Электрическая система автомобиля похожа на нервную систему автомобиля. Различные электрические компоненты работают вместе, обеспечивая нормальную работу автомобиля. Принцип работы автомобильных электрических компонентов будет объяснен ниже с нескольких аспектов.
1. Система питания
1. Аккумулятор
- Аккумулятор является независимым источником питания бортовой сети автомобиля. Он состоит из положительного электрода и отрицательного электрода. В автомобиле отрицательный электрод аккумулятора обычно заземлен, а положительный электрод питает электрическую систему. Принцип работы аккумулятора основан на взаимном преобразовании химической и электрической энергии. В процессе зарядки внешний источник питания преобразует электрическую энергию в химическую и сохраняет ее; В процессе разряда химическая энергия преобразуется в электрическую, обеспечивая ток для электрооборудования автомобиля. Например, когда двигатель автомобиля не запускается, аккумулятор питает радиоприемник, освещение салона и другое оборудование автомобиля.
- Емкость аккумулятора определяет, сколько электрической энергии он может обеспечить. На его емкость влияет множество факторов, таких как площадь пластины, количество активных веществ и т. д. Если напряжение аккумулятора упадет, ток уменьшится, и в конечном итоге его будет недостаточно для работы компонентов.
2. Генератор переменного тока
- Генератор является основным источником питания во время работы автомобиля. Принцип его работы основан на законе электромагнитной индукции. При работе двигателя ротор генератора приводится во вращение ремнем, обмотка магнитного поля на роторе создает вращающееся магнитное поле, а обмотка статора разрезает магнитные силовые линии, тем самым создавая переменную электродвижущую силу. Переменный ток, вырабатываемый генератором, выпрямляется выпрямителем и преобразуется в постоянный ток, который заряжает электросистему автомобиля и обеспечивает электрическую энергию.
- Генератор также имеет функцию регулирования напряжения. С помощью регулятора напряжения он может автоматически регулировать выходное напряжение в соответствии с нагрузкой электрической системы автомобиля и состоянием зарядки аккумулятора, чтобы обеспечить стабильность напряжения в подходящем диапазоне для защиты электрооборудования.
2. Система запуска
1. Стартер
- Основная функция стартера – преобразование электрической энергии аккумуляторной батареи в механическую энергию, приведение во вращение коленчатого вала двигателя и запуск двигателя. Стартер состоит из трех частей: двигателя постоянного тока, передаточного механизма и устройства управления.
- Когда водитель поворачивает ключ зажигания, чтобы завести автомобиль, цепь управления подключается, и ток течет от аккумуляторной батареи к двигателю постоянного тока стартера. Обмотка якоря двигателя постоянного тока вращается в магнитном поле под действием электромагнитной силы и через передаточный механизм передает крутящий момент на коронную шестерню маховика двигателя, приводя во вращение коленчатый вал двигателя. После успешного запуска двигателя цепь управления стартером автоматически отключится, чтобы предотвратить повреждение стартера из-за высокоскоростного вращения двигателя.
III. Система зажигания
1. Традиционная система зажигания.
- Традиционная система зажигания в основном состоит из источника питания (аккумулятора и генератора переменного тока), катушки зажигания, распределителя, свечи зажигания и т. д. Ее рабочий процесс таков: при работе двигателя контакты прерывателя в распределителе постоянно размыкаются и замыкаются. . При замыкании контактов ток проходит через первичную обмотку катушки зажигания, и вокруг первичной обмотки создается магнитное поле; при размыкании контактов ток в первичной обмотке внезапно прерывается, и магнитное поле быстро исчезает. Благодаря принципу электромагнитной индукции во вторичной обмотке катушки зажигания наводится высокое напряжение.
- Это высокое напряжение распределяется на каждую свечу зажигания через распределитель в соответствии с режимом работы двигателя, и зазор между электродами свечи пробивается, образуя электрическую искру для воспламенения смеси. Например, в четырехтактном бензиновом двигателе свеча зажигания зажигается в конце такта сжатия, вызывая сгорание и расширение смеси, заставляя поршень совершать работу.
2. Электронная система зажигания.
- Электронная система зажигания заменяет контакты выключателя в традиционной системе зажигания электронными компонентами (такими как транзисторы и т. д.). Принцип его работы таков: информация о частоте вращения и положении двигателя определяется датчиками (например, датчиками положения коленчатого вала и т. д.), и эта информация передается в электронный блок управления (ЭБУ). ЭБУ рассчитывает момент зажигания на основе этой информации и управляет включением и выключением первичной обмотки катушки зажигания, тем самым генерируя высокое напряжение во вторичной обмотке, чтобы обеспечить энергию зажигания для свечи зажигания. Электронная система зажигания обладает преимуществами высокой энергии зажигания и точного момента зажигания, что может улучшить производительность и экономию топлива двигателя.
IV. Системы освещения, сигнализации, приборов и сигнализации
1. Система освещения
- В систему автомобильного освещения входят фары, задние фонари, противотуманные фары и т. д. Основная функция фар – обеспечение водителя освещением дороги впереди в ночное время или в условиях плохой видимости. В состав ламп фар входят галогенные лампы, ксеноновые лампы и светодиодные лампы. Если взять в качестве примера галогенные лампы, то когда ток проходит через нить, нить нагревается и излучает свет, а свет фокусируется и проецируется на дорогу впереди через отражатель и линзу.
- Задние фонари в основном используются для отображения положения и статуса движения автомобиля идущим сзади автомобилям и пешеходам в ночное время или в условиях плохой видимости. Противотуманные фары используются в плохих погодных условиях, например, в туманные дни. Цвет света противотуманных фар обычно желтый или белый. Он обладает сильной рассеивающей способностью и может проникать в густой туман, повышая безопасность вождения.
2. Сигнальная система
- В систему сигналов автомобиля входят указатели поворота, стоп-сигналы и фонари заднего хода. Сигналы поворота используются для обозначения намерения автомобиля повернуть другим транспортным средствам и пешеходам. Когда водитель нажимает переключатель указателей поворота, цепь замыкается, и сигнал поворота мигает. Стоп-сигнал загорается, когда водитель нажимает на педаль тормоза, посылая сигнал торможения идущему сзади автомобилю. Фонарь заднего хода загорается при движении задним ходом, предупреждая идущие сзади автомобили и пешеходов.
3. Приборы и системы сигнализации.
- Система автомобильных приборов включает в себя спидометр, тахометр, указатель уровня топлива, указатель температуры воды и т. д. Эти приборы получают соответствующие рабочие параметры автомобиля с помощью датчиков и преобразуют их в указатели или числа, которые отображаются на приборной панели, чтобы водитель мог понять рабочее состояние автомобиля. Например, спидометр определяет скорость вращения колеса с помощью датчика скорости и рассчитывает скорость движения автомобиля на основе окружности колеса.
- Устройство сигнализации используется для отправки предупреждающего сигнала водителю, когда в автомобиле возникла нештатная ситуация. Например, если температура охлаждающей жидкости двигателя слишком высока, загорится сигнальная лампа температуры воды; когда уровень топлива в топливном баке слишком низкий, загорается контрольная лампа уровня топлива.
V. Вспомогательное электрооборудование
1. Автомобильные электрические двери и окна, центральные дверные замки и электрические зеркала заднего вида.
- Автомобильная электрическая система дверей и окон заставляет оконное стекло подниматься и опускаться с помощью двигателя. Когда водитель нажимает на переключатель подъема окна, цепь замыкается, двигатель вращается вперед или назад и заставляет оконное стекло подниматься или опускаться. Система центрального замка дверей может одновременно управлять запиранием и отпиранием всех дверей с помощью переключателя замка двери на стороне водителя. Зеркало заднего вида с электроприводом регулирует угол зеркала заднего вида с помощью электродвигателя в соответствии с полем зрения водителя.
2. Механизм защиты от кражи устройства дистанционного управления.
- Устройство дистанционного управления охранно-противоугонным механизмом посылает сигнал в автомобиль через пульт дистанционного управления. Когда водитель нажимает кнопку блокировки на пульте дистанционного управления, сигнал принимается приемником автомобиля, система центрального замка запирает дверь, а противоугонная система переходит в состояние тревоги. Если кто-то незаконно откроет дверь или заведёт автомобиль, противоугонная система сработает сигнализацию, подаст сигнал тревоги и замигает светом.
VI. Автомобильная система кондиционирования
1. Система эксплуатации хладагента холодильного оборудования и кондиционирования воздуха.
- Система охлаждения автомобильного кондиционера в основном состоит из компрессора, конденсатора, испарителя, расширительного клапана и т. д. В системе циркулирует хладагент (обычно R-134a). Компрессор сжимает газообразный хладагент в газ высокой температуры и высокого давления, а затем отправляет его в конденсатор. В конденсаторе газообразный хладагент с высокой температурой и высоким давлением рассеивает тепло наружу через радиатор и после охлаждения становится жидким хладагентом под высоким давлением.
- После того как жидкий хладагент высокого давления дросселируется и сбрасывается давление расширительным клапаном, он становится жидким хладагентом низкой температуры и низкого давления и поступает в испаритель. В испарителе жидкий хладагент поглощает тепло окружающего воздуха и испаряется, что снижает температуру поверхности испарителя, тем самым достигается охлаждающий эффект. Испаренный хладагент снова всасывается в компрессор, чтобы начать следующий цикл.
2. Управление системой кондиционирования.
- Управление автомобильной системой кондиционирования включает в себя регулировку температуры, регулировку объема воздуха и т. д. Регулирование температуры достигается за счет регулирования холодопроизводительности испарителя. Например, когда водитель устанавливает более низкую температуру, система управления кондиционером увеличит время работы компрессора или увеличит скорость компрессора для улучшения охлаждающего эффекта. Регулирование объема воздуха достигается путем регулирования скорости вентилятора. Водитель может выбрать различный объем воздуха в соответствии со своими потребностями.
VII. Система подушек безопасности
1. Принцип работы и конструкция подушек безопасности.
- Система подушек безопасности состоит в основном из датчиков, электронных блоков управления (ЭБУ) и компонентов подушек безопасности. Когда автомобиль сталкивается, датчик столкновения, установленный в передней части автомобиля, обнаруживает такую информацию, как интенсивность и направление столкновения, и передает эту информацию в ЭБУ. Если интенсивность столкновения превысит установленный порог, ЭБУ немедленно сработает газогенератор в блоке подушки безопасности.
- Химические вещества в газогенераторе вступают в реакцию и быстро производят большое количество газа, который за очень короткое время наполняет подушку безопасности, образуя буфер между водителем и рулевым колесом (или пассажиром и приборной панелью и т. д.), уменьшение ущерба человеческому телу, причиненного столкновением.
В автомобиле имеется множество видов электрических компонентов, и принципы их работы сложны, но взаимосвязаны. Вместе они составляют автомобильную электросистему, обеспечивающую гарантию безопасности, комфорта и эффективной эксплуатации автомобиля.
