Aiheet:
- esittely
- Lankamittarit
- Johdon ominaisvastus
- Pistokeliitännät
- Langan korjaus
- Avaa tulpat
Esipuhe:
Nykyaikaisissa ajoneuvoissa on paljon elektroniikkaa. Ne sisältävät usein kymmeniä ECU:ita, joista jokainen vastaa tietyistä toiminnoista.
- Moottoritila: ECU moottorin elektroniikkaa varten, automaattivaihteisto, ABS/ESP;
- Sisusta: ECU turvatyynyille, ovissa, istuimien alla, katossa liukuvalle katolle tai valaistukselle, tavaratilassa vetokoukun elektroniikkaa varten jne.
Nämä ECU:t ja toimilaitteet saavat tehonsa suoraan sulakerasiasta. Koska virtajohtoja ja sulakkeita on useita, voimme usein löytää useita sulakerasioita, kuten moottoritilassa, kojelaudassa ja jopa henkilöauton tavaratilassa.
Virtajohdot (positiiviset) kulkevat sulakerasiasta eri komponentteihin, kuten ECU:ihin ja toimilaitteisiin. ECU:t vastaanottavat tietoa antureilta signaalijohtojen kautta.
Esimerkki sisätiloista on oven kytkin, joka näyttää 12 tai 0 volttia, kun se on auki tai kiinni. Moottoritilassa jäähdytysnesteen lämpötila-anturi voi lähettää 20 voltin signaalin ECU:lle 2,5 celsiusasteen lämpötilassa ja 90 voltin signaalin 0,5 celsiusasteessa.
ECU ohjaa sitten toimilaitetta syöttämällä tehoa passiiviseen toimilaitteeseen (esim. injektoriin), lähettämällä jännitesignaalin aktiiviselle toimilaitteelle (COP-sytytyskäämi) tai lähettämällä digitaalisen viestin älykkäälle toimilaitteelle (pyyhkijän moottori). Jokainen ECU ja toimilaite on kytketty maadoituspisteeseen ajoneuvon korissa tai rungossa yhdellä tai useammalla maadoitusjohdolla.
Kaikki positiiviset, maadoitus-, signaali- ja tietoliikennejohdot sulakekoteloiden, ECU:iden, antureiden, toimilaitteiden ja maadoituspisteiden välillä luovat valtavan määrän johdotuksia. Valmistajat ohjaavat johdot yhtenä nippuna ajoneuvon läpi niin pitkälle kuin mahdollista. Kutsumme tätä johtosarjaksi.
Seuraavassa kuvassa näemme osan johtosarjasta, jonka läpi kulkee kymmeniä johtoja. Johdinsarja on kääritty teipillä pitämään johdot yhdessä. Värit näkyvät edelleen nauhan kierrosten välissä, koska teknikko löytää helposti langan värin vikoja etsiessään.
Johdinsarjassa on monta haaraa: johtosarja kulkee moottoritilasta tavaratilaan, mutta myös vasemmalta oikealle, kojelaudan alta vasemmalta oikealle ja istuinten alta. Johdinsarja on tehty juuri sopivaksi ajoneuvoon.
Johdinsarjassa oleva johto voi vaurioitua. Jos eristys on usein vaurioitunut toistuvasta taivutuksesta (esim. oven saranassa tai takaluukussa) tai jos lanka on hankautunut johonkin, vaijeri voidaan useimmissa tapauksissa korjata. Vaurioitunut osa poistetaan ja väliin juotetaan uusi lanka ja tiivistetään sitten kutisteputkella. Kuitenkin, kun on oikosulkuja ja palaneita johtoja, asiat muuttuvat monimutkaisemmiksi. Siinä tapauksessa, erityisesti autolle, jonka virta-arvo on korkea, voidaan päättää asentaa uusi johtosarja.
Langan paksuudet:
Löydämme autosta monia eri paksuisia lankoja. Moottoritilasta löytyy ohuita johtoja antureista ja suhteellisen paksuja johtoja toimilaitteisiin. Seuraavassa kaaviossa näkyy musta (maadoitus) johto akussa (A), jonka koko on 25,0 mm². Tämä on paksuin lanka, jonka löydämme moottoritilasta. Laturissa (C) näemme 16,0 mm²:n mustan johdon B+:ssa. J367-ohjausyksiköstä löytyy huomattavasti ohuempia 0,35 - 0,5 mm² johtimia.
Johdon paksuuden valinta riippuu suurimmasta virrasta ja langan pituudesta suhteessa langan ominaisvastukseen:
- Paksu lanka sopii suuremmille virroille;
- Mitä pidempi lanka, sitä korkeammaksi langan resistanssi tulee. Pitkät johdot tehdään siksi usein paksummiksi.
Vaihtovirtageneraattorin negatiivisen ja B+ kaapelin tulee kuljettaa suurta virtaa. Ohuella johdolla olisi liian suuri sisäinen vastus, mikä aiheuttaisi paitsi jännitehäviön myös lämpötilan nousua. Pieni virta kulkee johtojen kautta ECU:hun.
Johdon resistanssilla on suuri vaikutus jännitteen pudotukseen. Virtauksella on tässä tärkeä rooli. Tämän selventämiseksi alla on kaksi laskelmaa. Molemmissa esimerkeissä langan resistanssi on 0,1 Ω.
Otamme positiivisen johdon 21 watin lampusta ja laskemme virran jakamalla tehon 12 voltin lähdejännitteellä (teholaki). Lämpötilasta riippuen virta on noin 1,75 A. Laskemme johdon jännitehäviön Ohmin lain avulla.
0,18 voltin jännitehäviö on sallittu, koska lamppu palaa (12 - 0,18) 11,82 voltin jännitteellä. Selvyyden vuoksi 0,18 on V3 V4-mittauksessa. Tämän johdon vastus on siksi tarpeeksi alhainen, jotta sillä ei ole negatiivista vaikutusta kuluttajan toimintaan.
Seuraavassa esimerkissä otamme positiivisen johdon käynnistysmoottorista. Jälleen positiivisen johdon resistanssi on 0,1 Ω. Mitattu käynnistysvirta on 90 ampeeria.
Johdon vastus aiheuttaa 9 voltin jännitehäviön. 12 voltin jännitteellä, kun käynnistysmoottori on kytketty päälle, vain 3 volttia on jäljellä käynnistysmoottorin käyttämiseen. Tämä on selvästi liian vähän; käynnistysmoottori ei liiku tai tuskin liiku.
johtopäätös: 0,1 Ω:n resistanssi positiivisessa johdossa ei vaikuta lamppuun, mutta on niin suuri käynnistysmoottorille, että se ei enää toimi.
Johdon ominaisvastus:
Jokaisella johdolla on ohminen vastus. Vastusarvo riippuu:
- materiaali;
- mitat (pituus ja halkaisija);
- temper.
Seuraavassa kuvassa on neljä samaa materiaalia olevaa johtoa, joista johdolla A on suurin vastus ja johdolla D pienin vastus.
- Suhteellisesti 2L on kaksi kertaa niin pitkä kuin l;
- Suhteellisesti 2d on kaksi kertaa pidempi kuin d.
Paksulla, lyhyellä langalla on pienempi vastus kuin ohuella, pitkällä langalla.
Langan resistanssi voidaan laskea seuraavalla kaavalla:
Tässä on:
- R johdon resistanssi ohmeina [Ω];
- l langan pituus metreinä [m]
- ρ (rho) langan ominaisvastus ohmimetrinä [Ωm]
- A langan poikkileikkausala neliömetrinä [m²]
Kaava osoittaa, että langan vastus kasvaa pituuden (l) kasvaessa ja pienenee poikkileikkauksen (A) kasvaessa. Johdon ominaisvastus ilmaistaan ohmimetreinä (Ωm). Koska kyse on pienistä numeerisista arvoista, käytämme 10^6 kertaa pienempää yksikköä, nimittäin mikroohmimittaria (μΩm).
Esimerkki:
Laskemme resistanssin kuparilangalle, jonka pituus on 2 metriä ja poikkileikkaus 1,25 mm² ja ominaisvastus 0,0175 * 10^-6 Ωm.
Pistokeliitännät:
Autossa johdot liitetään anturiin, toimilaitteeseen tai ohjausyksikköön pistokeliitännällä. On myös mahdollista, että jossain johtosarjassa on pistoke, jolla voidaan yhdistää kaksi johtosarjaa.
Seuraavassa kuvassa on osa Ford Fiestan kaaviosta. Tässä näkyy komponenttikoodi B31 (ilmamassamittari) ja Y34 (hiilisuodattimen solenoidiventtiili). Ilmamassamittari on anturi ja solenoidiventtiili toimilaite. Molemmat on kytketty moottorin ohjausyksikköön (ylhäällä).
Ilmamassamittarissa näkyy 5-napainen pistoke (5p), jossa on neljä varattua asentoa: 2 - 5.
Solenoidiventtiili on varustettu kaksinapaisella tulpalla (2P).
Kaavion pistokkeen numerot on itse asiassa kuvattu itse pistokkeessa. Tällä tavalla voit verrata johtojen värejä tai kun samaa johtojen väriä käytetään useissa asennoissa, erottaa johtotoiminnot toisistaan (plus, maadoitus, signaali jne.).
Laadun korjaus:
Johdon korjauksen aikana johtimeen on ehkä painettava uusi pistoke. Teemme tämän kaapelin momenttipihdillä, joita kutsutaan myös puristuspihdeiksi. Tässä esimerkissä eristämättömät metallitulpat puristetaan johtoon ja napsautetaan muovisiin liitinlohkoihin.
Kaapelin momenttipihdit sisältävät mekanismin, jolla kaapelikengään tai metallitulppaan voidaan kohdistaa suuri momentti minimaalisella voimalla kahvassa. Yleensä on myös pitomekanismi, jotta pihdit "naksahtavat" puristaessaan ja pitävät kiinni kaapelikengästä, kun kahvaa vapautetaan. Vasta, kun pihdit on kiristetty ääriasentoonsa tai kun vapautusmekanismia käytetään, pihdit vapauttavat kaapelikengän uudelleen.
Määritä langan pituus ja leikkaa osa. Huomaa, että toinen eristeosa poistetaan päistä irrotuspihdeillä.
Kahdessa alla olevassa kuvassa näkyy kuorintapihdit ja vihreän langan pää:
- vasen: määritä ensin pituus, jolla haluat kuoria langan siirtämällä punaisen osan eri asentoon. Vasemmalla, kuten kuvasta näkyy, pituus on 2 mm. Purista pihdit. Leuat sulkeutuvat ja metallimekanismi tarttuu eristeeseen. Purista pihdit kokonaan. Eristys työnnetään säädetylle etäisyydelle johdosta;
- oikealla: vapauta pihdit. Kuparilanka on nyt näkyvissä.
Kun lanka on kuorittu (kuparilanka on 2 mm pitkä), siihen voidaan puristaa kaapelikengät (eristetty / eristämätön) tai metallitulpat. Alla olevat kolme kuvaa osoittavat seuraavaa:
- Vasemmalla: kaapelin momenttipihdit kahdella metallitulpalla (uros ja naaras);
- Keskimmäinen: metallitulppa napsautetaan kaapelin pidikkeeseen ja kuorittu lanka työnnetään metallipistokkeen takaosaan;
- Oikealla: kaapelin momenttipihdit metallitulpalla.
Hyvä (1)
Kaapelikenkiä kiristäessä tehdään joskus virheitä. On tärkeää tietää, kuinka pitkälle sähkökaapeli kuoritaan ja kuinka pitkälle johto tulee työntää kaapelikenkään. Tässä on viisi esimerkkiä, jotka osoittavat kolme yleisintä virhettä.
Seuraavassa kuvassa näkyy oikein asennettu johto.
Hyvä (2)
Tämä on sama lanka, vedetty eri kulmasta.
Virhe (1)
Eristys on poistettu aivan liian pitkälle. Kuparilanka työntyy ulos ja voi aiheuttaa oikosulun joissakin pistokekoteloissa päiden taivutuksen jälkeen.
Virhe (2)
Kaikkea kuparilankaa ei ole puristettu kaapelikenkään. Taivutettuna ulkoneva johto voi oikosulkea toisen johdon pistokkeessa tai ajoneuvon koria vasten.
Virhe 3:
Eristys on kuorittu liian lyhyeksi ja se on puristunut kaapelikenkän sisäosaan. Koska tämä osa on paksumpi kuin kuparilanka, kaapelikenkä ei ole täysin suljettu. Tämän mahdollinen seuraus on kuparilangan ja kaapelikengän välinen huono kontakti.
Kun kaksi metallitulppaa on painettu johtimeen, ne voidaan napsauttaa muovisiin liitinkappaleisiin.
On mahdollista, että johto on vahingossa napsautettu väärään asentoon. Voit taivuttaa varovasti pistokkeen väkästä ruuvitaltalla tai pistokkeen ulosvetimellä ja vetää johdon irti pistokkeesta. Luonnollisesti väkäs on taivutettava uudelleen ylöspäin, muuten tulppa ei enää naksahda paikoilleen.
Avaa pistokkeet:
Saattaa olla tarpeen irrottaa johto pistokkeesta. Johdon päässä puristettu metalliliitin on siksi irrotettava muovisesta pistokekotelosta. Tämä vaatii työkalun; niin sanottu pistokkeen vedin. Näin voit taivuttaa pistokkeen metalliliittimen väkäsiä niin, että johto voidaan vetää ulos pistokkeesta. Tätä varten sinun on ensin irrotettava pistokkeen lukko; Kuvassa lukon voi tunnistaa violetista muoviosasta, joka on pistokkeen puolivälissä. Lukitus estää johtoa vetämästä ulos pistokkeesta, vaikka liitin on avattu työkalulla. Animaatio näyttää lukituksen avaamisen ja johdon irrottamisen Audissa käytetystä nelinapaisesta pistokkeesta.
Aiheeseen liittyvät sivut:
