سیستم برق خودرو چیست؟

سیستم برق خودرو چیست؟

سیستم الکتریکی خودرو یکی از بخش‌های حیاتی و پیچیده‌ای از هر خودرو است که برای عملکرد صحیح و ایمنی خودرو اساسی است. این سیستم از مجموعه‌ای از قطعات و مدارهای الکتریکی تشکیل شده که برای تأمین برق مورد نیاز برای راه‌اندازی، کنترل، و انجام وظایف مختلف در خودرو به کار می‌رود. در این مقاله، به بررسی اجزا، عملکرد، و اهمیت سیستم الکتریکی خودرو در ایمنی و عملکرد خودروها پرداخته خواهد شد.

اجزای سیستم الکتریکی خودرو

سیستم الکتریکی خودرو از مجموعه‌ای از قطعات و مدارهای مختلف تشکیل شده است که برای تأمین برق مورد نیاز برای راه‌اندازی، کنترل و راحتی خودرو کار می‌کنند. این سیستم به‌طور کلی از پنج قسمت اصلی تشکیل شده است:
• تولید کننده برق خودرو
• ذخیره کننده برق خودرو (باتری)
• توزیع کننده برق خودرو
• کنترل کننده سیستم برق خودرو
• مصرف‌کننده‌های برق خودرو
قسمت‌های اصلی سیستم الکتریکی خودرو اجزای آن‌ها را می‌توانید در جدول زیر مشاهده کنید:

در ادامه هر یک از این قسمتها را به‌طور کامل توضیح خواهیم داد.

1. تولید کننده برق خودرو

این قسمت از سیستم، وظیفه تبدیل انرژی مکانیکی که از موتور خودرو تولید می‌شود به انرژی الکتریکی را دارد. این تبدیل انرژی به‌وسیله دینام و یا آلترناتور انجام می‌شود و برق تولید شده برای شارژ باتری و تأمین برق به دیگر قطعات خودرو به کار می‌رود.
دینام یک موتور الکتریکی است که با گرفتن انرژی از موتور خودرو، برق مستقیم تولید می‌کند. آلترناتور یک ژنراتور الکتریکی است که با گرفتن انرژی از موتور خودرو، برق متناوب تولید می‌کند. برق متناوب سپس با استفاده از یک مبدل به برق مستقیم تبدیل می‌شود. آلترناتور در خودروهای جدید به‌جای دینام استفاده می‌شود چون بازده و قدرت بالاتری دارد و به نگهداری آسان‌تری نیاز دارد.

2. ذخیره کننده برق خودرو (باتری)

باتری یک منبع ذخیره‌سازی برق در خودرو است. وظیفه باتری این است که برق تولید شده توسط تولیدکننده برق (دینام و یا آلترناتور) را ذخیره کند تا در زمان نیاز، به‌عنوان منبع تغذیه برای راه‌اندازی خودرو و تأمین برق به دیگر قطعات الکتریکی خودرو به کار برود.
باتری با تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی، برق مورد نیاز خودرو را در زمان‌های مختلف فراهم می‌کند و شامل اجزای زیر است:
• کاسه: قسمت بیرونی باتری است که از جنس پلاستیک یا فلز ساخته شده و حاوی سلول‌های باتری است.
• سلول: قسمت داخلی باتری است که از دو الکترود (مثبت و منفی) و یک الکترولیت (محلول اسید یا قلیایی) تشکیل شده است. هر سلول ۲ ولت ولتاژ دارد و با سلول‌های دیگر به‌صورت سری متصل می‌شود.
• الکترود: قسمت فلزی باتری است که با الکترولیت تماس دارد و جریان الکتریکی را تولید می‌کند. الکترود‌های مثبت از جنس سرب اکسید و الکترود‌های منفی از جنس سرب خالص هستند.
• الکترولیت: قسمت مایع باتری است که با الکترود‌ها واکنش شیمیایی دارد و گیرنده شارژ باتری است. الکترولیت معمولاً از محلول اسید سولفوریک در آب تشکیل شده است.
• پوشش: قسمت روکش باتری است که از جنس پلاستیک یا فلز ساخته شده و دارای درپوش‌های بازشو است. درپوش‌ها به‌منظور تعویض گاز‌های تولید شده در باتری و اضافه کردن آب به الکترولیت در صورت لزوم طراحی شده‌اند.

صرافی toobit

صرافی bitunix

3. توزیع کننده برق خودرو

این قسمت از سیستم وظیفه توزیع برق به‌دقت به قطعات مختلف خودرو دارد. از طریق سیم‌ها و کابل‌ها، برق به انواع تجهیزات از جمله چراغ‌ها، سیستم‌های کنترلی، رادیو، و دیگر تجهیزات الکتریکی خودرو منتقل می‌شود.

توزیع کننده برق خودرو شامل سیم‌کشی و مدارهای الکتریکی خودرو است.
سیم‌کشی خودرو از سیم‌های روکش‌دار تشکیل شده است که با رنگ‌ها و قطرهای مختلف طبقه‌بندی می‌شوند. این کد رنگ‌ها معمولاً طبق استاندارد جهانی به نام “استاندارد رنگ کابل خودرو” می‌باشد.
در این استاندارد، رنگ‌های خاصی برای هر کاربرد و نوع سیم تعیین شده‌اند تا نصب، تعمیرات، و تشخیص سیم‌ها آسان‌تر باشد. این استاندارد به‌تدریج در سراسر صنعت خودروسازی جهانی پذیرفته شده است.
سیم‌های هم مسیر را داخل یک لوله پلاستیکی قرار می‌دهند یا با چسب برق به هم می‌چسبانند تا بتوانند جریان برق را به‌صورت منظم و امن در سراسر خودرو منتقل کنند. سیم‌های این قسمت از رنگ‌های مختلفی تشکیل شده‌اند که هر رنگ نشان‌دهنده نوع و کاربرد سیم است.

برخی از رنگ‌های رایج در سیم‌کشی خودرو عبارتند از:

• آبی: مخصوص چراغ‌های بزرگ جلو
• قرمز: مخصوص چراغ‌های کوچک جلو و عقب
• زرد: مخصوص دینام و چراغ شارژ
• سبز: مخصوص راهنما، چراغ ترمز و دنده عقب
• سفید: مخصوص کویل، چراغ روغن و چراغ‌های اخطار
• مشکی: مخصوص اتصال بدنه

البته این رنگ‌ها ممکن است در خودروهای مختلف تفاوت داشته باشند و بستگی به طراحی و سازنده خودرو دارند.
مدارهای الکتریکی خودرو نیز شامل مدار شارژ، مدار روشنایی، مدار جرقه، مدار سانترال و مدارات فرعی است. هر مدار الکتریکی دارای چهار قسمت اصلی است: منبع تغذیه، کلید، بار و خطوط اتصال. منبع تغذیه معمولاً باتری یا آلترناتور است که برق را تأمین می‌کند. کلید قسمتی است که جریان برق را قطع و وصل می‌کند. بار قسمت مصرف کننده برق است که با استفاده از برق عملکردهای مختلف را در خودرو انجام می‌دهد. خطوط اتصال سیم‌های روکش‌دار هستند که منبع تغذیه، کلید و بار را به هم متصل می‌کنند.

4. کنترل کننده سیستم برق خودرو

این قسمت از سیستم مسئول کنترل و مدیریت توزیع برق در خودرو است. این کنترل‌کننده‌ها معمولاً بر اساس اطلاعات و ورودی‌های مختلف از سنسورها و تجهیزات دیگر تصمیم‌گیری می‌کنند که چقدر برق به هر بخش از خودرو ارسال شود.
به¬عبارت دیگر، کنترل کننده‌ها نقش کلید یا دکمه روشن و خاموش یک وسیله برقی را بازی می‌کنند. در واقع، برق‌رسانی توسط باتری و دینام همواره در جریان است و کنترل کننده‌ها باز یا بسته شدن مدار را کنترل می‌کنند.
کنترل کننده‌ها شامل قطعات مختلفی هستند که هرکدام نقش خاصی را ایفا می‌کنند.

برخی از این قطعات عبارتند از:
• کلید استارت: کلیدی است که با فشار دادن آن، جریان برق را به استارتر می‌فرستد تا موتور را روشن کند.
• کلید خاموش: کلیدی است که با چرخاندن آن، جریان برق را از موتور قطع می‌کند و آن را خاموش می‌کند.
• کلید چراغ: کلیدی است که با چرخاندن آن، جریان برق را به چراغ‌های جلو، عقب، پلاک و داخل خودرو می‌فرستد.
• دکمه فلاش: دکمه‌ای است که با فشار دادن آن، جریان برق را به چشمک‌زن‌های جلو و عقب خودرو می‌فرستد.
• دکمه شبکه: دکمه‌ای است که با فشار دادن آن، جریان برق را به شبکه خودرو می‌فرستد تا صدای زنگ را تولید کند.
• دکمه بالابر شیشه: دکمه‌ای است که با فشار دادن آن، جریان برق را به موتور بالابر شیشه می‌فرستد تا شیشه را بالا یا پایین ببرد.
• دکمه سانروف: دکمه‌ای است که با فشار دادن آن، جریان برق را به موتور سانروف می‌فرستد تا سانروف را باز یا بسته کند.

5. مصرف‌کننده‌های برق خودرو

این قسمت شامل تمام تجهیزات الکترونیکی یا الکترومکانیکی است که برای انجام وظایف مختلف در خودرو استفاده می‌شوند. این شامل چراغ‌ها، سیستم‌های صوتی، تجهیزات کنترلی، سیستم‌های ایمنی، تجهیزات موتوری، و سایر قطعات الکتریکی و الکترونیکی خودرو می‌شود. مصرف‌کننده‌های برق خودرو شامل لوازم برقی خودرو است که می‌توان آن‌ها را به چند دسته تقسیم کرد:
• لوازم برقی پیشرانه: این دسته شامل قطعات برقی است که در عملکرد موتور و سوخت‌رسانی نقش دارند. مانند انژکتور، شمع، سنسورها، اکچواتورها و غیره.
• لوازم برقی روشنایی: این دسته شامل قطعات برقی است که در روشنایی خودرو و اطلاع‌رسانی به سایر رانندگان نقش دارند. مانند چراغ‌های جلو، عقب، پلاک، داخل، چشمک‌زن، شبکه و غیره.
• لوازم برقی تهویه: این دسته شامل قطعات برقی است که در تهویه و تنظیم دمای خودرو نقش دارند. مانند فن، کولر، گرم‌کن، سانروف و غیره.
• لوازم برقی صوتی: این دسته شامل قطعات برقی است که در پخش صدا و موسیقی در خودرو نقش دارند. مانند رادیو، ضبط، بلندگو، آمپلیفایر و غیره.
• لوازم برقی امنیتی: این دسته شامل قطعات برقی است که در افزایش امنیت خودرو و جلوگیری از سرقت نقش دارند. مانند قفل الکترونیک، آژیر، سنسور حرکت و غیره.

این قسمت‌های مختلف با همکاری و هماهنگی به‌منظور ایجاد تأمین برق برای تجهیزات مختلف در خودرو عمل می‌کنند و برای عملکرد صحیح خودرو بسیار حیاتی هستند. سیستم الکتریکی خودرو در کنار سیستم مکانیکی، قسمت مهمی از عملکرد کامل و ایمنی خودرو را تضمین می‌کند.

عملکرد و اهمیت سیستم الکتریکی خودرو

سیستم الکتریکی خودرو به‌عنوان یکی از مهم‌ترین بخش‌های خودرو عمل می‌کند. این سیستم به خودرو قدرت راه‌اندازی، کنترل تجهیزات مختلف، و راحتی در سفر فراهم می‌کند. نحوه کار این سیستم به‌صورت زیر می‌باشد:
در ابتدا، سیستم برق خودرو با تولید برق آغاز می‌شود. این کار توسط آلترناتور یا دینام انجام می‌شود که انرژی مکانیکی از موتور را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. برق تولید شده توسط آلترناتور دارای ولتاژ متغیر است ولی برای استفاده در سیستم خودرو نیاز به ولتاژ ثابت و پایدار داریم. در این مرحله، منظم‌کننده برق وظیفه دارد ولتاژ را در حدود ۱۴ ولت نگه دارد.
سپس برق تولید شده توسط آلترناتور به باتری هدایت می‌شود. باتری به‌عنوان یک منبع اصلی برق خودرو عمل می‌کند و برق را ذخیره می‌کند. برق از باتری به سایر قسمت‌ها و تجهیزات خودرو توزیع می‌شود. سیم‌ها و کابل‌ها که رنگ‌های مختلف دارند، برق را به چراغ‌ها، سیستم‌های صوتی، سیستم‌های کنترلی و سایر تجهیزات الکترونیکی منتقل می‌کنند. هر یک از این مصرف‌کننده‌ها با درخواست راننده یا عملکرد خودرو فعال می‌شوند و برق مورد نیاز خود را از سیستم الکتریکی دریافت می‌کنند.
سیستم الکتریکی خودرو اهمیت زیادی در راندمان، راحتی و امنیت خودرو دارد و باعث می‌شود که:

• موتور به‌صورت بهینه و با حداقل آلایندگی کار کند.
• روشنایی مناسب در شبانه‌روز فراهم شود.
• دمای داخل خودرو تنظیم شود.
• صوت و موسیقی در خودرو پخش شود.
• سانروف، شبکه و سایر قابلیت‌های لوکس فعال شوند.
• قفل الکترونیک، آژیر، سنسور حرکت و سایر امکانات امنیتی که از سرقت جلوگیری کند.

نتیجه‌گیری

سیستم الکتریکی خودرو، با تولید، ذخیره، توزیع، و کنترل برق، به عملکرد و ایمنی خودروها کمک بسیاری می‌کند. این سیستم پیچیده و حیاتی به‌خوبی با قطعات و تجهیزات مختلف خودرو هماهنگی دارد و بدون آن، عملکرد خودروها به‌شدت تحت تأثیر قرار می‌گیرد. به همین دلیل، نگهداری و تعمیرات دقیق این سیستم بسیار اهمیت دارد تا خودرو به‌درستی عمل کند و سفرهای ایمنی و راحتی فراهم شود.

بیشتر بخوانید:
• علائم خرابی باتری خودرو و راههای تشخیص آن چیست؟
• سیستم سوخت‌رسانی خودرو چیست
• روغن پیشنهادی برای خودروی شما چیست؟
• معرفی خودروهای برقی
• معرفی خودروهای هیبریدی