Предметы:
- введение
- Калибры проводов
- Удельное сопротивление провода
- Штекерные соединения
- Ремонт резьбы
- Разблокировать заглушки
Инлейдинг:
Современные автомобили оснащены большим количеством электроники. Они часто содержат десятки ЭБУ, каждый из которых отвечает за определенные функции.
- Подкапотное пространство: ЭБУ электроники двигателя, АКПП, ABS/ESP;
- В салоне: ЭБУ подушек безопасности, в дверях, под сиденьями, в крыше люка или освещения, в багажнике электроника фаркопа и т. д.
Эти ЭБУ и исполнительные механизмы получают питание непосредственно от блока предохранителей. Поскольку имеется несколько проводов питания и предохранителей, мы часто можем найти несколько блоков предохранителей, например, в моторном отсеке, на приборной панели и даже в багажнике легковых автомобилей.
Силовые провода (положительные) идут от блока предохранителей к различным компонентам, таким как ЭБУ и исполнительные механизмы. ЭБУ получают информацию от датчиков по сигнальным проводам.
Примером интерьера является дверной выключатель, который в открытом или закрытом состоянии показывает напряжение 12 или 0 В соответственно. В моторном отсеке датчик температуры охлаждающей жидкости может отправлять на ЭБУ сигнал напряжением 20 В при температуре 2,5 градусов Цельсия и сигнал 90 Вольт при температуре 0,5 градусов Цельсия.
Затем ЭБУ управляет исполнительным механизмом, подавая питание на пассивный исполнительный механизм (например, форсунку), отправляя сигнал напряжения на активный исполнительный механизм (катушку зажигания COP) или отправляя цифровое сообщение на интеллектуальный исполнительный механизм (двигатель стеклоочистителя). Каждый ЭБУ и исполнительный механизм подключаются к точке заземления на кузове или шасси автомобиля через один или несколько проводов заземления.
Все положительные, заземляющие, сигнальные и коммуникационные провода между блоками предохранителей, ЭБУ, датчиками, исполнительными механизмами и точками заземления образуют огромное количество проводов. Производители максимально прокладывают проводку через автомобиль одним пучком. Мы называем это жгутом проводов.
На следующем изображении мы видим часть жгута проводов, через который проходят десятки проводов. Жгут проводов обматывается лентой, чтобы скрепить провода. Цвета по-прежнему видны между витками ленты, поскольку техник может легко определить цвет провода при поиске неисправностей.
Жгут проводов имеет множество ответвлений: жгут проводов проходит от моторного отсека к багажнику, а также от дверей слева направо, под приборной панелью слева направо и под сиденьями. Жгут проводов изготовлен специально для автомобиля.
Провод в жгуте проводов может быть поврежден. Если изоляция неоднократно повреждалась при многократных изгибах (например, на дверных петлях или двери багажника) или провод терся о что-либо, провод в большинстве случаев можно отремонтировать. Поврежденная часть удаляется, между ними припаивается новый кусок провода, а затем герметизируется термоусадочной трубкой. Однако при коротких замыканиях и перегоревших проводах дело усложняется. В этом случае, особенно для автомобиля с высоким значением тока, может быть решено установить новый жгут проводов.
Толщина проволоки:
В автомобиле мы находим много проводов разной толщины. В подкапотном пространстве мы находим тонкие провода от датчиков и относительно толстые провода к актуаторам. На следующей схеме мы видим черный (массовый) провод на аккумуляторе (А) сечением 25,0 мм². Это самый толстый провод, который мы находим в моторном отсеке. На генераторе (С) видим черный провод сечением 16,0 мм² на В+. В блоке управления J367 мы встречаем значительно более тонкие провода – от 0,35 до 0,5 мм².
Выбор толщины провода зависит от максимального тока и длины провода в зависимости от удельного сопротивления провода:
- Толстый провод подходит для более высоких токов;
- Чем длиннее провод, тем выше становится сопротивление провода. Поэтому длинные провода часто делают толще.
Минусовый кабель и кабель B+ генератора должны проходить под высоким током. Тонкий провод имел бы слишком высокое внутреннее сопротивление, что привело бы не только к потере напряжения, но и к повышению температуры. По проводам к ЭБУ течет небольшой ток.
Сопротивление провода оказывает большое влияние на падение напряжения. Большую роль в этом играет ток. Чтобы это было понятно, ниже приведены два расчета. В обоих примерах сопротивление провода составляет 0,1 Ом.
Берем плюсовой провод от лампы мощностью 21 Ватт и вычисляем ток, разделив мощность на напряжение источника 12 Вольт (степенной закон). В зависимости от температуры ток составляет около 1,75 А. Потери напряжения на проводе рассчитываем по закону Ома.
Потеря напряжения 0,18 Вольта допустима, так как лампа горит при напряжении (12 – 0,18) 11,82 Вольта. Для ясности: 0,18 — это V3 в измерении V4. Поэтому сопротивление этого провода достаточно низкое, чтобы не оказывать отрицательного влияния на работу потребителя.
В следующем примере мы берем плюсовой провод от стартера. Опять же, сопротивление положительного провода составляет 0,1 Ом. Измеренный пусковой ток составляет 90 ампер.
Сопротивление в проводе вызывает падение напряжения на 9 вольт. При напряжении 12 Вольт при включении стартера для работы стартера останется всего 3 Вольта. Это явно слишком мало; стартер не вращается или почти не вращается.
вывод: сопротивление 0,1 Ом в плюсовом проводе мало влияет на лампу, но настолько велико для стартера, что он перестает работать.
Удельное сопротивление провода:
Каждый провод имеет омическое сопротивление. Величина сопротивления зависит от:
- материал;
- размеры (длина и диаметр);
- температура.
На следующем изображении показаны четыре провода из одного и того же материала, из которых провод A имеет наибольшее сопротивление, а провод D — наименьшее.
- Пропорционально 2L в два раза длиннее l;
- Пропорционально 2d в два раза длиннее d.
Толстый короткий провод имеет меньшее сопротивление, чем тонкий и длинный провод.
Сопротивление провода можно рассчитать по следующей формуле:
Здесь есть:
- R сопротивление провода в Омах [Ом];
- l длина провода в метрах [м]
- ρ (rho) удельное сопротивление провода в омметре [Ом·м]
- А площадь сечения провода в квадратных метрах [м²]
Из формулы видно, что сопротивление провода увеличивается с увеличением длины (l) и уменьшается с увеличением сечения (А). Удельное сопротивление провода выражается в ом метрах (Ом·м). Поскольку мы имеем дело с небольшими числовыми значениями, мы используем единицу измерения в 10^6 раз меньшую, а именно микроомметр (мкОмм).
Пример:
Рассчитаем сопротивление медного провода длиной 2 метра, сечением 1,25 мм² и удельным сопротивлением 0,0175*10^-6 Омм.
Штекерные соединения:
В автомобиле провода подключаются к датчику, исполнительному устройству или блоку управления через штекерное соединение. Также возможно, что где-то в жгуте проводов имеется вилка, с помощью которой можно соединить два жгута проводов.
На следующем изображении показана часть схемы Ford Fiesta. Здесь мы видим код компонента B31 (расходомер воздуха) и Y34 (электромагнитный клапан угольного фильтра). Расходомер воздуха является датчиком, а электромагнитный клапан — исполнительным механизмом. Оба они подключены к блоку управления двигателем (вверху).
На расходомере воздуха мы видим 5-контактную вилку (5р) с четырьмя занятыми позициями: 2 по 5.
Электромагнитный клапан оснащен двухконтактной вилкой (2Р).
Цифры на вилке на схеме на самом деле изображены на самой вилке. Таким образом, вы можете сравнить цвета проводов или, если один и тот же цвет провода используется в нескольких положениях, отличить функции проводов друг от друга (плюс, земля, сигнал и т. д.).
Ремонт резьбы:
Во время ремонта провода, возможно, придется насадить на провод новую вилку. Мы делаем это с помощью клещей для затяжки кабеля, также называемых клещами для обжима. В этом примере неизолированные металлические вилки надеваются на провод и вставляются в пластиковые разъемные колодки.
Динамометрические клещи для кабеля содержат механизм, благодаря которому на кабельный наконечник или металлическую заглушку может быть приложен большой момент с минимальным усилием в ручке. Обычно имеется еще и удерживающий механизм, благодаря которому плоскогубцы «щелкают» при сжимании и удерживают наконечник троса при отпускании ручки. Только когда плоскогубцы будут зажаты в крайнее положение или когда сработает механизм освобождения, клещи снова освободят кабельный наконечник.
Определите длину провода и отрежьте отрезок. Обратите внимание, что с торцов с помощью клещей для зачистки снимается еще один участок изоляции.
На двух изображениях ниже показаны плоскогубцы для зачистки изоляции и конец зеленого провода:
- слева: сначала определите длину, на которой вы хотите зачистить провод, переместив красную часть в другое положение. Крайний левый, как показано на рисунке, длина составляет 2 мм. Сожмите плоскогубцы. Челюсти закрываются, и металлический механизм захватывает изоляцию. Полностью сожмите плоскогубцы. Изоляция отодвигается на установленное расстояние от провода;
- правильно: отпустите плоскогубцы. Медный провод теперь виден.
После зачистки провода (длина медного провода 2 мм) на него можно надевать кабельные наконечники (изолированные/неизолированные) или металлические заглушки. На трех изображениях ниже показано следующее:
- Слева: динамометрические клещи для кабеля с двумя металлическими заглушками (штекер и гнездо);
- Середина: металлическая вилка защелкивается в кабельном зажиме, а зачищенный провод вставляется в заднюю часть металлической вилки;
- Справа: другая сторона динамометрических клещей для кабеля с металлической заглушкой.
Хорошо (1)
При затягивании кабельных наконечников иногда допускаются ошибки. Важно знать, как далеко зачищать электрический кабель и насколько глубоко провод следует вставлять в кабельный наконечник. Вот пять примеров, показывающих три наиболее распространенные ошибки.
На следующем изображении показан правильно установленный провод.
Хорошо (2)
Это тот же провод, нарисованный под другим углом.
Ошибка (1)
Изоляция снята слишком сильно. Медный провод торчит и может закоротить в некоторых корпусах разъемов после сгибания концов.
Ошибка (2)
Не вся медная проволока втиснута в кабельный наконечник. При изгибе выступающий провод может закоротить другой провод в вилке или на кузове автомобиля.
Ошибка 3:
Изоляция была зачищена слишком коротко и защемлена во внутренней части кабельного наконечника. Поскольку эта часть толще медного провода, кабельный наконечник закрыт не полностью. Возможным последствием этого является плохой контакт между медным проводом и кабельным наконечником.
Прижав две металлические заглушки к проводу, их можно вставить в пластиковые колодки разъемов.
Возможно, провод случайно защелкнулся в неправильном положении. С помощью торцевой отвертки или съемника можно аккуратно согнуть зазубрину вилки и вытащить провод из вилки. Естественно, штуцер необходимо снова загнуть вверх, иначе вилка уже не встанет на место.
Разблокировать заглушки:
Возможно, потребуется отсоединить провод от вилки. Поэтому металлический разъем, защемленный на конце провода, необходимо демонтировать из пластикового корпуса вилки. Для этого нужен инструмент; так называемый съемник пробок. Это позволяет согнуть зазубрины на металлическом разъеме вилки, чтобы провод можно было вытащить из вилки. Для этого необходимо сначала снять фиксатор в заглушке; На изображении замок можно узнать по фиолетовой пластиковой части, расположенной посередине заглушки. Замок предотвращает выдергивание провода из вилки, даже если разъем разблокирован с помощью инструмента. На анимации показано разблокирование и отсоединение провода от четырехконтактной вилки, используемой в Audi.
