Det elektriske system i en bil er ligesom nervesystemet i bilen. De forskellige elektriske komponenter arbejder sammen for at sikre normal drift af bilen. Arbejdsprincippet for elektriske bilkomponenter vil blive forklaret ud fra flere aspekter nedenfor.
1. Strømsystem
1. Batteri
- Batteriet er en uafhængig strømkilde til bilens elektriske system. Den består af en positiv elektrode og en negativ elektrode. I bilen er batteriets negative elektrode normalt jordet, og den positive elektrode driver det elektriske system. Batteriets arbejdsprincip er baseret på gensidig omdannelse af kemisk energi og elektrisk energi. Under opladningsprocessen omdanner den eksterne strømkilde elektrisk energi til kemisk energi og lagrer den; under afladningsprocessen omdannes den kemiske energi til elektrisk energi for at give strøm til det elektriske udstyr på bilen. For eksempel, når bilmotoren ikke er startet, driver batteriet bilens radio, indvendige lys og andet udstyr.
- Batteriets kapacitet bestemmer, hvor meget elektrisk energi det kan levere. Dens kapacitet påvirkes af mange faktorer, såsom pladens areal, mængden af aktive stoffer osv. Hvis batterispændingen falder, vil strømmen falde, og til sidst vil det ikke være nok til at få komponenterne til at fungere
2. Generator
- Generatoren er hovedstrømkilden, når bilen kører. Dens funktionsprincip er baseret på loven om elektromagnetisk induktion. Når motoren kører, bliver generatorens rotor drevet til at rotere af remmen, magnetfeltets vikling på rotoren genererer et roterende magnetfelt, og statorviklingen skærer de magnetiske kraftlinjer, hvorved der genereres en vekslende elektromotorisk kraft. Vekselstrømmen, som genereres af generatoren, ensrettes af ensretteren og omdannes til jævnstrøm, som oplader bilens elektriske system og giver elektrisk energi.
- Generatoren har også den funktion at regulere spænding. Gennem spændingsregulatoren kan den automatisk justere udgangsspændingen i henhold til belastningen af bilens elektriske system og batteriets opladningstilstand for at sikre, at spændingen er stabil inden for et passende område for at beskytte elektrisk udstyr.
2. Startsystem
1. Starter
- Starterens hovedfunktion er at omdanne batteriets elektriske energi til mekanisk energi, drive motorens krumtap til at rotere og starte motoren. Starteren består af tre dele: en jævnstrømsmotor, en transmissionsmekanisme og en kontrolenhed.
- Når føreren drejer tændingsnøglen for at starte bilen, er styrekredsløbet tilsluttet, og der løber strøm fra batteriet ind i starterens DC-motor. DC-motorens ankervikling roterer i magnetfeltet under påvirkning af elektromagnetisk kraft og overfører drejningsmomentet til motorens svinghjulsringgear gennem transmissionsmekanismen, hvilket driver motorens krumtapaksel til at rotere. Når motoren starter med succes, afbrydes starterens styrekreds automatisk for at forhindre, at starteren bliver beskadiget af motorens højhastighedsrotation.
III. Tændingsanlæg
1. Traditionelt tændingssystem
- Det traditionelle tændingssystem består hovedsageligt af strømforsyning (batteri og AC-generator), tændspole, fordeler, tændrør osv. Dets arbejdsproces er: når motoren kører, åbnes og lukkes afbryderkontakterne i fordeleren konstant. . Når kontakterne er lukkede, passerer strøm gennem tændspolens primærvikling, og der genereres et magnetfelt omkring primærviklingen; når kontakterne afbrydes, afbrydes strømmen i primærviklingen pludselig, og magnetfeltet forsvinder hurtigt. På grund af princippet om elektromagnetisk induktion induceres en højspænding i den sekundære vikling af tændspolen.
- Denne højspænding fordeles til hvert tændrør gennem fordeleren i henhold til motorens funktionsmåde, og mellemrummet mellem tændrørselektroderne nedbrydes, hvilket genererer en elektrisk gnist, der antænder blandingen. For eksempel, i en firetakts benzinmotor, tænder tændrøret ved slutningen af kompressionsslaget, hvilket får blandingen til at brænde og udvide sig, og skubbe stemplet til at udføre arbejde.
2. Elektronisk tændingssystem
- Det elektroniske tændingssystem erstatter afbryderkontakterne i det traditionelle tændingssystem med elektroniske komponenter (såsom transistorer osv.). Dens arbejdsprincip er: motorhastigheden og positionsinformationen registreres af sensorer (såsom krumtapakselpositionssensorer osv.), og denne information overføres til den elektroniske styreenhed (ECU). ECU'en beregner tændingstidspunktet baseret på denne information og styrer tænding og slukning af tændspolens primære vikling og genererer derved en højspænding i sekundærviklingen for at give tændingsenergi til tændrøret. Det elektroniske tændingssystem har fordelene ved høj tændingsenergi og præcis tændingstidspunkt, hvilket kan forbedre motorens ydeevne og brændstoføkonomi.
IV. Lys-, signal-, instrumenterings- og alarmsystemer
1. Belysningssystem
- Bilbelysningssystemet omfatter forlygter, baglygter, tågelygter osv. Forlygternes hovedfunktion er at give føreren belysning til vejen foran om natten eller under dårlige sigtbare forhold. Forlygternes pærer omfatter halogenlamper, xenonlamper og LED-lamper. Tager man halogenlamper som et eksempel, når strøm passerer gennem glødetråden, varmes glødetråden op og udsender lys, og lyset fokuseres og projiceres på vejen foran gennem reflektoren og linsen.
- Baglygter bruges hovedsageligt til at vise køretøjets position og kørestatus til de bagerste køretøjer og fodgængere om natten eller under dårlig sigtbarhed. Tågelygter bruges i dårlige vejrforhold som tågedage. Lysfarven på tågelygter er normalt gul eller hvid. Den har en stærk spredningsevne og kan trænge igennem tyk tåge for at forbedre køresikkerheden.
2. Signalanlæg
- Bilens signalsystem omfatter blinklys, bremselys og baklys. Blinklys bruges til at indikere køretøjets hensigt at dreje til andre køretøjer og fodgængere. Når føreren betjener blinklyskontakten, er kredsløbet tilsluttet, og blinklyset blinker. Bremselyset lyser, når føreren træder på bremsepedalen, og sender et bremsesignal til det bagerste køretøj. Baklyset lyser, når køretøjet bakker for at advare de bagerste køretøjer og fodgængere.
3. Instrumenter og alarmsystemer
- Bilinstrumentsystemet inkluderer speedometer, omdrejningstæller, brændstofmåler, vandtemperaturmåler osv. Disse instrumenter henter de relevante driftsparametre for bilen gennem sensorer og konverterer dem til pegepinde eller tal, der skal vises på instrumentbrættet, så føreren kan forstå bilens driftsstatus. For eksempel registrerer speedometeret hjulets rotationshastighed gennem hastighedssensoren og beregner bilens kørehastighed ud fra hjulets omkreds.
- Alarmapparatet bruges til at sende et advarselssignal til føreren, når bilen har en unormal situation. For eksempel, når motorens kølevæsketemperatur er for høj, vil advarselslampen for vandtemperatur lyse; når brændstofniveauet i brændstoftanken er for lavt, lyser advarselslampen for brændstof.
V. Elektrisk hjælpeudstyr
1. Elektriske døre og vinduer til biler, centrale dørlåse og elektriske bakspejle
- Bilens elektriske dør- og vinduessystem driver ruden til at hæve og falde gennem motoren. Når føreren betjener rudeløftkontakten, er kredsløbet tilsluttet, motoren roterer fremad eller baglæns og driver ruden til at hæve eller falde. Det centrale dørlåsesystem kan styre låsning og oplåsning af alle døre på samme tid gennem dørlåsekontakten på førersiden. Det elektriske bakspejl justerer bakspejlets vinkel gennem en elektrisk motor for at imødekomme førerens synsfelt.
2. Fjernbetjening enhed sikkerhed anti-tyveri mekanisme
- Fjernbetjeningsenhedens tyverisikringsmekanisme sender et signal til bilen gennem fjernbetjeningen. Når føreren trykker på låseknappen på fjernbetjeningen, modtages signalet af modtageren på bilen, det centrale dørlåsesystem låser døren, og tyverisikringssystemet går i alarmtilstand. Hvis nogen ulovligt åbner døren eller starter bilen, vil tyverisikringen udløse alarmenheden, slå alarm og blinke med lygterne.
VI. Automobil klimaanlæg
1. Kølemiddeldriftssystem af køling og aircondition
- Kølesystemet til bilklimaanlæg er hovedsageligt sammensat af en kompressor, en kondensator, en fordamper, en ekspansionsventil osv. Kølemidlet (normalt R-134a) cirkulerer i systemet. Kompressoren komprimerer det gasformige kølemiddel til en højtemperatur- og højtryksgas og sender det derefter til kondensatoren. I kondensatoren afleder det højtemperatur- og højtryksgasformige kølemiddel varme til ydersiden gennem kølepladen og bliver til et flydende højtrykskølemiddel efter afkøling.
- Efter at det flydende højtrykskølemiddel er droslet og trykløst af ekspansionsventilen, bliver det til et flydende lavtemperatur- og lavtrykskølemiddel og kommer ind i fordamperen. I fordamperen optager det flydende kølemiddel varmen fra den omgivende luft og fordamper, hvilket reducerer overfladetemperaturen på fordamperen og derved opnår en kølende effekt. Det fordampede kølemiddel suges ind i kompressoren igen for at starte den næste cyklus.
2. Styring af klimaanlægget
- Styringen af bilens klimaanlæg omfatter temperaturkontrol, luftvolumenkontrol osv. Temperaturregulering opnås ved at justere fordamperens kølekapacitet. For eksempel, når føreren indstiller en lavere temperatur, vil klimaanlæggets kontrolsystem øge kompressorens arbejdstid eller øge kompressorens hastighed for at forbedre køleeffekten. Luftmængderegulering opnås ved at justere blæserens hastighed. Føreren kan vælge forskellige luftvolumen gear efter hans behov.
VII. Airbag system
1. Arbejdsprincip og struktur af airbags
- Airbagsystemet består hovedsageligt af sensorer, elektroniske styreenheder (ECU'er) og airbagkomponenter. Når en bil kolliderer, vil kollisionssensoren, der er installeret foran på bilen, registrere information såsom intensiteten og retningen af kollisionen og sende denne information til ECU'en. Hvis kollisionsintensiteten overstiger den indstillede tærskel, vil ECU'en straks udløse gasgeneratoren i airbagenheden.
- De kemiske stoffer i gasgeneratoren reagerer hurtigt på at producere en stor mængde gas, som puster airbaggen op på meget kort tid og danner en buffer mellem føreren og rattet (eller passageren og instrumentbrættet osv.), reducere skaden på den menneskelige krop forårsaget af kollisionen.
Der er mange slags elektriske komponenter i bilen, og deres respektive arbejdsprincipper er komplekse, men indbyrdes forbundne. Tilsammen udgør de bilens elektriske system, som giver en garanti for sikkerhed, komfort og effektiv drift af bilen.
