Ajoneuvon valot

Ajovalot (headlights):

Ajovaloiksi kutsutaan normaalisti ajossa tien valaisuun käytettäviä valoja, eli siis kauko- ja lähivaloja. Kauko- ja lähivalot voidaan yhdistää samaan valaisimeen käyttämällä hehkulamppua, jossa on kaksi hehkulankaa. Tällöin puhutaan kaksivalojärjestelmästä. Nykyään kauko- ja lähivalot on useammin toteutettu niin, että molemmille valoille on oma polttimonsa. Tällaista ratkaisua taas kutsutaan nelivalojärjestelmäksi. Kaukovalojen umpioon on merkitty referenssiluku, jota käytetään valaistusvoimakkuuden määrittelemiseen. Kaukovalojen referenssilukujen summa ei saa olla yli 75. Tämä vastaa 225 000 kandelan valaistusvoimakkuutta. Referenssiluvun lisäksi umpioon on merkitty valaisintyyppi, sekä hyväksymistunnus.

Xenonvalot:

Yhä useammissa autoissa on nykyään käytössä kaasupurkausvalot, eli nk. xenonvalot. Xenonvalojen etuna on suurempi valoteho ja valkoisempi valon väri kuin perinteisellä halogeenihehkulampuilla. Lisäksi niiden kestoikä on huomattavasti hehkulamppua korkeampi, noin 1500 tuntia, kun se tavallisilla ajovaloilla on n. 100-200 tuntia. Myös tehonkulutus on halogeenilamppuja pienempi. Järjestelmän haittoina ovat kuitenkin kallis hinta ja monimutkaisempi rakenne. Lain mukaan xenonvaloja käyttävissä autoissa tulee olla myös ajovalojen pesurit sekä valojen automaattinen korkeudensäätö. Lisäksi umpioiden tulee olla hyväksytty xenonvaloille, sillä lamput lähettävät huomattavasti suuremman määrän UV-säteilyä kuin perinteiset hehkulamput.

Sumuvalot: 

Sumuvalojen tarkoitus on parantaa auton ja kuljettajan näkyvyyttä huonolla säällä, kuten sumussa ja rankassa vesi- ja lumisateessa. Tavalliset lähi- ja kaukovalot heijastuvat takaisin sumusta kuljettajan näkökentässä ja haittaavat näkyvyyttä. Etusumuvalot asennetaan yleensä ajovalojen alapuolelle. Tällöin niiden valokeila on alempana ja jää paremmin näkökentän ulkopuolelle.

Takasumuvalona toimii kirkas punainen valo.

Ohmin laki ja tehon kaava

Ohmin laki

Ohmin laki kuvaa virran, jännitteen ja resistanssin keskinäistä riippuvuutta. Eli, jos joku muuttuu niin kaikki muuttuu. Sen avulla voidaan selvittää virtapiirin suureita matemaattisesti. Ohmin laki auttaa myös ymmärtämään useita hyvinkin arkipäiväisiä sähkötekniikan ilmiöitä. Ohmin laki kirjoitetaan muotoon U=RI josta saadaan johdettua seuraavat kaavat: I=U/R ja R=U/I.

Muistisäänöt: PUImURI, eli P=UI ja U=RI
                     Muistikolmio, eli sijoitetaan kolmioon esim. U=RI siten, että U kolmion yläosaan ja R • I kolmion alaosaan vierekkäin U:n alapuolelle piirretyn viivan alle.


Sähkötehon kaava

Teho = P
P = UI
U = PI
I = P/U

Sähköteho kuvaa sekunnissa kulutettua tai tuotettua energiamäärää. Sähkötehon tunnus on P ja yksikkö on watti W. Watti on johdettu yksikkö energian yksiköstä joulesta, 1W=1 J/s.

Esimerkkejä joidenkin laitteiden sähkötehoista
Auton ajovalopolttimo = 55W
Parkkipolttimo = 5W
Jarruvalo = 25W
Takalasinlämmitin = 200W
Ydinvoimala/generaattori  = 860MW
Verkkovirtalaturit = 600W


 


T 1.
Laske virtapiirin teho kun jännite on 12V ja virta 22,5 A.

P=?, U=12V, I=22,5A
P=U•I
P=12V•22,5A
P=270W

T. 2
1,1kW sähkömoottori pyörii 200 A virralla, mikä on jännite?

P=1100W, I=200A, U=?
U=P/I
P=1100W : 200A
U=5,5V

T. 3
Virtapiirin virta on 21 A, jännite on 12V, mikä on resistanssi?

I=21A, U=12V, R=?
R=U/I
R= 12V : 21A = 0,57Ω

T. 4
Laturilta mitataan 52 A virta, latausjännite on 14,3 V, mikä on latausvirtapiirin resistanssi ja teho?

R=U/I
R=14,3V : 52A = 0,275Ω

P=U•I
P= 14,3V • 52A = 743,6W

T. 5
Takalasinlämmittimen teho on 240 W, lämmimeltä mitattu jännite on 12 V, mikä on virtapiirin resistanssi?

240W = 12V • X || : 12V
240W : 12V = X

X = 20A

R=U/I
R=12V : 20A
R=0,6Ω


T. 6
Generaattorin maksimiteho on 3kW, virtapiirin resistanssi 3 ohmia, jännite 12V, mikä on virta?

P=UI
3000W = 12V • X || : 12V
3000W : 12V = X
250A = X
A = 250

U = RI
12V = 3Ω • X  || : 3Ω
12V : 3Ω = X
4A = X 

Virtalähteiden rinnan- ja sarjankytkentä

Kaksi 12 voltin jännitelähdettä (akkua) kytketty sarjaan. Mitataan jännite sarjaankytkennästä, tulos 24 V. Kun yhden pariston tai akun jännite on tarvittavaa jännitettä pienempi, voidaan virtalähteen jännitettä lisätä kytkemällä useimpia pareja tai kennoja sarjaan. Sarjaan kytkennässä liitetään virtalähteiden esimerkkiset navat toisiinsa, kuten yllä olevassa kuvassa.

Sarjaankytkennässä virtalähteen kapasiteetit eivät kertaannu. Esimerkiksi kun kytketään kaksi 65Ah sarjaan virtalähteen kokonaiskapasiteetti pysyy 65Ah.

Kuvassa on kytketty kaksi 12 voltin akkua rinnan. Rinnankytkennästä mitataan jännite, jännite on 12V. Virtalähteet kytketään rinnan kytkemällä samanmerkkiset navat toisiinsa.

Rinnankytkettäviä virtalähteitä voi olla kuinka monta tahansa, mutta niiden jännitteiden pitää olla yhtä suuret. Rinnan kytkettäessä kokonaisjännite ei muutu. Jännite pysyy muuttumattomana, mutta kuormitettavuus lisääntyy. Rinnan kytkettäessä esimerkiksi kaksi kapasiteetiltaan 60 ampeeritunnin akkua, jännitelähteen kapasiteetiksi tulee 120Ah