Rafkerfiđ

Rafkerfi bifreiđar er lokuđ rafrás međ sjálfstćđum orkugjafa, nefnilega rafgeyminum.  Á međan viđ fáum 220 - 240 volta spennu út úr innstungunum í húsunum

Rafkerfiđ

Rafkerfi bifreiðar er lokuð rafrás með sjálfstæðum orkugjafa, nefnilega rafgeyminum.  Á meðan við fáum 220 - 240 volta spennu út úr innstungunum í húsunum okkar, vinnur rafkerfi bifreiðar á 12 voltum.  Einstaka bíll er þó með 24 volta rafkerfi.

Rafstraumur er hringrás, hvort sem er í húsum eða bílum.  Rafstraumurinn í bíl fer eftir köplum að þeim hlutum sem knúnir eru rafmagni og hann fer til baka í rafgeyminn eftir bílnum sjálfum  Boddýið er tengt mínus pól rafgeymisins með þykkum kapli.  Þetta kallast jarðtenging og allir hlutir sem eru tengdir þannig í bílnum, eru sagðir vera jarðtengdir.

Styrkur rafstraums er mældur í amperum og spennan sem knýr rafeindirnar áfram kallast volt.  Nútímabílar eru með 12 volta rafgeymi og er rýmd hans mæld í amperstundum.  Dæmi:  Rafgeymir sem er 56 amperstundir getur gefið frá sér 1 ampera rafstraum í 56 klukkustundir eða 2 ampera rafstraum í 28 klukkustundir.

 

Rafstraumur, volt og viðnám

Það hversu mikið vír hindrar flæði rafstraums, kallast viðnám og er mælt í einingunni ohm.

Grannur vír leiðir rafstraum verr en þykkur vír, vegna þess að það er minna pláss fyrir rafeindirnar.

Orkan sem er notuð til að ýta rafstraumi í gegnum viðnám breytist í hita og það er nýtt til að búa til ljós og hita í ofnum og fleiru.  Það má ekki tengja hluti sem nota mikla raforku við granna víra vegna þess að þeir ofhitna og sprengja öryggi eða það kviknar í þeim.

Allar mælieiningarnar tengjast:  1 volt flytur 1 amper í gegnum viðnám sem er 1 ohm.  Amper (straumur) eru reiknuð út með því að deila viðnámi (ohm) í volt (spenna).  Til dæmis notar ljósapera sem hefur viðnámið 3 ohm og er í 12 volta kerfi, 4 amper.

Það þýðir að peran verður að vera tengd með vír sem er nógu sver til að geta flutt 4 ampera straum vandræðalaust.  Oftast er orkunotkun rafhluta merkt í wöttum (watts) en þau eru fundin út með því að margfalda amper með voltum  Til dæmis notar peran hér að ofan 48 wött.

 

Plús og mínus

Ferð rafstraums frá rafgeymi er einstefna og sumir rafknúnir hlutir virka bara ef straumurinn kemur í gegnum þá úr réttri átt.  Þetta kallst pólun eða skautun (eftir pólum á geymi eða rafskautum).  Á flestum bílum er mínusinn (-) á geyminum tengdur við jörð (boddý bílsins) og plúsinn (+) sendir rafmagn inn á rafkerfið.

 

Útleiðsla og öryggi

Ef rangur rafmagnsvír er notaður eða hann slitnar eða aftengist, getur það valdið útleiðslu en það þýðir að rafstraumurinn fer beint út í boddýið á bílnum (jörð) án þess að hafa viðkomu í viðnámi þess hlutar sem honum var ætlað.  Straumurinn í vírnum gæti þá orðið hættulega mikill, brætt vírinn og valdið eldsvoða.

Til að koma í veg fyrir að slíkt gerist, höfum við hluti sem kallast öryggi.

Algengasta gerð öryggja fyrir bíla er gerð úr stuttum vír sem er steyptur inn í hitaþolið efni.  Þykkt vírsins er sú minnsta sem getur borið þann straum sem á að fara um viðkomandi rafrás og er mæld í amperum.  Ef straumurinn eykst skyndilega, eins og við útleiðslu, bráðnar þessi vír og rafrásin slitnar.

Þegar þetta gerist, er leit að útleiðslunni og þegar hún er fundin og búið að gera við það sem olli henni, er nýtt öryggi sett í stað þess sem brann.  Það er áríðandi að öryggið sé af réttri stærð; það má hvorki vera of lítið eða of stórt.

Það eru mörg öryggi í bílnum, eitt á hverri rafrás jafnvel, og það er gert til að koma í veg fyrir að straumur fari af öllu kerfinu þótt eitt öryggi brenni.  Öryggjunum er flestum komið fyrir í sérstöku hólfi sem er annað hvort undir mælaborðinu eða frammi í vélarrýminu en það eru líka sérstök öryggi á leiðslum hér og þar um bílinn.

 

Raðtengt og hliðtengt

Í rafrás eru oftast fleiri en einn hlutur sem notar rafmagn, til dæmis ljósaperur.  Það skiptir máli hvort þær eru raðtengdar eða hliðtengdar.

Pera í framljósum bílsins er til dæmis hönnuð til að veita tiltekið viðnám og þess vegna þarf hún áveðinn styrk rafstraums til að geta lýst.  En það eru tvær framljósaperur í bílnum og ef þær væru raðtengdar, myndi rafstraumurinn þurfa að fara fyrst í gegnum aðra peruna og svo hina.  Þar með myndi straumurinn mæta viðnáminu tvisvar og perurnar lýstu þá ekki með fullum styrk.

Þess vegna eru perurnar hafðar hliðtengdar og þá skiptist straumurinn í tvær kvíslar sem hleypa rafmagni samtímis í gegnum perurnar og þær lýsa eins og þeim er ætlað að gera.


En suma hluti verður að raðtengja.  Í eldsneytistanki bíls er skynjari sem mælir hæð yfirborðs eldsneytisins í tankinum.  Um hann fer veikur rafstraumur sem er svo sendur frá honum upp í eldseytismæli bílsins.  Þetta verður að raðtengja því viðnámið í skynjaranum breytist eftir stöðu hans en magn eldsneytisins í tankinum ræður henni.  Þar með fær mælirinn mis-mikinn straum til sín, allt eftir stöðu skynjarns og vísirinn eða grafíkin á mælinum breytist.

 

Aukarafkerfi

Startarinn er tengdur beint við rafgeyminn með sverum kapli.  Kveikjukerfið skaffar kertunum háspennustraum fyrir neistana og rafgeymirinn er hlaðinn rafmagni með rafali sem við köllum alternator.  Allt annað rafkerfi bílsins köllum við aukarafkerfi.

Stærstur hluti rafkerfisins fer í gegnum svissinn og er þess vegna bara virkur þegar við höfum "svissað á" bílinn.  Það kemur í veg fyrir að þú skiljir við bílinn með kveikt á einhverju sem myndi tæma rafgeyminn á meðan þú værir ekki að nota bílinn, t.d. á nóttunni. 

Stöðuljós eru undatekning frá þessu, þau er alltaf hægt að kveikja, enda ætluð til að vekja athygli á bíl sem er lagt í vegkanti um stundarsakir. 

Þegar þið farið að fikta í bílunum ykkar og bæta við alls kyns aukadóti sem notar rafmagn, skuluð þið vera viss um að tengja það í gegnum svissinn.