Thèmes:
- Préface
- Calibres de fils
- Résistance spécifique du fil
- Connexions plug
- Réparation de fil
- Déverrouiller les prises
Préface:
Les véhicules modernes sont équipés de nombreux appareils électroniques. Ils contiennent souvent des dizaines de calculateurs, chacun responsable de fonctions spécifiques.
- Compartiment moteur : calculateur pour l'électronique du moteur, transmission automatique, ABS/ESP ;
- Intérieur : calculateur pour les airbags, dans les portes, sous les sièges, dans le toit pour le toit ouvrant ou l'éclairage, dans le coffre pour l'électronique de l'attelage de remorque, etc.
Ces calculateurs et actionneurs reçoivent leur alimentation directement de la boîte à fusibles. Comme il existe plusieurs fils d'alimentation et fusibles, nous pouvons souvent trouver plusieurs boîtes à fusibles, comme dans le compartiment moteur, le tableau de bord et même dans le coffre des voitures particulières.
Les fils d'alimentation (positifs) vont de la boîte à fusibles à divers composants, tels que les calculateurs et les actionneurs. Les calculateurs reçoivent des informations des capteurs via des fils de signal.
Un exemple à l'intérieur est l'interrupteur de porte, qui indique respectivement 12 ou 0 volts lorsqu'il est ouvert ou fermé. Dans le compartiment moteur, le capteur de température du liquide de refroidissement peut envoyer un signal de 20 volts à l'ECU à une température de 2,5 degrés Celsius et un signal de 90 volt à 0,5 degrés Celsius.
L'ECU contrôle ensuite l'actionneur, alimentant un actionneur passif (par exemple un injecteur), envoyant un signal de tension à un actionneur actif (bobine d'allumage COP) ou en envoyant un message numérique à un actionneur intelligent (moteur d'essuie-glace). Chaque ECU et actionneur est connecté à un point de terre sur la carrosserie ou le châssis du véhicule via un ou plusieurs fils de terre.
Tous les fils positifs, de terre, de signal et de communication entre les boîtes à fusibles, les calculateurs, les capteurs, les actionneurs et les points de terre créent une énorme quantité de câblage. Les fabricants font passer le câblage en un seul faisceau dans le véhicule autant que possible. Nous appelons cela un faisceau de câbles.
Dans l’image suivante, nous voyons une partie du faisceau de câbles traversé par des dizaines de fils. Le faisceau de câbles est enveloppé de ruban adhésif pour maintenir le câblage ensemble. Les couleurs sont toujours visibles entre les tours du ruban, car un technicien peut facilement retrouver la couleur du fil lorsqu'il recherche des défauts.
Un faisceau électrique comporte de nombreuses branches : le faisceau électrique va du compartiment moteur jusqu'au coffre, mais aussi des portes de gauche à droite, sous le tableau de bord de gauche à droite et sous les sièges. Le faisceau de câbles est conçu précisément pour s'adapter au véhicule.
Un fil dans un faisceau de câbles peut être endommagé. Si l'isolation a souvent été endommagée par des flexions répétées (par exemple sur une charnière de porte ou un hayon) ou si le fil a frotté contre quelque chose, le fil peut dans la plupart des cas être réparé. La partie endommagée est retirée et un nouveau morceau de fil est soudé entre les deux, puis scellé avec une gaine thermorétractable. Cependant, lorsqu’il y a des courts-circuits et des fils brûlés, les choses deviennent plus compliquées. Dans ce cas, surtout pour une voiture avec une valeur de courant élevée, il peut être décidé d'installer un nouveau faisceau de câbles.
Épaisseurs de fil :
On trouve de nombreuses épaisseurs de fils différentes dans la voiture. Dans le compartiment moteur, on retrouve des fils fins allant des capteurs et des fils relativement épais jusqu'aux actionneurs. Dans le schéma suivant, nous voyons un fil noir (terre) sur la batterie (A) de 25,0 mm². C'est le fil le plus épais que l'on trouve dans le compartiment moteur. Sur l'alternateur (C) on voit un fil noir de 16,0 mm² sur le B+. Sur la centrale J367 on retrouve des fils considérablement plus fins de 0,35 à 0,5 mm².
Le choix de l'épaisseur du fil dépend du courant maximum et de la longueur du fil par rapport à la résistance spécifique du fil :
- Un fil épais convient aux courants plus élevés ;
- Plus le fil est long, plus la résistance du fil devient élevée. Les fils longs sont donc souvent plus épais.
Un câble négatif et B+ de l'alternateur doit véhiculer un courant élevé. Un fil fin aurait une résistance interne trop élevée, ce qui entraînerait non seulement une perte de tension, mais également une augmentation de la température. Un petit courant circule à travers les fils jusqu'à l'ECU.
La résistance du fil a un effet majeur sur la chute de tension. Le courant joue un rôle majeur à cet égard. Pour que cela soit clair, deux calculs sont donnés ci-dessous. Dans les deux exemples, la résistance du fil est de 0,1 Ω.
Nous prenons le fil positif d'une lampe de 21 watts et calculons le courant en divisant la puissance par la tension source de 12 volts (la loi de la puissance). En fonction de la température, le courant est d'environ 1,75 A. Nous calculons la perte de tension aux bornes d'un fil à l'aide de la loi d'Ohm.
Une perte de tension de 0,18 volts est admissible, car la lampe brûle à une tension de (12 - 0,18) 11,82 volts. Pour être clair, le 0,18 est le V3 dans la mesure V4. La résistance dans ce fil est donc suffisamment faible pour ne pas avoir d'influence négative sur le fonctionnement du consommateur.
Dans l’exemple suivant, nous prenons le fil positif du démarreur. Encore une fois, la résistance du fil positif est de 0,1 Ω. Le courant de démarrage mesuré est de 90 ampères.
La résistance du fil provoque une chute de tension de 9 volts. A une tension de 12 volts à la mise sous tension du démarreur, il ne restera que 3 volts pour faire fonctionner le démarreur. C'est évidemment trop peu ; le démarreur ne bouge pas ou peu.
Conclusion: une résistance de 0,1 Ω dans un fil positif a peu d'effet sur une lampe, mais est si élevée pour un démarreur qu'il ne fonctionne plus.
Résistance spécifique du fil :
Chaque fil possède une résistance ohmique. La valeur de la résistance dépend de :
- le matériel;
- les dimensions (longueur et diamètre) ;
- température.
L'image suivante montre quatre fils du même matériau, parmi lesquels le fil A a la résistance la plus élevée et le fil D a la plus petite résistance.
- Proportionnellement, 2L est deux fois plus long que l ;
- Proportionnellement, 2d est deux fois plus long que d.
Un fil épais et court a moins de résistance qu’un fil fin et long.
La résistance d'un fil peut être calculée avec la formule suivante :
Voici:
- R la résistance du fil en ohms [Ω] ;
- l la longueur du fil en mètres [m]
- ρ (rho) la résistivité du fil en ohmmètre [Ωm]
- A la section transversale du fil en mètres carrés [m²]
La formule montre que la résistance du fil augmente avec l'augmentation de la longueur (l) et diminue avec l'augmentation de la section (A). La résistance spécifique d'un fil est exprimée en ohmmètres (Ωm). Parce que nous avons affaire à de petites valeurs numériques, nous utilisons une unité 10^6 fois plus petite, à savoir le micro-ohmmètre (μΩm).
Exemple:
Nous calculons la résistance d'un fil de cuivre d'une longueur de 2 mètres et d'une section de 1,25 mm² et d'une résistivité de 0,0175 * 10^-6 Ωm.
Connexions enfichables :
Dans la voiture, les câbles sont connectés à un capteur, un actionneur ou une unité de commande via une connexion enfichable. Il est également possible que quelque part dans un faisceau de câbles se trouve une fiche qui peut être utilisée pour connecter deux faisceaux de câbles.
L'image suivante montre une partie d'un schéma d'une Ford Fiesta. Ici, nous voyons le code composant B31 (compteur d'air massique) et Y34 (électrovanne du filtre à charbon). Le débitmètre massique d'air est un capteur et l'électrovanne est un actionneur. Ils sont tous deux connectés à l'unité de commande du moteur (en haut).
Sur le débitmètre d'air massique, nous voyons une fiche à 5 broches (5p) avec quatre positions occupées : 2 à 5.
L'électrovanne est équipée d'une fiche à deux broches (2P).
Les numéros sur la fiche dans le diagramme sont en fait représentés sur la fiche elle-même. De cette façon, vous pouvez comparer les couleurs des fils ou, lorsque la même couleur de fil est utilisée dans plusieurs positions, distinguer les fonctions des fils les unes des autres (plus, masse, signal, etc.).
Draad réparation :
Lors d'une réparation de fil, une nouvelle fiche devra peut-être être pressée sur le fil. Nous faisons cela avec des pinces dynamométriques pour câbles, également appelées pinces à sertir. Dans cet exemple, des fiches métalliques non isolées sont pincées sur le fil et encliquetées dans des blocs de connecteurs en plastique.
La pince dynamométrique pour câble contient un mécanisme grâce auquel un moment important peut être exercé sur la cosse de câble ou la fiche métallique avec une force minimale dans la poignée. Il existe généralement également un mécanisme de maintien, de sorte que la pince "clique" lorsqu'elle est pressée et maintient la cosse de câble lors du relâchement de la poignée. Ce n'est que lorsque la pince est serrée dans sa position extrême ou lorsque le mécanisme de déverrouillage est actionné que la pince libère à nouveau la cosse de câble.
Déterminez la longueur du fil et coupez une section. Veuillez noter qu'une autre section d'isolant est retirée des extrémités avec la pince à dénuder.
Les deux images ci-dessous montrent la pince à dénuder et l'extrémité du fil vert :
- à gauche : déterminez d'abord la longueur à laquelle vous souhaitez dénuder le fil en déplaçant la partie rouge dans une position différente. À l'extrême gauche, comme le montre la figure, la longueur est de 2 mm. Pressez la pince. Les mâchoires se ferment et le mécanisme métallique saisit l'isolant. Pressez complètement la pince. L'isolant est poussé à la distance ajustée du fil ;
- à droite : relâchez la pince. Le fil de cuivre est désormais visible.
Une fois le fil dénudé (le fil de cuivre mesure 2 mm de long), des cosses de câble (isolées/non isolées) ou des fiches métalliques peuvent y être pincées. Les trois images ci-dessous montrent ce qui suit :
- A gauche : une pince dynamométrique pour câble avec deux fiches métalliques (mâle et femelle) ;
- Au milieu : la fiche métallique est encliquetée dans le serre-câble et le fil dénudé est inséré à l'arrière de la fiche métallique ;
- À droite : l’autre côté de la pince dynamométrique du câble avec la fiche métallique.
Bon (1)
Des erreurs sont parfois commises lors du serrage des cosses de câbles. Il est important de savoir jusqu'où dénuder le câble électrique et jusqu'où le fil doit être poussé dans la cosse du câble. Voici cinq exemples montrant les trois erreurs les plus courantes.
L'image suivante montre un fil correctement installé.
Bon (2)
Il s’agit du même fil, tiré sous un angle différent.
Erreur (1)
L'isolation a été beaucoup trop dépouillée. Le fil de cuivre dépasse et peut court-circuiter dans certains boîtiers de fiche après avoir plié les extrémités.
Erreur (2)
La totalité du fil de cuivre n’est pas coincée dans la cosse du câble. Lorsqu'il est plié, le fil qui dépasse peut court-circuiter un autre fil dans la fiche ou contre la carrosserie du véhicule.
Erreur 3 :
L'isolant a été dénudé trop court et a été pincé à l'intérieur de la cosse de câble. Cette partie étant plus épaisse que le fil de cuivre, la cosse du câble n'est pas complètement fermée. La conséquence possible est un mauvais contact entre le fil de cuivre et la cosse du câble.
Après avoir pressé les deux fiches métalliques sur le fil, elles peuvent être encliquetées dans les blocs de connexion en plastique.
Il est possible que le fil ait été accidentellement encliqueté dans la mauvaise position. À l'aide d'un tournevis à douille ou d'un extracteur de fiche, vous pouvez soigneusement plier l'ardillon de la fiche et retirer le fil de la fiche. Bien entendu, l'ardillon doit être à nouveau replié vers le haut, sinon le bouchon ne s'enclenchera plus.
Déverrouiller les fiches :
Il peut être nécessaire de retirer un fil d'une fiche. Le connecteur métallique pincé à l'extrémité du fil doit donc être démonté du boîtier de la fiche en plastique. Cela nécessite un outil ; un soi-disant extracteur de fiche. Cela vous permet de plier les barbes du connecteur métallique dans la fiche, afin que le fil puisse être retiré de la fiche. Pour ce faire, vous devez d'abord retirer le verrou de la fiche ; Sur l'image, la serrure est reconnaissable à la partie en plastique violet, à mi-hauteur du bouchon. Le verrou empêche le fil d'être retiré de la fiche, même si le connecteur est déverrouillé avec l'outil. L'animation montre le déverrouillage et le retrait du fil d'une prise à quatre broches utilisée dans une Audi.
