Subiecte:
- introducere
- Calibre de sârmă
- Rezistența specifică a firului
- Conectați conexiunile
- Repararea firelor
- Deblocați mufele
Introducere:
Vehiculele moderne sunt echipate cu o mulțime de electronice. Acestea conțin adesea zeci de ECU, fiecare responsabil pentru funcții specifice.
- Compartiment motor: ECU pentru electronica motorului, transmisie automată, ABS/ESP;
- Interior: ECU pentru airbag-uri, in usi, sub scaune, in plafon pentru trapa sau iluminare, in portbagaj pentru electronica barei de tractare etc.
Aceste ECU și actuatoare își primesc puterea direct de la cutia de siguranțe. Deoarece există mai multe fire de alimentare și siguranțe, adesea putem găsi mai multe cutii de siguranțe, cum ar fi în compartimentul motorului, tabloul de bord și chiar în portbagajul mașinilor.
Firele de alimentare (pozitive) merg de la cutia de siguranțe la diferite componente, cum ar fi ECU-uri și actuatoare. ECU-urile primesc informații de la senzori prin fire de semnal.
Un exemplu în interior este întrerupătorul ușii, care indică 12 sau respectiv 0 volți când este deschis sau închis. În compartimentul motor, senzorul de temperatură a lichidului de răcire poate trimite un semnal de 20 volți la ECU la o temperatură de 2,5 de grade Celsius și un semnal de 90 volți la 0,5 de grade Celsius.
ECU controlează apoi actuatorul, furnizând putere unui actuator pasiv (de exemplu, un injector), trimițând un semnal de tensiune către un actuator activ (bobină de aprindere COP) sau trimițând un mesaj digital unui actuator inteligent (motor ștergător). Fiecare ECU și actuator este conectat la un punct de masă de pe caroseria vehiculului sau șasiu prin intermediul unuia sau mai multor fire de împământare.
Toate firele pozitive, de masă, de semnal și de comunicație dintre cutiile de siguranțe, ECU-uri, senzori, actuatoare și punctele de împământare creează o cantitate imensă de cabluri. Producătorii execută cablurile ca un singur pachet prin vehicul cât mai mult posibil. Numim asta cablaj.
În imaginea următoare vedem o parte a cablajului cu zeci de fire care trec prin el. Cablajul este învelit cu bandă adezivă pentru a ține cablajul împreună. Culorile sunt încă vizibile între spirele benzii, deoarece un tehnician poate găsi cu ușurință culoarea firului atunci când caută defecțiuni.
Un cablaj are multe ramuri: cablajul merge de la compartimentul motor la portbagaj, dar și de la ușile din stânga la dreapta, sub bord de la stânga la dreapta și sub scaune. Cablajul este realizat exact pentru a se potrivi vehiculului.
Un fir dintr-un cablaj poate fi deteriorat. Dacă izolația a fost adesea deteriorată prin îndoiri repetate (de exemplu, pe balamaua unei uși sau hayonul) sau dacă firul s-a frecat de ceva, firul poate fi reparat în cele mai multe cazuri. Partea deteriorată este îndepărtată și o nouă bucată de sârmă este lipită între ele și apoi etanșată cu tub termocontractabil. Cu toate acestea, atunci când există scurtcircuite și fire arse, lucrurile devin mai complicate. În acest caz, mai ales pentru o mașină cu o valoare mare a curentului, se poate decide instalarea unui nou cablaj.
Grosimile firului:
Găsim în mașină multe grosimi diferite de sârmă. În compartimentul motor găsim fire subțiri de la senzori și fire relativ groase până la actuatoare. În următoarea diagramă vedem un fir negru (împământare) pe baterie (A) de 25,0 mm². Acesta este cel mai gros fir pe care îl găsim în compartimentul motor. Pe alternator (C) vedem un fir negru de 16,0 mm² pe B+. Pe unitatea de control J367 găsim fire considerabil mai subțiri, de 0,35 până la 0,5 mm².
Alegerea grosimii firului are de-a face cu curentul maxim și lungimea firului în raport cu rezistența specifică a firului:
- Un fir gros este potrivit pentru curenți mai mari;
- Cu cât firul este mai lung, cu atât rezistența firului devine mai mare. Prin urmare, firele lungi sunt adesea făcute mai groase.
Un cablu negativ și B+ al alternatorului trebuie să transporte un curent mare. Un fir subțire ar avea o rezistență internă prea mare, ceea ce ar provoca nu numai pierderi de tensiune, ci și o creștere a temperaturii. Un curent mic trece prin fire către ECU.
Rezistența în fir are un efect major asupra căderii de tensiune. Curentul joacă un rol major în acest sens. Pentru a clarifica acest lucru, mai jos sunt date două calcule. În ambele exemple, rezistența firului este de 0,1 Ω.
Luăm un fir pozitiv de la o lampă de 21 W și calculăm curentul împărțind puterea la tensiunea sursei de 12 volți (legea puterii). În funcție de temperatură, curentul este în jur de 1,75 A. Calculăm pierderea de tensiune pe un fir folosind legea lui Ohm.
Pierderea de tensiune de 0,18 volți este permisă, deoarece lampa arde la o tensiune de (12 - 0,18) 11,82 volți. Pentru a fi clar, 0,18 este V3 în măsurarea V4. Rezistența în acest fir este așadar suficient de mică pentru a nu avea o influență negativă asupra funcționării consumatorului.
În exemplul următor luăm firul pozitiv de la motorul de pornire. Din nou, rezistența firului pozitiv este de 0,1 Ω. Curentul de pornire măsurat este de 90 de amperi.
Rezistența din fir provoacă o cădere de tensiune de 9 volți. La o tensiune de 12 volți când demarorul este pornit, vor rămâne doar 3 volți pentru a acționa demarorul. Acest lucru este evident prea puțin; demarorul nu se va mișca sau cu greu.
Concluzie: o rezistență de 0,1 Ω într-un fir pozitiv are un efect redus asupra unei lămpi, dar este atât de mare pentru un motor de pornire încât nu mai funcționează.
Rezistența specifică a firului:
Fiecare fir are o rezistență ohmică. Valoarea rezistenței depinde de:
- materialul;
- dimensiunile (lungime și diametru);
- temperatura.
Următoarea imagine prezintă patru fire din același material, dintre care firul A are cea mai mare rezistență și firul D are cea mai mică rezistență.
- Proporțional, 2L este de două ori mai lung decât l;
- Proporțional, 2d este de două ori mai lung decât d.
Un fir gros, scurt are mai puțină rezistență decât un fir subțire și lung.
Rezistența unui fir poate fi calculată cu următoarea formulă:
Aici este:
- R rezistența firului în ohmi [Ω];
- l lungimea firului în metri [m]
- ρ (rho) rezistivitatea firului în ohmmetru [Ωm]
- A aria secțiunii transversale a firului în metri pătrați [m²]
Formula arată că rezistența firului crește odată cu creșterea lungimii (l) și scade odată cu creșterea secțiunii transversale (A). Rezistența specifică a unui fir este exprimată în ohmi metri (Ωm). Pentru că avem de-a face cu valori numerice mici, folosim o unitate de 10^6 ori mai mică, și anume micro-ohmmetru (μΩm).
exemplu:
Calculăm rezistența unui fir de cupru cu o lungime de 2 metri și o secțiune transversală de 1,25 mm² și o rezistivitate de 0,0175 * 10^-6 Ωm.
Conexiuni la priza:
În mașină, firele sunt conectate la un senzor, un actuator sau o unitate de control printr-o conexiune cu mufă. De asemenea, este posibil ca undeva într-un cablaj să existe o mufă care poate fi folosită pentru a conecta două cablaje.
Următoarea imagine prezintă o parte dintr-o schemă a unui Ford Fiesta. Aici vedem codul de componentă B31 (contor de masă de aer) și Y34 (electrovalvă cu filtru de carbon). Contorul de masă de aer este un senzor, iar supapa solenoidală este un actuator. Ambele sunt conectate la unitatea de control a motorului (sus).
Pe contorul de masă de aer vedem o mufă cu 5 pini (5p) cu patru poziții ocupate: de la 2 la 5.
Electrovalva este echipată cu un dop cu doi pini (2P).
Numerele de pe fișă din diagramă sunt de fapt reprezentate pe mufa în sine. În acest fel puteți compara culorile firului, sau când aceeași culoare a firului este utilizată în mai multe poziții, distingeți funcțiile firului între ele (plus, masă, semnal etc.).
Repararea firelor:
În timpul unei reparații de sârmă, poate fi necesar să fie apăsat un nou dop pe sârmă. Facem acest lucru cu clește cuplu de cablu, numit și clește de sertizare. În acest exemplu, ștecherele metalice neizolate sunt prinse pe fir și fixate în blocuri de conector din plastic.
Cleștii de strângere a cablului conțin un mecanism prin care un moment mare poate fi exercitat asupra capului cablului sau ștecherului metalic cu o forță minimă în mâner. De obicei există și un mecanism de prindere, astfel încât cleștii să „clică” la strângere și să țină capul cablului la eliberarea mânerului. Numai când cleștii au fost prinși în poziția lor extremă sau când mecanismul de eliberare este acționat, cleștii vor elibera din nou capul de cablu.
Determinați lungimea firului și tăiați o secțiune. Vă rugăm să rețineți că o altă secțiune de izolație este îndepărtată de la capete cu cleștii de decuplare.
Cele două imagini de mai jos arată cleștele de dezlipire și capătul firului verde:
- stânga: stabiliți mai întâi lungimea la care doriți să dezlipiți firul prin mutarea părții roșii într-o altă poziție. În partea stângă, așa cum se arată în figură, lungimea este de 2 mm. Strângeți cleștii. Fălcile se închid, iar mecanismul metalic prinde izolația. Strângeți cleștii complet. Izolația este împinsă la distanța reglată de fir;
- dreapta: eliberați cleștii. Firul de cupru este acum vizibil.
După ce firul a fost dezlipit (sârma de cupru are 2 mm lungime), se pot prinde de el capetele de cablu (izolate/neizolate) sau dopuri metalice. Cele trei imagini de mai jos arată următoarele:
- Stânga: un cleste dinamometric pentru cablu cu două dopuri metalice (mascul și mamă);
- Mijloc: ștecherul metalic este fixat în clema cablului, iar firul dezlipit este introdus în spatele ștecherului metalic;
- Dreapta: cealaltă parte a clestelui de strângere a cablului cu dop metalic.
Bun (1)
Uneori se fac greșeli la strângerea capselor de cablu. Este important să știți cât de departe să dezlipiți cablul electric și cât de departe trebuie împins firul în capul cablului. Iată cinci exemple care arată cele mai frecvente trei greșeli.
Următoarea imagine arată un fir instalat corect.
Bun (2)
Acesta este același fir, tras dintr-un unghi diferit.
Eroare (1)
Izolația a fost îndepărtată mult prea mult. Firul de cupru iese în afară și poate scurtcircuita în unele carcase de priză după îndoirea capetelor.
Eroare (2)
Nu tot firul de cupru este strâns în capul cablului. Când este îndoit, firul proeminent poate scurtcircuita un alt fir în priză sau împotriva caroseriei vehiculului.
Greșeala 3:
Izolația a fost îndepărtată prea scurt și a fost ciupită în partea interioară a capului cablului. Deoarece această parte este mai groasă decât firul de cupru, capul de cablu nu este complet închis. Consecința posibilă a acestui lucru este un contact slab între firul de cupru și capul cablului.
După apăsarea celor două dopuri metalice de pe fir, acestea pot fi fixate în blocurile conectorilor din plastic.
Este posibil ca firul să fi fost apăsat accidental într-o poziție greșită. Folosind o șurubelniță sau un extractor de ștecher, puteți îndoi cu grijă bara de pe ștecher și trageți firul din ștecher. Desigur, bara trebuie să fie din nou îndoită în sus, altfel dopul nu se va mai fixa.
Deblocați mufele:
Poate fi necesar să scoateți un fir dintr-o priză. Prin urmare, conectorul metalic prins la capătul firului trebuie demontat din carcasa ștecherului din plastic. Acest lucru necesită un instrument; un așa-numit extractor de prize. Acest lucru vă permite să îndoiți barbele de pe conectorul metalic din mufă, astfel încât firul să poată fi scos din mufă. Pentru a face acest lucru, trebuie mai întâi să scoateți blocarea din priză; În imagine, încuietoarea poate fi recunoscută după partea din plastic violet, la jumătatea mufei. Încuietoarea împiedică scoaterea firului din priză, chiar dacă conectorul este deblocat cu unealta. Animația arată deblocarea și scoaterea firului de la o mufă cu patru pini folosită la un Audi.
