HTML

Ass blaster

Friss topikok

  • Hejira: Fityesz himnusz: Most múlik pontosan (2024.03.28. 15:49) Gyerekiahóra...
  • tanyasi értelmiségi: Itt még olvasható Kónya Endre írása: pecsaktual.hu/balhe/megszolalt-k-endre-es-leirta-a-sajat-ver... (2024.02.17. 19:24) TE TETTED EZT KIRÁLY
  • diggerdriver: @Ferenczi Krisztián: Gratulálok a háthoz. A faváz sokszáz évig kitart és egybentart. A legöregebb ... (2023.12.17. 20:44) Házépítés itt és ott...
  • Móka Miki: Ez valami eszméletlen ahogy a sérült agy tirpák zotyi nyalja a munchhausen valagát. Ewwwww (2023.05.19. 21:44) Ki a rosszfiú?

Címkék

Továbbképzés

2016.10.16. 20:55 diggerdriver

Ez a poszt a "Volt egyszer egy amper" című poszt folytatása. Azoknak szól akik abszolút tájékozatlanok az elektromosság világában és igyekszem úgy megírni hogy mindenki számára érthető legyen. Most az autók elektromos rendszeréről fogok beszélni.

Egy kis időre azért térjünk vissza a hálózati áramhoz. Annyit ugye tudunk már hogy a vízhálózattal összehasonlítva  a Volt a víz nyomásának felel meg, az Amper pedig a szállított mennyiségnek. Annyit kell még tudni hogy a hálózati áram az váltóáram, az autóknál használt pedig egyenáram. Angolban a váltóáramot "alternate current"-nek nevezik, az egyenáramot "direct current"-nek. Angol rövidítésük AC/DC. Ismerős? Igen az ausztrál rockzenekar erről kapta a nevét. A váltóáram iránya másodpercenként hatvanszor változik ezt frekvenciának nevezzük és Hertz(Hz) a mérőszáma. Az egyenáram mindig egy irányba folyik.

Itt megragadnám az alkalmat hogy ezzel kapcsolatban egy érdekes párharcról tegyek említést. Edison és Tesla harcáról. Edison a hálózati egyenáramot preferálta, Tesla pedig feltalálta a váltóáramot aminek sokkal több előnye van mint az egyenáramnak. Sokkal messzebbre és kisebb energiaveszteséggel lehet eljuttatni mint az egyenáramot. Edison hírneve és tekintélye hatására egészen az 1960-as évekig tartott az egyenáram hálózati pályafutása. Edison minden eszközt bevetett hogy lejárassa Teslát és a váltóáramot. Veszélyességének bizonyítására váltóárammal kóborkutyákat végzett ki a koronát mégis azzal tette fel dicstelen tevékenységére mikor demonstráció képpen kivégezte Topsit egy cirkuszi elefántot. Topsy három év alatt három gondozóját ölte meg. Hogy ezt a mostoha bánásmód vagy egy fájó fog miatt tette azt nem tudjuk. Köztudomású hogy a Budapesti Állatkertnek is volt egy elefántja az ezernyolcszázas években amelyik megölte a gondozóját azért mert a gyulladt fájós agyarát próbálta hozzányomni gondozójához enyhítést remélve, amibe az sajnos belehalt. Mindegy lényeg a lényeg hogy Edison 6600 Volt váltóáramot vezetett szerencsétlen állatba ami végzett vele.  A történetről itt lehet többet megtudni:

http://index.hu/tudomany/til/2015/03/03/edison_evtizedekre_visszavetette_az_elektromossag_fejlodeset/

http://furdancs.reblog.hu/tesla-vs-edison

http://hvg.hu/vilag/20080104_edison_topsy_elefant_kivegzes_egyenaram

Végül mégis a váltóáram győzött a hálózati rendszerekben. A lakossági áram ma már nem 220 hanem 230 Volt. Na de mi van a 380 Volttal és hol használják?  Ez egy érdekes dolog. Az áramról tudni kell hogy bármilyen fogyasztó működtetéséhez záródni kell az áramkörnek. Egy fogyasztóhoz általában két vezeték csatlakozik, egy fázis és egy nulla. A fázison érkezik az áram, ezt a fogyasztó felhasználja, a nulla nevű vezetéken pedig záródik az áramkör. Tesla feltalálta a háromfázisú villanymotort is. Itt három darab 230Voltos fázisvezeték érkezik a villanymotorba és egy nullavezetéken záródik az áramkör. Na de hol van itt a 380 Volt? Ez úgy van hogy bármelyik fázis és a Nulla között 230 Voltot mérünk de bármelyik két fázis között 380 Volt a mért feszültség. ezért az ipari felhasználású villanymotorok 380 Volt fázisfeszültséggel működnek.

Ebből volt már gyakorlati tapasztalatom is. A nagyfeszültségű tízezer Voltos vezetékeknél a fázisok körüli védőköpeny a nulla vezeték. Fázisok között ott is nagyobb a feszültség. Sértettem már meg géppel ilyen vezetékeket. Ha csak kicsit húztam meg és egy fázis lett zárlatos a nullával akkor egy kicsit pukkant, ha viszont erősebben nyúltam bele akkor hatalmasat robbant. Olyan nagyot hogy a hang mellett egy többméteres ívfény is keletkezett és a gépben is éreztem a melegét. Félelmetes egy ilyen robbanás. Azt is tudni kell hogy ilyen kábelszakításkor a trafóház automatikája egy perc múlva visszakapcsolja az áramot és még egyszer robban.

Na ennyi kiegészítés elég volt váltóáramból, térjünk rá az autók elektromos rendszerére.

Az autóknál alacsony feszültségű egyenáramot használunk. Régebben 6 Voltot ma már 12 Voltot. Az utolsó 6 Voltos rendszer a Trabantokban volt egészen 1984-ig, onnan már 12 Voltot használtak. Az elektromos fogyasztók itt nem két vezetékre csatlakoznak hanem egyre. Az áramkör az autó fém karosszériáján keresztül záródik. Az akkumulátor negatív pólusa a fémvázhoz van csavarozva és minden fogyasztó is kapcsolatban van a fémvázzal. A fogyasztó megkapja a pozitív fázis 12 Voltos áramát egy vezetéken és felhasználás közben a fémvázon keresztül záródik az áramkör.

Három meghatározó része van az autó elektromos rendszerének. A generátor, a feszültségszabályozó, és az akkumulátor. A generátor alapjáratban is képes annyi áramot termelni ami az autó alap fogyasztóit ellássa na dehát ugye nem alapjáraton használjuk az autót. Akkor minek az akkumulátor? Egyrészt mert néha álló helyzetben is használunk fogyasztókat. Rádiót, világítást, vészvillogót stb... Ezekhez viszont elég lenne egy negyed akkumulátor is. A fő ok az indítási áram. Az indítómotor egy közönséges villanymotor aminek meg kell forgatni az autó motorját az úgynevezett indítási fordulatszámra, ahonnan a folyamat önfenntartó lesz vagyis a motor beindult. A motor indításakor bármilyen zavar felléphet. Például kifogy a benzin és míg az újratöltött tankból az üres csővezeték a motorig feltöltődik és levegő kiszorul a rendszerből bizony sokáig kell tekerni a motort. Télen nagy hidegben például -20 fokban az akkumulátor kapacitása eredeti kapacitásának 40%-ára is leeshet. ilyenkor a sűrű motorolaj még fékezi a motort a dízelek nagyobb kompressziója szintén. Így bizony óriási feladat az akkumulátornak életet lehelni a motorba. A dízeleknél még mindezt tetézi az izzítógyertyák áramfelvétele. A dízelmotor öngyulladással üzemel. A levegőt olyan erősen összepréseli hogy az annyira felforrósodik hogy amikor gázolajat porlaszt a rendszer a forró levegőhöz az önmagától begyullad. Nagyon nem mindegy hogy a beszívott levegő -20fokos vagy +30. Ezért izzítógyertyákkal előmelegítik a levegőt hogy az öngyulladás minél előbb létrejöjjön és beinduljon a motor. Ezért van hogy a dízelmotorok akkumulátora lényegesen nagyobb mint a benzinmotoroké. Most nem akarok mélyebben belemenni a magasabb kompresszió miatti nyomástöbbletbe ami szintén energiatöbbletet igényel.

Ezért kell az akkumulátor mint elektromosságot tároló eszköz az autóba. Hogyan működik a rendszer? A folyamat könnyebb megértéséhez térjünk vissza a vízhálózat hasonlatához. Van egy kút(generátor) ahonnan a szivattyúk vizet vételeznek. Van egy víztározó(akkumulátor) ahova a vizet szivattyúzzák. a víztározót(akkumulátort) pontosan olyan mennyiségű vízzel kell feltölteni amilyen arányban onnan felhasználják. Ha több vizet juttatunk bele akkor kifolyik belőle a felesleg. Akkumulátornál veszélyesebb a dolog mert ha több áramot töltünk bele mint amit felhasznál a rendszer akkor a benne lévő víz-kénsav keverék felforr és tönkremegy. Ha kevesebbet töltünk a tározóba mint amit felhasználnak akkor kifogy. Az akkumulátor lemerül és azt vesszük észre hogy nem indul az autó. Az optimális töltés biztosítása a feszültségszabályozó feladata. 

Hogy működik a rendszer? Beülünk az autóba és beindítjuk a motort. Az első percekben a feszültségszabályzó több áramot enged az akkumulátorba hiszen az indításkor a szint erősen megcsappant. Ezt a lehető legrövidebb idő alatt visszatáplálja a generátor feszültségszabályzó páros. Utána már csak annyit tölt bele amennyi a fogyasztás. Ha bekapcsoljuk a világítást többet ha lekapcsoljuk kevesebbet. Ha az elektromos ablakot lehúzzuk vagy az ülésfűtést bekapcsoljuk akkor megint többet. A rendszer egyensúlyban működik. Mikor leállunk akkor az akkumulátor megint maximálisan feltöltve várja az újabb indítást. Kivéve ha csak és kizárólag rövidebb utakra használjuk az autót. Ez előfordulhat például ha közel van a munkahelyünk vagy az iskola ahova a gyerekért járunk. Napi 4-5 kilométer használat nem elég az akkumulátor indítóáram veszteségének a pótlására. Sokan csodálkoznak ilyenkor hogy egy-két hét alatt lemerül az akkumulátor. Ilyen rövid használat mellett hetente kell tenni egy hosszabb túrát hogy az az akkumulátor teljesen fel tudjon töltődni.

Elméletileg ilyen egyszerű egy autó elektromos rendszere. Egy laikusnak ennél többet nem kell tudni róla. Ma már az autók elektronikával telezsúfolt hálózata komoly kihívás egy szakembernek is. Vannak olyan prémiumautók ahol több mint száz kisebb-nagyobb villanymotor és legalább tíz nagyteljesítményű komputer összehangolt működésének eredménye egy luxusutazás az utastérben. Ha valaki egy kicsivel is többet megértett az elektromosság működéséből már nem írtam hiába.

 Az autóval kapcsolatban még egy dologról szeretnék írni szintén a könnyebb megértés miatt. a légkondicionálóról.

Kevesen tudják hogy a légkondi mekkora óriási teljesítményt igényel. Négy-öt lóerőt használ fel működése közben. egy kisebb teljesítményű autón bekapcsoláskor érezni lehet hogy csökken a teljesítménye, hiányzanak a lóerők. Miért fogyaszt ilyen sokat? Hasonlítsuk össze egy hűtőszekrénnyel. Az sem fogyaszt keveset pedig teljesen hőszigetelt a burkolata. Egy 240 literes hűtőszekrény mélyhűtő nélkül fél lóerőnyi energiát fogyaszt óránként. Ez ugye egy kiválóan hőszigetelt doboz ami mondjuk 30 fokról lehűti a levegőt 5 fokra. egy középkategóriás autó utastere 3-4 EZER liter minden hőszigetelés nélkül sőt erősen hőterhelt üveg és fémburkolattal amit lehűt a légkondi mondjuk 30fokról 20fokra. Mostmár látható hogy miért olyan iszonyúan nagy a teljesítményfelvétel. Vannak olyan autók ahol a gázpedál gyorsulásmérője érzékeli hogy a sofőr hirtelen ad gázt, és olyankor minden lóerőre szükség van ezért a gyorsítás idejére lekapcsolja a légkondicionálót. A 400lóerőt még megsegíti 5-tel hátha annyi hiányzik hogy lerajtolja a piros lámpánál Izompóló Júingot a másik Audiban.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Ugyan nem tartozik szorosan a témához de ejtsünk szót a hőszigetelésről. Hogyan működik?

A legjobb, legolcsóbb hőszigetelő a levegő. az a baj hogy kell vele valamit csinálni hogy jó hőszigetelő legyen. Kamrákra kell osztani. Vagy zegzugos útra kényszeríteni. Hogy néz ki ez szemléletesen?

Képzeljük el hogy ülünk egy szobában öt méterre egy kandallótól. Most gyújtottunk be éppen és várjuk hogy a meleg elérjen hozzánk. Tegyük fel hogy egy óra múlva odaér hozzánk a kandalló melege. Most tegyünk félútra egy üvegfalat és próbáljuk elölről a folyamatot. még két óra múlva sem ér oda a meleg. Most minden méterre tegyünk egy üvegfalat. A kandalló és köztünk öt, egyenként méter szélességű rekesz van. nyugodtan megfagyhatunk mire odaér a kandalló melege. Mi van olyankor ha nem osztjuk üvegfalakkal rekeszekre a szobát hanem egy olyan falat teszünk középre amelyik mindössze öt centi vastag de mikroszkopikus légkamrácskák milliárdjaiból áll? Ennek még nagyobb a hőszigetelő képessége mint az öt kamrára osztott öt méter széles levegőrétegnek. Úgy hívják hogy HUNGAROCELL. Mindenki ismeri a fehér golyócskákból álló könnyű Polifoamot. A legkiválóbb hőszigetelő. 

Hogyan osztjuk zegzugokra a levegőt? Képzeljük el ugyanazt a szobát de most a négy üvegfal ne érjen át teljesen a másik falig hanem az egyiknél baloldalt legyen rövidebb egy méterrel a másiknál jobboldalt. A levegőnek egy labirintusszerű utat kell bejárni és hasonló hosszú idő alatt ér a szoba másik felébe mint a kamrákra osztott esetben.

Hol találkozunk ilyen hőszigeteléssel? Például az összes prémes, vagy gyapjas állatnál. Minden szőtt ruhaféleségnél, takarónál, paplannál. A házaknál ilyen hőszigetelő anyag a kőzetgyapot. Angliában a két fal közé ilyen gyapotot raknak. A kőzetgyapotnál, a ruhánál, a szőrnél a levegőnek zegzugos utat kell bejárni hogy elveszítse a test vagy a lakás hőjét. 

Mik a legrosszabb hőszigetelő anyagok? nyilvánvalóan amiben kevés a légkamra. Az üveg, a kő, a beton. Ezért a lakások hőszigetelés szempontjából leggyengébb része az ablak, és más nyílászárók.

Hogyan lehet fokozni a hőszigetelő képességet? Mindenki ismeri a korszerű blokktéglákat. Ezekben formára préseléskor hatalmas nyílásokat alakítanak ki amik nagy légkamrákra osztják a téglát. Igenám de az ideális az lenne ha maga a tégla anyaga is légbuborékokkal lenne tele. Hogyan érik el? Nagyon egyszerűen. A nedves agyagba fűrészport kevernek és az égetéskor kiég az agyagból apró légkamrákat alkotva. Így a tégla anyaga is hőszigetelő és a nagy légkamrákkal együtt adja a kiváló hőszigetelő képességet.

36 komment

süti beállítások módosítása