Tuulilasi

42 Voltin sähköt henkilöautossa

42 Voltin sähköt henkilöautossa

Tapio Ketonen

Kysymys:

“Autoissa on nykyisin paljon sähköä kuluttavaa elektroniikkaa ja sen osuus kasvaa edelleen. Sähköinen kaasupoljin, ABS-jarrut ja ohjaustehostin kuuluvat jo henkilöauton varusteisiin. Perinteinen venttiilikoneisto muuttunee sekin ajan myötä sähkömagneettisesti ohjatuksi. Sähkömekaaniset jarrut ja sähköinen ohjaus ovat myös kehitteillä. Suurimmat auto- ja komponenttivalmistajat ovat yhteisvoimin miettineet ratkaisua lisääntyvään sähkötehon tarpeeseen. Tulevaisuudessa auton sähköjärjestelmän latausjännite nostetaan 42 volttiin nykyisen 14 voltin sijaan.

Tuttu 14 voltin latausjännite ei ainakaan toistaiseksi katoa autosta. Yleisesti käytetyn 42 voltin sähköjärjestelmä termin sijaan pitäisikin oikeastaan puhua kaksijännitesähköjärjestelmästä. Siinä on perinteisen 12 voltin akun lisäksi 36 voltin pääakku. Järjestelmään kuuluu myös signaali ja tehojakaja sekä toiminnan ohjausyksikkö, joiden tehtävänä on muun muassa säätää generaattorin kuormitusta ja huolehtia akun riittävästä varaustilasta. Pelkästään 42 voltin latausjännitettä käyttävä järjestelmä on huomattavasti monimutkaisempi asia. Sen myötä jouduttaisiin kaikki auton sähköjärjestelmän osat uusimaan. Tästä aiheutuisi suuria paineita eri komponentteja – kuten ajovalopolttimoita – valmistaville alihankkijoille. Tällä hetkellä kaksijännitejärjestelmää pidetäänkin todennäköisimpinä vaihtoehtona myös pidemmällä aikavälillä.

Siirtyminen 42 volttiin ei suinkaan tapahdu kertarysäyksellä; nykyistäkin järjestelmää voidaan vielä kehittää. Latausjännitteen kolminkertaistaminen on kuitenkin edessä ennemmin tai myöhemmin. Alkuvaiheessa uudet komponentit maksavat paljon, joten niitä käytetään kalliimmissa autoissa. "

Näin vuonna 2000.

Mihin tämä 42 volttia kaatui tai hävisi, kun siitä ei ole lupailuista huolimatta mitään kuulunut?

Näytä vastaus

Vastaus:

Kaipa se kaatui siihen, että se ei kuitenkaan tuonut riittävästi etuja. Myös hehkulamppujen kestövyys oli ongelma. Varsinkin pienten lampppujen hehkulangan olisi tuolla jännitteellä pitänyt olla niin ohut, että sen kestävyys auton tärinässä olisi ollut heikko. Tuolloin puhuttiin 42 V järjestelmästä. Itse asiassa olisi pitänyt puhua 36 V järjestelmästä, koska se olisi ollut akun nimellisjännite.

Jännitteen korottaminen ei kuitenkaan ole unohtunut. Nyt tekee tuloaan 48 voltin järjestelmä, ja aivan kuten takavuosina, nytkin motiivina on tarve siirtää enemmän tehoa ohuemmilla johtimilla.

Samoihin aikoihin puhuttiin paljon myös vauhtipyörään asennettavasta käynnistingeneraattorista. Nimityksiä oli monta, ainakin Dynastart ja ISG tulivat ensiksi mieleen, Nämäkään eivät ole yleistyneet. Käyännössä suurin este lienee ollut laitteen vaatima lisäpituus, poikittain keulalle asennettu moottori ja vaihteisto eivät kaipaa edes ohutta välipätkää tuomaan lisäpituutta.

Tuo 48 volttia on nyt suoraan 12 voltin akun nelinkertainen jännite, ja latausjännitteen pitää tuolloin olla 56 volttia, jotta lyijyakku latautuu. Tuo jännite jää sopivasti alle 60 voltista. Se on raja, jonka yläpuolella asentajilta vaaditaan erityisammattipätevyyttä.

Autoihin on tässäkin järjestelmässä tulossa kaksi sähköjärjestelmää, 12 voltilla käytetään valoja, viihde-elektroniikkaa ja muita perinteisiä kohteita. Sähkö siihen saadaan tasavirte- eli DC/DC-muuntimella 48 voltin järjestelmästä.

Täysi 48 voltin (tai siis 56 volvtin) jännite on tarpeen, kun käytetään enemmän tehoa vaativia laitteita, kuten ilmastoinnin kompressori sekä ohjaus- ja jarrutehostimet. Näissä saadaan sama teho neljänneksellä siitä virranvoimakkuudesta, joka 12 V järjestelmässä tarvitaan. Se merkitsee, että tullaan toimeen paljon ohuemmilla kaapeleilla. Myös johtimien vastuksen aiheuttamat lämpöhäviöt vähenevät.

Korkeampi jännite mahdollistaa myös uusia sähköisiä toimintoja kuten vaikkapa sähköinen venttiilien käyttö tai lisäpotkua antava hybridijärjestelmä. Niinpä nyt näyttäisi siltä, että autonvalmistajat ovat valmiita ottamaan uuden jännitetason käyttöön . Sen yleistyminen vie vuosikausia, Muistetaanpa vain, että siirtyminen kuudesta 12 volttiin kesti kymmeniä vuosia. Esimerkiksi Volkswagen luopui 6-volttisesta sähköjärjestelmästä vasta vuoden 1968 malleissaan. Vielä 60-luvulla kuorma-autoissa käytettiin 12 voltin sähkölaitteita, jos kohta siirtyminen 24 volttiin oli jo käynnistynyt..

Julkaistu: 17.12.2014

Kysy ja asiantuntijamme vastaavat

Kirjoitathan kysymyksesi riittävän yksityiskohtaisesti, jotta voimme antaa mahdollisimman tarkan vastauksen. Valitsemme parhaat kysymykset ja julkaisemme ne. Nimeäsi ja yhteystietojasi ei julkaista.