اجزا سیستم برق خودرو و عملکرد آنها – راهنمای کامل | باتری جوادپور

شاید در تصور خیلی ها اینطور باشد که سیستم سوخت رسانی در خودرو، مهم ترین سیستم برای به حرکت در آوردن آن است؛ اما اینطور نیست. در واقع برق اتومبیل باعث اشتعال سوخت در خودرو می‌شود و یک خودرو برای حرکت کردن، جرقه زنی و سایر تجهیزات الکتریکی از برق بسیار زیادی استفاده می‌کند.

این برق را سیستم شارژ تولید می‌کند. اگر برق خودرو از یک باتری معمولی تامین می‌شد، شما مجبور بودید در فاصله های کمتر از یک ماه آن را تعویض کنید. بنابراین یک خودرو دارای یک باتری قابل شارژ و یک سیستم شارژ برای تولید کافی برق برای خودرو است.

---

این مواردی که گفته شد نشان می‌دهد که سیستم برق رسانی خودرو ها از اهمیت بسیار بالایی برخوردار هستند. در ادامه با عملکرد این سیستم و اجزای آن بیشتر آشنا خواهیم شد.

اجزای سیستم برق اتومبیل

قطعات برقی خودرو را می‌توان به دو گروه تقسیم کرد، قطعاتی که برق مصرف می‌کنند مانند انژکتور و کامپیوتر، و گروه دوم قطعاتی که نقش تامین برق برای خودرو را دارند.

گروه دوم که به اصطلاح سیستم شارژ خودرو گفته می‌شود شامل: باطری، دینام، کوئل، دلکو، شمع، وایر شمع، مدارهای الکتریکی، آفتامات، فیوزها، کنترل کننده ها و سوکت ها می‌شود. در جدول زیر کارکرد هر کدام از آنها به طور خلاصه گفته شده است.

قطعه	عملکرد
باتری	منبع برق خودرو است و کار ذخیره ‌سازی برق را در این سیستم بر عهده دارد.
دینام	تولیدکننده برق در اتومبیل است و در حقیقت انرژی مکانیکی را به الکتریکی تبدیل می‌کند تا باتری همیشه شارژ باقی بماند.
کوئل	وظیفه تقویت کردن برق باطری را برای استفاده شمع و ایجاد جرقه برعهده دارد.
دلکو	جریان برق ایجاد شده در کوئل را میان شمع ‌های اتومبیل توزیع می‌کند و وظیفه قطع و وصل جریان را برعهده دارد.
شمع	ایجاد جرقه در پیشرانه اتومبیل برای ایجاد احتراق توسط شمع انجام می‌شود.
وایر شمع	سیم ‌های عایق ‌داری هستند که برق را به شمع‌ ها می‌رسانند.
مدارهای الکتریکی	تقسیم ‌بندی سیستم برق ‌رسانی اتومبیل است که شامل مدارهای اصلی و فرعی می‌شود. مدارهای اصلی شامل مدار جرقه، مدار روشنایی و مدار شارژ است.
آفتامات	برق دینام برق منظمی نیست و نوسان دارد. آفتامات ولتاژ تولیدی دینام را منظم می‌کند.
فیوزها	برای جلوگیری از آسیب دیدن سیستم برق ‌رسانی خودرو هنگام اتصالی ‌ها و افزایش بیش از حد مجاز جریان عبوری استفاده می‌شوند.
کنترل‌کننده ‌ها	وظیفه قطع و وصل جریان برق را در بخش‌های مختلف اتومبیل برعهده دارد.
سوکت ‌ها	رابط بین تولید ‌کننده ‌های برق در اتومبیل و مصرف کننده های آن هستند.

سیستم برق چگونه کار می‌کند؟

همانطور که می‌دانید این سیستم برای کار کردن نیاز به یک منبع انرژی دارد، که این منبع همان باطری خودرو است. رابطه باتری و دینام در سیستم شارژ بسیار حیاتی است.

باتری خودرو

باتری دارای جفت صفحات سربی است که در مخلوطی از اسید سولفوریک و آب مقطر غوطه ور شده‌اند.

نیمی از صفحات به هر ترمینال متصل می‌شوند. الکتریسیته تامین شده به باتری باعث واکنش شیمیایی می‌شود که سرب اضافی را به صورت یک مجموعه بر روی صفحات رسوب می‌دهد.

هنگامی که باتری برق را تامین می‌کند، دقیقا برعکس این اتفاق می‌افتد: سرب اضافی صفحات در واکنشی حل می‌شود که جریان الکتریکی تولید می‌کند. برای اطمینان از عملکرد صحیح، باید علائم خرابی باتری را بشناسید.

دینام سیستم برق خودرو

باتری در خودروها توسط دینام شارژ می‌شود. دینام در واقع یک نوع ژنراتور است و توسط یک تسمه از موتور به حرکت در می‌آید.

دینام از یک استاتور تشکیل شده است که مجموعه ای ثابت از سیم پیچ است، که در داخل آن یک روتور می‌چرخد.

روتور نیز یک آهنربای الکتریکی است که با مقدار کمی الکتریسیته از طریق برس‌های کربن یا مس-کربن (تماس‌) دو حلقه لغزنده فلزی گردان را روی شفت آن تماس پیدا می‌کنند.

چرخش آهنربای الکتریکی در داخل سیم پیچ های استاتور برق بسیار بیشتری را در داخل این سیم پیچ ها تولید می‌کند.

الکتریسیته جریانی متناوب است. هر بار که روتور می چرخد، جهت جریان آن به جلو و عقب تغییر می کند. که این باید اصلاح شود و به یک جریان یک طرفه یا جریان مستقیم تبدیل شود. دینام این جریان را مستقیم می‌کند.

عبور جریان در دینام چگونه رخ می‌دهد؟

یک حلقه سیم را تصور کنید که درون آن یک آهنربا وجود دارد. قطب شمال آهنربا از بالای حلقه عبور می‌کند همانطور که قطب جنوب از پایین آن عبور می‌کند. هر دو گذر جریان را در یک جهت به دور حلقه جریان می‌دهند. قطب ها دور می‌شوند و جریان متوقف می‌شود تا زمانی که قطب جنوب به بالا و قطب شمال به پایین برسد.

این باعث می‌شود جریان دوباره جریان یابد، اما در جهت مخالف. دینام خودرو از آهنربای الکتریکی برای افزایش خروجی جریان الکتریکی استفاده می‌کند که سبب متداول بودن عبور جریان می‌شود.

دینام چگونه کار می کند؟

در دینام، آهنرباهای الکتریکی ساکن هستند و به آنها سیم پیچ میدان می گویند. این سیم پیچ های میدانی، جریان در آرمیچر گردان را ایجاد می‌کنند. جریان در یک آرمیچر تولید می‌شود و سبب می‌شود مجموعه ای دیگر از سیم پیچ ها که به یک شفت پیچیده شده‌اند بچرخند.

سپس جریان به یک کموتاتور می‌رود که یک حلقه فلزی است که به بخش هایی تقسیم می شود که توسط برس های کربنی نصب شده در راهنماهای فنری لمس می شوند. دو بخش یک جفت برس با یکدیگر تماس برقرار می کنند و جریان را به آنها می‌دهند.

با چرخش آرمیچر جریان تغییر جهت می دهد. اما تا آن زمان که یک جفت از بخش دیگر از کموتاتور زیر برس ها قرار گرفته است (این جفت برعکس سیم کشی شده است) بنابراین جریان خروجی در یک جهت می‌ماند. گاهی ممکن است مشکلاتی پیش بیاید و دینام سالم باشد ولی باتری شارژ نشود.

تنظیم جریان به باتری

جریان یک دینام توسط مجموعه ای از دیودها به جریان مستقیم تبدیل می‌شود که اجازه می دهد جریان از آنها فقط در یک جهت عبور کند. برای شارژ باتری، ولتاژی که به آن داده می شود نباید خیلی کم یا زیاد باشد. دینام دارای یک دستگاه کنترل ترانزیستور است که ولتاژ را با تامین جریان بیشتر یا کمتر به آهنربای الکتریکی تنظیم می‌کند.

یکسو کننده و رگولاتور معمولا در داخل محفظه دینام قرار دارند، اما در برخی از دینام ها در خارج هستند و روی بدنه دینام نصب می‌شوند. که اینها قطع مختصر جریان در سیم پیچ های میدان و سطح ولتاژ را کنترل می‌کنند همچنین از شارژ بیش از حد دینام و آسیب رساندن به باتری جلوگیری می‌کنند. سیم کشی صحیح از دینام به باتری نیز در این فرآیند بسیار مهم است.

نکات مهم در مراقبت از سیستم برق خودرو

خب احتمالا تا اینجا متوجه اهمیت این سیستم در خودرو خود شده اید، یکی از مهم ترین کارهایی که برای مراقبت از خودرو خود باید انجام دهید بررسی دوره ای این سیستم است. شما می‌توانید در مقاله بررسی سالم بودن سیستم شارژ بیشتر در این باره بخوانید.

به طور کلی به یاد داشته باشید، خرابی هر کدام از اجزای این سیستم باعث آسیب رساندن به دیگر اعضا می‌شود. دلایل مختلفی برای خرابی باتری وجود دارد که باید از آنها آگاه باشید.

از مهم ترین نکات این است که باتری خود را هر 2 الی 3 سال قبل از خراب شدن تعویض کنید. قدرت استارت زنی یکی از مهمترین ویژگی‌های باتری است که باید هنگام خرید به آن توجه کنید.

خرید باتری با کیفیت برای خودرو

شما می‌توانید باتری خودرو خود را از ما با ارزان ترین قیمت و بهترین کیفیت تهیه کنید. محصولات پیشنهادی ما شامل:

• باتری 60 آمپر صبا با گارانتی 13-14 ماه – مناسب برای خودروهای سواری
• باتری 66 آمپر نیروگستران – کیفیت بالا و قیمت مناسب
• باتری 74 آمپر کارپیل – برای خودروهای سنگین‌تر
• باتری 100 آمپر صبا – مناسب برای خودروهای سنگین
• باتری 150 آمپر نیروگستران – برای کامیون‌ها و ماشین‌آلات سنگین

منبع:

• How the charging system works

]]>

سیستم برق خودرو یکی از حیاتی‌ترین سیستم‌های هر وسیله نقلیه است که بدون آن، حتی بهترین موتور نیز قادر به روشن شدن نخواهد بود. در حالی که بسیاری تصور می‌کنند سیستم سوخت‌رسانی مهم‌ترین بخش خودرو است، اما واقعیت این است که بدون سیستم الکتریکی کارآمد، هیچ جرقه‌ای برای احتراق سوخت ایجاد نمی‌شود. در این مقاله جامع، به بررسی کامل اجزای سیستم برق خودرو و نحوه عملکرد هر یک می‌پردازیم.

اجزای اصلی سیستم برق خودرو

سیستم برق خودرو از چندین جزء کلیدی تشکیل شده که هر کدام نقش خاصی در تأمین و توزیع برق دارند:

نحوه عملکرد سیستم برق خودرو

سیستم برق خودرو به صورت یک چرخه کامل عمل می‌کند. وقتی کلید خودرو را می‌چرخانید، باتری برق مورد نیاز استارت را تأمین می‌کند. استارت با استفاده از این برق، موتور را به چرخش در می‌آورد. پس از روشن شدن موتور، دینام یا آلترناتور شروع به تولید برق می‌کند و همزمان باتری را شارژ کرده و برق تمام سیستم‌های الکتریکی خودرو را تأمین می‌کند.

باتری خودرو: قلب سیستم الکتریکی

باتری خودرو وظیفه ذخیره انرژی الکتریکی را بر عهده دارد. این قطعه از پلاک‌های سربی که در محلول الکترولیت (ترکیبی از آب و اسید سولفوریک) قرار گرفته‌اند، تشکیل شده است. باتری‌های مدرن معمولاً 12 ولت هستند و از 6 سل 2 ولتی تشکیل شده‌اند.

انواع باتری خودرو بر اساس ظرفیت:

• باتری 60 آمپر ساعت صبا – مناسب خودروهای سواری کوچک و متوسط
• باتری 66 آمپر ساعت نیروگستران – برای خودروهای سواری استاندارد
• باتری 74 آمپر ساعت کارپیل – برای خودروهای سنگین‌تر و SUV‌ها
• باتری 100 آمپر ساعت صبا – برای خودروهای سنگین و کامیون‌های سبک
• باتری 150 آمپر ساعت نیروگستران – برای کامیون‌ها و ماشین‌آلات سنگین

نکته مهم این است که باتری تنها زمانی برق تولید می‌کند که خودرو خاموش است یا هنوز روشن نشده. پس از روشن شدن خودرو، دینام یا آلترناتور وظیفه تأمین برق را بر عهده می‌گیرد.

دینام و آلترناتور: تولیدکننده‌های برق

دینام و آلترناتور هر دو وظیفه تولید برق را دارند، اما با مکانیزم‌های متفاوتی کار می‌کنند. دینام جریان مستقیم (DC) تولید می‌کند، در حالی که آلترناتور ابتدا جریان متناوب (AC) تولید کرده و سپس آن را به DC تبدیل می‌کند. خودروهای مدرن عمدتاً از آلترناتور استفاده می‌کنند چون کارایی بالاتری دارند.

دینام یا آلترناتور توسط تسمه‌ای که به دمپر میل لنگ متصل است، به حرکت در می‌آید. سرعت چرخش دینام با سرعت موتور ارتباط مستقیم دارد، به همین دلیل است که در دورهای بالا، دینام برق بیشتری تولید می‌کند.

رگلاتور: تنظیم‌کننده جریان برق

رگلاتور یکی از مهم‌ترین قطعات سیستم برق است که وظیفه تنظیم ولتاژ خروجی دینام یا آلترناتور را بر عهده دارد. بدون رگلاتور، در دورهای بالای موتور، ولتاژ خروجی دینام می‌تواند به حدی برسد که به باتری و سایر قطعات الکتریکی آسیب برساند.

رگلاتور معمولاً ولتاژ را در محدوده 13.8 تا 14.4 ولت نگه می‌دارد – دقیقاً همان محدوده‌ای که برای شارژ بهینه باتری مورد نیاز است. در خودروهای قدیمی‌تر، رگلاتور به صورت مجزا نصب می‌شد، اما در خودروهای مدرن، رگلاتور معمولاً در داخل آلترناتور تعبیه شده است.

کوئل: افزایش‌دهنده ولتاژ

کوئل یا سیم پیچ احتراق، وظیفه افزایش ولتاژ 12 ولتی باتری به حدود 15,000 تا 45,000 ولت را دارد. این ولتاژ بالا برای ایجاد جرقه در شمع‌ها ضروری است. کوئل از دو سیم پیچ اولیه و ثانویه تشکیل شده که از اصل القای الکترومغناطیسی برای افزایش ولتاژ استفاده می‌کند.

دلکو: توزیع‌کننده برق

دلکو یا توزیع‌کننده (Distributor) وظیفه توزیع برق با ولتاژ بالا به شمع‌های هر سیلندر را در زمان مناسب بر عهده دارد. این قطعه شامل یک روتور چرخان است که به ترتیب برق را به هر کدام از شمع‌ها می‌فرستد. در خودروهای مدرن با سیستم احتراق الکترونیکی، دلکو حذف شده و از کوئل‌های جداگانه برای هر سیلندر استفاده می‌شود.

شمع: ایجادکننده جرقه

شمع یا پلاک (Spark Plug) نقطه پایانی سیستم احتراق است. این قطعه کوچک اما حیاتی، برق با ولتاژ بالا را دریافت کرده و جرقه‌ای ایجاد می‌کند که باعث احتراق مخلوط هوا و سوخت می‌شود. شمع‌ها باید به طور منظم تعویض شوند چون الکترودهای آنها در اثر جرقه‌های مکرر فرسوده می‌شوند.

استارت: آغازگر حرکت

استارت یا سلف موتور الکتریکی قدرتمندی است که برق مورد نیاز خود را مستقیماً از باتری دریافت می‌کند. وقتی کلید را می‌چرخانید، استارت فلایویل موتور را به چرخش در می‌آورد تا اولین چرخه احتراق آغاز شود. استارت یکی از مصرف‌کننده‌های اصلی برق است و به همین دلیل باتری با ظرفیت مناسب برای روشن کردن خودرو ضروری است.

سوالات متداول درباره سیستم برق خودرو

نتیجه‌گیری

سیستم برق خودرو یک سیستم پیچیده اما هماهنگ است که در آن هر قطعه نقش حیاتی خود را ایفا می‌کند. باتری به عنوان منبع ذخیره‌ساز، دینام یا آلترناتور به عنوان تولیدکننده برق، رگلاتور به عنوان تنظیم‌کننده، و کوئل، دلکو و شمع به عنوان سیستم احتراق، همگی با هم کار می‌کنند تا خودرو شما به درستی کار کند.

برای حفظ سلامت سیستم برق خودرو، توجه به نکات زیر ضروری است:

• بررسی منظم سطح آب باتری (در باتری‌های معمولی)
• تست دوره‌ای ولتاژ باتری و خروجی دینام
• بررسی وضعیت تسمه دینام
• تمیز نگه داشتن پایانه‌های باتری از اکسیداسیون
• تعویض به موقع شمع‌ها
• استفاده از باتری با کیفیت و ظرفیت مناسب

با درک صحیح از نحوه عملکرد اجزای سیستم برق خودرو، می‌توانید بهتر از خودرو خود مراقبت کرده و در صورت بروز مشکل، علت آن را سریع‌تر تشخیص دهید. به یاد داشته باشید که پیشگیری همیشه بهتر از درمان است، بنابراین به نگهداری منظم سیستم برق خودرو خود اهمیت دهید.