Μαθήματα:
- Εισαγωγή
- Μετρητές καλωδίων
- Ειδική αντίσταση του σύρματος
- Συνδέσεις βύσματος
- Επισκευή νήματος
- Ξεκλειδώστε τα βύσματα
Εισαγωγή:
Τα σύγχρονα οχήματα είναι εξοπλισμένα με πολλά ηλεκτρονικά. Συχνά περιέχουν δεκάδες ECU, το καθένα υπεύθυνο για συγκεκριμένες λειτουργίες.
- Χώρος κινητήρα: ECU για τα ηλεκτρονικά του κινητήρα, αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων, ABS/ESP.
- Εσωτερικό: ECU για τους αερόσακους, στις πόρτες, κάτω από τα καθίσματα, στην οροφή για τη συρόμενη οροφή ή τον φωτισμό, στο πορτμπαγκάζ για τα ηλεκτρονικά της ράβδου ρυμούλκησης κ.λπ.
Αυτά τα ECU και οι ενεργοποιητές λαμβάνουν την ισχύ τους απευθείας από το κιβώτιο ασφαλειών. Δεδομένου ότι υπάρχουν πολλά καλώδια τροφοδοσίας και ασφάλειες, μπορούμε συχνά να βρούμε πολλά κιβώτια ασφαλειών, όπως στο χώρο του κινητήρα, στο ταμπλό, ακόμη και στο πορτμπαγκάζ των επιβατικών αυτοκινήτων.
Τα καλώδια τροφοδοσίας (θετικά) τρέχουν από το κιβώτιο ασφαλειών σε διάφορα εξαρτήματα, όπως ECU και ενεργοποιητές. Οι ECU λαμβάνουν πληροφορίες από αισθητήρες μέσω καλωδίων σήματος.
Ένα παράδειγμα στο εσωτερικό είναι ο διακόπτης της πόρτας, ο οποίος δείχνει 12 ή 0 βολτ αντίστοιχα όταν είναι ανοιχτό ή κλειστό. Στο χώρο του κινητήρα, ο αισθητήρας θερμοκρασίας ψυκτικού μπορεί να στείλει ένα σήμα 20 volt στην ECU σε θερμοκρασία 2,5 βαθμών Κελσίου και ένα σήμα 90 volt στους 0,5 βαθμούς Κελσίου.
Στη συνέχεια, η ECU ελέγχει τον ενεργοποιητή, τροφοδοτώντας έναν παθητικό ενεργοποιητή (π.χ. έναν εγχυτήρα), στέλνοντας ένα σήμα τάσης σε έναν ενεργό ενεργοποιητή (πηνίο ανάφλεξης COP) ή στέλνοντας ένα ψηφιακό μήνυμα σε έναν έξυπνο ενεργοποιητή (μοτέρ υαλοκαθαριστήρα). Κάθε ECU και ενεργοποιητής συνδέονται σε ένα σημείο γείωσης στο αμάξωμα ή στο πλαίσιο του οχήματος μέσω ενός ή περισσότερων καλωδίων γείωσης.
Όλα τα καλώδια θετικής, γείωσης, σήματος και επικοινωνίας μεταξύ των κιβωτίων ασφαλειών, των ECU, των αισθητήρων, των ενεργοποιητών και των σημείων γείωσης δημιουργούν μια τεράστια ποσότητα καλωδίωσης. Οι κατασκευαστές περνούν την καλωδίωση ως μία δέσμη μέσω του οχήματος όσο το δυνατόν περισσότερο. Αυτό το ονομάζουμε πλεξούδα καλωδίωσης.
Στην επόμενη εικόνα βλέπουμε μέρος της πλεξούδας καλωδίωσης με δεκάδες καλώδια να περνούν μέσα από αυτήν. Η πλεξούδα καλωδίωσης είναι τυλιγμένη με ταινία για να συγκρατεί την καλωδίωση. Τα χρώματα εξακολουθούν να είναι ορατά ανάμεσα στις στροφές της ταινίας, επειδή ένας τεχνικός μπορεί εύκολα να βρει το χρώμα του σύρματος όταν ψάχνει για σφάλματα.
Μια πλεξούδα καλωδίωσης έχει πολλούς κλάδους: η πλεξούδα καλωδίωσης τρέχει από το χώρο του κινητήρα μέχρι το πορτμπαγκάζ, αλλά και από την αριστερή προς τη δεξιά πόρτες, κάτω από το ταμπλό από αριστερά προς τα δεξιά και κάτω από τα καθίσματα. Η πλεξούδα καλωδίωσης είναι κατασκευασμένη ακριβώς για να ταιριάζει στο όχημα.
Ένα καλώδιο σε μια πλεξούδα καλωδίωσης μπορεί να καταστραφεί. Εάν η μόνωση έχει υποστεί συχνά ζημιά από επαναλαμβανόμενες κάμψεις (για παράδειγμα, σε έναν μεντεσέ πόρτας ή στην πόρτα του χώρου αποσκευών) ή εάν το καλώδιο έχει τρίψει πάνω σε κάτι, το καλώδιο μπορεί στις περισσότερες περιπτώσεις να επισκευαστεί. Το κατεστραμμένο τμήμα αφαιρείται και ένα νέο κομμάτι σύρματος συγκολλάται ενδιάμεσα και στη συνέχεια σφραγίζεται με θερμοσυστελλόμενο σωλήνα. Ωστόσο, όταν υπάρχουν βραχυκυκλώματα και καμένα καλώδια, τα πράγματα γίνονται πιο περίπλοκα. Σε αυτήν την περίπτωση, ειδικά για ένα αυτοκίνητο με υψηλή τιμή ρεύματος, μπορεί να αποφασιστεί η εγκατάσταση μιας νέας πλεξούδας καλωδίωσης.
Πάχη καλωδίων:
Βρίσκουμε πολλά διαφορετικά πάχη καλωδίων στο αυτοκίνητο. Στο χώρο του κινητήρα βρίσκουμε λεπτά καλώδια από αισθητήρες και σχετικά χοντρά καλώδια μέχρι ενεργοποιητές. Στο παρακάτω διάγραμμα βλέπουμε ένα μαύρο καλώδιο (γείωσης) στην μπαταρία (A) 25,0 mm². Αυτό είναι το πιο χοντρό σύρμα που βρίσκουμε στο χώρο του κινητήρα. Στον εναλλάκτη (C) βλέπουμε ένα μαύρο καλώδιο 16,0 mm² στο B+. Στη μονάδα ελέγχου J367 βρίσκουμε αρκετά λεπτότερα καλώδια από 0,35 έως 0,5 mm².
Η επιλογή του πάχους του σύρματος έχει να κάνει με το μέγιστο ρεύμα και το μήκος του σύρματος σε σχέση με την ειδική αντίσταση του σύρματος:
- Ένα χοντρό σύρμα είναι κατάλληλο για υψηλότερα ρεύματα.
- Όσο μακρύτερο είναι το καλώδιο, τόσο μεγαλύτερη γίνεται η αντίσταση του σύρματος. Ως εκ τούτου, τα μακριά σύρματα γίνονται συχνά πιο χοντρά.
Ένα αρνητικό και καλώδιο Β+ του εναλλάκτη πρέπει να φέρει υψηλό ρεύμα. Ένα λεπτό σύρμα θα είχε πολύ υψηλή εσωτερική αντίσταση, η οποία θα προκαλούσε όχι μόνο απώλεια τάσης, αλλά και αύξηση της θερμοκρασίας. Ένα μικρό ρεύμα ρέει μέσα από τα καλώδια στην ECU.
Η αντίσταση στο καλώδιο έχει μεγάλη επίδραση στην πτώση τάσης. Το ρεύμα παίζει σημαντικό ρόλο σε αυτό. Για να γίνει αυτό σαφές, δίνονται δύο υπολογισμοί παρακάτω. Και στα δύο παραδείγματα η αντίσταση του σύρματος είναι 0,1 Ω.
Παίρνουμε ένα θετικό καλώδιο από μια λάμπα 21 Watt και υπολογίζουμε το ρεύμα διαιρώντας την ισχύ με την τάση της πηγής των 12 βολτ (ο νόμος ισχύος). Ανάλογα με τη θερμοκρασία, το ρεύμα είναι περίπου 1,75 A. Υπολογίζουμε την απώλεια τάσης σε ένα καλώδιο χρησιμοποιώντας το νόμο του Ohm.
Η απώλεια τάσης 0,18 βολτ είναι επιτρεπτή, αφού η λάμπα καίει με τάση (12 - 0,18) 11,82 βολτ. Για να είμαστε σαφείς, το 0,18 είναι το V3 στη μέτρηση V4. Η αντίσταση σε αυτό το καλώδιο είναι επομένως αρκετά χαμηλή ώστε να μην έχει αρνητική επίδραση στη λειτουργία του καταναλωτή.
Στο επόμενο παράδειγμα παίρνουμε το θετικό καλώδιο από τη μίζα. Και πάλι, η αντίσταση του θετικού σύρματος είναι 0,1 Ω. Το μετρούμενο ρεύμα εκκίνησης είναι 90 αμπέρ.
Η αντίσταση στο καλώδιο προκαλεί πτώση τάσης 9 βολτ. Σε τάση 12 βολτ όταν η μίζα είναι ενεργοποιημένη, θα απομένουν μόνο 3 βολτ για τη λειτουργία της μίζας. Αυτό είναι προφανώς πολύ λίγο. ο κινητήρας της μίζας δεν κινείται ή δεν κινείται σχεδόν καθόλου.
Συμπέρασμα: μια αντίσταση 0,1 Ω σε ένα θετικό καλώδιο έχει μικρή επίδραση σε μια λάμπα, αλλά είναι τόσο υψηλή για έναν κινητήρα εκκίνησης που δεν λειτουργεί πλέον.
Ειδική αντίσταση του σύρματος:
Κάθε καλώδιο έχει μια ωμική αντίσταση. Η τιμή αντίστασης εξαρτάται από:
- το υλικό;
- οι διαστάσεις (μήκος και διάμετρος).
- θερμοκρασία.
Η παρακάτω εικόνα δείχνει τέσσερα σύρματα από το ίδιο υλικό, εκ των οποίων το καλώδιο Α έχει την υψηλότερη αντίσταση και το σύρμα D τη μικρότερη αντίσταση.
- Αναλογικά, το 2L είναι διπλάσιο από το l.
- Αναλογικά, το 2d είναι διπλάσιο από το d.
Ένα παχύ, κοντό σύρμα έχει μικρότερη αντίσταση από ένα λεπτό, μακρύ σύρμα.
Η αντίσταση ενός σύρματος μπορεί να υπολογιστεί με τον ακόλουθο τύπο:
Εδώ είναι:
- R την αντίσταση του σύρματος σε ohms [Ω].
- l το μήκος του σύρματος σε μέτρα [m]
- ρ (rho) η ειδική αντίσταση του σύρματος σε ωμόμετρο [Ωm]
- A το εμβαδόν διατομής του σύρματος σε τετραγωνικά μέτρα [m²]
Ο τύπος δείχνει ότι η αντίσταση του σύρματος αυξάνεται με την αύξηση του μήκους (l) και μειώνεται με την αύξηση της διατομής (Α). Η ειδική αντίσταση ενός σύρματος εκφράζεται σε ωμ μέτρα (Ωm). Επειδή έχουμε να κάνουμε με μικρές αριθμητικές τιμές, χρησιμοποιούμε 10^6 φορές μικρότερη μονάδα, δηλαδή μικρο-ωμόμετρο (μΩm).
Παράδειγμα:
Υπολογίζουμε την αντίσταση ενός χάλκινου σύρματος με μήκος 2 μέτρα και διατομή 1,25 mm² και ειδική ειδική αντίσταση 0,0175 * 10^-6 Ωm.
Συνδέσεις βυσμάτων:
Στο αυτοκίνητο, τα καλώδια συνδέονται με έναν αισθητήρα, έναν ενεργοποιητή ή μια μονάδα ελέγχου μέσω μιας σύνδεσης βύσματος. Είναι επίσης πιθανό κάπου σε μια πλεξούδα καλωδίωσης να υπάρχει ένα βύσμα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη σύνδεση δύο καλωδίων.
Η παρακάτω εικόνα δείχνει μέρος ενός σχηματικού ενός Ford Fiesta. Εδώ βλέπουμε τον κωδικό εξαρτήματος B31 (μετρητής μάζας αέρα) και Y34 (ηλεκτρονική βαλβίδα φίλτρου άνθρακα). Ο μετρητής μάζας αέρα είναι ένας αισθητήρας και η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα είναι ένας ενεργοποιητής. Και οι δύο συνδέονται με τη μονάδα ελέγχου κινητήρα (πάνω).
Στον μετρητή μάζας αέρα βλέπουμε ένα βύσμα 5 ακίδων (5p) με τέσσερις κατειλημμένες θέσεις: 2 έως 5.
Η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα είναι εξοπλισμένη με βύσμα δύο ακίδων (2P).
Οι αριθμοί στο βύσμα στο διάγραμμα απεικονίζονται στην πραγματικότητα στο ίδιο το βύσμα. Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να συγκρίνετε τα χρώματα των καλωδίων ή όταν χρησιμοποιείται το ίδιο χρώμα καλωδίων σε πολλές θέσεις, να διακρίνετε τις λειτουργίες καλωδίων μεταξύ τους (συν, γείωση, σήμα κ.λπ.).
Επισκευή Draad:
Κατά τη διάρκεια μιας επισκευής καλωδίων, μπορεί να χρειαστεί να πιέσετε ένα νέο βύσμα στο καλώδιο. Αυτό το κάνουμε με πένσες στρέψης καλωδίου, που ονομάζονται και πένσες πτύχωσης. Σε αυτό το παράδειγμα, μη μονωμένα μεταλλικά βύσματα πιέζονται πάνω στο σύρμα και κουμπώνονται σε πλαστικά μπλοκ συνδέσμων.
Η πένσα ροπής καλωδίου περιέχει έναν μηχανισμό με τον οποίο μπορεί να ασκηθεί μεγάλη ροπή στο ωτίο του καλωδίου ή στο μεταλλικό βύσμα με ελάχιστη δύναμη στη λαβή. Συνήθως υπάρχει και μηχανισμός συγκράτησης, ώστε η πένσα να «κουμπώνει» όταν πιέζεται και να συγκρατεί το ωτίο του καλωδίου κατά την απελευθέρωση της λαβής. Μόνο όταν οι πένσες έχουν στερεωθεί στην ακραία θέση τους ή όταν ενεργοποιηθεί ο μηχανισμός απελευθέρωσης, η πένσα θα απελευθερώσει ξανά το ωτίο του καλωδίου.
Προσδιορίστε το μήκος του σύρματος και κόψτε ένα τμήμα. Σημειώστε ότι ένα άλλο τμήμα μόνωσης αφαιρείται από τα άκρα με την πένσα απογύμνωσης.
Οι δύο παρακάτω εικόνες δείχνουν την πένσα απογύμνωσης και το άκρο του πράσινου σύρματος:
- αριστερά: πρώτα καθορίστε το μήκος στο οποίο θέλετε να αφαιρέσετε το καλώδιο μετακινώντας το κόκκινο μέρος σε διαφορετική θέση. Αριστερά, όπως φαίνεται στο σχήμα, το μήκος είναι 2 mm. Πιέστε την πένσα. Οι σιαγόνες κλείνουν και ο μεταλλικός μηχανισμός πιάνει τη μόνωση. Πιέστε τελείως την πένσα. Η μόνωση ωθείται στην ρυθμισμένη απόσταση από το σύρμα.
- δεξιά: αφήστε την πένσα. Το χάλκινο σύρμα είναι πλέον ορατό.
Μετά την απογύμνωση του σύρματος (το χάλκινο σύρμα έχει μήκος 2 mm), μπορείτε να τσιμπήσετε πάνω του ωτίδες καλωδίων (μονωμένα / μη μονωμένα) ή μεταλλικά βύσματα. Οι τρεις παρακάτω εικόνες δείχνουν τα εξής:
- Αριστερά: μια πένσα ροπής καλωδίου με δύο μεταλλικά βύσματα (αρσενικό και θηλυκό).
- Μέση: το μεταλλικό βύσμα κουμπώνεται στον σφιγκτήρα του καλωδίου και το απογυμνωμένο σύρμα εισάγεται στο πίσω μέρος του μεταλλικού βύσματος.
- Δεξιά: η άλλη πλευρά της πένσας ροπής του καλωδίου με το μεταλλικό βύσμα.
Καλό (1)
Μερικές φορές γίνονται λάθη κατά το σφίξιμο των ωτίδων καλωδίων. Είναι σημαντικό να γνωρίζετε πόσο μακριά να απογυμνώσετε το ηλεκτρικό καλώδιο και πόσο μακριά πρέπει να σπρώξετε το καλώδιο μέσα στην ωτίδα του καλωδίου. Ακολουθούν πέντε παραδείγματα που δείχνουν τα τρία πιο συνηθισμένα λάθη.
Η παρακάτω εικόνα δείχνει ένα σωστά τοποθετημένο καλώδιο.
Καλό (2)
Αυτό είναι το ίδιο καλώδιο, τραβηγμένο από διαφορετική γωνία.
Σφάλμα (1)
Η μόνωση έχει αφαιρεθεί πάρα πολύ. Το χάλκινο σύρμα προεξέχει και μπορεί να βραχυκυκλώσει σε ορισμένα περιβλήματα βυσμάτων μετά την κάμψη των άκρων.
Σφάλμα (2)
Δεν συμπιέζεται όλο το χάλκινο σύρμα στο ωτίο καλωδίου. Όταν λυγίσει, το προεξέχον καλώδιο μπορεί να βραχυκυκλώσει ένα άλλο καλώδιο στο βύσμα ή στο σώμα του οχήματος.
Λάθος 3:
Η μόνωση έχει απογυμνωθεί πολύ κοντά και έχει τσιμπήσει στο εσωτερικό μέρος της ωτίδας του καλωδίου. Επειδή αυτό το τμήμα είναι παχύτερο από το χάλκινο σύρμα, η ωτίδα του καλωδίου δεν είναι τελείως κλειστή. Η πιθανή συνέπεια αυτού είναι η κακή επαφή μεταξύ του χάλκινου σύρματος και της ωτίδας του καλωδίου.
Αφού πιέσετε τα δύο μεταλλικά βύσματα στο σύρμα, μπορείτε να τα κουμπώσετε στα πλαστικά μπλοκ σύνδεσης.
Είναι πιθανό το σύρμα να έχει πατηθεί κατά λάθος σε λάθος θέση. Χρησιμοποιώντας ένα κατσαβίδι υποδοχής ή ένα εξολκέα βύσματος, μπορείτε να λυγίσετε προσεκτικά τη ράβδο στο βύσμα και να τραβήξετε το καλώδιο από το βύσμα. Φυσικά, η ράβδος πρέπει να λυγίσει ξανά προς τα πάνω, διαφορετικά το βύσμα δεν θα κουμπώσει πλέον στη θέση του.
Ξεκλειδώστε τα βύσματα:
Μπορεί να χρειαστεί να αφαιρέσετε ένα καλώδιο από ένα βύσμα. Ο μεταλλικός σύνδεσμος που έχει τσιμπήσει στο άκρο του σύρματος πρέπει επομένως να αποσυναρμολογηθεί από το πλαστικό περίβλημα του βύσματος. Αυτό απαιτεί ένα εργαλείο. ένας λεγόμενος εξολκέας βύσματος. Αυτό σας επιτρέπει να λυγίζετε τις ράβδους στον μεταλλικό σύνδεσμο στο βύσμα, έτσι ώστε το καλώδιο να μπορεί να τραβηχτεί έξω από το βύσμα. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει πρώτα να αφαιρέσετε την κλειδαριά στο βύσμα. Στην εικόνα, η κλειδαριά μπορεί να αναγνωριστεί από το μωβ πλαστικό μέρος, στη μέση του βύσματος. Η κλειδαριά εμποδίζει την έξοδο του καλωδίου από το βύσμα, παρόλο που ο σύνδεσμος είναι ξεκλειδωμένος με το εργαλείο. Το κινούμενο σχέδιο δείχνει το ξεκλείδωμα και την αφαίρεση του καλωδίου από ένα βύσμα τεσσάρων ακίδων που χρησιμοποιείται σε ένα Audi.
