Automašīnas elektriskā sistēma ir līdzīga automašīnas nervu sistēmai. Dažādas elektriskās sastāvdaļas darbojas kopā, lai nodrošinātu normālu automašīnas darbību. Automobiļu elektrisko komponentu darbības princips tiks izskaidrots no vairākiem aspektiem turpmāk.
1. Energosistēma
1. Akumulators
- Akumulators ir neatkarīgs enerģijas avots automašīnas elektrosistēmai. Tas sastāv no pozitīvā elektroda un negatīvā elektroda. Automašīnā akumulatora negatīvais elektrods parasti ir iezemēts, un pozitīvais elektrods nodrošina elektrisko sistēmu. Akumulatora darbības princips ir balstīts uz ķīmiskās enerģijas un elektriskās enerģijas savstarpēju pārveidošanu. Uzlādes procesā ārējais strāvas avots pārvērš elektrisko enerģiju ķīmiskajā enerģijā un uzglabā to; izlādes procesā ķīmiskā enerģija tiek pārvērsta elektroenerģijā, lai nodrošinātu strāvu automašīnas elektroiekārtām. Piemēram, kad automašīnas dzinējs netiek iedarbināts, akumulators darbina automašīnas radio, salona apgaismojumu un citu aprīkojumu.
- Akumulatora ietilpība nosaka, cik daudz elektroenerģijas tas var nodrošināt. Tās ietilpību ietekmē daudzi faktori, piemēram, plāksnes laukums, aktīvo vielu daudzums utt. Ja akumulatora spriegums samazinās, strāva samazināsies, un galu galā ar to nepietiks, lai komponenti darbotos.
2. Ģenerators
- Ģenerators ir galvenais enerģijas avots, kad automašīna darbojas. Tās darbības princips ir balstīts uz elektromagnētiskās indukcijas likumu. Kad dzinējs darbojas, ģeneratora rotoru darbina siksna, magnētiskā lauka tinums uz rotora rada rotējošu magnētisko lauku, un statora tinums sagriež magnētiskās spēka līnijas, tādējādi radot mainīgu elektromotora spēku. Ģeneratora radītā maiņstrāva tiek iztaisnota ar taisngriezi un pārvērsta līdzstrāvā, kas uzlādē automašīnas elektrosistēmu un nodrošina elektroenerģiju.
- Ģeneratoram ir arī sprieguma regulēšanas funkcija. Izmantojot sprieguma regulatoru, tas var automātiski pielāgot izejas spriegumu atbilstoši automašīnas elektriskās sistēmas slodzei un akumulatora uzlādes stāvoklim, lai nodrošinātu, ka spriegums ir stabils atbilstošā diapazonā, lai aizsargātu elektroiekārtas.
2. Palaišanas sistēma
1. Starteris
- Startera galvenā funkcija ir pārveidot akumulatora elektrisko enerģiju mehāniskajā enerģijā, virzīt dzinēja kloķvārpstu griezties un iedarbināt dzinēju. Starteris sastāv no trim daļām: līdzstrāvas motora, transmisijas mehānisma un vadības ierīces.
- Kad vadītājs pagriež aizdedzes atslēgu, lai iedarbinātu automašīnu, tiek pievienota vadības ķēde, un strāva no akumulatora ieplūst startera līdzstrāvas motorā. Līdzstrāvas motora armatūras tinums griežas magnētiskajā laukā, iedarbojoties ar elektromagnētisko spēku, un caur transmisijas mehānismu pārraida griezes momentu uz motora spararata gredzenu, virzot dzinēja kloķvārpstu griezties. Tiklīdz dzinējs ir veiksmīgi iedarbināts, startera vadības ķēde tiks automātiski atvienota, lai novērstu startera bojājumus dzinēja liela ātruma griešanās dēļ.
III. Aizdedzes sistēma
1. Tradicionālā aizdedzes sistēma
- Tradicionālā aizdedzes sistēma galvenokārt sastāv no barošanas avota (akumulators un maiņstrāvas ģenerators), aizdedzes spoles, sadalītāja, aizdedzes sveces utt. Tās darba process ir šāds: kad dzinējs darbojas, sadalītāja slēdža kontakti tiek pastāvīgi atvērti un aizvērti. . Kad kontakti ir aizvērti, strāva iet caur aizdedzes spoles primāro tinumu, un ap primāro tinumu tiek ģenerēts magnētiskais lauks; kad kontakti ir atvienoti, strāva primārajā tinumā pēkšņi tiek pārtraukta, un magnētiskais lauks ātri pazūd. Pateicoties elektromagnētiskās indukcijas principam, aizdedzes spoles sekundārajā tinumā tiek inducēts augsts spriegums.
- Šis augstais spriegums tiek sadalīts katrai aizdedzes svecei caur sadalītāju atbilstoši motora darba kārtībai, un sprauga starp aizdedzes sveces elektrodiem tiek sadalīta, radot elektrisku dzirksteli, kas aizdedzina maisījumu. Piemēram, četrtaktu benzīna dzinējā aizdedzes svece aizdegas kompresijas gājiena beigās, izraisot maisījuma sadegšanu un izplešanos, spiežot virzuli veikt darbu.
2. Elektroniskā aizdedzes sistēma
- Elektroniskā aizdedzes sistēma aizvieto slēdžu kontaktus tradicionālajā aizdedzes sistēmā ar elektroniskiem komponentiem (piemēram, tranzistoriem utt.). Tās darbības princips ir: dzinēja apgriezienu un pozīcijas informāciju nosaka sensori (piemēram, kloķvārpstas stāvokļa sensori utt.), un šī informācija tiek pārraidīta uz elektronisko vadības bloku (ECU). ECU aprēķina aizdedzes laiku, pamatojoties uz šo informāciju, un kontrolē aizdedzes spoles primārā tinuma ieslēgšanu un izslēgšanu, tādējādi radot augstu spriegumu sekundārajā tinumā, lai nodrošinātu aizdedzes sveces aizdedzes enerģiju. Elektroniskās aizdedzes sistēmas priekšrocības ir augsta aizdedzes enerģija un precīzs aizdedzes laiks, kas var uzlabot dzinēja veiktspēju un degvielas ekonomiju.
IV. Apgaismojuma, signālu, instrumentu un signalizācijas sistēmas
1. Apgaismojuma sistēma
- Automobiļu apgaismojuma sistēmā ietilpst priekšējie lukturi, aizmugurējie lukturi, miglas lukturi utt. Priekšējo lukturu galvenā funkcija ir nodrošināt vadītājam priekšā braucamā ceļa apgaismojumu naktī vai sliktas redzamības apstākļos. Priekšējo lukturu spuldzēs ietilpst halogēna lampas, ksenona spuldzes un LED lampas. Kā piemēru ņemot halogēna lampas, kad strāva iet cauri kvēldiegam, kvēldiegs uzsilst un izstaro gaismu, un gaisma tiek fokusēta un projicēta uz priekšā braucošo ceļu caur atstarotāju un lēcu.
- Aizmugurējie lukturi galvenokārt tiek izmantoti, lai naktī vai sliktas redzamības apstākļos parādītu transportlīdzekļa stāvokli un braukšanas statusu aizmugurē esošajiem transportlīdzekļiem un gājējiem. Miglas lukturi tiek izmantoti sliktos laika apstākļos, piemēram, miglainās dienās. Miglas lukturu gaismas krāsa parasti ir dzeltena vai balta. Tam ir spēcīga izkliedes spēja, un tā var iekļūt biezā miglā, lai uzlabotu braukšanas drošību.
2. Signālu sistēma
- Automašīnas signālu sistēma ietver pagrieziena rādītājus, bremžu lukturus un atpakaļgaitas lukturus. Pagrieziena signālus izmanto, lai citiem transportlīdzekļiem un gājējiem norādītu transportlīdzekļa nodomu pagriezties. Kad vadītājs iedarbina pagrieziena rādītāju slēdzi, ķēde ir pievienota un pagrieziena rādītājs mirgo. Bremžu signāls iedegas, kad vadītājs nospiež bremžu pedāli, nosūtot bremžu signālu uz aizmugurējo transportlīdzekli. Atpakaļgaitas lukturis iedegas, kad transportlīdzeklis brauc atpakaļgaitā, lai brīdinātu aizmugurē braucošos transportlīdzekļus un gājējus.
3. Instrumenti un signalizācijas sistēmas
- Automašīnas instrumentu sistēmā ietilpst spidometrs, tahometrs, degvielas mērītājs, ūdens temperatūras mērītājs utt. Šie instrumenti caur sensoriem iegūst attiecīgos automašīnas darbības parametrus un pārvērš tos rādītājos vai skaitļos, kas jāparāda uz paneļa, lai vadītājs varētu izprast automašīnas darbības stāvokli. Piemēram, spidometrs caur ātruma sensoru nosaka riteņa griešanās ātrumu un aprēķina automašīnas braukšanas ātrumu, pamatojoties uz riteņa apkārtmēru.
- Signalizācijas ierīci izmanto, lai nosūtītu brīdinājuma signālu vadītājam, ja automašīnai ir nenormāla situācija. Piemēram, ja dzinēja dzesēšanas šķidruma temperatūra ir pārāk augsta, iedegsies ūdens temperatūras brīdinājuma indikators; kad degvielas līmenis degvielas tvertnē ir pārāk zems, iedegsies degvielas brīdinājuma indikators.
V. Elektriskās palīgiekārtas
1. Automobiļu elektriskās durvis un logi, centrālās durvju slēdzenes un elektriskie atpakaļskata spoguļi
- Automobiļu elektrisko durvju un logu sistēma virza loga stiklu augšup un lejup caur motoru. Kad vadītājs iedarbina loga pacelšanas slēdzi, ķēde ir pievienota, motors griežas uz priekšu vai atpakaļgaitā un virza loga stiklu uz augšu vai nokrist. Centrālā durvju slēdzenes sistēma var kontrolēt visu durvju aizslēgšanu un atslēgšanu vienlaikus, izmantojot durvju bloķēšanas slēdzi vadītāja pusē. Elektriskais atpakaļskata spogulis regulē atpakaļskata spoguļa leņķi ar elektromotora palīdzību, lai tas atbilstu vadītāja redzamības laukam.
2. Tālvadības ierīces drošības pretaizdzīšanas mehānisms
- Tālvadības ierīces drošības pretaizdzīšanas mehānisms caur tālvadības pulti nosūta signālu automašīnai. Kad vadītājs nospiež tālvadības pults bloķēšanas pogu, signālu saņem automašīnas uztvērējs, centrālā durvju atslēga aizslēgs durvis, un pretaizdzīšanas sistēma pāries trauksmes stāvoklī. Ja kāds nelikumīgi atver durvis vai iedarbina automašīnu, pretaizdzīšanas sistēma iedarbinās signalizāciju, atskanēs trauksmes signālu un mirgo gaismas.
VI. Automobiļu gaisa kondicionēšanas sistēma
1. Saldēšanas un gaisa kondicionēšanas aukstumnesēja darbības sistēma
- Automobiļu gaisa kondicionēšanas dzesēšanas sistēma galvenokārt sastāv no kompresora, kondensatora, iztvaicētāja, izplešanās vārsta utt. Aukstumaģents (parasti R-134a) cirkulē sistēmā. Kompresors saspiež gāzveida aukstumnesēju augstas temperatūras un augstspiediena gāzē un pēc tam nosūta to uz kondensatoru. Kondensatorā augstas temperatūras un augstspiediena gāzveida aukstumaģents izkliedē siltumu uz ārpusi caur siltuma izlietni un pēc atdzesēšanas kļūst par augstspiediena šķidru aukstumnesēju.
- Pēc tam, kad augstspiediena šķidrais aukstumaģents ir noregulēts un izplešanās vārsts samazina spiedienu, tas kļūst par zemas temperatūras un zema spiediena šķidro aukstumnesēju un nonāk iztvaicētājā. Iztvaicētājā šķidrais aukstumaģents absorbē apkārtējā gaisa siltumu un iztvaiko, kas samazina iztvaicētāja virsmas temperatūru, tādējādi panākot dzesēšanas efektu. Iztvaicētais aukstumaģents atkal tiek iesūkts kompresorā, lai sāktu nākamo ciklu.
2. Gaisa kondicionēšanas sistēmas vadība
- Automobiļu gaisa kondicionēšanas sistēmas vadība ietver temperatūras kontroli, gaisa apjoma regulēšanu utt. Temperatūras kontrole tiek panākta, regulējot iztvaicētāja dzesēšanas jaudu. Piemēram, kad vadītājs iestata zemāku temperatūru, gaisa kondicionēšanas vadības sistēma palielinās kompresora darba laiku vai palielinās kompresora ātrumu, lai uzlabotu dzesēšanas efektu. Gaisa apjoma regulēšana tiek panākta, regulējot pūtēja ātrumu. Vadītājs var izvēlēties dažādus gaisa tilpuma pārnesumus atbilstoši savām vajadzībām.
VII. Gaisa spilvenu sistēma
1. Gaisa spilvenu darbības princips un uzbūve
- Gaisa spilvenu sistēma galvenokārt sastāv no sensoriem, elektroniskiem vadības blokiem (ECU) un gaisa spilvenu sastāvdaļām. Kad automašīna saduras, sadursmes sensors, kas uzstādīts automašīnas priekšpusē, noteiks tādu informāciju kā sadursmes intensitāte un virziens un pārsūtīs šo informāciju uz ECU. Ja sadursmes intensitāte pārsniedz iestatīto slieksni, ECU nekavējoties iedarbinās gāzes ģeneratoru gaisa spilvena komplektā.
- Gāzes ģeneratorā esošās ķīmiskās vielas reaģē, ātri izdalot lielu daudzumu gāzes, kas ļoti īsā laikā piepūš gaisa spilvenu, veidojot buferi starp vadītāju un stūri (vai pasažieri un instrumentu paneli utt.), samazinot sadursmes radītos bojājumus cilvēka ķermenim.
Automašīnā ir daudz dažādu elektrisko komponentu, un to attiecīgie darbības principi ir sarežģīti, taču savstarpēji saistīti. Tie kopā veido automobiļa elektrisko sistēmu, kas nodrošina automašīnas drošību, komfortu un efektīvu darbību.
