Введение
Мощность в автомобилях]
Мощность, используемая автомобильными аксессуарами, может передаваться различными способами. Однако она всегда в конечном итоге поступает от двигателя внутреннего сгорания автомобиля, аккумулятора или другого основного источника энергии. Развитие мощных аккумуляторов в гибридных и полностью электрических транспортных средствах еще больше смещает баланс технологий в сторону аксессуаров, работающих от электричества. Двигатель имеет одно или несколько устройств для преобразования производимой им энергии в полезную форму: электрическое подключение через генератор, гидравлические соединения от насоса или системы двигателя, сжатый воздух и вакуум двигателя; либо двигатель может быть подключен напрямую через механическое соединение. В современных автомобилях большинство аксессуаров питаются от электричества. Обычно на питание аксессуаров приходится всего около 2% от общей выходной мощности автомобиля. Электрические и гибридные транспортные средства могут использовать большую долю энергии для аксессуаров благодаря снижению потерь в трансмиссии, особенно за счет устранения работы двигателя на холостом ходу.
Automobile accessory power can be transferred by several different means. However, it is always ultimately derived from the automobile's internal combustion engine, battery, or other "prime mover" source of energy. The advent of high powered batteries in hybrid and all electrical vehicles is shifting the balance of technologies even further in the direction of electrically powered accessories. An engine has one or more devices for converting energy it produces into a usable form, electricity connection through the alternator, hydraulic connections from a pump or engine system, compressed air, and engine vacuum; or the engine may be directly tapped through a mechanical connection. Modern vehicles run most accessories on electrical power. Typically, only 2% of a vehicle's total power output has gone towards powering accessories. Electrical and hybrid vehicles may use a larger proportion of energy for accessories, due to reduced inefficiencies in the drive train, especially the elimination of engine idling.
Механические
Некоторые автомобильные аксессуары подключаются непосредственно к двигателю через шестерни или ремни. Как правило, для их работы требуется значительное количество энергии. Компрессор кондиционера долгое время был типичным примером, хотя в современных серийных автомобилях всё чаще начинают использоваться полностью электрические компрессоры хладагента.
Электрические
Ранние автомобили использовали магнито для зажигания, которое не обеспечивало дополнительной мощности. Первое подключение электрического оборудования было реализовано с помощью генератора постоянного тока. Напряжение изменялось в зависимости от скорости вращения двигателя, и из-за технологических ограничений для его регулирования использовались сложные механические устройства. Тем не менее, напряжение на холостом ходу было слишком низким для практического применения. Свинцово-кислотный аккумулятор использовался для обеспечения необходимого напряжения, когда генератор не справлялся, и перезаряжался при более высоких оборотах двигателя или меньшей электрической нагрузке. Автоматический стартер был одной из первых систем двигателя, использующих эту схему. Освещение, которое ранее обеспечивалось керосиновыми или газовыми лампами, стало одним из первых распространенных электрических аксессуаров. Ранние системы работали от 6 вольт, но 12 вольт стали стандартом, поскольку обеспечивали большую мощность при меньшем токе. Изначальный генератор постоянного тока был заменен генератором переменного тока, управляемым регулятором напряжения. Благодаря механическим и электрическим свойствам, более эффективно сначала вырабатывать переменный ток, а затем немедленно преобразовывать его в постоянный. Регулируя ток, подаваемый на ротор генератора и, следовательно, силу магнитного поля, можно поддерживать стабильное напряжение в более широком диапазоне скоростей двигателя. Системы запуска, освещения и зажигания большинства бензиновых автомобилей по-прежнему работают от 12-вольтовой сети. Дизельные транспортные средства, включая мобильную строительную технику и тяжелые грузовики, используют 24-вольтные электрические системы, как и многие военные автомобили. Ведутся исследования по внедрению 42-вольтового стандарта для автомобильной электротехники, но для работы с более высоким напряжением потребуется перепроектировать всю электрическую систему и изготовить новые компоненты. Основное преимущество более высокого напряжения заключается в том, что электрические компоненты можно изготавливать с меньшим количеством металла, что позволяет снизить вес и стоимость, а также повысить энергоэффективность. В связи с этим была внедрена 48-вольтовая электрическая система. Большинство современных систем, таких как электростеклоподъемники, электропривод сидений и электропривод замков дверей, работают от электричества. Разработаны и используются во многих моделях системы электроусилителя руля. Высокоэффективные электрические компрессоры для кондиционирования воздуха начинают применяться, особенно в гибридных или полностью электрических автомобилях. Розетка прикуривателя фактически является стандартом для подключения портативного 12-вольтового оборудования в автомобиле или рядом с ним.
Гидравлическая
Двигатель обычно оснащен гидравлическим насосом, приводимым в действие механически от двигателя, но также могут использоваться насосы с электрическим приводом. В легковых автомобилях наиболее распространенным применением гидравлической энергии является система рулевого управления. Гидравлика может использоваться для подъема и опускания мягких верхов кабриолетов. Стеклоочистители иногда приводились в действие гидравлически, хотя эта практика в основном прекратилась после конца 1960-х годов. На транспортных средствах с недостаточным или отсутствующим разрежением в двигателе, гидравлические системы обычно используются вместо вакуумных. Французская компания Citroën разработала гидравлическую систему высокого давления для автомобилей, которая применялась для различных систем, включая регулируемые сиденья. Jeep Grand Cherokee 1999–2004 годов выпуска был оснащен радиаторным вентилятором с гидравлическим приводом, работающим от насоса гидроусилителя руля внедорожника. Гидравлические системы гораздо более распространены на такой технике, как тяжелые грузовики и тракторы. Гидравлические цилиндры используются для приводов кузовов самосвалов, кранов, погрузчиков и трехточечных навесных устройств.
Пневматические
Пневматические (сжатый воздух) системы редко встречаются в легковых автомобилях. В более крупных транспортных средствах часто используются пневматические тормоза, а давление может применяться для привода других систем. Часто адаптируются стеклоочистители, автоматические коробки передач и другие распространенные аксессуары, обычно работающие от гидравлики или вакуума. На автобусах, где двигатель часто расположен сзади, сжатый воздух может использоваться для управления дроссельной заслонкой и сцеплением. Двери автобуса, как правило, приводятся в действие сжатым воздухом, равно как и ступени и подвеска, что позволяет автобусу опускаться или "приседать" на остановках для облегчения посадки и высадки пассажиров.