برق خودرو یکی از پیچیده ترین قسمت های خودرو می باشد که ما آن را به عنوان زیر مجموعه اتاق خودرو به حساب می آوریم ، برق خودرو روز به روز گسترده تر و پیشرفته تر می شود ، چون از یک طرف سیستم های جدید و متنوع بر روی خودرو قرار می گیرند و به حجم سخت افزاری و سخت افزاری برق خودرو اضافه می شود و هم صنعت الکترونیک روز به روز پیشرفته تر می شود و طبیعتا این پیشرفت ، در الکترونیک خودرو نیز اثرگذار خواهد بود زیرا با پیشرفت الکترونیک ، تجهیزات الکترونیکی خودرو نیز پیشرفته تر خواهند شد.
در اینجا ابتدایی ترین و سطحی ترین بخش برق خودرو را بررسی می کنیم ، یعنی به بخش هایی از برق خودرو می پردازیم که شامل قدیمی ترین خودروها تا جدیدترین آنها بشود.(خودروهای قدیمی معمولا سیستم برقشان ساده تر از سیستم برق خودروهای جدید می باشد)
به طور کلی سیستم اصلی و اساسی برق خودرو از 5 قسمت تشکیل شده است که در شکل زیر یک نمونه از هر کدام نشان داده شده است. 1- تولید کننده برق. 2- ذخیره کننده برق. 3- توزیع کننده برق. 4- کنترل کننده برق. 5- مصرف کننده برق.
تولید کننده برق (آلترناتور یا دینام):
در خودروهای قدیمی دینام و در خودروهای جدید آلترناتور وظیفه تولید برق خودرو را به عهده دارد ، این قطعه مانند ژنراتور کوچکی ، نیروی مکانیکی را از موتور خودرو به واسطه تسمه ای به نام تسمه دینام گرفته و برق 12 ولت (در خودروهای سواری) با آمپر بالا (توان زیاد) را تولید می کند ، سپس برق تولیدی خود را به ذخیره کننده نیرو یا همان باتری خودرو تحویل می دهد ، به زبان ساده تر می توان گفت آلترناتور وظیفه شارژکردن باتری را در زمان روشن بودن خودرو بر عهده دارد ، در شکل زیر یک آلترناتور را مشاهده می کنید که نیروی خود را از گردش تسمه دریافت می کند ، تسمه دینام با رنگ صورتی نشان داده شده است.
ذخیره کننده نیرو (باتری):
هنگامی که خودرو خاموش می باشد ، ما به بسیاری از تجهیزات برقی خودرو نیاز داریم مثل شیشه های بالابر برقی ، قفل برقی درب ها ، چراغ های کوچک ، فلاشر خودرو ، استارت خودرو و ... وظیفه تامین برق در زمان خاموش بودن خودرو به عهده باتری خودرو می باشد ، باتری هنگام روشن بودن خودرو شارژ می شود یعنی نیروی الکتریکی را در خود ذخیره می کند تا زمانی که خودرو خاموش بود ، نیروی الکتریکی ذخیره شده را به مصرف کننده های خودرو تحویل دهد. 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.
توزیع کننده برق (دسته سیم):
در تمامی خودروها جهت رساندن برق به مصرف کننده ها و کلا توزیع برق در خودرو از سیم استفاده می کنند ، تمامی سیم ها دارای روکش می باشند و در نتیجه برق را فقط در انتهای سیم به مصرف کننده می دهند ، 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 ، در شکل زیر یک مدل دسته سیم را مشاهده می کنید ، همانطور که می بینید سیم های هم جهت به یکدیگر متصل شده اند.
این دسته سیم در اتاق خودرو قرار داده می شود و تمامی مصرف کننده های خودرو را تغذیه می کند ، در شکل زیر دسته سیم قرمزرنگ که داخل اتاق خودرو قرار داده شده را مشاهده می کنید.
کنترل کننده برق (دکمه ها و کلیدها):
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. در شکل زیر چند کلید و کنترل کننده جریان برق را مشاهده می کنید.
مصرف کننده برق (اکثر لوازم برقی موجود در خودرو):
طیف گسترده ای از مصرف کننده ها در هر خودرو وجود دارد ، تمامی چراغ ها ، فن بخاری و کولر ، چراغ های راهنما ، استارت و ... همه جزو مصرف کننده ها به حساب می آیند.
حال سوال اینجاست ارتباط بین سیم و سایر قسمت های برقی خودرو چگونه برقرار می شود ؟ انتهای هر سیم چگونه الکتریسیته را به مصرف کننده می رساند ؟ کنترل کننده ها چگونه در مسیر سیم قرار می گیرند؟
پاسخ تمامی این سوالات ، سوکت یا همان کانکتور می باشد ، هر سیم برای متصل شدن به مصرف کننده و یا کنترل کننده می بایست متصل به کانکتور شود و خود مصرف کننده یا کنترل کننده نیز دارای یک کانکتور می باشد ، با اتصال کانکتور دسته سیم ها به کانکتور مصرف کننده (یا کنترل کننده) ارتباط بین آنها برقرار می شود ، از آنجایی که اتصال و قطع اتصال کانکتورها به یکدیگر به راحتی انجام می شود ، می توان به راحتی یک مصرف کننده و یا کنترل کننده را از دسته سیم آن جدا کرد و هر کدام که معیوب بود تعویض کرد ، معمولا کانکتوری که به دسته سیم متصل است را کانکتور نری گویند ، این کانکتور نری داخل کانکتور مصرف کننده یا کنترل کننده می شود که آن را کانکتور مادگی گویند ، در شکل زیر سمت راست چند کانکتور متصل به دسته سیم را مشاهده می کنید ، همچنین در شکل سمت چپ ساده ترین اتصال دسته سیم دوتایی با کانکتور آن به یک لامپ ( مصرف کننده) با سوکت یا کانکتور مخصوص آن را مشاهده می کنید.
فیوز :
فیوز چیست و ضرورت استفاده از آن چیست؟
اگر در یک مصرف کننده ، کنترل کننده ها ، سیم های اتصال دهنده و یا کانکتورهای آنها مشکل خاصی پیش بیاید که عبور جریان برق از سیم بیش از حد مجاز شود (مثلا روکش سیم آسیب ببیند و دو قطب مثبت و منفی سیم مستقیما به یکدیگر برخورد کنند) در آن صورت سیم مانند یک المنت حرارتی به شدت داغ شده و روکش پلاستیکی سایر قسمت های سیم و یا کانکتورهای پلاستیکی متصل به سیم را ذوب می کند و سیم کشی آن قسمت کلا تخریب می شود و حتی به علت یکپارچه بودن دسته سیم های هم مسیر به سیم های هم مسیر خود نیز آسیب می زند و احتمالا این آسیب به کل سیم کشی خودرو و مختل شدن کل سیستم برق خودرو منجر می شود. در شکل زیر سمت چپ ، آسیب به سیم کشی ناشی از ذوب شدن روکش سیم ها و در سمت راست ، آسیب به کانکتور در اثر حرارت زیاد را مشاهده می کنید.
برای جلوگیری از این آسیب ها که باعث تخریب کل سیم کشی و حتی در مواردی باعث آتش سوزی در خودرو می شود ، برای هر سیستم برقی در خودرو ، یک یا چند فیوز در مسیر سیم کشی قرار می دهند ، فیوزها در واقع سیم هایی نازک و آسیب پذیرند و کاربرد آنها بدین گونه است که اگر در مسیر سیم کشی به هر دلیلی اتصالی به وجود بیاید و جریان برق عبوری بیش از حد بشود ، فیوز ، خود آسیب دیده و باعث قطع جریان برق می شود تا به سایر قسمت های برقی و سیم کشی آسیبی وارد نشود ، در واقع قطع شدن و یا سوختن فیوز دلیلی بر وجود عیب و ایراد در سیستم برق آن قسمت می باشد ، برای مثال اگر فیوز چراغ های جلو بسوزد ، به این معنیست که در سیم کشی ، کانکتورها ، کلیدهای کنترل کننده چراغ های جلو و یا مصرف کننده یعنی لامپ جلو ، ایرادی وجود دارد و باید بررسی شود.
در خودروها از برای نظم بیشتر سیستم سیم کشی ، فیوزها طوری در مسیر سیم کشی قرار می دهند که مکان همه آنها یک جا باشد و در آن مکان جعبه ای قرار می دهند که فیوزها در آن جعبه قرار گرفته اند و آن را جعبه فیوز گویند ، در شکل زیر یک جعبه فیوز را مشاهده می کنید ، فیوزها با رنگ ها و ظرفیت های مختلف ساخته و مورد استفاده قرار می گیرند ، همانطور که می بینید بر روی هر فیوز عددی نوشته شده که نشان دهنده ظرفیت فیوز بر حسب آمپر می باشد ، برای مثال روی یک فیوز عدد 10 نوشته شده به این معناست که حداکثر جریانی که اجازه دارد از مدار این فیوز عبور کند ، 10 آمپر می باشد و در صورتیکه بیشتر از 10 آمپر عبور کند فیوز سوخته و جریان را قطع می کند.
بنابراین هنگام تعویض فیوز می بایست فیوزی با ظرفیت فیوز قبلی جایگزین کرد ، اگر مثلا به جای فیوز 10 آمپر ، فیوز 5 آمپر جایگزین شود ، با رسیدن جریان به 6 آمپر فیوز جریان را قطع می کند در حالیکه مدار ، تا 10 آمپر ظرفیت داشت ؛ این کار (یعنی تعویض فیوز ، با فیوز کم ظرفیت تر) در پاره ای از مواقع برای نگه داری بهتر و سالم تر ماندن سیم کشی آن قسمت و تشخیص زودتر عیب می تواند مفید باشد ولی ممکن است دائما فیوز بسوزد ، حال اگر به جای فیوز 10 آمپر ، فیوز 15 آمپر جایگزین شود ، کاری بسیار خطرناک می باشد و در صورت ایجاد عیب در سیم کشی کل سیم کشی خودرو آسیب می بیند.
جعبه فیوز معمولا در سمت چپ فرمان ، داخل داشبورد بالای پای چپ راننده قرار دارد ولی ممکن است جعبه فیوز ، داخل کاپوت قرار داشته باشد و یا خودرویی دارای دو جعبه فیوز باشد یکی در کاپوت و یکی در اتاق. در شکل زیر جعبه فیوزی داخل کاپوت خودرو را مشاهده می کنید. فیوزها در پایین ترین قسمت با رنگ های مختلف ، رله های مربعی با رنگ زرد و مشکی در بالای جعبه فیوز قرار دارند ، در بالاترین قسمت نیز کامپیوتر خودرو را مشاهده می کنید.
تا به اینجا با اصول اولیه برق خودرو آشنا شدید ، از آنجایی که در خودرو ، سیستم های برقی مختلف قرار دارند ، خودرو دارای مصرف کننده ، هدایت کننده ، فیوزهای مختلف و ... می باشد. سیستم های ساده و ابتدایی مثل سیستم چراغ کوچک پارک ، دارای یک کلید و چند فیوز در سر راه خود می باشد ولی هرچه سیستم پیچیده تر شود ، تعداد اجزای برقی آن نیز بیشتر می شود ، مثلا سیستم سوخت رسانی و جرقه خودرو یا سیستم های ایمنی فعال علاوه بر سیم کشی ، کلید کنترل و فیوز ، دارای سنسورهایی جهت تشخیص شرایط ، کامپیوتری جهت دریافت اطلاعات از سنسورها و ارسال دستورات لازم به عملگرها و عملگرهایی برای اجرای دقیق دستورات می باشند ، عملگرها را می توان همان مصرف کننده برق نیز به حساب آورد.
هر کدام از این سیستم ها از سیستم های ابتدایی و ساده تا سیستم های پیچیده مانند سوخت رسانی و جرقه ، دارای نقشه ی الکتریکی می باشند که تعمیرکاران جهت عیب یابی و تعمیر از این نقشه ها استفاده می کنند در شکل زیر یک مدل از این نقشه ها را مشاهده می کنید که بعضی ساده و بعضی با علائم اختصاری و قراردادی رسم شده اند.
برچسب ها
