برق خودرو

آنچه در این مطلب خواهید خواند

اجزای خودرو
سیستم برق خودرو
1.تولید کننده برق
2.ذخیره کننده برق
3.توزیع کننده برق
4.کنترل کننده برق
5.مصرف کننده برق

خودرو یک ماشین پیچیده می باشد و از اجزا مختلفی تشکیل شده است. اما اگر بخواهیم یک دسته بندی کلی برای اجزای مختلف خودرو داشته باشیم باید بگوییم که خودرو ها از دو بخش مکانیکی و الکترونیکی تشکیل شده است. می توان گفت تمام ماشین ها و ربات ها از دو بخش سخت افزاری و نرم افزاری تشکیل شده اند. برای خودرو ها باید بگوییم قسمت های مکانیکی جز قسمت های سخت افزاری طبقه بندی می شود و قسمت های الکترونیکی و برقی جز اجزا نرم افزاری خودرو تقسیم می شود.

اجزای مکانیکی: خودرو تمام قسمت هایی می باشد که به صورت فیزیکی درگیر می باشند را شامل می شود مانند سیستم تعلیق خودرو، موتور خودرو، بدنه خودرو و دیگر بخش های فیزیکی مکانیکی.
اجزای الکترونیکی: خودرو تمام بخش های برقی و الکترونیک خودرو را شامل میشود مانند سیستم برق خودرو، کامپیوتر ماشین، سیم کشی و تمام بخش های برقی و الکتریکی خودرو.

برق خودرو یکی از پیچیده ترین بخش های هر خودرو می باشد زیرا قطعات بسیار زیادی در سیستم برق خودرو استفاده می شود و همین تعداد زیاد از قطعات الکترونیکی باعث پیچیدگی سیستم برق خودرو می شود. علاوه بر متنوع بودن قطعات الکترونیکی، پیشرفت هر روزه علم الکترونیک و پیشرفته تر شدن سسیستم های الکتریکی هم یکی دیگر از دلایل پیچیده بودن سیستم برق خودرو می شود. سیستم برق خودرو را در علم مکانیک خودرو زیر مجموعه اتاق خودرو طبقه بندی و مورد بررسی قرار می دهیم.
در این مطلب قصد داریم ساده ترین و اصلی ترین بخش های سیستم برق هر خودرو را به شما معرفی کنیم. بخش های اصلی سیستم برق خودرو عبارت است از :

تولید کننده برق
ذخیره کننده برق
توزیع کننده برق
کنترل کننده برق
مصرف کننده برق

هر سیستم برقی نیاز به یک تولید کننده برق دارد تا بتواند کار خود را شروع کند. تولید کننده برق در خودرو ها به دو صورت وجود دارد. دینام و آلترناتور نام قطعاتی هستند که وظیفه تولید برق در خودرو های مختلف را برعهده دارند. دینام در خودرو قدیمی و آلترناتور در خودرو های پیشرفته و امروزی مورد استفاده قرار میگیرند. تولید کننده برق در خودرو مانند یک ژنراتور کوچک عمل می کند. این قطعه نیروی مکانیکی را با استفاده از یک تسمه که به موتور خودرو متصل است، دریافت میکند و آن را به نیروی الکتریکی یا همان برق تبدیل می کند. بعد از تولید برق این برق تولیدی را به بخش بعدی سیستم برق خودرو یعنی ذخیره کننده برق انتقال می دهد
به زبان ساده تر می توان گفت دینام با استفاده از تبدیل نیروی مکانیکی موتور خودرو به نیرو الکتریکی و انتقال آن به باتری خودرو مرحله اول سیستم برق خودرو را انجام می دهد.

وظیفه ذخیره سازی برق تولید شده توسط دینام را باتری در خودرو بر عهده دارد. حالا شاید برای شما سوال به وجود آمده باشد که دینام به صورت مکانیکی برق را تولید میکند، چه نیازی به باتری و ذخیره کردن برق تولید توسط باتری می باشد؟

برای پاسخ دادن به این سوال باید گفت زمانیکه که خودرو خاموش می باشد دیگر حرکت مکانیکی توسط موتور خودرو انجام نمی شود پس در نتیجه دینام خودرو نمی تواند برق تولید کند. زمانیکه که خودرو خاموش می باشد شما میخواهید شیشه ها رو بالا یا پایین کنید یا چراغ ها را روشن کنید و یا حتی کی خواهید موزیک گوش دهید. تمام این کار ها نیاز به برق دارد و موتور ماشین خاموش است پس برق تولید نمی شود. در نتیجه باید یک باتری در سیستم برق خودرو وجود داشته باشد که برق مورد نیاز سیستم های برق خودرو را زمانیکه ماشین خاموش است تامین کند.

باتری زمانی که خودرو روشن است و دینام تولید برق می کند، برق را در خود ذخیره می کند. باتری مانند سایر سیستم های برقی دارای دو قطب منفی و مثبت می باشد که اصطلاحا می گویند قطب منفی دارای پتانسیل منفی و قطب مثبت دارای پتانسیل مثبت می باشد ،در تمامی خودروها برای صرفه جویی در سیم کشی خودرو قطب منفی باتری را به بدنه موتور و بدنه خودرو وصل می کنند تا تمامی مصرف کننده های برق ، پتانسیل منفی را از بدنه و پتانسیل مثبت را از سیم کشی دریافت کنند. در شکل زیر یک باتری خودرو را مشاهده می کنید و همانطور که می بینید یک دستگاه سنجش ولت به سر دو قطب باتری وصل شده و ولتاژی در حدود 12 ولت را نشان می دهد.

تا اینجا ما متوجه شدیم که برق خودرو توسط دینام تولید می شود و در باتری ذخیره می شود. حال برای اینکه برق را به سیستم های الکتریکی خودرو برسانیم نیاز به توزیع کننده برق در بخش های مختلف خودرو هستیم. توزیع کننده برق خودرو همان سیم کشی برق خودرو می باشد. می توان گفت مهم ترین بخش سیستم برق خودرو همین بخش سیم کشی یا توزیع کننده برق می باشد. سیم کشی خودرو یکی از پیچیده ترین بخش های سیستم برق خودرو می باشد. زیرا این کار باید با دقت بسیار بالا انجام شود تا برق مورد نیاز بخش مختلف به درستی به آن ها برسد و عملکرد قسمت های برقی خودرو مختل نشود
از آنجا که تعداد مصرف کننده ها در خودرو زیاد می باشد و به کار بردن سیم های مختلف در قسمت های مختلف خودرو ایجاد بی نظمی می کند ، سیم هایی که هم مسیر می باشند را داخل یک لوله ی پلاستیکی قرار می دهند و یا سیم های هم مسیر را مانند یک کلاف درآورده با چسب نواری برق ، آنها را به هم متصل می کنند ، با این کار به جای داشتن چند صد سیم ، یک دسته سیم متحد و منظم خواهیم داشت که کلیه مصرف کننده ها را به باتری و اجزای کنترلی آنها متصل می کند. از آنجا که نوع ، تعداد و مکان قرارگیری مصرف کننده های خودروهای مختلف با یکدیگر فرق می کند ، نوع دسته سیم آنها نیز کاملا متفاوت می باشد.

اگر قدم به قدم با این مطلب پیش آمده باشید متوجه شده اید که برق توسط دینام تولید شد و در باتری ذخیره شده و توسط سیم کشی به بخش های مختلف الکتریکی خودرو منتقل شده. حالا باید کنترل کننده های برق، برق مورد نیاز هر بخش را مدیریت کنند. وظیفه مدیریت و کنترل برق منتقل شده بر عهده دکمه ها و کلید ها می باشد که اکثر این دکمه ها بر روی داشبورد خودرو و یا در دسترس راننده و سر نشینان خودرو قرار دارد. لازم نیست تمامی مصرف کننده ها همیشه روشن باشند مثلا چراغ خودرو فقط باید در مواقعی روشن باشد که راننده صلاح بداند ؛ همچنین لازم نیست مصرف کننده ها در هنگام روشن بودن با تمام ظرفیت خود ، کار کنند مثلا فن گرم کننده اتاق خودرو اگر در هنگام کار با تمام ظرفیت کار کند اتاق خودرو بیش از اندازه گرم می شود پس باید سرعت آن توسط راننده کنترل شود.

بعضی از مصرف کننده ها نیز حالتی چند انتخابی دارند مانند شیشه بالابر خودرو که در هر لحظه ، راننده باید بتواند انتخاب کند شیشه بالا برود ، پایین بیاید یا در همین حالت باقی بماند. بنابراین علاوه بر رساندن برق به مصرف کننده ها ، می بایست توانایی کنترل آنها را نیز داشت ، برای این منظور از کنترل کننده ها و کلیدهایی در سر راه سیم هر مصرف کننده برق قرار می دهند تا راننده بتواند فعال یا غیرفعال بودن مصرف کننده ، سرعت یا شدت مصرف کننده یا حالت و جهت مصرف کننده برق را انتخاب کند.

تمام دستگاه های برقی و الکتریکی موجود در خودرو جز مصرف کننده برق محسوب می شوند. چراغ ها، سیستم صوتی و … از انواع این مصرف کننده ها می باشند. سوال اصلی که ایجاد می شود این است که برق تولید شده چگونه به مصرف کننده ها متصل می شود؟

پاسخ این سوال یک کلمه می باشد، سوکت! سوکت ها یا همان فیش ها نقطه اتصال برق تولید شده به مصرف کننده های برق در خودر و می باشد. وجود سوکت ها در سیستم برق خودرو بسیار کارآمد و مهم می باشد. اگر سوکت ها وجود نداشته باشند برای رساندن برق به مصرف کننده ها باید سیم را به طور مستقیم به قطعات مصرف کننده برق وصل کرد. این کار بسیار خطرناک می باشد زیرا احتمال دارد اتصال های کوتاه ایجاد شود و باعث اتصالی و سوختن سیم کشی خودرو شود. گاهی هم یک قطعه مصرف کننده مانند چراغ ها خراب می شود و شما قصد تعویض آن را دارید اگر سوکت ها وجود نداشته باشند شما باید برق خودرو را به طور کامل قطع کنید تا بقیه قطعات مصرف کننده برق مورد آسیب احتمالی قرار نگیرند.

اجزای اصلی سیستم برق خودرو را به شما معرفی کردیم اما همانطور که متوجه شدید این بخش های معرفی شده کاملا ابتدایی و ساده بودند اما سیستم برق خودرو، یک سیستم کاملا پیچیده می باشد که در هر یک از بخش های معرفی شده مطالب و بخش ها متنوعی وجود دارد که در مطالب بعدی به صورت جزیی و مفصل به هرکدام از این بخش ها می پردازیم.