بررسی سیستم برق خودرو و علل خرابی آن

هر خودرو از قسمت‌های مختلفی تشکیل شده است که در این میان هر کدام از این بخش‌ها را می‌توان به یک عضو از بدن، تشبیه کرد. در این صورت از سیستم برق خودرو باید به عنوان شبکه عصبی خودرو نام برد. سیم‌ها به عنوان رگ‌ها و رشته‌های عصبی هستند که دستورات صادرشده را از کامپیوتر خودرو به هر بخش می‌رسانند و همچنین  با کمک پردازنده‌های قرارگرفته در این سیستم، مراقب آسیب‌دیدن قطعات و بخش‌های مختلف فنی و سیستم برق ماشین هستند.

اهمیت سیستم برق خودرو

سیستم برق خودرو را می‌توان به شبکه ارتباطی و عصبی بدن انسان تشبیه کرد. سیستم برق خودرو از تعداد زیادی سیم، کلید و دکمه، رله، مصرف‌کننده و تولیدکننده و… تشکیل می‌شود که وظیفه تامین برق مورد نیاز تمام بخش‌های خودرو و راه‌اندازی و اجرای تمام خواسته‌های سرنشینان خودرو را برعهده دارد. بدون سیستم برق خودرو، ماشین فقط مجموعه‌ای از قطعات فلزی و غیرفلزی خواهد بود که کارایی خاصی نخواهند داشت و امکان حرکت‌دادن آن غیرممکن خواهد بود. حتی در خودروهای دیزلی امروزی هم برای روشن‌شدن موتور، نیاز به وجود سیستم برق است. بنابراین بدون سیستم برق خودرو، ارتباط بین تمام بخش‌های یک خودرو اعم از رفاهی، سیستم‌های ایمنی و حرکتی، قطع خواهد بود. بدون سیستم برق خودرو، نمی‌توان به سیستمی دستور راه‌اندازی داد، پس عملا هیچ کاری با خودرو نمی‌توان کرد.

اجزا و قطعات سیستم برق خودرو

سیستم برق خودرو به عنوان شبکه عصبی خودرو از قسمت‌ها مختلفی مثل پردازنده‌ها، پردازنده اصلی خودرو، سیم‌ها و سوکت‌ها، رله‌ها، سیستم برق موتور خودرو، نشانگرها و عملگرها تشکیل شده است. هر کدام از این بخش‌ها، عملکرد مهم و معلومی دارند و بروز ایراد در هر کدام از آنها، می‌تواند حتی منجر به زمین‌گیر شدن خودرو نیز شود.

باتری	به نوعی قلب سیستم برق خودرو است. جریان تولیدی توسط دینام باید در باتری ذخیره شود تا برای راه‌اندازی خودرو و سیستم‌های برقی ماشین مورد استفاده قرار گیرد.
دینام	دینام در واقع یک ژنراتور است که حرکت خود را از میل‌لنگ دریافت می‌کند. برق تولیدی توسط دینام در باتری ذخیره شده و در حین روشن بودن خودرو، برای قسمت‌های مختلف ماشین مصرف می‌شود.
استارت	استارت یک موتور برقی است که با دریافت جریان از باتری، میل‌لنگ موتور خودرو را برای روشن‌شدن می‌چرخاند.
کوئل	کوئل در واقع یک ترانس است که برق ۱۲ ولت را دریافت کرده و آن را چندین هزار برابر می‌کند تا در سر شمع، شاهد یک جرقه قوی باشیم.
دلکو	در خودروهای قدیمی‌تر از دلکو برای توزیع و زمان‌بندی جرقه‌زنی شمع‌ها استفاده می‌شود. برق چندهزار ولتی کوئل، به کمک دلکو در زمان دقیق و مشخصی به هر شمع در هر سیلندر ارسال می‌شود.
شمع	شمع به عنوان جرقه‌زن در موتور خودرو، وظیفه اشتعال و انفجار مخلوط سوخت و هوا را بر عهده دارد.
وایر شمع	برق چند هزار ولتی کوئل از طریق وایرها به شمع‌ها می‌رسد.
سیم‌ها	اتصال‌دهنده قسمت‌های مختلف سیستم برق ماشین، سیم‌ها هستند.
فیوزها	فیوزها با شدت جریان مشخصی تعریف می‌شوند تا با عبور جریان بیش از حد در سیم‌کشی ناشی از اتصالی و یا هر عیب دیگر، فیوز بسوزد تا به سیم‌کشی و مصرف‌کننده‌ها آسیبی نرسد.
نمایشگرها و نشانگرها	اطلاعات قسمت‌های مختلف خودرو در نمایشگرها و نشانگرها به اطلاع راننده می‌رسند.
سنسورها و حسگرها	سنسورها و حسگرها، اطلاعات دریافتی از کارکرد قسمت‌های مختلف را به کامپیوتر خودرو، ارسال می‌کنند.
کلیدها و عملگرها	برای راه‌اندازی قسمت‌های مختلف و ادوات مختلف خودرو نیاز به کلیدها و عملگرها است.
سوکت‌ها	اتصال سیم‌های مختلف به هم و سیم‌ها به قطعات توسط سوکت‌ها و کانکتورها انجام می‌شود.
رله‌ها	به منظور جلوگیری از ورود جریان بالای برق به کلیدها، بسیاری از ادوات برقی خودرو توسط رله‌ها راه‌اندازی می‌شوند.
سیستم‌های امنیتی و رفاهی	سیستم‌های ایمنی، امنیتی و رفاهی در هر خودرو که وظیفه افزایش ایمنی و رفاه سرنشینان خودرو را برعهده دارند.

باتری

باتری ماشین محل ذخیره‌شدن جریان الکتریسیته تولیدی توسط دینام موتور است. این جریان برق برای راه‌اندازی دیگر بخش‌های الکتریکی خودرو و تمام سیستم‌های کاری در خودروهای امروزی نیاز است.

می‌توان گفت اگرچه در گذشته موتورهای دوزمانه و چهارزمانه بدون حضور باتری ماشین نیز ساخته شده‌اند، اما امروزه با وجود این حجم از تکنولوژی و سیستم‌های خودرویی که همگی زیر نظر چندین واحد پردازشگر در خودرو کار می‌کنند، به یک واحد ذخیره‌سازی و عرضه جریان برق نیاز است که این کار از وظایف باتری خودرو به حساب می‌آید.

دینام

دینام یک ژنراتور کوچک در خودرو است که وظیفه تولید برق را برعهده دارد. محور دینام به کمک یک واسطه مثل تسمه، نیروی لازم برای گردش را از میل‌لنگ خودرو دریافت می‌کند و به این ترتیب، جریان الکتریسیته تولید خواهد کرد.

می‌توان گفت که وجود دینام حتی از وجود باتری نیز مهم‌تر است. چرا که دینام وظیفه تولید جریان الکتریسیته را دارد تا مقداری از این جریان برای راه‌اندازی پیشرانه و سیستم‌های برقی خودرو مصرف شود و مقداری از آن نیز در باتری خودرو ذخیره شود. یک خودرو می‌تواند بدون باتری نیز به کار خود ادامه دهد؛ اما به شرطی که دینام آن توانایی تولید برق را داشته باشد.

در خودروهای امروزی برای کاهش هدررفت توان پیشرانه، دینام و استارت خودرو به صورت یکپارچه نیز ساخته می‌شوند.

استارت

راه‌اندازی موتور خودرو در موتورها دیزلی و بنزینی، توسط استارت خودرو انجام می‌شود. استارت موتور در واقع یک موتور الکتریکی است که با دریافت برق، می‌تواند با قدرت زیادی موتور خودرو را به گردش در آورد. این گردش باعث انجام چهار عمل اصلی در فرایند احتراق می‌شود که در نتیجه آن، موتور خودرو روشن خواهد شد.

در خودروهای هیبریدی امروزی، از یک مجموعه یکپارچه به عنوان استارت و دینام استفاده می‌شود.

کوئل

کوئل خودرو در سیستم جرقه‌زنی موتور قرار دارد. این قطعه وظیفه دارد تا جریان ورودی به خود را که در خودروهای امروزی بین ۱۲ تا ۱۴ ولت است، چندین هزار برابر کند. کوئل خودرو در واقع یک ترانس محسوب می‌شود که برق خروجی از خود را برای جرقه زدن در سر شمع، چند هزار برابر می‌کند. موتور خودرو ممکن است فقط یک کوئل برای تمام سیلندرهای خود داشته باشد و یا چندین کوئل این کار را انجام دهند. امروزه برای داشتن یک جرقه قوی و کاهش احتمال خرابی کوئل‌ها، از یک کوئل برای هر سیلندر استفاده می‌شود.

دلکو

در خودروهای امروزی، کامپیوتر خودرو مسئول تقسیم برق و زمان‌بندی جرقه‌زنی در هر سیلندر از خودرو است. اما در خودروهای قدیمی که عمدتا از نوع کاربراتوری و یا نیمه انژکتوری هستند، دلکو این وظیفه را بر عهده دارد.

دلکو یک میله در وسط خود دارد که حرکت این میله با زمان‌بندی جرقه‌زنی موتور، هماهنگ است. جریان چند هزار ولتی از کوئل به دلکو می‌رسد. روی میله دلکو قطعه‌ای به نام چکش‌برق قرار دارد که با رسیدن نوک چکش‌برق به هر پایه قرار گرفته روی درب دلکو، این جریان بسیار قوی به آن پایه جهش پیدا می‌کند. هر پایه نیز برای یک سیلندر است که به کمک وایر شمع، این جریان در نهایت به سر شمع در هر سیلندر می‌رسد.

شمع‌ها

شمع‌ها به عنوان جرقه‌زن در سیستم جرقه‌زنی و احتراق خودرو هستند. ولتاژ بسیار قوی که از کوئل به شمع‌ها می‌رسد، در انتهای شمع به صورت یک جرقه در هر سیکل کاری موتور، تبدیل می‌شود. این جرقه، مخلوط سوخت و هوا را در سیلندر منفجر می‌کند تا انرژی آن آزاد شود. شمع‌ها اثر و کارکرد بسیار بالایی در فرایند سوخت‌وساز دارند و به همین خاطر هم باید در زمان لازم، بازدید شوند و در صورت نیاز آنها را تعویض کرد.

وایر شمع‌ها

وایرها، کابل‌های بسیار قوی و با مقاومت اندکی هستند که جریان چند هزار ولتی کوئل را به سر شمع‌ها می‌رسانند. امروزه در بسیاری از پیشرانه‌ها و به منظور کاهش تلفات جریان برق، وایر در حال حذف‌شدن هست و کوئل به صورت مستقیم روی هر شمع قرار داد.

سیم‌ها و توزیع‌کننده‌های برق

سیم‌ها به عنوان اتصال‌دهنده قسمت‌های مختلف برق در خودروها هستند. بدون وجود سیم‌ها، شبکه برق خودرو را نمی‌توان تصور کرد. به همین دلیل است که در هر خودرویی، چندین دسته سیم استفاده می‌شود که طول آنها در کنار هم از چندین کیلومتر نیز فراتر خواهد رفت.

فیوزها

فیوزها نقش سوپاپ اطمینان را بازی می‌کنند. هر فیوز برای یک شدت جریانی تعریف و ساخته می‌شود و عبور جریان با شدت بیشتر، منجر به سوختن فیوز خواهد شد تا به این ترتیب، به جای سوختن سیم‌ها که عیب‌یابی را بسیار سخت‌تر می‌کند و یا سوختن قطعات الکترونیکی که هزینه‌بر است، فیوز بسوزد.

نوسان برق و اتصالی در هر سیستم برقی، دور از ذهن نیست و این اتفاق می‌تواند هزینه‌های سنگینی در پی داشته باشد. ضمن اینکه تعویض یک فیوز، بسیار راحت‌تر و کم‌هزینه‌تر از تعویض یک قطعه الکترونیکی است. به همین خاطر از فیوزها در سیستم‌های برقی استفاده می‌شود تا در صورت جریان کشیدن بیش از حد یک قطعه و یا اتصالی، فیوز بسوزد و مدار قطع شود تا قطعه‌ای آسیب نبیند. فیوزها در یک محل به نام جعبه‌ فیوز ماشین قرار می‌گیرند که خودروهای امروزی، معمولاً بیش از یک جعبه‌فیوز دارند.

نشانگرها و نمایشگرها

در خودروهای امروزی از صفحات دیجیتالی برای نمایش بخش‌ها و اطلاعات مختلف استفاده می‌شود، اما در خودروهای قدیمی، این کار به صورت آنالوگ و با نمایشگرهای عقربه‌ای مکانیکی است. در هر خودرو، نمایشگرها وظیفه دارند تا اطلاعات مختلفی از وضعیت کاری قسمت‌های گوناگون خودرو را به اطلاع راننده برسانند.

حسگرها و سنسورها

چشم بینای تکنولوژی‌های مختلف کمکی و کنترلی در خودروهای امروزی، حسگرها و سنسورهایی هستند که در قسمت‌های مختلف خودرو قرار دارند. از سنسورهای ABS در سر چرخ‌ها تا چشم‌های الکترونیکی که در قسمت‌هایی از موتور مثل سر میل‌سوپاپ، سر میل‌لنگ، روی گیربکس و… نصب هستند. همچنین حسگرها در خودروهای قدیمی نیز وجود دارند که محدود به سنسورهای فشار روغن، دمای آب، حجم روغن ترمز و… می‌شوند.

سیستم‌های امنیتی و رفاهی

در خودروهای امروزی، تعداد زیادی سیستم‌های ایمنی، امنیتی و رفاهی مثل سیستم تهویه مطبوع خودرو، فرمان برقی، سیستم صوتی، برنامه های کنترل پایداری و… وجود دارد که در ارتباط با سیستم برق ماشین هستند. راه‌اندازی تمام این تکنولوژی‌ها و کنترل آنها، توسط سیستم برق خودرو انجام می‌شود.

کلیدها و عملگرها

برای راه‌اندازی قسمت‌های مختلف برقی در خودرو از کلیدها و عملگرها استفاده می‌شود. هر سیستم برقی با یک کلید در ارتباط است تا بتوان از طریق کلید، آن را خاموش و روشن کرد. امروزه بسیاری از این کلیدها به فرامین صوتی و دیجیتالی توسط صفحات نمایشگر موجود در خودرو تبدیل شده‌اند.

سوکت‌ها

اتصال سیم‌ها با یکدیگر، با سوکت‌ها و کانکتورها انجام می‌شود. سوکت‌ها هم اتصال سیم‌ها را به یکدیگر راحت‌تر می‌کند و هم تعمیر و تعویض سیم‌ها، یک قطعه یا یک بخش با وجود سوکت‌ها، راحت‌تر است. سوکت‌ها همچنین عیب‌یابی را نیز راحت‌تر می‌کنند. چرا که می‌توان به راحتی یک قسمت را از مدار خارج کرد و نتیجه آن را دید.

رله‌ها

رله‌های از جمله مهم‌ترین قطعات موجود در سیستم برق ماشین هستند. رله‌ها برای جلوگیری از آسیب‌دیدن قطعات و اتصالات در حین عبور جریان الکتریسیته، در سیستم برق خودرو قرار می‌گیرند. رله‌ها در واقع با یک تحریک از طرف کلیدها، جریان قوی را به مصرف‌کننده متصل می‌کنند تا به این شکل، کلیدها و عملگرها از خرابی دور باشند و اصطلاحاً خال نزنند.

عیب یابی سیستم برق خودرو

عیب یابی سیستم برق خودرو، یک کار حرفه‌ای است و نیاز به تجربه و مهارت بالا دارد. خصوصا در خودروهای امروزی که پیچیدگی زیادی دارند و هر اشتباه و اتصال کوتاه، می‌تواند باعث سوختن و خراب‌شدن یک یا چندین بخش شود. بنابراین بهتر است در زمان بروز عیب‌های برقی، به متخصص آن مراجعه کنیم.

هرچند که در بسیاری از مواقع نیز، ایرادات برقی ناشی از خراب‌شدن باتری، شل‌شدن اتصالات باتری، عدم اتصال قوی سیم بدنه که معمولا در زیر باتری‌ها قرار دارد، سوختن فیوزها و رله‌ها، سوختن چراغ‌ها، استفاده از مصرف‌کننده‌های غیراستاندارد که جریانی بیش از حد مجاز نیاز دارند، سوختن چراغ‌ها و… هست که با مقداری دقت می‌توان آنها را برطرف کرد.

در زمان عیب یابی حتما از وسایلی مثل مولتی متر و چراغ تست استفاده کرده و از اتصال دادن سیم‌ها به بدنه برای پیدا کردن سیم جریان، خودداری کنیم.

رنگ سیم ها در اتومبیل

در ابتدا باید بگوییم که هرچند در خودروهای امروزی سعی می‌شود تا از استانداردهای توافقی برای بسیاری از بخش‌ها استفاده شود که عیب‌یابی را راحت‌تر می‌کند؛ اما بازهم موارد استثنا نیز در این میان می‌بینیم. ضمن اینکه رنگ‌بندی سیم‌ها در خودروها نیز برای خودروهای قدیمی چندان صدق نمی‌کند. هرچند که همین خودروهای قدیمی نیز از استانداردهای مشخصی در خود کمپانی مادر و سازنده برای سیم‌کشی و رنگ‌بندی سیم‌ها استفاده کرده‌اند.

نکته دیگر اینکه تنوع رنگ‌بندی سیم‌ها بسیار بیشتر از موارد گفته‌شده است و به خاطر وجود قطعات و ادوات مختلف در خودروها، این تنوع رنگ بیشتر می‌شود. اما به طور کلی می‌توان گفت که رنگ سیم‌ها در دسته سیم‌ها در خودروهای امروزی، بیشتر به این صورت است:

رنگ سیم	محل استفاده
آبی	چراغ‌های بزرگ جلو خودرو
آبی و سفید	نور بالای چراغ‌های بزرگ جلو
آبی و قرمز	نور پایین چراغ‌های بزرگ جلو
قرمز	چراغ‌های اخطار، یعنی چراغ‌های کوچک جلو و چراغ‌خطرهای عقب
زرد	معمولا برای مصرف‌کننده‌ها نیست. برای دینام و جعبه‌فیوز و استارت
سبز	بین فیوزها، مصرف‌کننده‌ها و بخش راهنمای خودرو
سبز و سفید	چراغ راهنمای سمت راست خودرو
سبز و قرمز	چراغ راهنمای سمت چپ خودرو
سبز و بنفش	چراغ ترمز
سبز و قهوه‌ای	چراغ دنده عقب
سفید	چراغ روغن، چراغ‌های اخطاردهنده و کوئل
مشکی	در اکثر خودروها به عنوان سیم منفی و همان اتصال بدنه

برق دزدی خودرو چیست؟

برق دزدی اصطلاحی است که به کم‌شدن شارژ باتری بدون استفاده از آن و در زمان خاموشی خودرو گفته می‌شود. به طور طبیعی، پس از خاموش شدن ماشین وقتی هیچ مصرف‌کننده برقی در خودرو در حال کار نیست، نباید سطح شارژ و شدت ولتاژ باتری خودرو کاهش پیدا کند. اما وقتی خودرو برق‌دزدی دارد، یعنی یک مصرف‌کننده در حال مصرف مقدار اندکی از شارژ باتری است که باعث می‌شود بعد از گذشت چند ساعت، باتری توان استارت‌زدن و روشن‌کردن خودرو را نداشته باشد. به این وضعیت اصطلاحاً برق‌دزدی گفته می‌شود. نکته مهم این است که هرچند شاید برق‌دزدی در یک خودرو جدید نیز وجود داشته باشد؛ اما برق‌دزدی بیشتر در خودروهای قدیمی و به خاطر فرسودگی سیم‌ها دیده می‌شود.

برق‌دزدی هم در وسایل مصرفی خودرو دیده می‌شود که شایع‌ترین آنها در سیستم صوتی، دزدگیر و وسایل اضافه‌ای هستند که روی خودرو نصب می‌کنیم و هم در بخش موتور که برق‌دزدی از وایر شمع رخ می‌دهد. برق‌دزدی در وایر شمع باعث کاهش قدرت و شدت جرقه در سر شمع می‌شود.

نقشه برق خودرو

تمام خودروسازان، کل سیم‌کشی محصولات خودرو را برای تعمیرات و عیب‌یابی به صورت کاملا جزئی و با استفاده از نمادهای مشخص و دقیق، منتشر می‌کنند که به این نقشه‌ها، نقشه برق خودرو گفته می‌شود.

برای تعمیر یک سیم‌کشی خودرو، نیاز است تا نقشه برق آن را داشته باشیم تا بتوانیم مسیر سیم‌کشی را در قسمت‌های مختلف و معنی رنگ‌بندی سیم‌ها را بدانیم. خودروهای امروزی معمولا بیش از یک نقشه برق دارند و کمپانی سازنده برای آسان‌تر شدن عیب‌یابی، نقش برق قسمت‌های مختلف را جداگانه منتشر می‌کند.

نتیجه گیری

سیستم برق خودرو از جمله حرفه‌ای‌ترین بخش‌های هر خودرو است که خصوصا در خودروهای امروزی، حساسیت و کارکرد بسیار بالاتری دارد. عیب‌یابی سیستم برق خودرو نیز از تخصصی‌ترین امور فنی خودروها محسوب می‌شود. سیستم برق خودرو تمام بخش‌های مختلف خودرو را به هم مرتبط می‌کند و به همین خاطر، بروز ایراد در آن می‌تواند دردسرهای مختلفی به همراه داشته باشد. امروزه با دیجیتالی‌شدن و برقی شدن بسیاری از قسمت‌های خودروها، حضور بیشتر سیستم برق ماشین را شاهد هستیم که همین قضیه، خرابی‌ها و ایرادات برقی را در خودروها بیشتر از بخش‌های فنی و مکانیکی کرده است.

نویسنده: علیرضا داودی

سوالات متداول

• نحوه تشخیص برق‌دزدی از وایر شمع موتور چگونه است؟

برق‌دزدی از وایر شمع خودرو را می‌توان در شب و در تاریکی دید. برق‌دزدی به صورت یک قوس الکتریکی از وایر به بدنه دیده می‌شود. همچنین صدای برق‌دزدی از وایر نیز یکی از راه‌های کشف آن هست که شبیه به صدای تیک‌تیک ساعت است.

• استفاده از فیوز قوی‌تر در جعبه‌فیوز چه اشکالی دارد؟

هر فیوزی متناسب با نوع سیم‌های به‌کاررفته در آن مدار و شدت‌جریان مصرف‌کننده طراحی و استفاده می‌شود؛ بنابراین استفاده از فیوز قوی‌تر باعث می‌شود تا در زمان اتصالی، به جای سوختن فیوز، سیم‌ها و مصرف‌کننده آسیب ببینند.

• آیا رنگ‌بندی سیم‌های خودرو یک استاندارد است؟

شاید استثنائاتی نیز وجود داشته باشد؛ اما بسیاری از خودروسازان از این استانداردها تبعیت می‌کنند. ضمن اینکه در نقشه برق هر خودرو نیز، رنگ‌بندی سیم‌ها کاملاً مشخص و معرفی شده است.

• چرا بعضی از خودروها دارای چندین جعبه‌فیوز هستند؟

در بعضی از خودروها، با توجه به گستردگی و افزایش سیستم‌های خودرویی و کوچک‌تر کردن جعبه‌فیوزها، جعبه‌فیوز سیستم‌های داخل اتاق و چراغ‌ها از جعبه‌فیوز قسمت‌های مربوط به موتور و بخش‌هایی مثل بوق، سیستم تهویه‌ مطبوع خودرو، سیستم‌های مربوط به ترمزها و امکانات ایمنی، جدا شده است.