vožnju unazad se pali kada vozilo ide unazad kako bi upozorilo zadnja vozila i pješake.
3. Instrumenti i alarmni sistemi
- Sistem automobilskih instrumenata uključuje brzinomjer, tahometar, mjerač goriva, mjerač temperature vode, itd. Ovi instrumenti dobijaju relevantne radne parametre automobila putem senzora i pretvaraju ih u pokazivače ili brojeve koji se prikazuju na instrument tabli kako bi vozač mogao razumjeti radni status automobila. Na primjer, brzinomjer detektuje brzinu rotacije točka preko senzora brzine i izračunava brzinu vožnje automobila na osnovu obima točka.
- Alarmni uređaj se koristi za slanje signala upozorenja vozaču kada je u automobilu nenormalna situacija. Na primjer, kada je temperatura rashladne tekućine motora previsoka, svjetlo upozorenja temperature vode će se upaliti; kada je nivo goriva u rezervoaru prenizak, lampica upozorenja za gorivo će se upaliti.
V. Pomoćna električna oprema
1. Automobilska električna vrata i prozori, centralne brave na vratima i električni retrovizori
- Električni sistem za vrata i prozore automobila pokreće staklo da se podigne i spusti kroz motor. Kada vozač pokrene prekidač za podizanje prozora, strujni krug je povezan, motor se okreće naprijed ili nazad i pokreće staklo da se podigne ili spusti. Sistem centralnog zaključavanja vrata može kontrolisati zaključavanje i otključavanje svih vrata u isto vreme preko prekidača za zaključavanje vrata na strani vozača. Električni retrovizor podešava ugao retrovizora preko električnog motora kako bi zadovoljio vidno polje vozača.
2. Sigurnosni mehanizam za zaštitu od krađe daljinskog upravljača
- Sigurnosni mehanizam protiv krađe daljinskog upravljača šalje signal automobilu preko daljinskog upravljača. Kada vozač pritisne dugme za zaključavanje na daljinskom upravljaču, prijemnik na automobilu prima signal, centralni sistem zaključavanja vrata će zaključati vrata, a sistem protiv krađe će ući u stanje upozorenja. Ako neko nepropisno otvori vrata ili upali automobil, sistem protiv krađe će aktivirati alarmni uređaj, oglasiti alarm i upaliti svjetla.
VI. Automobilski klima uređaj
1. Rashladni radni sistem hlađenja i klimatizacije
- Rashladni sistem automobilskih klima uređaja uglavnom se sastoji od kompresora, kondenzatora, isparivača, ekspanzijskog ventila, itd. Rashladno sredstvo (obično R-134a) cirkuliše u sistemu. Kompresor komprimira plinovito rashladno sredstvo u plin visoke temperature i visokog tlaka, a zatim ga šalje u kondenzator. U kondenzatoru, rashladno sredstvo visoke temperature i visokog pritiska raspršuje toplotu prema van kroz hladnjak i postaje tečno rashladno sredstvo visokog pritiska nakon hlađenja.
- Nakon što se rashladno sredstvo pod visokim pritiskom priguši i smanji tlak ekspanzijskim ventilom, ono postaje niskotemperaturno i niskotlačno tekuće rashladno sredstvo i ulazi u isparivač. U isparivaču tečno rashladno sredstvo apsorbira toplinu okolnog zraka i isparava, čime se smanjuje površinska temperatura isparivača, čime se postiže efekat hlađenja. Ispareno rashladno sredstvo se ponovo usisava u kompresor kako bi započelo sljedeći ciklus.
2. Kontrola sistema klimatizacije
- Upravljanje automobilskim klima uređajem uključuje kontrolu temperature, kontrolu količine vazduha itd. Kontrola temperature se postiže podešavanjem rashladnog kapaciteta isparivača. Na primjer, kada vozač podesi nižu temperaturu, upravljački sistem klima uređaja će povećati vrijeme rada kompresora ili povećati brzinu kompresora kako bi poboljšao učinak hlađenja. Kontrola količine vazduha se postiže podešavanjem brzine ventilatora. Vozač može birati različite brzine protoka vazduha prema svojim potrebama.
VII. Sistem vazdušnih jastuka
1. Princip rada i struktura vazdušnih jastuka
- Sistem vazdušnih jastuka se uglavnom sastoji od senzora, elektronskih kontrolnih jedinica (ECU) i komponenti vazdušnih jastuka. Kada se automobil sudari, senzor sudara instaliran na prednjem dijelu automobila će otkriti informacije kao što su intenzitet i smjer sudara i prenijeti te informacije u ECU. Ako intenzitet sudara premaši postavljeni prag, ECU će odmah pokrenuti generator plina u sklopu zračnog jastuka.
- Hemijske supstance u generatoru gasa reaguju tako da brzo proizvedu veliku količinu gasa, koji za vrlo kratko vreme naduva vazdušni jastuk, formirajući tampon između vozača i volana (ili suvozača i instrument table, itd.), smanjenje štete na ljudskom tijelu uzrokovane sudarom.
Postoji mnogo vrsta električnih komponenti u automobilu, a njihovi principi rada su složeni, ali međusobno povezani. Zajedno čine automobilski električni sistem, koji daje garanciju za sigurnost, udobnost i efikasan rad automobila.
