Auton sähköjärjestelmä on kuin auton hermojärjestelmä. Eri sähkökomponentit toimivat yhdessä varmistaakseen auton normaalin toiminnan. Auton sähkökomponenttien toimintaperiaate selitetään alla useista näkökohdista.
1. Virtajärjestelmä
1. Akku
- Akku on auton sähköjärjestelmän itsenäinen virtalähde. Se koostuu positiivisesta elektrodista ja negatiivisesta elektrodista. Autossa akun negatiivinen elektrodi on yleensä maadoitettu ja positiivinen elektrodi antaa virtaa sähköjärjestelmään. Akun toimintaperiaate perustuu kemiallisen energian ja sähköenergian keskinäiseen muuntamiseen. Latausprosessin aikana ulkoinen virtalähde muuntaa sähköenergian kemialliseksi energiaksi ja varastoi sen; purkausprosessin aikana kemiallinen energia muunnetaan sähköenergiaksi virran tuottamiseksi auton sähkölaitteille. Esimerkiksi kun auton moottoria ei käynnistetä, akku antaa virtaa auton radiolle, sisävaloille ja muille laitteille.
- Akun kapasiteetti määrittää, kuinka paljon sähköenergiaa se voi tuottaa. Sen kapasiteettiin vaikuttavat monet tekijät, kuten levyn pinta-ala, aktiivisten aineiden määrä jne. Jos akun jännite putoaa, virta pienenee, eikä se lopulta riitä saamaan komponentteja toimimaan.
2. Laturi
- Laturi on päävirtalähde, kun auto on käynnissä. Sen toimintaperiaate perustuu sähkömagneettisen induktion lakiin. Kun moottori on käynnissä, laturin roottori saa pyörimään hihnan avulla, roottorin magneettikenttäkäämitys synnyttää pyörivän magneettikentän ja staattorin käämitys katkaisee magneettiset voimalinjat muodostaen siten vuorottelevan sähkömotorisen voiman. Vaihtovirtageneraattorin tuottama vaihtovirta tasasuuntautuu tasasuuntaajalla ja muunnetaan tasavirraksi, joka lataa auton sähköjärjestelmää ja tuottaa sähköä.
- Laturilla on myös jännitteensäätötoiminto. Jännitesäätimen kautta se voi automaattisesti säätää lähtöjännitettä auton sähköjärjestelmän kuormituksen ja akun lataustilan mukaan varmistaakseen, että jännite on vakaa sopivalla alueella sähkölaitteiden suojaamiseksi.
2. Käynnistysjärjestelmä
1. Startti
- Käynnistimen päätehtävä on muuntaa akun sähköenergia mekaaniseksi energiaksi, saada moottorin kampiakseli pyörimään ja käynnistää moottori. Käynnistin koostuu kolmesta osasta: tasavirtamoottorista, voimansiirtomekanismista ja ohjauslaitteesta.
- Kun kuljettaja kääntää virta-avainta auton käynnistämiseksi, ohjauspiiri kytkeytyy ja virta kulkee akusta käynnistimen tasavirtamoottoriin. Tasavirtamoottorin ankkurikäämitys pyörii magneettikentässä sähkömagneettisen voiman vaikutuksesta ja välittää vääntömomentin moottorin vauhtipyörän hammaspyörälle voimansiirtomekanismin kautta, jolloin moottorin kampiakseli pyörii. Kun moottori käynnistyy onnistuneesti, käynnistimen ohjauspiiri katkeaa automaattisesti, jotta käynnistin ei vaurioidu moottorin nopean pyörimisen takia.
III. Sytytysjärjestelmä
1. Perinteinen sytytysjärjestelmä
- Perinteinen sytytysjärjestelmä koostuu pääosin virtalähteestä (akku ja AC-generaattori), sytytyspuola, jakaja, sytytystulppa jne. Sen toimintaprosessi on: kun moottori on käynnissä, jakajan katkaisijakoskettimet avautuvat ja sulkeutuvat jatkuvasti . Kun koskettimet ovat kiinni, virta kulkee sytytyskäämin ensiökäämin läpi ja ensiökäämin ympärille syntyy magneettikenttä; kun koskettimet irrotetaan, ensiökäämin virta katkeaa yhtäkkiä ja magneettikenttä katoaa nopeasti. Sähkömagneettisen induktion periaatteen vuoksi sytytyspuolan toisiokäämiin indusoituu korkea jännite.
- Tämä korkea jännite jaetaan jokaiseen sytytystulppaan jakajan kautta moottorin toimintatilan mukaisesti, ja sytytystulppien elektrodien välinen rako murtuu, jolloin syntyy sähkökipinä, joka sytyttää seoksen. Esimerkiksi nelitahtisessa bensiinimoottorissa sytytystulppa syttyy puristustahdin lopussa, jolloin seos palaa ja laajenee ja työntää mäntää tekemään työtä.
2. Elektroninen sytytysjärjestelmä
- Elektroninen sytytysjärjestelmä korvaa perinteisen sytytysjärjestelmän katkaisijakoskettimet elektronisilla komponenteilla (kuten transistoreilla jne.). Sen toimintaperiaate on: moottorin nopeus- ja asentotiedot havaitaan antureilla (kuten kampiakselin asentoanturit jne.), ja nämä tiedot välitetään elektroniseen ohjausyksikköön (ECU). ECU laskee sytytysajoituksen näiden tietojen perusteella ja ohjaa sytytyspuolan ensiökäämin päälle- ja poiskytkentää, jolloin syntyy korkea jännite toisiokäämiin sytytysenergian tuottamiseksi sytytystulpalle. Elektronisen sytytysjärjestelmän etuna on korkea sytytysenergia ja tarkka sytytyksen ajoitus, mikä voi parantaa moottorin suorituskykyä ja polttoainetaloutta.
IV. Valaistus-, signaali-, instrumentointi- ja hälytysjärjestelmät
1. Valaistusjärjestelmä
- Auton valaistusjärjestelmä sisältää ajovalot, takavalot, sumuvalot jne. Ajovalojen päätehtävä on tarjota kuljettajalle valaistus edessä olevalle tielle yöllä tai huonon näkyvyyden olosuhteissa. Ajovalojen polttimot sisältävät halogeenilamput, xenon- ja LED-lamput. Esimerkkinä halogeenilamput, kun virta kulkee hehkulangan läpi, hehkulanka lämpenee ja lähettää valoa, ja valo fokusoituu ja heijastuu eteenpäin tielle heijastimen ja linssin kautta.
- Takavaloja käytetään pääasiassa näyttämään ajoneuvon sijainti ja ajotila takana oleville ajoneuvoille ja jalankulkijoille yöllä tai huonon näkyvyyden olosuhteissa. Sumuvaloja käytetään huonoissa sääolosuhteissa, kuten sumuisena päivänä. Sumuvalojen valon väri on yleensä keltainen tai valkoinen. Sillä on voimakas sirontakyky ja se voi läpäistä paksun sumun ajoturvallisuuden parantamiseksi.
2. Signaalijärjestelmä
- Auton merkkijärjestelmä sisältää suuntavilkut, jarruvalot ja peruutusvalot. Suuntavilkkuja käytetään osoittamaan ajoneuvon kääntymisaiko muille ajoneuvoille ja jalankulkijoille. Kun kuljettaja käyttää suuntavilkkukytkintä, piiri on kytketty ja suuntavilkku vilkkuu. Jarruvalo syttyy, kun kuljettaja painaa jarrupoljinta ja lähettää jarrusignaalin taka-ajoneuvoon. Peruutusvalo syttyy auton peruutettaessa varoittaakseen taka-ajoneuvoja ja jalankulkijoita.
3. Mittarit ja hälytysjärjestelmät
- Auton mittaristo sisältää nopeusmittarin, kierroslukumittarin, polttoainemittarin, veden lämpötilamittarin jne. Nämä laitteet saavat auton asiaankuuluvat toimintaparametrit antureiden kautta ja muuntaa ne osoittimiksi tai numeroiksi, jotka näytetään kojelaudassa, jotta kuljettaja voi ymmärtää auton käyttötilan. Nopeusmittari esimerkiksi tunnistaa pyörän pyörimisnopeuden nopeusanturin kautta ja laskee auton ajonopeuden pyörän kehän perusteella.
- Hälytinlaitetta käytetään varoitussignaalin lähettämiseen kuljettajalle, kun autossa on epänormaali tilanne. Esimerkiksi kun moottorin jäähdytysnesteen lämpötila on liian korkea, veden lämpötilan varoitusvalo syttyy; Kun polttoaineen taso polttoainesäiliössä on liian alhainen, polttoaineen varoitusvalo syttyy.
V. Sähköiset apulaitteet
1. Autojen sähkökäyttöiset ovet ja ikkunat, keskuslukot ja sähköiset taustapeilit
- Auton sähköinen ovi- ja ikkunajärjestelmä ajaa ikkunalasin nousemaan ja laskemaan moottorin läpi. Kun kuljettaja käyttää ikkunannostimen kytkintä, piiri on kytketty, moottori pyörii eteen- tai taaksepäin ja ajaa ikkunan lasin nousemaan tai laskemaan. Ovien keskuslukkojärjestelmä voi ohjata kaikkien ovien lukitsemista ja lukituksen avaamista samanaikaisesti kuljettajan puolella olevan ovenlukituskytkimen kautta. Sähköinen taustapeili säätää taustapeilin kulmaa sähkömoottorin avulla kuljettajan näkökentän mukaiseksi.
2. Kaukosäätimen varkaudenestomekanismi
- Kaukosäätimen varkaudenestomekanismi lähettää signaalin autoon kaukosäätimen kautta. Kun kuljettaja painaa kaukosäätimen lukituspainiketta, auton vastaanotin vastaanottaa signaalin, keskuslukkojärjestelmä lukitsee oven ja varkaudenestojärjestelmä siirtyy hälytystilaan. Jos joku laittomasti avaa oven tai käynnistää auton, varkaudenestojärjestelmä laukaisee hälytyslaitteen, antaa hälytyksen ja vilkuttaa valoja.
VI. Auton ilmastointijärjestelmä
1. Jäähdytys- ja ilmastointijärjestelmän kylmäainekäyttöjärjestelmä
- Auton ilmastointilaitteen jäähdytysjärjestelmä koostuu pääasiassa kompressorista, lauhduttimesta, höyrystimestä, paisuntaventtiilistä jne. Kylmäaine (yleensä R-134a) kiertää järjestelmässä. Kompressori puristaa kaasumaisen kylmäaineen korkealämpötilaiseksi ja korkeapaineiseksi kaasuksi ja lähettää sen sitten lauhduttimeen. Lauhduttimessa korkean lämpötilan ja korkeapaineinen kaasumainen kylmäaine haihduttaa lämpöä ulos jäähdytyselementin kautta, ja siitä tulee korkeapaineinen nestemäinen kylmäaine jäähtymisen jälkeen.
- Kun korkeapaineinen nestemäinen kylmäaine on kuristettu ja paineet poistettu paisuntaventtiilillä, siitä tulee matalalämpötilainen ja matalapaineinen nestemäinen kylmäaine ja se tulee höyrystimeen. Höyrystimessä nestemäinen kylmäaine imee itseensä ympäröivän ilman lämpöä ja höyrystyy, mikä laskee höyrystimen pintalämpötilaa ja saa aikaan jäähdytysvaikutuksen. Höyrystynyt kylmäaine imetään uudelleen kompressoriin seuraavan syklin käynnistämiseksi.
2. Ilmastointijärjestelmän ohjaus
- Auton ilmastointijärjestelmän ohjaus sisältää lämpötilan säädön, ilmamäärän säädön jne. Lämpötilan säätö saadaan aikaan säätämällä höyrystimen jäähdytystehoa. Esimerkiksi kun kuljettaja asettaa alhaisemman lämpötilan, ilmastointilaitteen ohjausjärjestelmä lisää kompressorin työaikaa tai lisää kompressorin nopeutta jäähdytysvaikutuksen parantamiseksi. Ilmamäärän säätö saavutetaan säätämällä puhaltimen nopeutta. Kuljettaja voi valita erilaisia ilmamäärän vaihteita tarpeidensa mukaan.
VII. Airbag järjestelmä
1. Turvatyynyjen toimintaperiaate ja rakenne
- Turvatyynyjärjestelmä koostuu pääasiassa antureista, elektronisista ohjausyksiköistä (ECU) ja turvatyynykomponenteista. Kun auto törmää, auton etuosaan asennettu törmäysanturi havaitsee tiedot, kuten törmäyksen voimakkuuden ja suunnan, ja välittää nämä tiedot ECU:lle. Jos törmäyksen voimakkuus ylittää asetetun kynnyksen, ECU laukaisee välittömästi turvatyynykokoonpanon kaasugeneraattorin.
- Kaasungeneraattorissa olevat kemialliset aineet tuottavat nopeasti suuren kaasumäärän, joka täyttää turvatyynyn erittäin lyhyessä ajassa muodostaen puskurin kuljettajan ja ohjauspyörän (tai matkustajan ja kojelaudan jne.) välille. vähentää törmäyksen aiheuttamia vahinkoja ihmiskeholle.
Autossa on monenlaisia sähkökomponentteja, ja niiden toimintaperiaatteet ovat monimutkaisia, mutta liittyvät toisiinsa. Yhdessä ne muodostavat auton sähköjärjestelmän, joka takaa auton turvallisuuden, mukavuuden ja tehokkaan toiminnan.
