سیستم برقی خودرو (Automotive Electrical System) یا الکتریکی شبکه‌ای پیچیده از قطعات مختلف است که به طور یکپارچه با هم کار می‌کنند تا انرژی الکتریکی را تولید، ذخیره و در سراسر وسیله نقلیه توزیع کنند. آشنایی با اجزای این سیستم می‌تواند در درک بهتر اهمیت نگهداری و رفع مشکلات احتمالی خودرو به شما کمک کند.
در این مقاله به بررسی و تشریح کامل سیستم برق خودرو، معرفی قطعات این سیستم و نحوه عملکرد آن‌ها، برق‌دزدی خودرو، رنگ‌بندی سیم‌های سیستم برقی ماشین، روش‌های عیب‌یابی این سیستم و… خواهیم پرداخت.
سیستم برقی خودرو چیست و چه اهمیتی در خودرو دارد؟
سیستم برقی خودرو به‌عنوان بخش مهمی از سیستم کلی، همانند سیستم عصبی بدن انسان عمل می‌کند و مجموعه‌ای از قطعات مختلف را در بر می‌گیرد که وظیفه تأمین برق لازم برای بخش‌های مختلف خودرو و اجرای دستورات راننده را بر عهده دارند.
بدون این سیستم، خودرو صرفاً مجموعه‌ای از قطعات فلزی و غیرفلزی (لاستیکی یا کامپوزیتی) است که قادر به حرکت یا عملکرد خاصی نیستند؛ حتی در خودروهای دیزلی امروزی هم برای روشن شدن موتور، به وجود سیستم برق نیاز است. به عبارت دیگر، بدون سیستم برق، ارتباط میان اجزای مختلف خودرو، سیستم‌های رفاهی، ایمنی و حرکتی قطع می‌شود و فرمان‌دهی به خودرو عملاً غیرممکن خواهد بود.
این سیستم نقش بسیار مهمی در راه‌اندازی موتور (استارت)، تامین انرژی مورد نیاز سیستم روشنایی شامل چراغ‌های جلو، عقب، داخلی و چراغ‌های هشداردهنده، سیستم‌های تهویه مطبوع و گرمایشی، سیستم‌های ایمنی شامل ترمز ضد قفل، سیستم ترمز اضطراری خودکار، سیستم هشدار برخورد از جلو، سیستم‌های کنترلی و کامپیوتری، سیستم‌های رفاهی و سرگرمی، فندکی خودرو، سیستم‌های پیشرفته و خودران و غیره دارد.
سیستم برق خودرو شامل چه قطعاتی می‌شود؟
قطعات اصلی سیستم برق خودرو در جدول زیر معرفی شده‌اند:
قطعات اصلی سیستم برق | توضیحات |
باتری | باتری را می‌توان قلب سیستم برقی خودرو دانست. این قطعه نیروی اولیه لازم برای روشن کردن موتور و تأمین برق لوازم جانبی هنگام خاموش بودن موتور را فراهم می‌کند. باتری انرژی الکتریکی را به صورت شیمیایی ذخیره می‌کند و هرگاه نیاز باشد، این انرژی را برای راه‌اندازی موتور استارت و تأمین برق سایر اجزای الکتریکی آزاد می‌کند. |
دینام (آلترناتور) | مسئولیت تولید برق در حین کار موتور بر عهده دینام است. این قطعه انرژی مکانیکی تولید شده توسط موتور را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند تا علاوه بر تأمین برق مورد نیاز سیستم‌های الکتریکی خودرو، باتری را نیز شارژ نماید. دینام تضمین می‌کند که موتور به طور مداوم برق کافی دریافت کند و باتری به موقع شارژ شود. |
موتور استارت | موتور استارت با چرخاندن میل لنگ، فرآیند راه‌اندازی موتور را آغاز می‌کند. با چرخاندن کلید استارت، موتور استارت با فلایویل درگیر می‌شود و آن را می‌چرخاند تا موتور روشن شود. در صورت خراب بودن استارت، موتور قادر به روشن شدن نخواهد بود و خودرو خاموش باقی می‌ماند. |
سیم‌کشی و اتصالات | سیم‌کشی و کانکتورها یک شبکه پیچیده در سیستم برقی خودرو ایجاد می‌کنند که برق و سیگنال‌ها را از منابع اصلی مانند باتری و دینام به اجزای مختلف خودرو مانند چراغ‌ها، سنسورها و سیستم‌های سرگرمی انتقال می‌دهند. خرابی یا خوردگی در سیم‌کشی می‌تواند باعث اختلال در جریان برق و ایجاد مشکلات الکتریکی شود. |
فیوزها و رله‌ها | فیوزها و رله‌ها از اجزای حساس سیستم برقی خودرو در برابر نوسانات برق و اتصال کوتاه محافظت می‌کنند. فیوزها هنگام عبور جریان بیش از حد می‌سوزند و مدار را قطع می‌کنند، در حالی که رله‌ها به عنوان کلیدهایی عمل می‌کنند که جریان برق را به اجزای خاص کنترل می‌کنند. بررسی و تعویض به موقع فیوزها و رله‌های معیوب برای حفظ سلامت سیستم برقی ضروری است. |
سنسورها و سوئیچ‌ها | سنسورها و سوئیچ‌ها نقش کلیدی در نظارت و کنترل عملکرد سیستم‌های خودرو دارند. سنسورها تغییرات دما، فشار و سایر عوامل محیطی را تشخیص داده و اطلاعات لازم را به کامپیوتر خودرو ارسال می‌کنند تا تنظیمات بهینه انجام شود. سوئیچ‌ها نیز مانند کلیدهای چراغ، برف‌پاک‌کن و سیستم تهویه، امکان کنترل و فعال یا غیرفعال کردن اجزای الکتریکی را برای راننده فراهم می‌کنند. |
شمع‌ها | شمع‌ها بخشی از سیستم جرقه‌زنی خودرو هستند و با دریافت جریان برق از سیستم برقی خودرو ، جرقه لازم برای احتراق سوخت را تولید می‌کنند. اگرچه مستقیماً در لیست قطعات اصلی سیستم برقی قرار نمی‌گیرند، اما نقش مهمی در عملکرد موتور دارند. یکی از برندهای معتبر در این زمینه، شمع ان جی کی ژاپن است که کیفیت و عملکرد بالایی دارد. شمع‌های ان جی کی با عمر طولانی‌تری نسبت به شمع‌های معمولی دارند و در شرایط دمایی بالا عملکرد بهتری از خود نشان می‌دهند. |
سیستم برق خودرو چگونه کار می‌کند؟
وظیفه سیستم الکترونیکی خودرو تأمین، کنترل و توزیع انرژی الکتریکی مورد نیاز برای راه‌اندازی موتور و عملکرد اجزای مختلف خودرو است. وقتی کلید را در استارت می‌چرخانید، سیستم برق شروع به کار می‌کند. این سیستم در هسته خود به باتری متکی است و انرژی الکتریکی را برای روشن کردن موتور و تأمین انرژی اجزای الکتریکی هنگام خاموش بودن وسیله نقلیه ذخیره می‌کند. سیستم برقی بر پایه یک مدار ۱۲ ولتی طراحی شده و منبع اصلی انرژی آن باتری است. در حالت خاموشی خودرو، باتری حدود ۱۲.۶ ولت تولید می‌کند؛ اما هنگام روشن بودن موتور، دینام (آلترناتور) باتری را با ولتاژی تا حدود ۱۴.۸ ولت شارژ می‌نماید.
با استارت‌زدن، انرژی الکتریکی از باتری به موتور استارت منتقل شده و باعث چرخش فلایویل و راه‌اندازی موتور می‌شود. بدنه خودرو به عنوان مسیر برگشت جریان یا زمین (Ground) استفاده می‌شود و باعث کامل شدن مدارهای الکتریکی می‌شود.
بیایید نگاهی دقیق‌تر به عملکرد سیستم برقی خودرو بیندازیم: وقتی نیاز دارید خودرو را روشن کنید، باتری که انرژی شیمیایی ذخیره کرده، جریان آمپر پایین را از طریق سیم‌کشی نازک به رله ارسال می‌کند تا رله فعال شود. این رله اجازه می‌دهد جریان آمپر بالایی از طریق کابل ضخیم به موتور استارت برسد. موتور استارت وارد عمل شده و موتور خودرو را تا زمان روشن شدن می‌چرخاند. پس از روشن شدن موتور، کلید استارت رها شده، رله بسته می‌شود و جریان استارت قطع می‌گردد.
وقتی موتور روشن شد، جریان کوچکی از طریق سیم نسبتاً نازک به دینام ارسال می‌شود. تسمه محرک دینام را می‌چرخاند و میدان الکتریکی در داخل دینام ایجاد می‌شود که جریان را تقویت می‌کند. برق با آمپراژ بالا به پنل فیوز منتقل شده و از آنجا به سایر اجزای الکتریکی خودرو توزیع می‌شود. همچنین، دینام باتری را شارژ می‌کند تا همواره انرژی لازم برای عملکرد سیستم‌های خودرو تأمین شود.
این جریان برق از طریق سیم‌کشی به اجزا منتقل می‌شود و توسط فیوزها محافظت می‌گردد. اگر جریان بیش از حد شود، فیوز مدار را قطع می‌کند تا از آسیب جلوگیری شود.
در مجموع، عملکرد صحیح سیستم الکتریکی خودرو وابسته به هماهنگی دقیق میان اجزای آن است تا ایمنی، بهره‌وری و عملکرد قابل‌اعتماد خودرو تضمین شود. آشنایی کامل با بخش‌های مختلف این سیستم می‌تواند نقش مهمی در شناسایی علائم خرابی و پیشگیری از بروز مشکلات فنی ایفا کند.
برق‌دزدی خودرو یعنی چه؟
برق‌دزدی خودرو (Parasitic Battery Drain) وضعیتی است که در آن، حتی پس از خاموش شدن موتور و خارج کردن سوئیچ برخی از اجزای سیستم برقی خودرو به‌طور غیرعادی به مصرف برق از باتری ادامه می‌دهند. این مشکل باعث تخلیه کامل باتری و روشن نشدن ماشین می‌شود. برای جلوگیری از خالی شدن باتری، قبل از ترک خودرو تمام قطعات الکتریکی را خاموش کنید. این شامل جدا کردن شارژرها و خاموش کردن چراغ‌ها نیز می‌شود. رایج‌ترین دلایل برق‌دزدی خودرو شامل موارد زیر است:
- قطعه معیوب یا مشکل در سیم‌کشی: برخی قطعات مانند دینام، استارتر یا سوئیچ احتراق اگر دچار ایراد شوند، ممکن است حتی در حالت خاموشی خودرو نیز برق مصرف کنند.
- مدارهای معیوب یا اتصال کوتاه: وجود یک اتصال کوتاه می‌تواند باعث شود جریان برق از مسیری غیرمجاز عبور کرده و باتری را تخلیه کند.
- گیرافتادن رله در وضعیت فعلا: اگر رله‌ای در حالت فعال گیر کند، ممکن است جریان برق را به اجزایی هدایت کند که نباید در آن لحظه فعال باشند.
برق‌دزدی خودرو در صورت شناسایی‌نشدن می‌تواند باعث تخلیه کامل باتری و در نهایت ازکارافتادن آن شود؛ بنابراین تشخیص و رفع به‌موقع علت این مشکل اهمیت زیادی دارد تا از آسیب به باتری و روشن‌نشدن خودرو جلوگیری شود. از مهم‌ترین علائم این مشکل می‌توان به مواردی مانند اختلال در عملکرد اجزای سیستم برقی خودرو، خاموش نشدن چراغ‌های داخل کابین، ادامه یافتن مشکل حتی پس از تعویض باتری یا دینام اشاره کرد. بردن خوردو به یک تعمیرگاه معتبر و تعمیر آن توسط یک تکنسین آموزش‌دیده، بهترین راهکار برای رفع مشکل برق‌دزدی است.
سیم‌های سیستم برق خودرو و رنگ‌های آن
برای تسهیل در شناسایی و تعمیرات سیستم برق، از سیم‌هایی با رنگ‌های مختلف استفاده شده است. در ادامه به بررسی رنگ‌های رایج و کاربردهای سیم‌های سیستم الکتریکی خودرو می پردازیم:
- سیم‌های قرمز (Red wires): سیم‌های قرمز برق را به سیستم جرقه‌زنی و تجهیزات جانبی آن منتقل می‌کنند و نقش حیاتی در روشن شدن و عملکرد صحیح موتور دارند.
- سیم‌های سیاه (Black wires): سیم‌هایی که رنگ سیاه دارند، معمولاً به بخش اتصال به زمین (Ground) متصل می‌شوند. این سیم‌ها جریان را از تجهیزات الکتریکی به بدنه خودرو برمی‌گردانند تا مدار بسته شود.
- سیم‌های زرد و سبز (Yellow and green wires): سیم‌هایی به رنگ زرد و سبز، معمولاً در سیستم برقی خودرو برای مدارهای روشنایی مثل چراغ‌های جلو، عقب، راهنما و چراغ‌های داخلی به کار می‌روند.
- سیم‌های آبی (Blue wires): سیم‌های آبی رنگ اغلب عملکردهای موتور مانند برف‌پاک‌کن یا فن‌های خنک‌کننده را کنترل می‌کنند.
با توجه به این‌که سیستم‌های سیم‌کشی بین خودروهای مختلف ممکن است متفاوت باشند، مراجعه به دفترچه راهنمای خودرو برای اتصالات دقیق ضروری است. درک صحیح رنگ‌بندی سیم‌های سیستم برق، علاوه بر این‌که باعث تسهیل در تعمیرات و نگهداری می‌شود، بلکه از بروز خطاهای پرهزینه و خطرناک جلوگیری می‌کند.
سیستم برق خودرو چگونه عیب‌یابی می‌شود؟
اکثر مشکلات الکتریکی در خودرو به این دلیل رخ می‌دهد که یا برق کافی به مدار نمی‌رسد، یا جریان برق به سختی از سیم‌ها عبور می‌کند و یا مسیر برق به طور کامل قطع شده است. نحوه عیب‌یابی سیستم برقی خودرو به شرح زیر است:
- بررسی‌های اولیه مدار الکتریکی: ابتدا باید با استفاده از ولت‌متر یا چراغ تست، وجود ولتاژ در نقطه بار مدار را بررسی کنید. در صورت عدم وجود ولتاژ، باید فیوز، مدارشکن یا رله مربوطه را کنترل کرد. تعویض فیوز تنها زمانی صحیح است که علت اصلی مشکل برطرف شده باشد و استفاده از فیوز با ظرفیت بالاتر توصیه نمی‌شود. اگر مدارشکن و رله باعث قطع مدار شده باشند، با تست بای‌پس قابل تشخیص است.
- بررسی ولتاژ: برای کارکرد صحیح قطعات الکتریکی خودرو، ولتاژ کافی لازم است. باتری باید حداقل 12.43 ولت داشته باشد و سیستم شارژ حدود 14 تا 14.5 ولت تولید کند. با تست افت ولتاژ با ولت‌متر، می‌توان نقاط مشکل‌دار را پیدا کرد. افت بیش از 0.4 ولت نشان‌دهنده ایراد است. شل بودن یا خوردگی کابل‌های باتری و تسمه‌های اتصال زمین و سیم‌کشی نازک نیز ممکن است باعث کاهش ولتاژ شود.
- اندازه گیج‌های سیم‌کشی و بارهای آمپر: وقتی جریان الکتریکی در سیم حرکت می‌کند، سیم باید بتواند جریان را بدون گرم شدن زیاد یا آسیب تحمل کند. هرچه جریان (آمپر) بیشتری لازم باشد، سیم ضخیم‌تر و گیج آن عدد کمتری دارد. در زمان عیب‌یابی اندازه گیج‌های سیم‌کشی و بارهای آمپر را بررسی کنید.
- آزمایش‌های پیوستگی الکتریکی: آزمایش پیوستگی الکتریکی به معنی اطمینان از کامل بودن مسیر مدار است تا جریان بتواند به درستی عبور کند. برای این کار از اهم‌متر یا چراغ تست استفاده می‌شود. اهم‌متر دقیق‌تر است و مقاومت را اندازه می‌گیرد؛ اما باید مدار بدون برق باشد تا دستگاه آسیب نبیند. اتصال زمین ضعیف مثل مدار باز عمل می‌کند و باعث عدم کارکرد مدار می‌شود. هنگام ردیابی سیم‌ها باید از نقشه سیم‌کشی استفاده کرد.
نقشه سیم‌کشی سیستم برق خودرو
نقشه سیم کشی سیستم برقی خودرو ابزاری ضروری برای تشخیص و رفع مشکلات الکتریکی و درک چگونگی عملکرد هماهنگ اجزای مختلف این سیستم است. این نقشه ارتباط بین اجزایی مانند سوئیچ‌ها، رله‌ها، سنسورها، موتورها و چراغ‌ها و نحوه جریان یافتن سیگنال‌های الکتریکی را نشان می‌دهد و به عیب‌یابی موثر مشکلات سیستم کمک می‌کند.
برای مثال، در نقشه سیم‌کشی چراغ جلو، می‌توان مشاهده کرد که چگونه جریان از باتری به‌واسطه یک فیوز و رله عبور کرده و از طریق کلید چراغ به چراغ جلو می‌رسد. دنبال کردن این مسیر روی نقشه به شما کمک می‌کند که در صورت عدم روشن شدن چراغ، مشکل را در یکی از این اجزا (فیوز، رله، سیم یا لامپ) جستجو کنید.
از کاربردهای مهم نقشه سیم کشی می‌توان به مواردی مانند عیب‌یابی مشکلات الکتریکی، اصلاحات و ارتقا، یادگیری نحوه عملکرد سیستم‌های الکتریکی و شناسایی محل قرارگیری و ارتباطات اجزای خاص در مدار الکتریکی خودرو اشاره کرد.
نقشه‌های سیم‌کشی خودرو برای هر کسی که با سیستم‌های الکتریکی خودرو کار می‌کند، بسیار ارزشمند هستند. با یادگیری نحوه تفسیر این نقشه‌ها، شناسایی اجزای کلیدی و دنبال کردن روش‌های صحیح، می‌توانید مشکلات را عیب‌یابی کنید، نصب‌ها را انجام دهید و مدارها را با اطمینان تغییر دهید.
جمع‌بندی
در این مقاله به معرفی سیستم برقی خودرو، اجزای اصلی آن مانند باتری، دینام و موتور استارت، سیم‌کشی و اتصالات، فیوزها و رله‌ها و غیره، نحوه عملکرد، رنگ‌بندی سیم‌ها، مشکلات رایج مانند برق‌دزدی، روش‌های عیب‌یابی و اهمیت نقشه سیم‌کشی پرداختیم. همه این موارد برای درک بهتر، نگهداری و تعمیرات دقیق سیستم الکتریکی خودرو ضروری‌اند.
برای تغییر این متن بر روی دکمه ویرایش کلیک کنید. لورم ایپسوم متن ساختگی با تولید سادگی نامفهوم از صنعت چاپ و با استفاده از طراحان گرافیک است.
