科目：
- はじめに
- ワイヤーゲージ
- ワイヤーの比抵抗
- プラグ接続
- ネジ山補修
- プラグのロックを解除する
導入：
現代の自動車には多くの電子機器が装備されています。 多くの場合、数十の ECU が含まれており、それぞれが特定の機能を担当します。
- エンジンルーム: エンジン電子機器用 ECU、オートマチック トランスミッション、ABS/ESP;
- 内装: エアバッグ用の ECU、ドア内、座席の下、スライディング ルーフまたは照明用の屋根内、牽引バー電子機器用のトランク内など。
これらの ECU とアクチュエーターはヒューズ ボックスから直接電力を受け取ります。 電源線やヒューズは複数あるため、エンジンルームやダッシュボード、さらには乗用車のトランクなどにも複数のヒューズボックスが設置されていることがよくあります。
電源線（プラス）はヒューズボックスからECUやアクチュエーターなどのさまざまなコンポーネントに伸びています。 ECU は信号線を介してセンサーから情報を受け取ります。
内部の例としては、ドア スイッチが挙げられます。ドア スイッチは、開いているときと閉じているときにそれぞれ 12 ボルトまたは 0 ボルトを示します。 エンジン ルーム内の冷却水温度センサーは、温度が 20 ℃の場合は 2,5 ボルトの信号を ECU に送信し、90 ℃の場合は 0,5 ボルトの信号を ECU に送信します。
次に、ECU はアクチュエーターを制御し、パッシブ アクチュエーター (インジェクターなど) に電力を供給したり、アクティブ アクチュエーター (COP 点火コイル) に電圧信号を送信したり、インテリジェント アクチュエーター (ワイパー モーター) にデジタル メッセージを送信したりします。 各 ECU とアクチュエーターは、XNUMX つ以上のアース線を介して車体またはシャーシのアース ポイントに接続されます。
ヒューズ ボックス、ECU、センサー、アクチュエーター、アース ポイント間のすべてのプラス線、アース線、信号線、および通信線により、膨大な量の配線が発生します。 メーカーは、配線を可能な限り XNUMX つの束として車両内に通します。 これをワイヤーハーネスと呼びます。
次の画像には、数十本のワイヤーが通っているワイヤー ハーネスの一部が表示されています。 ワイヤーハーネスは、配線をまとめるためにテープで巻かれています。 技術者が障害を探すときにワイヤの色を簡単に見つけることができるため、テープの巻きの間に色が表示されます。
ワイヤリング ハーネスには多くの分岐があります。ワイヤリング ハーネスはエンジン ルームからトランクまで延びていますが、左から右のドア、左から右のダッシュボードの下、そしてシートの下にも伸びています。 ワイヤーハーネスは車両に合わせて正確に作られています。
ワイヤーハーネスのワイヤーが損傷する可能性があります。 繰り返しの曲げによって絶縁体が頻繁に損傷した場合 (ドアのヒンジやテールゲートなど)、またはワイヤーが何かに擦れた場合は、ほとんどの場合、ワイヤーを修復できます。 損傷した部分を取り外し、その間に新しいワイヤーを半田付けし、熱収縮チューブで密封します。 ただし、ショートやワイヤの焼けが発生すると、事態はさらに複雑になります。 その場合、特に電流値が大きい車両の場合、ワイヤーハーネスを新たに取り付けることになる場合があります。
ワイヤーの太さ:
車内にはさまざまな太さのワイヤーが使われています。 エンジンルームにはセンサーからの細いワイヤーとアクチュエーターへの比較的太いワイヤーがあります。 次の図では、25,0 mm² のバッテリー (A) 上の黒色 (アース) ワイヤが示されています。 これはエンジンルーム内で見つかった中で最も太いワイヤーです。 オルタネーター (C) では、B+ に 16,0 mm² の黒いワイヤが見えます。 J367 コントロール ユニットでは、0,35 ～ 0,5 mm² というかなり細いワイヤが使用されています。
ワイヤの太さの選択は、最大電流とワイヤの固有抵抗に関連したワイヤの長さに関係します。
- 太いワイヤは高電流に適しています。
- ワイヤーが長くなるほど、ワイヤーの抵抗は大きくなります。 したがって、長いワイヤは太くなることがよくあります。
オルタネーターのマイナスおよび B+ ケーブルには高電流を流す必要があります。 細い電線では内部抵抗が高くなりすぎて、電圧損失だけでなく温度上昇も引き起こします。 微小な電流が配線を通って ECU に流れます。
ワイヤ内の抵抗は電圧降下に大きな影響を与えます。 これには電流が大きな役割を果たします。 これを明確にするために、以下に 0,1 つの計算を示します。 どちらの例でも、ワイヤの抵抗は XNUMX Ω です。
21 ワットのランプからプラスのワイヤを取り出し、電力を 12 ボルトの電源電圧で割って電流を計算します (べき乗則)。 温度に応じて、電流は約 1,75 A になります。オームの法則を使用してワイヤ間の電圧損失を計算します。
ランプは (0,18 - 12) 0,18 ボルトの電圧で点灯するため、11,82 ボルトの電圧損失は許容されます。 明確に言うと、0,18 は V3 測定における V4 です。 したがって、このワイヤの抵抗は消費者の動作に悪影響を及ぼさないほど十分に低いです。
次の例では、スターター モーターからプラスのワイヤを取り出します。 ここでも、プラス線の抵抗は 0,1 Ω です。 測定された始動電流は 90 アンペアです。
ワイヤ内の抵抗により、9 ボルトの電圧降下が発生します。 スターターモーターのスイッチがオンになったときの電圧が 12 ボルトの場合、スターターモーターを動作させるために残る電圧は 3 ボルトだけです。 これでは明らかに少なすぎます。 スターターモーターが動かないか、ほとんど動かなくなります。
結論： プラス線の 0,1 Ω の抵抗はランプにはほとんど影響しませんが、スターター モーターにとっては非常に高いため、機能しなくなります。
ワイヤーの比抵抗:
各ワイヤにはオーム抵抗があります。 抵抗値は以下によって決まります。
- 材料;
- 寸法（長さと直径）。
- 温度。
次の図は、同じ材質の XNUMX 本のワイヤを示しています。ワイヤ A の抵抗が最も高く、ワイヤ D の抵抗が最も小さくなります。
- 比例して、2L は l の XNUMX 倍の長さになります。
- 比例して、2d は d の XNUMX 倍の長さになります。
太くて短いワイヤは、細くて長いワイヤよりも抵抗が低くなります。
ワイヤの抵抗は次の式で計算できます。
以下は次のとおりです。
- R ワイヤの抵抗 (オーム [Ω])。
- l ワイヤーの長さ (メートル単位) [m]
- ρ (rho) ワイヤの抵抗率 (抵抗計 [Ωm])
- A ワイヤーの断面積 (平方メートル [m²])
この式は、ワイヤの抵抗は長さ (l) が増加すると増加し、断面積 (A) が増加すると減少することを示しています。 ワイヤの比抵抗はオームメートル（Ωm）で表されます。 小さな数値を扱うため、10の6倍小さい単位、つまりマイクロオームメーター(μΩm)を使用します。
例：
長さ 2 メートル、断面積 1,25 mm²、抵抗率 0,0175 * 10^-6 Ωm の銅線の抵抗を計算します。
プラグ接続:
車内では、ワイヤーがプラグ接続を介してセンサー、アクチュエーター、またはコントロールユニットに接続されます。 ワイヤリング ハーネスのどこかに、XNUMX つのワイヤリング ハーネスを接続するために使用できるプラグがある可能性もあります。
次の画像は、フォード フィエスタの回路図の一部を示しています。 ここでは、コンポーネント コード B31 (マス エア メーター) と Y34 (カーボン フィルター ソレノイド バルブ) を示します。 エアマスメーターはセンサーであり、ソレノイドバルブはアクチュエーターです。 両方ともエンジン コントロール ユニット (上部) に接続されています。
エアマス メーターには、5 ～ 5 の 2 つの位置が占有された 5 ピン プラグ (XNUMXp) が表示されます。
電磁弁には2ピンプラグ(XNUMXP)が装備されています。
図中のプラグの番号は、実際にはプラグ自体に記載されています。 このようにして、ワイヤの色を比較したり、同じワイヤの色が複数の位置で使用されている場合に、ワイヤの機能 (プラス、グランド、信号など) を互いに区別したりできます。
劇的な修理：
ワイヤーの修理中に、新しいプラグをワイヤーに押し付ける必要がある場合があります。 これは、圧着ペンチとも呼ばれるケーブル トルク プライヤーを使用して行います。 この例では、絶縁されていない金属プラグがワイヤに挟まれ、プラスチックのコネクタ ブロックにはめ込まれます。
ケーブル トルク プライヤーには、ハンドルに最小限の力で大きなモーメントをケーブル ラグまたは金属プラグに加えることができる機構が組み込まれています。 通常は保持機構も付いており、プライヤーを絞るときに「カチッ」と音を立て、ハンドルを放すときにケーブルラグを保持します。 プライヤーがその極端な位置にクランプされたとき、またはリリース機構が作動したときのみ、プライヤーはケーブルラグを再び解放します。
ワイヤーの長さを決めて、部分をカットします。 絶縁体の別の部分が剥離ペンチを使用して端から取り除かれることに注意してください。
以下の XNUMX つの画像は、ストリッピング ペンチと緑色のワイヤの端を示しています。
- 左: まず、赤い部分を別の位置に移動して、ワイヤを剥がす長さを決定します。 図に示すように、一番左は長さ 2 mm です。 ペンチを握ります。 ジョーが閉じ、金属機構が絶縁体を掴みます。 ペンチを完全に握ります。 絶縁体はワイヤから調整された距離まで押し込まれます。
- 右: ペンチを放します。 銅線が見えるようになりました。
ワイヤの皮をむいた後 (銅線の長さは 2 mm)、ケーブル ラグ (絶縁/非絶縁) または金属プラグをその上に挟むことができます。 以下の XNUMX つの画像は次のことを示しています。
- 左: XNUMX つの金属プラグ (オスとメス) が付いているケーブル トルク プライヤー。
- 中央: 金属プラグがケーブル クランプにはめ込まれ、剥かれたワイヤが金属プラグの背面に挿入されます。
- 右: 金属プラグが付いたケーブル トルク プライヤーの反対側。
良い (1)
ケーブル ラグを締めるときに間違いが発生することがあります。 電気ケーブルの皮をどのくらい剥ぐか、そしてワイヤーをケーブル ラグにどのくらい押し込む必要があるかを知ることが重要です。 ここでは、最も一般的な XNUMX つの間違いを示す XNUMX つの例を示します。
次の図は、正しく取り付けられたワイヤを示しています。
良い (2)
これは同じワイヤーを別の角度から描いたものです。
エラー(1)
断熱材がかなり剥がれてしまっています。 銅線が突き出ており、端を曲げると一部のプラグ ハウジング内でショートする可能性があります。
エラー(2)
銅線のすべてがケーブル ラグに押し込まれているわけではありません。 曲がると、突き出たワイヤーがプラグ内の別のワイヤーや車体に接触してショートする可能性があります。
間違い3:
絶縁体が剥がされすぎてケーブル ラグの内側に挟まれています。 この部分は銅線よりも太いため、ケーブル ラグが完全に閉じていません。 この結果、銅線とケーブル ラグの間の接触不良が発生する可能性があります。
XNUMX つの金属プラグをワイヤに押し込んだ後、プラスチックのコネクタ ブロックにカチッとはめ込みます。
ワイヤーが誤って間違った位置でクリックされた可能性があります。 ソケットドライバーまたはプラグプーラーを使用して、プラグのバーブを慎重に曲げ、プラグからワイヤを引き抜きます。 当然のことながら、バーブを再び上方に曲げる必要があります。そうしないと、プラグがカチッと所定の位置に収まらなくなります。
プラグのロックを解除します。
プラグからワイヤーを取り外す必要がある場合があります。 したがって、ワイヤの端に挟まれた金属コネクタをプラスチックのプラグハウジングから取り外す必要があります。 これにはツールが必要です。 いわゆるプラグプラー。 これにより、プラグ内の金属コネクタのバーブを曲げて、ワイヤをプラグから引き出すことができます。 これを行うには、まずプラグのロックを解除する必要があります。 画像では、プラグの途中にある紫色のプラスチック部分によってロックが認識されます。 工具でコネクタのロックを解除しても、ロックにより電線がプラグから抜けるのを防ぎます。 このアニメーションは、アウディで使用されている XNUMX ピン プラグのロックを解除してワイヤーを取り外す様子を示しています。
