Λύσεις — Ηλεκτρικό Σύστημα Αυτοκινήτου (σελ. 24) – ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΟΥ Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις — Ηλεκτρικό Σύστημα Αυτοκινήτου

Λύσεις στις 7 ερωτήσεις του κεφαλαίου: σκοποί Η.Σ.Α., τα πέντε βασικά συστήματα/κυκλώματα (εκκίνησης, ανάφλεξης, φωτισμού, φόρτισης, βοηθητικών εξαρτημάτων), προορισμός φόρτισης/ανάφλεξης, ανάγκη φωτισμού, βοηθητικά εξαρτήματα.

Σκοποί ηλεκτρικού συστήματος αυτοκινήτου

Ερώτηση: Ποιους σκοπούς εξυπηρετεί το ηλεκτρικό σύστημα αυτοκινήτου;

Απάντηση:

• Το Η.Σ.Α. είναι σύστημα παραγωγής και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας: ο θερμικός κινητήρας κινεί μια γεννήτρια και η ενέργεια δίνεται απευθείας στις καταναλώσεις ή αποθηκεύεται στον συσσωρευτή.
• Αναλαμβάνει τη λειτουργία όλων των ηλεκτρικών εξαρτημάτων και μηχανισμών που εξασφαλίζουν την ασφαλή και άνετη λειτουργία του αυτοκινήτου.
• Συγκεκριμένα εξυπηρετεί την εκκίνηση, την ανάφλεξη, τον φωτισμό/σηματοδότηση, τη φόρτιση του συσσωρευτή και τη λειτουργία των βοηθητικών εξαρτημάτων.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Το ηλεκτρικό σύστημα αυτοκινήτου (Η.Σ.Α.) είναι ένα σύστημα παραγωγής και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας, το οποίο αναλαμβάνει τη λειτουργία όλων των ηλεκτρικών εξαρτημάτων και μηχανισμών που εξασφαλίζουν την ασφαλή και άνετη λειτουργία του αυτοκινήτου. Συγκεκριμένα εξυπηρετεί: την εκκίνηση του κινητήρα (μέσω του εκκινητή/μίζας, χωρίς χειροστρόφαλο), την ανάφλεξη του καυσίμου μείγματος στους κυλίνδρους (παραγωγή σπινθήρα την κατάλληλη στιγμή), τον φωτισμό του αυτοκινήτου και την επικοινωνία των προθέσεων του οδηγού προς τους άλλους οδηγούς/πεζούς, τη διαρκή φόρτιση και συντήρηση του συσσωρευτή ενόσω λειτουργεί ο κινητήρας, καθώς και την τροφοδότηση διάφορων βοηθητικών ηλεκτρικών εξαρτημάτων που προσφέρουν επιπλέον ασφάλεια και άνεση.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Παραγωγή/διανομή ηλεκτρικής ενέργειας για: εκκίνηση κινητήρα, ανάφλεξη καυσίμου, φωτισμό/σηματοδότηση, φόρτιση συσσωρευτή, λειτουργία βοηθητικών εξαρτημάτων

Βασικά συστήματα/κυκλώματα Η.Σ.Α.

Ερώτηση: Να ονομάσετε τα βασικά συστήματα ή κυκλώματα του Η.Σ.Α.

Απάντηση:

• Σύμφωνα με την §1.2, το Η.Σ.Α. αποτελείται από πέντε βασικά συστήματα ή κυκλώματα.
• Αυτά είναι: το σύστημα εκκίνησης, το σύστημα ανάφλεξης (έναυσης), το σύστημα φωτισμού, το σύστημα φόρτισης και το σύστημα των διαφόρων βοηθητικών εξαρτημάτων.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Το ηλεκτρικό σύστημα αυτοκινήτου αποτελείται από πέντε βασικά συστήματα ή κυκλώματα: (1) το σύστημα εκκίνησης, το οποίο δίνει τις αρχικές στροφές στον κινητήρα μέσω του εκκινητή (μίζα)· (2) το σύστημα ανάφλεξης (έναυσης), το οποίο παράγει και διανέμει ρεύμα υψηλής τάσης για τη δημιουργία σπινθήρα στα μπουζί· (3) το σύστημα φωτισμού, το οποίο εξασφαλίζει το απαραίτητο φως και τα ενδεικτικά σήματα· (4) το σύστημα φόρτισης, το οποίο παράγει ρεύμα για να φορτίζει τον συσσωρευτή και να τροφοδοτεί τις καταναλώσεις· και (5) το σύστημα των διάφορων βοηθητικών ηλεκτρικών εξαρτημάτων, που παρέχει επιπλέον ασφάλεια και άνεση.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Σύστημα εκκίνησης, σύστημα ανάφλεξης (έναυσης), σύστημα φωτισμού, σύστημα φόρτισης, σύστημα διάφορων βοηθητικών εξαρτημάτων

Προορισμός συστήματος φόρτισης

Ερώτηση: Ποιος είναι ο προορισμός του συστήματος φόρτισης;

Απάντηση:

• Η χωρητικότητα του συσσωρευτή είναι περιορισμένη και δεν μπορεί να δίνει συνεχώς ρεύμα στις καταναλώσεις.
• Γι’ αυτό το σύστημα φόρτισης παράγει ηλεκτρική ενέργεια με κατάλληλη τάση, ανεξάρτητα από τις στροφές του κινητήρα, για να φορτίζει και να συντηρεί τον συσσωρευτή και ταυτόχρονα να τροφοδοτεί τις καταναλώσεις.
• Λειτουργεί μόνο όταν ο κινητήρας βρίσκεται σε κίνηση.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο προορισμός του συστήματος φόρτισης είναι να παράγει ηλεκτρική ενέργεια που θα καλύπτει όλες τις ηλεκτρικές καταναλώσεις του αυτοκινήτου, με την κατάλληλη τάση, ανεξάρτητα από τις στροφές λειτουργίας του κινητήρα. Καθώς η χωρητικότητα του συσσωρευτή είναι περιορισμένη και δεν μπορεί να τροφοδοτεί συνεχώς τις καταναλώσεις, το σύστημα φόρτισης αναλαμβάνει να παράγει ρεύμα για να φορτίζει και να συντηρεί τον συσσωρευτή, ενώ ταυτόχρονα τροφοδοτεί τις ηλεκτρικές καταναλώσεις του αυτοκινήτου. Λειτουργεί μόνο όσο ο κινητήρας βρίσκεται σε κίνηση.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Να παράγει ρεύμα κατάλληλης τάσης ανεξαρτήτως στροφών κινητήρα, για να φορτίζει/συντηρεί τον συσσωρευτή και να τροφοδοτεί τις καταναλώσεις όσο λειτουργεί ο κινητήρας

Σκοπός συστήματος ανάφλεξης

Ερώτηση: Ποιος είναι ο σκοπός του συστήματος ανάφλεξης;

Απάντηση:

• Το σύστημα ανάφλεξης είναι η πηγή των σπινθηροδοτήσεων που αναφλέγουν το μείγμα αέρα-καυσίμου σε κάθε κύλινδρο (κινητήρες βενζίνης ή υγραερίου).
• Για τον σκοπό αυτόν παράγει και διανέμει ρεύμα υψηλής τάσης σε κάθε κύλινδρο, ώστε να δημιουργείται σπινθήρας στα ηλεκτρόδια του αναφλεκτήρα (μπουζί) την κατάλληλη χρονική στιγμή.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Το σύστημα ανάφλεξης (έναυσης) είναι η πηγή των σπινθηροδοτήσεων που προκαλούν την ανάφλεξη του μείγματος αέρα-καυσίμου σε κάθε κύλινδρο. Ο σκοπός του, στους κινητήρες που χρησιμοποιούν βενζίνη ή υγραέριο, είναι η παραγωγή σπινθήρα την κατάλληλη χρονική στιγμή, ώστε να αναφλεγεί και να καεί το συμπιεσμένο μέσα στον κύλινδρο καύσιμο μείγμα. Για τον σκοπό αυτόν είναι απαραίτητη η παραγωγή και η διανομή ρεύματος υψηλής τάσης σε κάθε κύλινδρο ξεχωριστά, ώστε να δημιουργείται ηλεκτρικός σπινθήρας μεταξύ των ηλεκτροδίων του αναφλεκτήρα (μπουζί) την κατάλληλη στιγμή.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Παραγωγή/διανομή ρεύματος υψηλής τάσης στα μπουζί, ώστε να δημιουργείται σπινθήρας την κατάλληλη στιγμή και να αναφλέγεται το καύσιμο μείγμα σε κάθε κύλινδρο

Ανάγκη λειτουργίας φωτισμού ημέρα-νύχτα

Ερώτηση: Γιατί είναι απαραίτητο να λειτουργεί το σύστημα φωτισμού ημέρα και νύχτα;

Απάντηση:

• Τη νύχτα το σύστημα φωτισμού εξασφαλίζει το απαραίτητο φως για την κίνηση και κάνει το αυτοκίνητο ορατό στους άλλους.
• Ημέρα και νύχτα μεταβιβάζει με ενδεικτικά σήματα τις προθέσεις του οδηγού (προσωρινή στάθμευση, φρενάρισμα, αλλαγή κατεύθυνσης, οπισθοπορεία).
• Έχει πρωτεύοντα ρόλο στην ασφάλεια: μια ξαφνική βλάβη του μπορεί να προκαλέσει τραγικό ατύχημα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Το σύστημα φωτισμού είναι απαραίτητο να λειτουργεί τόσο τη νύχτα όσο και την ημέρα γιατί εξυπηρετεί δύο διαφορετικές αλλά εξίσου σημαντικές λειτουργίες. Τη νύχτα εξασφαλίζει το απαραίτητο φως ώστε το αυτοκίνητο να μπορεί να κινείται με ασφάλεια και να είναι ορατό στους άλλους οδηγούς και πεζούς. Την ημέρα, όμως, όπως και τη νύχτα, το σύστημα φωτισμού χρησιμοποιείται επιπλέον για να μεταβιβάζει τις προθέσεις του οδηγού στους άλλους χρήστες του δρόμου, μέσω ενδεικτικών σημάτων όπως η ένδειξη προσωρινής στάθμευσης, το φρενάρισμα (φώτα στοπ), η αλλαγή κατεύθυνσης (φλας) ή η οπισθοπορεία. Επειδή μια ξαφνική βλάβη στο σύστημα φωτισμού ενός αυτοκινήτου που ταξιδεύει νύχτα και με μεγάλη ταχύτητα μπορεί να προκαλέσει τραγικό ατύχημα, το σύστημα φωτισμού έχει πρωτεύοντα ρόλο στα συστήματα ασφαλείας του αυτοκινήτου και πρέπει να λειτουργεί αδιάκοπα, όποτε χρειάζεται, είτε μέρα είτε νύχτα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Τη νύχτα εξασφαλίζει φως και ορατότητα· όλη μέρα (και νύχτα) μεταδίδει σήματα (στοπ, φλας, στάθμευση) στους άλλους οδηγούς/πεζούς — έχει πρωτεύοντα ρόλο στην ασφάλεια

Λόγοι χρήσης βοηθητικών ηλεκτρικών εξαρτημάτων

Ερώτηση: Ποιοι λόγοι επιβάλλουν τη χρήση βοηθητικών ηλεκτρικών εξαρτημάτων;

Απάντηση:

• Τα βοηθητικά ηλεκτρικά εξαρτήματα (αντικλεπτικά, ηχητικά όργανα, ηλεκτρικοί καθρέπτες, ηλιοροφή, ρυθμιζόμενα καθίσματα κ.λπ.) τοποθετούνται για να παρέχουν επιπλέον ασφάλεια και άνεση.
• Κάνουν πιο εύκολη και άνετη την οδήγηση, ενισχύοντας παράλληλα την ενεργητική ασφάλεια του αυτοκινήτου.
• Επιπλέον, οι κατασκευαστές αντικαθιστούν σταδιακά τα μηχανικά συστήματα ελέγχου με αντίστοιχα ηλεκτρικά.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η χρήση βοηθητικών ηλεκτρικών εξαρτημάτων (όπως αντικλεπτικά συστήματα, ηχητικά όργανα, ηλεκτρικοί καθρέπτες, ηλεκτρική ηλιοροφή, ηλεκτρικά ρυθμιζόμενα καθίσματα κ.λπ.) επιβάλλεται από την ανάγκη να γίνει η οδήγηση του αυτοκινήτου πιο εύκολη και άνετη, ενισχύοντας παράλληλα την ενεργητική ασφάλειά του· τα εξαρτήματα αυτά τοποθετούνται από τους κατασκευαστές με σκοπό να παρέχουν επιπλέον ασφάλεια και άνεση. Επιπλέον, τάση των κατασκευαστών είναι η σταδιακή αντικατάσταση των μηχανικών συστημάτων ελέγχου με αντίστοιχα ηλεκτρικά συστήματα, ώστε τα αυτοκίνητα να ανταποκρίνονται στις σύγχρονες καταναλωτικές απαιτήσεις και στις τεχνικές προδιαγραφές για νόμιμη και ασφαλή κυκλοφορία.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Για μεγαλύτερη άνεση, ευκολία οδήγησης και ενισχυμένη (ενεργητική) ασφάλεια· τάση αντικατάστασης μηχανικών συστημάτων ελέγχου με ηλεκτρικά

Προβλήματα από πολλά ηλεκτρικά εξαρτήματα

Ερώτηση: Ποια προβλήματα δημιουργούνται με τη χρήση πολλών ηλεκτρικών εξαρτημάτων;

Απάντηση:

• Οι κατασκευαστές αντικαθιστούν σταδιακά τα μηχανικά συστήματα ελέγχου με ηλεκτρικά και προσθέτουν όλο και περισσότερα βοηθητικά εξαρτήματα.
• Έτσι οι ηλεκτρικές καταναλώσεις γίνονται όλο και περισσότερες.
• Συνέπεια: το ηλεκτρικό σύστημα γίνεται πολυπλοκότερο και έχει μεγαλύτερες απαιτήσεις.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Με τη σταδιακή αντικατάσταση των μηχανικών συστημάτων ελέγχου από ηλεκτρικά και τη συνεχή προσθήκη βοηθητικών εξαρτημάτων, οι ηλεκτρικές καταναλώσεις του αυτοκινήτου γίνονται όλο και περισσότερες. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα το ηλεκτρικό σύστημα του αυτοκινήτου να γίνεται πολυπλοκότερο και να έχει μεγαλύτερες απαιτήσεις, δηλαδή να πρέπει να παράγει, να αποθηκεύει και να διανέμει περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια προς περισσότερες καταναλώσεις.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Οι καταναλώσεις αυξάνονται, οπότε το ηλεκτρικό σύστημα γίνεται πολυπλοκότερο και έχει μεγαλύτερες απαιτήσεις