Przedmioty:
- Wprowadzenie
- Wskaźniki drutu
- Specyficzny opór drutu
- Połączenia wtykowe
- Naprawa gwintu
- Odblokuj wtyczki
Przedmowa:
Nowoczesne pojazdy wyposażone są w mnóstwo elektroniki. Często zawierają dziesiątki ECU, każdy odpowiedzialny za określone funkcje.
- Komora silnika: ECU elektroniki silnika, automatyczna skrzynia biegów, ABS/ESP;
- Wnętrze: sterownik poduszek powietrznych, w drzwiach, pod siedzeniami, w dachu dla dachu przesuwnego lub oświetlenia, w bagażniku dla elektroniki haka holowniczego itp.
Te ECU i siłowniki otrzymują energię bezpośrednio ze skrzynki bezpieczników. Ponieważ istnieje wiele przewodów zasilających i bezpieczników, często możemy znaleźć wiele skrzynek bezpieczników, np. w komorze silnika, desce rozdzielczej, a nawet w bagażniku samochodów osobowych.
Przewody zasilające (dodatnie) biegną od skrzynki bezpieczników do różnych komponentów, takich jak ECU i siłowniki. ECU otrzymują informacje z czujników za pośrednictwem przewodów sygnałowych.
Przykładem we wnętrzu jest wyłącznik drzwiowy, który wskazuje odpowiednio 12 lub 0 woltów, gdy są otwarte lub zamknięte. W komorze silnika czujnik temperatury płynu chłodzącego może wysyłać sygnał 20 V do ECU przy temperaturze 2,5 stopni Celsjusza i sygnał 90 V przy 0,5 stopniach Celsjusza.
ECU następnie steruje siłownikiem, zasilając pasywny siłownik (np. wtryskiwacz), wysyłając sygnał napięciowy do aktywnego siłownika (cewka zapłonowa COP) lub wysyłając komunikat cyfrowy do inteligentnego siłownika (silnik wycieraczek). Każdy moduł ECU i siłownik jest podłączony do punktu uziemiającego na nadwoziu lub podwoziu pojazdu za pomocą jednego lub większej liczby przewodów uziemiających.
Wszystkie przewody dodatnie, uziemiające, sygnałowe i komunikacyjne pomiędzy skrzynkami bezpieczników, sterownikami ECU, czujnikami, siłownikami i punktami uziemiającymi tworzą ogromną ilość przewodów. Producenci układają okablowanie w pojeździe tak często, jak to możliwe, w postaci jednej wiązki. Nazywamy to wiązką przewodów.
Na następnym zdjęciu widzimy część wiązki przewodów, przez którą przebiegają dziesiątki przewodów. Wiązka przewodów jest owinięta taśmą, która utrzymuje przewody razem. Kolory są nadal widoczne pomiędzy zwojami taśmy, ponieważ technik może łatwo znaleźć kolor drutu podczas szukania usterek.
Wiązka przewodów ma wiele odgałęzień: wiązka przewodów biegnie od komory silnika do bagażnika, ale także od lewych do prawych drzwi, pod deską rozdzielczą od lewej do prawej i pod siedzeniami. Wiązka przewodów została wykonana dokładnie tak, aby pasowała do pojazdu.
Przewód w wiązce przewodów może ulec uszkodzeniu. Jeśli izolacja często ulegała uszkodzeniu w wyniku powtarzającego się zginania (na przykład zawiasów drzwi lub tylnej klapy) lub jeśli przewód o coś ocierał się, w większości przypadków można go naprawić. Uszkodzoną część usuwa się, a pomiędzy nimi lutuje się nowy kawałek drutu, a następnie uszczelnia rurką termokurczliwą. Jednak w przypadku zwarć i spalonych przewodów sytuacja staje się bardziej skomplikowana. W takim przypadku, szczególnie w przypadku samochodu o dużym prądzie, można podjąć decyzję o zamontowaniu nowej wiązki przewodów.
Grubość drutu:
W samochodzie znajdziemy wiele różnych grubości drutu. W komorze silnika znajdziemy cienkie przewody od czujników oraz stosunkowo grube przewody do siłowników. Na poniższym schemacie widać czarny przewód (uziemienie) na akumulatorze (A) o przekroju 25,0 mm². To najgrubszy drut jaki znajdziemy w komorze silnika. Na alternatorze (C) widzimy czarny przewód o przekroju 16,0 mm² na B+. W jednostce sterującej J367 znajdziemy znacznie cieńsze przewody od 0,35 do 0,5 mm².
Wybór grubości drutu zależy od maksymalnego prądu i długości drutu w stosunku do jego rezystancji właściwej:
- Gruby drut nadaje się do wyższych prądów;
- Im dłuższy drut, tym większy staje się jego opór. Dlatego długie druty są często grubsze.
Kabel ujemny i B+ alternatora musi przewodzić wysoki prąd. Cienki drut miałby zbyt dużą rezystancję wewnętrzną, co spowodowałoby nie tylko utratę napięcia, ale także wzrost temperatury. Mały prąd przepływa przez przewody do ECU.
Opór w przewodzie ma duży wpływ na spadek napięcia. Prąd odgrywa w tym główną rolę. Aby to wyjaśnić, poniżej podano dwa obliczenia. W obu przykładach rezystancja drutu wynosi 0,1 Ω.
Bierzemy przewód dodatni z 21-watowej lampy i obliczamy prąd, dzieląc moc przez napięcie źródła wynoszące 12 woltów (prawo mocy). W zależności od temperatury prąd wynosi około 1,75 A. Stratę napięcia na przewodzie obliczamy, korzystając z prawa Ohma.
Dopuszczalna jest utrata napięcia 0,18 wolta, ponieważ lampa pali się przy napięciu (12 - 0,18) 11,82 woltów. Żeby było jasne, 0,18 to V3 w pomiarze V4. Rezystancja w tym przewodzie jest zatem na tyle niska, że nie ma negatywnego wpływu na działanie odbiornika.
W następnym przykładzie bierzemy przewód dodatni z rozrusznika. Ponownie rezystancja przewodu dodatniego wynosi 0,1 Ω. Zmierzony prąd rozruchowy wynosi 90 amperów.
Opór w przewodzie powoduje spadek napięcia o 9 woltów. Przy napięciu 12 woltów, gdy rozrusznik jest włączony, do uruchomienia rozrusznika pozostaną tylko 3 wolty. To oczywiście za mało; rozrusznik nie będzie się poruszał lub prawie się nie poruszał.
Wniosek: rezystancja 0,1 Ω w przewodzie dodatnim ma niewielki wpływ na lampę, ale dla rozrusznika jest tak wysoka, że przestaje on działać.
Specyficzna rezystancja drutu:
Każdy przewód ma rezystancję omową. Wartość rezystancji zależy od:
- materiał;
- wymiary (długość i średnica);
- temperatura.
Poniższy rysunek przedstawia cztery przewody z tego samego materiału, z których drut A ma największą rezystancję, a drut D ma najmniejszy opór.
- Proporcjonalnie 2L jest dwa razy dłuższe niż l;
- Proporcjonalnie 2d jest dwa razy dłuższe niż d.
Gruby, krótki drut ma mniejszy opór niż cienki, długi drut.
Opór drutu można obliczyć za pomocą następującego wzoru:
Oto jest:
- R rezystancja drutu w omach [Ω];
- l długość drutu w metrach [m]
- ρ (rho) rezystywność drutu w omomierzu [Ωm]
- A powierzchnia przekroju drutu w metrach kwadratowych [m²]
Ze wzoru wynika, że opór drutu rośnie wraz ze wzrostem długości (l) i maleje wraz ze wzrostem przekroju (A). Opór właściwy drutu wyraża się w omometrach (Ωm). Ponieważ mamy do czynienia z małymi wartościami liczbowymi, używamy jednostki 10^6 razy mniejszej, a mianowicie mikroomomierza (μΩm).
Przykład:
Obliczamy rezystancję drutu miedzianego o długości 2 metrów i przekroju 1,25 mm² i rezystywności 0,0175 * 10^-6 Ωm.
Połączenia wtykowe:
W samochodzie przewody podłącza się do czujnika, siłownika lub jednostki sterującej za pomocą złącza wtykowego. Możliwe jest też, że gdzieś w wiązce przewodów znajduje się wtyczka, za pomocą której można połączyć dwie wiązki przewodów.
Poniższy obrazek przedstawia część schematu Forda Fiesty. Widzimy tutaj kod komponentu B31 (masowy miernik powietrza) i Y34 (elektrozawór filtra węglowego). Miernik masy powietrza jest czujnikiem, a zawór elektromagnetyczny jest siłownikiem. Obydwa są podłączone do sterownika silnika (na górze).
Na mierniku masy powietrza widzimy wtyczkę 5-pinową (5p) z czterema zajętymi pozycjami: 2 do 5.
Elektrozawór wyposażony jest we wtyczkę dwubiegunową (2P).
Numery na wtyczce na schemacie są w rzeczywistości przedstawione na samej wtyczce. W ten sposób można porównać kolory przewodów lub, gdy ten sam kolor przewodu jest używany w wielu pozycjach, rozróżnić funkcje przewodów (plus, masa, sygnał itp.).
Naprawa Draadów:
Podczas naprawy przewodu może być konieczne wciśnięcie nowej wtyczki na przewód. Robimy to za pomocą szczypiec dynamometrycznych do kabli, zwanych także szczypcami do zaciskania. W tym przykładzie nieizolowane metalowe wtyczki są zaciskane na przewodzie i wciskane w plastikowe bloki złączy.
Szczypce dynamometryczne do kabli zawierają mechanizm, dzięki któremu na końcówkę kablową lub metalową wtyczkę można wywierać duży moment przy minimalnej sile w uchwycie. Zwykle znajduje się tam również mechanizm przytrzymujący, dzięki któremu szczypce „klikają” przy ściskaniu i przytrzymują końcówkę kablową przy zwalnianiu uchwytu. Dopiero gdy szczypce zostaną zaciśnięte w skrajnym położeniu lub gdy zostanie uruchomiony mechanizm zwalniający, szczypce ponownie zwolnią końcówkę kablową.
Określ długość drutu i wytnij jego odcinek. Należy pamiętać, że kolejny odcinek izolacji usuwa się z końców za pomocą szczypiec do ściągania izolacji.
Dwa poniższe zdjęcia przedstawiają szczypce do ściągania izolacji i koniec zielonego przewodu:
- po lewej: najpierw określ długość, na jaką chcesz zdjąć izolację, przesuwając czerwoną część w inne miejsce. Po lewej stronie, jak pokazano na rysunku, długość wynosi 2 mm. Ściśnij szczypce. Szczęki zamykają się, a metalowy mechanizm chwyta izolację. Całkowicie ściśnij szczypce. Izolację dociska się do ustawionej odległości od drutu;
- po prawej: zwolnij szczypce. Drut miedziany jest teraz widoczny.
Po zdjęciu izolacji z przewodu (drut miedziany ma długość 2 mm) można na niego zacisnąć końcówki kablowe (izolowane/nieizolowane) lub wtyki metalowe. Poniższe trzy obrazy przedstawiają co następuje:
- Po lewej: szczypce dynamometryczne do kabli z dwoma metalowymi wtyczkami (męską i żeńską);
- Środek: metalową wtyczkę wpina się w zacisk kablowy, a odizolowany przewód wkłada się z tyłu metalowej wtyczki;
- Po prawej: druga strona szczypiec dynamometrycznych do kabla z metalową wtyczką.
Dobry (1)
Czasami przy dokręcaniu końcówek kablowych popełniane są błędy. Ważne jest, aby wiedzieć, jak daleko zdjąć izolację z kabla elektrycznego i jak daleko przewód powinien być wsunięty w końcówkę kablową. Oto pięć przykładów pokazujących trzy najczęstsze błędy.
Poniższy obraz przedstawia prawidłowo zainstalowany przewód.
Dobry (2)
To ten sam drut, narysowany pod innym kątem.
Błąd (1)
Izolacja została zdjęta zbyt daleko. Drut miedziany wystaje i po zagięciu końcówek może spowodować zwarcie w niektórych obudowach wtyczek.
Błąd (2)
Nie cały drut miedziany jest wciśnięty w końcówkę kablową. Po zgięciu wystający przewód może spowodować zwarcie innego przewodu we wtyczce lub z nadwoziem pojazdu.
Błąd 3:
Izolacja została ściągnięta zbyt krótko i została ściśnięta w wewnętrznej części końcówki kablowej. Ponieważ ta część jest grubsza niż drut miedziany, końcówka kablowa nie jest całkowicie zamknięta. Możliwą konsekwencją tego jest słaby kontakt pomiędzy drutem miedzianym a końcówką kablową.
Po wciśnięciu dwóch metalowych zatyczek na przewód można je wcisnąć w plastikowe kostki przyłączeniowe.
Możliwe jest, że przewód został przypadkowo zatrzaśnięty w niewłaściwej pozycji. Za pomocą śrubokręta nasadowego lub ściągacza do wtyczek można ostrożnie zagiąć występ na wtyczce i wyciągnąć przewód z wtyczki. Oczywiście zadzior musi być ponownie wygięty do góry, w przeciwnym razie wtyczka nie będzie już zatrzaskiwać się na swoim miejscu.
Odblokuj wtyczki:
Może być konieczne wyjęcie przewodu z wtyczki. Dlatego też metalowe złącze zaciśnięte na końcu przewodu należy zdemontować z plastikowej obudowy wtyczki. Wymaga to narzędzia; tak zwany ściągacz do wtyczek. Dzięki temu można zagiąć wypustki na metalowym złączu we wtyczce, tak aby można było wyciągnąć przewód z wtyczki. Aby to zrobić, należy najpierw usunąć blokadę wtyczki; Na zdjęciu zamek można rozpoznać po fioletowej plastikowej części znajdującej się w połowie wtyczki. Blokada uniemożliwia wyciągnięcie przewodu z wtyczki, nawet jeśli złącze zostanie odblokowane za pomocą narzędzia. Animacja przedstawia odblokowanie i wyciągnięcie przewodu z czteropinowej wtyczki stosowanej w Audi.
