Tárgyak:
- bevezetés
- Huzalmérők
- A vezeték fajlagos ellenállása
- Dugós csatlakozók
- Menet javítás
- Oldja ki a csatlakozókat
Bevezetés:
A modern járművek sok elektronikával vannak felszerelve. Gyakran több tucat ECU-t tartalmaznak, amelyek mindegyike bizonyos funkciókért felelős.
- Motortér: ECU a motor elektronikához, automata sebességváltó, ABS/ESP;
- Belső: ECU a légzsákokhoz, ajtókban, ülések alatt, a tetőben a tolótetőhöz vagy a világításhoz, a csomagtartóban a vonóhorog elektronikához stb.
Ezek az ECU-k és működtetők közvetlenül a biztosítékdobozból kapják az áramot. Mivel több tápvezeték és biztosíték van, gyakran több biztosítékdobozt is találhatunk, például a motortérben, a műszerfalban, sőt a személygépkocsik csomagtartójában is.
A tápvezetékek (pozitív) a biztosítékdoboztól különböző alkatrészekhez, például ECU-khoz és működtetőkhöz futnak. Az ECU-k jelvezetékeken keresztül kapnak információkat az érzékelőktől.
Egy példa a belső térben az ajtókapcsoló, amely 12 vagy 0 voltot jelez, amikor nyitva vagy zárva van. A motortérben a hűtőfolyadék hőmérséklet-érzékelője 20 Celsius fokos hőmérsékleten 2,5 voltos jelet, 90 Celsius fokon pedig 0,5 voltos jelet tud küldeni az ECU-nak.
Az ECU ezután vezérli az aktuátort, árammal ellátva egy passzív működtetőt (például befecskendezőt), feszültségjelet küld egy aktív működtetőelemnek (COP gyújtótekercs), vagy digitális üzenetet küld egy intelligens működtetőelemnek (törlőmotor). Mindegyik ECU és működtető egy vagy több földelővezetéken keresztül csatlakozik a jármű karosszériáján vagy az alvázon található földelési ponthoz.
A biztosítékdobozok, az ECU-k, az érzékelők, a működtetők és a földelési pontok közötti pozitív, földelő-, jel- és kommunikációs vezetékek hatalmas mennyiségű vezetéket hoznak létre. A gyártók a vezetékeket egy kötegként vezetik át a járművön, amennyire csak lehetséges. Ezt hívjuk kábelkötegnek.
A következő képen a kábelköteg egy részét látjuk, amelyen több tucat vezeték fut át. A kábelköteg szalaggal van becsomagolva, hogy összetartsa a vezetékeket. A szalag menetei között továbbra is láthatóak a színek, mert hibakereséskor a szakember könnyen megtalálja a vezeték színét.
A kábelkötegnek sok ága van: a kábelköteg a motortértől a csomagtartóig fut, de a bal oldali ajtóktól a jobb oldalig, a műszerfal alatt balról jobbra és az ülések alatt is. A kábelköteg pontosan a járműhöz illeszkedik.
A kábelkötegben lévő vezeték megsérülhet. Ha a szigetelés gyakran megsérült az ismételt hajlítás miatt (például ajtópánton vagy csomagtérajtón), vagy ha a vezeték hozzádörzsölődött valamihez, a vezeték a legtöbb esetben javítható. A sérült részt eltávolítják, közéjük forrasztanak egy új huzaldarabot, majd hőre zsugorodó csővel lezárják. Ha azonban rövidzárlatok és kiégett vezetékek vannak, a dolgok bonyolultabbá válnak. Ebben az esetben, különösen egy nagy áramerősségű autónál, új kábelköteg beszerelése születhet.
Huzal vastagságok:
Sokféle huzalvastagságot találunk az autóban. A motortérben vékony vezetékeket találunk az érzékelőktől és viszonylag vastag vezetékeket a működtetőkig. A következő ábrán egy 25,0 mm²-es fekete (föld) vezetéket látunk az akkumulátoron (A). Ez a legvastagabb vezeték, amit a motortérben találunk. A generátoron (C) egy 16,0 mm²-es fekete vezetéket látunk a B+-on. A J367 vezérlőegységen lényegesen vékonyabb, 0,35-0,5 mm²-es vezetékeket találunk.
A huzalvastagság megválasztása a maximális áramerősségtől és a huzal hosszától függ, a huzal fajlagos ellenállásához viszonyítva:
- A vastag vezeték alkalmas nagyobb áramerősségre;
- Minél hosszabb a vezeték, annál nagyobb lesz a vezeték ellenállása. A hosszú vezetékeket ezért gyakran vastagabbá teszik.
A generátor negatív és B+ kábelének nagy áramot kell vezetnie. Egy vékony vezetéknek túl nagy belső ellenállása lenne, ami nemcsak feszültségveszteséget, hanem hőmérséklet-emelkedést is okozna. Kis áram folyik a vezetékeken keresztül az ECU-hoz.
A vezeték ellenállása nagyban befolyásolja a feszültségesést. Ebben nagy szerepe van az áramerősségnek. Ennek egyértelművé tétele érdekében az alábbiakban két számítást adunk meg. Mindkét példában a vezeték ellenállása 0,1 Ω.
Vegyünk egy pozitív vezetéket egy 21 wattos lámpából, és kiszámítjuk az áramerősséget úgy, hogy elosztjuk a teljesítményt a 12 voltos forrásfeszültséggel (a teljesítmény törvénye). A hőmérséklettől függően az áramerősség körülbelül 1,75 A. Az Ohm-törvény alapján számítjuk ki a vezeték feszültségveszteségét.
A 0,18 voltos feszültségveszteség megengedett, mivel a lámpa (12 - 0,18) 11,82 voltos feszültségen ég. Hogy egyértelmű legyen, a 0,18 a V3 a V4 mérésben. Ennek a vezetéknek az ellenállása ezért elég alacsony ahhoz, hogy ne legyen negatív hatással a fogyasztó működésére.
A következő példában vesszük az indítómotor pozitív vezetékét. A pozitív vezeték ellenállása ismét 0,1 Ω. A mért indítóáram 90 amper.
A vezeték ellenállása 9 voltos feszültségesést okoz. 12 voltos feszültségnél, amikor az indítómotor be van kapcsolva, csak 3 volt marad az indítómotor működtetéséhez. Ez nyilvánvalóan túl kevés; az indítómotor nem vagy alig mozog.
Következtetés: a pozitív vezetékben lévő 0,1 Ω ellenállás kevés hatással van a lámpára, de olyan nagy az indítómotornál, hogy már nem működik.
A vezeték fajlagos ellenállása:
Minden vezeték ohmos ellenállással rendelkezik. Az ellenállás értéke a következőktől függ:
- az anyag;
- a méretek (hossz és átmérő);
- hőmérséklet.
A következő képen négy azonos anyagú vezeték látható, amelyek közül az A vezeték a legnagyobb ellenállással, a D vezeték pedig a legkisebb ellenállással rendelkezik.
- Arányosan 2L kétszer olyan hosszú, mint l;
- Arányosan 2d kétszer olyan hosszú, mint d.
A vastag, rövid vezeték kisebb ellenállással rendelkezik, mint a vékony, hosszú vezeték.
A vezeték ellenállása a következő képlettel számítható ki:
Itt van:
- R a vezeték ellenállása ohmban [Ω];
- l a vezeték hossza méterben [m]
- ρ (rho) a vezeték ellenállása ohmméterben [Ωm]
- A vezeték keresztmetszete négyzetméterben [m²]
A képlet azt mutatja, hogy a vezeték ellenállása a hossz növekedésével (l) nő, a keresztmetszet növekedésével (A) csökken. A vezeték fajlagos ellenállását ohmméterben (Ωm) fejezzük ki. Mivel kis számértékekkel van dolgunk, 10^6-szor kisebb mértékegységet használunk, nevezetesen mikroohm mérőt (μΩm).
példa:
Kiszámítjuk egy 2 méter hosszú, 1,25 mm² keresztmetszetű és 0,0175 * 10^-6 Ωm fajlagos ellenállású rézhuzal ellenállását.
Dugaszolható csatlakozások:
Az autóban a vezetékek dugaszoló csatlakozáson keresztül érzékelőhöz, működtetőhöz vagy vezérlőegységhez csatlakoznak. Az is előfordulhat, hogy valahol egy kábelkötegben van egy dugó, amellyel két kábelköteg csatlakoztatható.
Az alábbi képen egy Ford Fiesta vázlatának egy része látható. Itt a B31 (levegőtömegmérő) és Y34 (szénszűrő mágnesszelep) alkatrészkódot látjuk. A légtömegmérő egy érzékelő, a mágnesszelep pedig egy működtető. Mindkettő a motorvezérlő egységhez csatlakozik (fent).
A légtömegmérőn egy 5 tűs dugót (5p) látunk, négy foglalt pozícióval: 2-től 5-ig.
A mágnesszelep kétpólusú dugóval (2P) van felszerelve.
Az ábrán a csatlakozón lévő számok valójában magán a dugón vannak ábrázolva. Így összehasonlíthatja a vezetékek színeit, vagy ha ugyanazt a vezetékszínt több helyen is használják, megkülönböztetheti a vezetékfunkciókat egymástól (plusz, földelés, jel stb.).
Gyors javítás:
A vezeték javítása során előfordulhat, hogy új dugót kell a vezetékre nyomni. Ezt kábelnyomaték-fogóval, más néven krimpelőfogóval tesszük. Ebben a példában a szigeteletlen fémdugókat rászorítják a vezetékre, és bepattannak a műanyag csatlakozóblokkokba.
A kábelnyomaték-fogók egy olyan mechanizmust tartalmaznak, amellyel nagy nyomatékot lehet kifejteni a kábelsarukra vagy a fémdugóra minimális erővel a fogantyúban. Általában van egy tartómechanizmus is, hogy a fogó "kattanjon" megszorításkor és tartsa a kábelsarut a fogantyú elengedésekor. Csak ha a fogót a szélső helyzetükbe szorították, vagy ha a kioldó mechanizmust működtetik, akkor a fogó ismét kioldja a kábelsarut.
Határozza meg a huzal hosszát, és vágjon egy részt. Kérjük, vegye figyelembe, hogy a szigetelés egy másik részét a lehúzó fogóval távolítsuk el a végekről.
Az alábbi két képen a csupaszító fogó és a zöld vezeték vége látható:
- balra: először határozza meg azt a hosszt, amelynél le szeretné csupaszítani a vezetéket úgy, hogy a piros részt egy másik pozícióba helyezi. A bal szélen, az ábrán látható módon, a hossza 2 mm. Nyomja össze a fogót. A pofák záródnak, és a fém mechanizmus megragadja a szigetelést. Nyomja össze teljesen a fogót. A szigetelést a beállított távolságra tolják a vezetéktől;
- jobbra: engedje el a fogót. A rézhuzal most látható.
A vezeték csupaszítása után (a rézhuzal 2 mm hosszú) kábelsarukat (szigetelt / szigeteletlen) vagy fémdugókat lehet rácsípni. Az alábbi három kép a következőket mutatja:
- Balra: egy kábelnyomaték fogó két fémdugóval (dugós és anya);
- Középen: a fémdugót be kell pattintani a kábelbilincsbe, és a lecsupaszított vezetéket a fémdugó hátuljába kell behelyezni;
- Jobb oldalon: a kábel nyomatékfogó másik oldala a fémdugóval.
Jó (1)
A kábelsaruk meghúzásakor néha hibákat követnek el. Fontos tudni, hogy milyen messzire kell csupaszítani az elektromos kábelt, és milyen messzire kell a vezetéket benyomni a kábelsaruba. Íme öt példa, amely bemutatja a három leggyakoribb hibát.
A következő képen egy megfelelően telepített vezeték látható.
Jó (2)
Ez ugyanaz a huzal, más szögből húzva.
Hiba (1)
A szigetelést túlságosan lecsupaszították. A rézhuzal kilóg, és egyes dugóházakban rövidre zárhat a végek meghajlítása után.
Hiba (2)
A rézhuzal nem mindegyike préselődik be a kábelsaruba. Hajlításkor a kiálló vezeték rövidre zárhat egy másik vezetéket a dugóban vagy a jármű karosszériájában.
3. hiba:
A szigetelés túl rövidre lett csupaszítva, és becsípődött a kábelsaru belső részébe. Mivel ez a rész vastagabb, mint a rézhuzal, a kábelsaru nincs teljesen lezárva. Ennek lehetséges következménye a rézhuzal és a kábelsaru közötti rossz érintkezés.
A vezetéken lévő két fémdugó benyomása után bepattinthatók a műanyag csatlakozóblokkokba.
Lehetséges, hogy a vezeték véletlenül rossz pozícióba kattan. Aljzatos csavarhúzóval vagy dugóhúzóval óvatosan meghajlíthatja a dugón lévő hegyet, és kihúzhatja a vezetéket a csatlakozóból. Természetesen a hegyet ismét felfelé kell hajlítani, különben a dugó nem kattan be a helyére.
Kioldó dugók:
Előfordulhat, hogy ki kell húzni egy vezetéket a csatlakozóból. A vezeték végén beszorult fém csatlakozót ezért le kell szerelni a műanyag dugóházból. Ehhez szerszámra van szükség; úgynevezett dugóhúzó. Ez lehetővé teszi, hogy meghajlítsa a dugó fémcsatlakozójának éleit, így a vezetéket ki lehet húzni a csatlakozóból. Ehhez először el kell távolítania a zárat a dugóban; A képen a zárat a lila műanyag részről lehet felismerni, a dugó felénél. A zár megakadályozza, hogy a vezetéket kihúzzák a dugóból, még akkor is, ha a csatlakozó nincs reteszelve a szerszámmal. Az animáció az Audiban használt négytűs csatlakozóból való vezeték feloldását és eltávolítását mutatja be.
