Bạn khởi động xe hằng ngày nhưng bạn đã nghĩ về cách điều này có thể xảy ra chưa? Đó là nhờ hệ thống điện trên ô tô thực hiện. Mặc dù hệ thống điện trên xe ngày nay phức tạp hơn những hệ thống cũ nhưng về bản chất nó vẫn hoạt động với các bộ phận cơ bản. Hãy tìm hiểu điều đó ngày sau đây.
Khái quát về hệ thống điện trên ô tô
Hệ thống điện ô tô là một mạch điện kín với nguồn điện độc lập bao gồm các bộ phận được điều khiển bằng điện bên trong xe. Các thiết bị này lấy năng lượng từ pin và trả lại năng lượng cho pin thông qua lò sưởi.
Chức năng chính của hệ thống năng lượng điện được sử dụng để sản xuất năng lượng, lưu trữ và cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện và điện tử trên xe, bao gồm cảm biến và đồng hồ đo, bộ phận sưởi ấm, đèn phanh, đèn pha, đèn giao thông, hệ thống điều hòa thông gió cũng như hệ thống đánh lửa,…
Cấu tạo các thành phần chính
Để thực hiện chức năng cung cấp dòng điện và điều chỉnh điện áp, một hệ thống điện trên ô tô bao gồm những bộ phận chính sau:
Máy phát điện
Động cơ chỉ cung cấp năng lượng cơ học, nó không tạo ra điện. Nguồn điện là cần thiết cho tất cả các thiết bị điện trong xe. Và nguồn điện này đến từ máy phát điện.
Máy phát điện đóng vai trò quan trọng nhất, tạo ra dòng điện cần thiết cung cấp năng lượng cho ắc-quy cũng như toàn bộ hệ thống, chẳng hạn như cung cấp điện để hệ thống làm mát hoạt động và duy trì hoạt động của hệ thống điều khiển,…
Ắc – quy
Đóng vai trò như một ổ chứa để lưu trữ điện năng, ắc quy cung cấp năng lượng khi khởi động xe, đồng thời duy trì các thiết bị điện khác trong khi máy phát điện tắt. Hãy tưởng tượng rằng xe của bạn không có ắc quy và xe đang dừng với máy phát điện đã tắt, khi đó dù có muốn bạn cũng không thể bật chế độ đèn báo hiệu dừng đỗ hay bật hệ thống làm mát.
Khi bạn muốn khởi động xe, ắc quy sẽ cung cấp năng lượng điện cho máy khởi động, cho phép nó quay bánh đà của động cơ đến khi máy phát điện tự hoạt động được.
Máy khởi động
Ắc quy là bộ phận cung cấp năng lượng cần thiết để khởi động xe nhưng bộ khởi động là bộ phận giúp động cơ hoạt động. Bộ khởi động quay bánh đà, sau đó quay trục khuỷu. Điều này kích hoạt chuyển động của các piston của động cơ.
Để cho phép động cơ hoạt động, nó phải có khả năng quay nhanh với một tốc độ cụ thể. Số vòng quay cần thiết sẽ phụ thuộc vào thiết kế của động cơ cũng như điều kiện hoạt động của nó, thường từ 40-60 vòng/phút cho động cơ xăng và khoảng 100 vòng/phút cho động cơ dầu.
Bộ điều chỉnh điện áp
Bộ điều chỉnh điện áp điều chỉnh công suất do máy phát điện tạo ra. Nó điều chỉnh điện áp từ 13,5 đến 14,5 V để bảo vệ các bộ phận điện của xe.
Đường dây tải điện
Dây điện đóng vai dẫn điện kết nối với tất cả các thiết bị trong hệ thống điện trên ô tô. Một mạng lưới dây phức tạp được tìm thấy trên khắp xe. Để tránh nhầm lẫn, mỗi dây được xác định bằng màu sắc.
Kích thước của dây và cáp được phân loại theo cường độ dòng điện mà chúng có thể mang theo
Cầu chì và relay
Nếu sử dụng dây có kích thước không chính xác hoặc nếu dây bị đứt, kết quả có thể dẫn đến hiện tượng đoản mạch điện, khi đó dòng điện trong dây có thể tăng rất cao và gây nguy hiểm. Để tránh điều này xảy ra, các cầu chì và relay được sử dụng.
Có nhiều cầu chì, mỗi cầu chì bảo vệ một số thành phần cụ thể, có nghĩa là cầu chì bị nổ sẽ không ngăn toàn bộ hệ thống hoạt động.
Phân loại các hệ thống điện – điện tử trên ô tô
Hệ thống điều khiển trung tâm
Bộ điều khiển điện tử (ECU) là một thiết bị điện tử có chức năng như một bộ não, điều chỉnh tất cả các chức năng trên xe, từ điều khiển động cơ, điều khiển gạt mưa đến điều khiển phanh hay điều khiển hệ thống điều hoà.
Hệ thống thông tin
Đưa ra các thông số vận hành cùng với các cảnh báo và thông báo về trạng thái hoạt động của xe: tốc độ xe và mức nhiên liệu đã sử dụng,…Hệ thống thông tin trong xe tăng độ an toàn và nhận thức của người lái xe về các tình huống và giảm bớt lo lắng khi lái xe.
Bên cạnh đó, nó cũng có thể làm tăng sự mất tập trung. Trong hầu hết các trường hợp, mức độ mất tập trung là rất nhỏ và không ảnh hưởng đến sự an toàn của bạn khi lái xe.
Hệ thống chiếu sáng
Hệ thống chiếu sáng ô tô bao gồm nhiều loại đèn chiếu sáng có các ứng dụng khác nhau, chẳng hạn như tín hiệu, chiếu sáng và thông báo. Ví dụ, đèn xi nhan cung cấp tín hiệu rẽ hoặc đèn soi biển số để hỗ trợ người lái xe phía sau nhìn thấy biển số xe ngay cả trong điều kiện ánh sáng yếu.
Hệ thống điện điều hòa
Hệ thống điều hòa không khí trên xe ô tô hiện nay là tiêu chuẩn và đa số các xe ô tô đều được trang bị hệ thống này. Chúng có nhiệm vụ điều chỉnh và làm mát độ ẩm của không khí. Nó ngăn chặn sự hình thành các tinh thể có thể gây hại cho các hệ thống khác và giúp kéo dài tuổi thọ của xe.
Hệ thống an toàn chủ động
Hệ thống cung cấp cho người lái khả năng kiểm soát tốt hơn trong các tình huống nguy hiểm. Nói một cách đơn giản, các hệ thống an toàn chủ động có thể ngăn ngừa hoặc giảm thiểu nguy cơ xảy ra tai nạn, chẳng hạn như hệ thống chống bó cứng phanh ABS hay cân bằng điện tử ESC.
Hệ thống điều khiển chạy tự động
Điều khiển xe tự động là công nghệ tiên tiến giúp cảm nhận môi trường xung quanh và quản lý chuyển động của xe mà không cần sự hỗ trợ của con người.
Hình ảnh kỹ thuật số, xử lý robot cơ bản, xử lý hình ảnh và trí tuệ nhân tạo là những thành phần chính trong hệ thống điều khiển xe tự động.
Các hệ thống khác
Bên cạnh các hệ thống chính, xe còn kết hợp nhiều hệ thống phụ khác nhau:
- Hệ thống cửa kính chỉnh điện có thể nâng lên hạ xuống cửa kính.
- Hệ thống giải trí: bao gồm nhiều thiết bị như màn hình, loa, …
- Hệ thống cần gạt nước: làm sạch cần gạt nước trên kính chắn gió của bạn trong trường hợp có gió và mưa.
- Hệ thống điều khiển ghế lái ô tô: được sử dụng để nâng cao hoặc hạ thấp, và chuyển hướng trượt của ghế sang phải và trái, tạo điều kiện thoải mái cho người lái cũng như hành khách.
- Hệ thống khóa cửa và an toàn tự động: bảo đảm an toàn khi điều khiển xe. Ví dụ, nếu một người đang cố gắng khởi động ô tô của bạn bằng chìa khóa ô tô không phải là mã ID đã được đăng ký, hệ thống sẽ chặn quá trình đánh lửa và phun nhiên liệu.
Hệ thống điện trên ô tô hoạt động như thế nào?
Cách thức hoạt động của hệ thống điện trên ô tô khác đơn giản. Đầu tiên, điện từ bình ắc quy sẽ đi vào hệ thống đánh lửa trên xe ô tô. Dòng điện cao áp tạo ra tia lửa điện. Lúc này, năng lượng tiêu thụ từ bình ắc quy được thay thế bằng năng lượng đến từ máy phát điện.
Trong tình huống động cơ đang chạy, công suất dòng điện của máy phát lớn hơn điện áp của ắc quy. Khi đó, máy phát điện sẽ chuyển sức mạnh động cơ thành điện năng, sạc ngược lại ắc quy và cứ duy trì hoạt động tuần hoàn như vậy.
Khi hệ thống điện trên ô tô đi vào hoạt động, nguồn điện được sử dụng để cung cấp cho các hệ thống khác
Kết luận
Tóm lại, hệ thống điện có tầm quan trọng rất lớn đối với xe ô tô. Để xác định và khắc phục các sự cố điện trong xe, điều cần thiết là phải hiểu các nguyên tắc cơ bản về hệ thống điện trên ô tô. Nghiện car hy vọng những thông tin trên có hữu ích cho bạn trong vấn đề đó.
