المواضيع:
- مقدمة
- مقاييس الأسلاك
- مقاومة محددة للسلك
- توصيل المكونات
- إصلاح الخيط
- فتح المقابس
مقدمة:
السيارات الحديثة مجهزة بالكثير من الإلكترونيات. غالبًا ما تحتوي على العشرات من وحدات التحكم الإلكترونية، كل منها مسؤول عن وظائف محددة.
- حجرة المحرك: وحدة نقدية أوروبية لإلكترونيات المحرك، ناقل حركة أوتوماتيكي، ABS/ESP؛
- الداخلية: وحدة التحكم الإلكترونية للوسائد الهوائية، في الأبواب، تحت المقاعد، في السقف للسقف المنزلق أو الإضاءة، في صندوق السيارة لإلكترونيات قضيب السحب، إلخ.
تتلقى وحدات التحكم الإلكترونية والمحركات هذه طاقتها مباشرة من صندوق المصهر. نظرًا لوجود العديد من أسلاك الطاقة والصمامات، يمكننا غالبًا العثور على صناديق منصهرات متعددة، كما هو الحال في حجرة المحرك ولوحة القيادة وحتى في صندوق سيارات الركاب.
يتم تشغيل أسلاك الطاقة (الإيجابية) من صندوق المصهر إلى مكونات مختلفة، مثل وحدات التحكم الإلكترونية والمحركات. تتلقى وحدات التحكم الإلكترونية المعلومات من أجهزة الاستشعار عبر أسلاك الإشارة.
مثال في الداخل هو مفتاح الباب، الذي يشير إلى 12 أو 0 فولت على التوالي عند الفتح أو الإغلاق. في حجرة المحرك، يمكن لمستشعر درجة حرارة سائل التبريد إرسال إشارة 20 فولت إلى وحدة التحكم الإلكترونية عند درجة حرارة 2,5 درجة مئوية وإشارة 90 فولت عند 0,5 درجة مئوية.
تتحكم وحدة التحكم الإلكترونية بعد ذلك في المشغل، حيث توفر الطاقة لمشغل سلبي (على سبيل المثال، حاقن)، وترسل إشارة جهد إلى مشغل نشط (ملف الإشعال COP)، أو ترسل رسالة رقمية إلى مشغل ذكي (محرك ممسحة). يتم توصيل كل وحدة تحكم إلكترونية ومشغل بنقطة أرضية على جسم السيارة أو هيكلها عبر سلك أرضي واحد أو أكثر.
جميع الأسلاك الإيجابية والأرضية وأسلاك الإشارة والاتصالات بين صناديق المصاهر ووحدات التحكم الإلكترونية وأجهزة الاستشعار والمحركات والنقاط الأرضية تخلق كمية هائلة من الأسلاك. يقوم المصنعون بتشغيل الأسلاك كحزمة واحدة عبر السيارة قدر الإمكان. نحن نسمي هذا تسخير الأسلاك.
في الصورة التالية نرى جزءًا من مجموعة الأسلاك التي تمر عبرها عشرات الأسلاك. يتم لف حزام الأسلاك بشريط لتثبيت الأسلاك معًا. لا تزال الألوان مرئية بين لفات الشريط، لأن الفني يمكنه بسهولة العثور على لون السلك عند البحث عن الأخطاء.
يحتوي طقم الأسلاك على العديد من الفروع: يمتد طقم الأسلاك من حجرة المحرك إلى صندوق السيارة، ولكن أيضًا من الأبواب اليسرى إلى اليمنى، وتحت لوحة القيادة من اليسار إلى اليمين، وتحت المقاعد. تم تصميم حزام الأسلاك بدقة ليناسب السيارة.
يمكن أن يتلف السلك الموجود في مجموعة الأسلاك. إذا تعرض العزل في كثير من الأحيان للتلف بسبب الانحناء المتكرر (على سبيل المثال، على مفصل الباب أو الباب الخلفي) أو إذا احتك السلك بشيء ما، فيمكن إصلاح السلك في معظم الحالات. تتم إزالة الجزء التالف، ويتم لحام قطعة جديدة من الأسلاك بينهما ثم يتم إغلاقها بأنابيب الانكماش الحراري. ومع ذلك، عندما يكون هناك دوائر قصيرة وأسلاك محترقة، تصبح الأمور أكثر تعقيدًا. في هذه الحالة، خاصة بالنسبة للسيارة ذات القيمة الحالية العالية، قد يتم اتخاذ قرار بتركيب مجموعة أسلاك جديدة.
سمك الأسلاك:
نجد العديد من سماكات الأسلاك المختلفة في السيارة. نجد في حجرة المحرك أسلاكًا رفيعة من أجهزة الاستشعار وأسلاكًا سميكة نسبيًا إلى المحركات. في الرسم البياني التالي نرى سلكًا أسود (أرضيًا) على البطارية (A) مقاس 25,0 مم². هذا هو السلك السميك الذي نجده في حجرة المحرك. على المولد (C) نرى سلكًا أسود يبلغ طوله 16,0 مم² على B+. نجد في وحدة التحكم J367 أسلاكًا أرق بكثير تتراوح من 0,35 إلى 0,5 مم².
يعتمد اختيار سمك السلك على الحد الأقصى للتيار وطول السلك بالنسبة إلى المقاومة المحددة للسلك:
- السلك السميك مناسب للتيارات العالية.
- كلما زاد طول السلك، زادت مقاومة السلك. لذلك غالبًا ما تكون الأسلاك الطويلة أكثر سمكًا.
يجب أن يحمل الكابل السالب وB+ الخاص بالمولد تيارًا عاليًا. سيكون للسلك الرفيع مقاومة داخلية عالية جدًا، الأمر الذي قد يتسبب ليس فقط في فقدان الجهد، ولكن أيضًا في زيادة درجة الحرارة. يتدفق تيار صغير عبر الأسلاك إلى وحدة التحكم الإلكترونية.
المقاومة في السلك لها تأثير كبير على انخفاض الجهد. ويلعب التيار دورا رئيسيا في هذا. ولتوضيح ذلك، نورد أدناه حسابين. في كلا المثالين، مقاومة السلك هي 0,1 Ω.
نأخذ سلكًا موجبًا من مصباح بقدرة 21 وات ونحسب التيار عن طريق قسمة الطاقة على جهد المصدر البالغ 12 فولت (قانون الطاقة). اعتمادًا على درجة الحرارة، يبلغ التيار حوالي 1,75 أمبير. نحسب فقدان الجهد عبر السلك باستخدام قانون أوم.
يُسمح بفقدان الجهد بمقدار 0,18 فولت ، حيث يحترق المصباح بجهد (12 - 0,18) 11,82 فولت. للتوضيح، 0,18 هو V3 في قياس V4. وبالتالي فإن المقاومة في هذا السلك منخفضة بما يكفي بحيث لا يكون لها تأثير سلبي على عمل المستهلك.
في المثال التالي نأخذ السلك الموجب من محرك التشغيل. مرة أخرى، مقاومة السلك الموجب هي 0,1 Ω. تيار البداية المقاس هو 90 أمبير.
تؤدي المقاومة الموجودة في السلك إلى انخفاض الجهد بمقدار 9 فولت. عند جهد 12 فولت عند تشغيل محرك بدء التشغيل، سيبقى 3 فولت فقط لتشغيل محرك بدء التشغيل. من الواضح أن هذا قليل جدًا؛ محرك بدء التشغيل لن يتحرك أو يتحرك بصعوبة.
الاستنتاج: المقاومة التي تبلغ 0,1 Ω في سلك موجب لها تأثير ضئيل على المصباح، ولكنها عالية جدًا بالنسبة لمحرك بدء التشغيل بحيث لا يعمل.
المقاومة المحددة للسلك:
كل سلك له مقاومة أومية. تعتمد قيمة المقاومة على:
- المادة؛
- الأبعاد (الطول والقطر)؛
- درجة الحرارة.
توضح الصورة التالية أربعة أسلاك من نفس المادة، حيث يتمتع السلك A بأعلى مقاومة والسلك D له أصغر مقاومة.
- بشكل متناسب، 2L هو ضعف طول l؛
- بشكل متناسب، 2d هو ضعف طول d.
يتمتع السلك القصير السميك بمقاومة أقل من السلك الرفيع الطويل.
يمكن حساب مقاومة السلك بالصيغة التالية:
هنا هو:
- R مقاومة السلك بالأوم [Ω]؛
- ل طول السلك بالأمتار [م]
- ρ (rho) مقاومة السلك بالأوميتر [Ωm]
- أ مساحة مقطع السلك بالمتر المربع [م²]
توضح الصيغة أن مقاومة السلك تزداد بزيادة الطول (l) وتتناقص بزيادة المقطع العرضي (A). يتم التعبير عن المقاومة النوعية للسلك بالأوم متر (Ωm). ولأننا نتعامل مع قيم عددية صغيرة، فإننا نستخدم وحدة أصغر بمقدار 10^6 مرات، وهي مقياس ميكرو أوم (μΩm).
على سبيل المثال:
نحسب مقاومة سلك نحاسي طوله 2 متر ومقطع عرضي 1,25 مم² ومقاومته 0,0175 * 10^-6 أوم.
توصيلات التوصيل:
في السيارة، يتم توصيل الأسلاك بجهاز استشعار أو مشغل أو وحدة تحكم عبر وصلة قابس. من الممكن أيضًا أن يوجد في مكان ما في مجموعة الأسلاك قابس يمكن استخدامه لتوصيل مجموعتين من الأسلاك.
الصورة التالية توضح جزء من المخطط التخطيطي لسيارة فورد فييستا. نرى هنا رمز المكون B31 (مقياس كتلة الهواء) وY34 (صمام الملف اللولبي لمرشح الكربون). مقياس كتلة الهواء عبارة عن مستشعر وصمام الملف اللولبي هو مشغل. كلاهما متصلان بوحدة التحكم في المحرك (أعلى).
على مقياس كتلة الهواء نرى قابسًا ذو 5 سنون (5p) بأربعة مواضع مشغولة: 2 إلى 5.
تم تجهيز صمام الملف اللولبي بقابس ثنائي (2P).
الأرقام الموجودة على القابس في الرسم التخطيطي موضحة بالفعل على القابس نفسه. بهذه الطريقة يمكنك مقارنة ألوان السلك، أو عند استخدام نفس لون السلك في مواضع متعددة، يمكنك تمييز وظائف السلك عن بعضها البعض (زائد، أرضي، إشارة، إلخ).
إصلاح الموضوع:
أثناء إصلاح السلك، قد يلزم الضغط على قابس جديد على السلك. نقوم بذلك باستخدام كماشة عزم دوران الكابل، والتي تسمى أيضًا كماشة العقص. في هذا المثال، يتم تثبيت المقابس المعدنية غير المعزولة على السلك وتثبيتها في كتل الموصل البلاستيكية.
تحتوي كماشة عزم دوران الكابل على آلية يمكن من خلالها ممارسة لحظة كبيرة على مقبض الكابل أو القابس المعدني بأقل قدر من القوة في المقبض. عادةً ما تكون هناك أيضًا آلية تثبيت، بحيث "تنقر" الكماشات عند الضغط عليها وتمسك بمقبض الكابل عند تحرير المقبض. فقط عندما يتم تثبيت الكماشة في موضعها الأقصى، أو عندما يتم تشغيل آلية التحرير، ستقوم الكماشة بتحرير مقبض الكابل مرة أخرى.
تحديد طول السلك وقطع القسم. يرجى ملاحظة أنه تتم إزالة جزء آخر من العزل من الأطراف باستخدام كماشة التقشير.
الصورتان أدناه توضحان كماشة التجريد ونهاية السلك الأخضر:
- اليسار: حدد أولاً الطول الذي تريد تجريد السلك به عن طريق تحريك الجزء الأحمر إلى موضع مختلف. وفي أقصى اليسار، كما هو موضح في الشكل، يبلغ الطول 2 مم. الضغط على كماشة. يتم إغلاق الفكين وتمسك الآلية المعدنية بالعزل. اضغط على الكماشة بالكامل. يتم دفع العزل إلى المسافة المعدلة من السلك؛
- على اليمين: أطلق الكماشة. السلك النحاسي مرئي الآن.
بعد تجريد السلك (يبلغ طول السلك النحاسي 2 مم)، يمكن تثبيت عروات الكابلات (معزولة / غير معزولة) أو المقابس المعدنية عليه. الصور الثلاث أدناه توضح ما يلي:
- اليسار: كماشة عزم دوران الكابل مع قابسين معدنيين (ذكر وأنثى)؛
- الأوسط: يتم النقر على القابس المعدني في مشبك الكابل ويتم إدخال السلك المجرد في الجزء الخلفي من القابس المعدني؛
- على اليمين: الجانب الآخر من كماشة عزم دوران الكابل مع القابس المعدني.
جيد (1)
تحدث أخطاء أحيانًا عند ربط عروات الكابلات. من المهم معرفة المسافة التي يجب قطعها من الكابل الكهربائي وإلى أي مدى يجب دفع السلك داخل مقبض الكابل. فيما يلي خمسة أمثلة توضح الأخطاء الثلاثة الأكثر شيوعًا.
الصورة التالية توضح السلك المثبت بشكل صحيح.
جيد (2)
هذا هو نفس السلك، مرسوم من زاوية مختلفة.
خطأ (1)
لقد تم تجريد العزل بعيدًا جدًا. يبرز السلك النحاسي ويمكن أن يحدث قصر في بعض علب التوصيل بعد ثني الأطراف.
خطأ (2)
لا يتم ضغط كل الأسلاك النحاسية في مقبض الكابل. عند ثني السلك البارز، يمكن أن يؤدي إلى قصر دائرة سلك آخر في القابس، أو على جسم السيارة.
الخطأ 3:
تم تجريد المادة العازلة بشكل قصير جدًا وتم ضغطها في الجزء الداخلي من مقبض الكابل. ونظرًا لأن هذا الجزء أكثر سمكًا من السلك النحاسي، فإن عروة الكابل ليست مغلقة تمامًا. والنتيجة المحتملة لذلك هي ضعف الاتصال بين السلك النحاسي وعروة الكابل.
بعد الضغط على القابسين المعدنيين الموجودين على السلك، يمكن تثبيتهما داخل كتل الموصل البلاستيكية.
من الممكن أن يكون السلك قد تم النقر عليه عن طريق الخطأ في الموضع الخاطئ. باستخدام مفك البراغي أو أداة سحب القابس، يمكنك ثني الشوكة الموجودة على القابس بعناية وسحب السلك من القابس. وبطبيعة الحال، يجب ثني القضيب لأعلى مرة أخرى، وإلا فلن يستقر القابس في مكانه بعد الآن.
فتح المقابس:
قد يكون من الضروري إزالة السلك من القابس. ولذلك يجب تفكيك الموصل المعدني المثبت في نهاية السلك من غلاف القابس البلاستيكي. وهذا يتطلب أداة؛ ما يسمى مجتذب المكونات. يتيح لك ذلك ثني الأشواك الموجودة على الموصل المعدني الموجود في القابس، بحيث يمكن سحب السلك من القابس. للقيام بذلك، يجب عليك أولاً إزالة القفل الموجود في القابس؛ في الصورة، يمكن التعرف على القفل من خلال الجزء البلاستيكي الأرجواني، الموجود في منتصف القابس. يمنع القفل سحب السلك من القابس، على الرغم من أن الموصل مفتوح باستخدام الأداة. يُظهر الرسم المتحرك عملية فتح وإزالة السلك من قابس ذي أربعة أسنان مستخدم في سيارة أودي.
