자동차 부속전력

Automobile accessory power
후기 중형 승용차의 에너지 흐름 예: (a) 도시 주행, (b) 고속도로 주행.출처: 미국 에너지부[1]

자동차 부속 전력은 여러 가지 다른 방법으로 이전할 수 있다.그러나, 그것은 항상 궁극적으로 자동차의 내연기관, 배터리 또는 다른 "프라임 무버" 에너지원으로부터 파생된다.하이브리드 및 전기 자동차에 고출력 배터리의 등장으로 기술의 균형이 전기 동력 부속품 방향으로 더욱 이동되고 있다.

엔진은 자신이 생산하는 에너지를 사용 가능한 형태로 변환하기 위한 하나 이상의 장치, 교류 발전기를 통한 전기 연결, 펌프 또는 엔진 시스템의 유압 연결, 압축 공기 및 엔진 진공 등을 가지고 있다. 또는 기계 연결을 통해 엔진을 직접 두드릴 수 있다.현대 자동차는 대부분의 부속품을 전기로 작동시킨다.일반적으로 차량의 총 출력 중 2%만이 부속품에 동력을 공급하는 방향으로 이동했다.[1]전기 및 하이브리드 차량은 구동렬의 비효율성 감소, 특히 엔진 공회전 제거로 인해 부속품에 더 많은 에너지를 사용할 수 있다.

기계적인

일부 자동차 액세서리는 기어나 벨트를 통해 엔진과 직접 연결된다.이것들은 보통 많은 양의 전력을 필요로 한다.새로운 전지형 냉매 압축기가 생산 차량에 사용되기 시작했지만 에어컨 컴프레서는 친숙한 예였습니다.

전기적

초기 자동차는 점화용 마그네토(Magneto)를 사용했는데, 이것은 부속 동력을 제공하지 않았다.

첫 번째 전기 부속품 연결은 DC 발전기에 의해 공급되었다.전압은 엔진 속도에 따라 달라졌고 기술적 한계 때문에 복잡한 기계 장치를 사용하여 이를 조절했다.그렇더라도 공회전 전압은 너무 낮아서 쓸모가 없었다.발전기가 작동하지 않을 때 적절한 전압을 공급하기 위해 납산 배터리를 사용했으며, 더 높은 엔진 속도 또는 더 낮은 전기 부하로 재충전되었다.자동차 셀프 스타터는 이것을 사용하기 위한 초기 엔진 시스템이었다.

이전에 등유 램프나 가스 램프에 의해 제공된 조명은 최초의 일반적인 전기 부속품 중 하나였다.

초기 시스템은 6V를 사용했지만, 적은 전류로 더 큰 전력을 공급했기 때문에 12V가 표준이 되었다.원래의 DC 발전기는 전압 조절기에 의해 제어되는 교류 발전기로 대체되었다.[2]기계적·전기적 특성 때문에 먼저 교류 전류를 생산한 뒤 곧바로 직류로 전환하는 것이 효율적이다.교류발전기의 로터로 송신되는 전류와 그에 따라 자기장의 강도를 조절함으로써 보다 광범위한 엔진 속도 범위에서 안정된 전압을 생산할 수 있다.

시동 시 대부분의 가솔린 동력 차량의 조명 및 점화 시스템은 12V 시스템으로 유지된다.이동식 건설 장비와 중형 트럭을 포함한 디젤 차량은 많은 군용 차량과 마찬가지로 24볼트 전기 시스템을 사용한다.자동차 전기용 42볼트 전기 시스템 표준을 채택하기 위한 연구는 진행 중이지만, 더 높은 전압으로 작동하도록 전체 전기 시스템을 재설계하고 새로운 부품을 제조해야 할 것이다.고전압의 주요 장점은 전기부품을 금속을 적게 사용하여 만들 수 있고, 무게와 비용을 절약하고, 에너지 효율을 개선할 수 있다는 것이다.

전동 윈도우, 전동 시트, 전동 도어 잠금장치와 같은 대부분의 현대식 시스템은 전기적으로 작동된다.전기 구동식 파워 스티어링 시스템이 개발되었으며 수많은 모델에 사용된다.특히 하이브리드 차량이나 전지 차량에는 에어컨을 위한 고효율 전전기 냉매 압축기가 사용되기 시작했다.

담배 라이터 콘센트는 자동차 내부 또는 근처에서 휴대용 12V 장비를 사용하는 사실상의 표준 역할을 한다.

유압

엔진에는 일반적으로 엔진에 의해 기계적으로 구동되는 유압 펌프가 있지만, 전기적으로 구동되는 펌프도 있을 수 있다.

승용차의 경우, 수력발전의 가장 일반적인 용도는 조향장치였다.컨버터블 탑은 유압 장치를 사용하여 올리거나 내릴 수 있다.윈드실드 와이퍼는 때때로 유압식으로 구동되었지만, 이 사용은 1960년대 후반 이후에 대부분 중단되었다.엔진 진공이 거의 없거나 없는 차량에서는 일반적으로 진공 시스템 대신 유압 시스템이 채택된다.

프랑스 회사 시트로엥은 모든 종류의 시스템, 심지어 전력 조절이 가능한 좌석에도 사용되는 고압 유압 장치를 고안했다.

1999–2004 지프 그랜드 체로키에는 SUV의 파워 스티어링 펌프에 의해 구동되는 유압 구동식 라디에이터 팬이 있었다.

헤비 트럭이나 트랙터와 같은 차량에서는 유압 시스템이 훨씬 더 흔하다.유압 램은 덤프트럭 침대, 크레인, 로더, 3점 히치 등의 부속품에 사용된다.

진공 청소기

내연기관에서 일반적으로 사용할 수 있는 동력원은 흡기 매니폴드에서 사용할 수 있는 부분 진공이다.피스톤 엔진은 기본적으로 공기 펌프로 흡입과 부분 다지관 진공을 발생시킨다.

매니폴드 진공은 엔진 부하와 스로틀 위치에 따라 다르며, 자동차는 진공 저장장치나 "진공 캐니스터"를 사용하여 다양한 조건에서 사용 가능한 소스를 제공한다.터보차지 및 슈퍼차지 엔진은 항상 진공을 발생시키지 않으며, 터보차지가 특정 속도 이상으로 회전할 때 흡기 매니폴드가 실제로 가압된다.

체크 밸브를 통해 엔진에 연결된 저장장치와 장치는 엔진이 많은 진공을 발생시킬 때 압력을 감소시키지만 공기가 다시 들어오지는 못하게 한다.진공 캐니스터는 매우 짧은 시간 동안만 진공 액세서리를 작동할 수 있으며, 엔진이 꺼진 후에 공기가 새어 들어온다.

가장 보편적인 진공 동력 액세서리는 파워 브레이크 시스템용 부스터다.진공은 보조에 불과하며 브레이크는 여전히 작동할 수 있어 부스터 진공이 소모될 경우 더 큰 힘이 필요하다.

많은 구형 차량들은 진공으로 구동되는 윈드실드 와이퍼를 사용했다.엔진이 열심히 작동하거나 스로틀이 완전히 개방되었을 때 매니폴드 진공 손실은 대개 연료 펌프의 일부인 진공 부스터 펌프를 사용해야 했다.

자동차 진공 시스템은 1960년대와 1980년대 사이에 사용의 최고조에 달했다.이 기간 동안 엄청나게 다양한 진공 스위치, 지연 밸브, 부속 장치가 만들어졌다.

예를 들어 1967년형 포드 썬더버드는 진공청소기를 사용하여 다음을 수행했다.

이러한 시스템은 진공관이 깨지기 쉽고 누출에 취약하기 때문에 나이가 들수록 신뢰성이 떨어지는 경향이 있다.

공압

공압식(압축식 공기) 시스템은 승용차에서 거의 찾아볼 수 없다.대형 차량은 흔히 에어 브레이크를 사용하며 압력은 다른 시스템을 구동하는 데 사용될 수 있다.윈드실드 와이퍼, 자동 기어 박스 및 기타 일반적인 유압식 또는 진공식 액세서리가 개조되는 경우가 많다.엔진이 차량 후면에 있는 버스의 경우 스로틀 및 클러치에 압축 공기를 사용할 수 있다.

버스 도어는 계단 및 서스펜션뿐만 아니라 일반적으로 공기로 구동되며, 버스가 스스로 내리거나 승객이 승하차할 수 있도록 정류장에서 "크네엘"을 할 수 있다.

참조

  1. ^ 운송 연구 위원회 특수 보고서 286 타이어 및 승용차 연료 경제 그림 3-1, 페이지 63, 보고서 페이지 40
  2. ^ 1960년 플리머스 발리안트에 처음 소개되었다.