Slik fungerer ledninger, sikringer og kontakter

De hverdagslydende komponentene i ledninger, sikringer og kontakter finnes i alle elektriske apparater, og spesielt i biler. Mange av funksjonene vi har forventet i våre biler er mulig på grunn av disse elementene, og påliteligheten deres har forbedret seg enormt de siste par årene.

Sammen med økt pålitelighet har kompleksiteten til bilkabelsystemer økt dramatisk. Biler har nå bokstavelig talt tusenvis av kretser. I denne artikkelen skal vi gå gjennom noen av de viktigste komponentene i kablingen til bilen din, og begynne med selve ledningen. Så skal vi diskutere sikringer og kontakter og se hvordan det hele passer sammen.

-

Bunter av ledninger under rattstammen til en bil

Kablingen til en bil må fordele strøm fra batteriet til enheter som er plassert over hele bilen. Den må også overføre data på en databuss, i tillegg til en rekke digitale og analoge signaler fra brytere og sensorer.

Dette betyr at det er mange forskjellige typer ledninger i bilen. Noen ledninger som sender signaler fra brytere eller sensorer har nesten ingen strøm. De som gir kraft til store elektriske motorer har mye strøm.

Hvis for mye strøm går gjennom en ledning, kan den overopphetes og smelte. Mengden strøm som en ledning kan håndtere, avhenger av dens lengde, sammensetning, størrelse og hvordan den er bundet. La oss ta en rask titt på hvordan hver av disse egenskapene påvirker ledningens nåværende bæreevne:

• Lengde - Hver type tråd har en viss motstand per fot - jo lengre ledning, jo større motstand. Hvis motstanden er for høy, vil mye av kraften som strømmer nedover ledningen, bli sløst; energien som går tapt når varmen bygger seg opp i ledningen. Til slutt begrenser varmeoppbygging ledningskapasiteten til ledningen, da temperaturen ikke må bli varm nok til å smelte isolasjonen.
• sammensetning - Biltråd består vanligvis av fine kobbertråder. Generelt, jo finere strengene, jo lavere er motstanden og desto mer strøm kan ledningen bære. Den anvendte kobber påvirker også ledningens motstand.
• Ledningsmåler - Trådmåleren, eller størrelsen på ledningen, bestemmer også hvor mye motstand ledningen har. Jo større ledning, jo mindre motstand. Jo mindre måler, jo større ledning - så en 16-gauge ledning er større enn en 24-gauge ledning. Ledningsmåler går helt ned til null, som også kalles 1/0 (en aught). Enda større enn 1/0 er 00 (2/0, eller to aught), og så videre. Diameteren på en 4/0 (fire au) ledning er nesten en halv tomme (1,27 cm).
• bundling - Måten en ledning er bundet på, påvirker hvor godt den kan spre varmen. Hvis ledningen er i et bunt med 50 andre ledninger, kan den ha mye mindre strøm enn hvis den var den eneste ledningen i bunten.

(Se også dette spørsmålet om dagen for en god forklaring av strøm, spenning og strøm.)

Du kan se hvor viktig det er å velge riktig trådstørrelse. Jobben gjøres enda vanskeligere av antall ledninger i en bil, som fortsetter å vokse hvert år etter hvert som nye funksjoner legges til selv de mest grunnleggende bilene.

Sikringspanel for motorrom

Sikringens viktigste jobb er å beskytt ledningene. Sikringer skal være dimensjonert og plassert for å beskytte ledningen de er koblet til. Hvis en enhet som din bilradio plutselig trekker nok strøm til å blåse sikringen, er radioen sannsynligvis allerede toast. Sikringen er der for å beskytte ledningen, noe som ville være mye vanskeligere å bytte ut enn radioen.

De fleste biler har to sikringspaneler. Den i motorrommet holder sikringene for enheter som kjølevifter, antisperre bremsepumpe og motorstyringsenhet - som alle er plassert i motorrommet. Et annet sikringspanel, vanligvis plassert i dashbordet nær førerens knær, inneholder sikringer for enhetene og bryterne i kupeen.

Sikringspanel innvendig

Vi så i det siste avsnittet hvordan varmeoppbyggingen i ledningen avhenger av motstanden og mengden strøm som strømmer gjennom ledningen. Sikringer er egentlig bare en spesiell type ledning i en selvforsynt kontakt. De fleste bilsikringer har i dag to knivkontakter og et plasthus som inneholder lederen. Det er også noen sikringer som er i ledningene til bilen, kalt smeltbare lenker.

Et utvalg av automatsikringer

De dirigent inni sikringen er laget av et metall som ligner loddetinn. Den har et lavere smeltepunkt enn selve ledningen. Størrelsen på lederen er kalibrert veldig nøye slik at når nominell strøm nås, genereres det nok varme til å smelte lederen og slik bryte kretsløpet.

Når en sikring blåses, må den byttes ut før kretsen fungerer. En blåst sikring må byttes ut med en sikring med samme strømstyrke.

Kontroller sikringer

Den mest idiotsikre måten å sjekke en sikring på er å trekke den ut av beholderen og koble opp en kontinuitetstester til begge sikringsbladene. Men hvis du gjør dette mens sikringen er koblet til, kan du få kontinuitet gjennom en annen bane enn sikringen (for eksempel kan begge sider av ledningen være jordet når du kontrollerer sikringen). Du kan vanligvis fortelle om en sikring er blåst av en visuell inspeksjon:

La oss nå gå videre til kontakter.

Kontakten på motorstyringsenheten har mer enn 100 ledninger.

Koblinger er kritiske for dagens biler. Uten dem ville det være nesten umulig å bygge eller betjene en bil. Hver gang et bunt av ledninger passerer gjennom eller festes til en komponent i bilen som måtte fjernes, må det være en kontakt der for å gjøre det mulig å fjerne det. En enkelt kontakt kan ha mer enn 100 ledninger.

I det siste har upålitelige kontakter vært kilden til mange elektriske problemer. Koblinger må være vanntette (moderne kontakter har flere tetninger for å holde fuktighet ute), korrosjonssikker og gir god elektrisk kontakt for kjøretøyets levetid.

Kontakten på bildet nedenfor er en åtte-terminalkontakt - den kobler åtte ledninger til hverandre.

Delene av en typisk bilkontakt: Alt til venstre kobles til alt på høyre side.

For å få denne forbindelsen, er det totalt 23 separate deler. Hoveddelene er:

• De shell
• De pinner og stikkontakter
• De pinneholder
• De sel

Skallet

Skallet er et intrikat stykke som har en komplisert form. Det er et låseklemme på utsiden som holder de to halvdelene av kontakten sammen. Det er hull for pinnene, og det er spesielle modhager som låser pinnene på plass når de er satt inn. Det er mange spor for å holde tetninger og sørge for at ting passer tett sammen. Alle disse funksjonene er støpt inn i stykket når det lages.

Pinnene og stikkontaktene

Pinnene og stikkontaktene er ansvarlige for å lede strøm fra den ene halvdelen av kontakten til den andre. Disse er laget veldig nøyaktig slik at pinnene og stikkontaktene passer sammen med akkurat nok kraft til å sikre en god tilkobling, men ikke nok kraft til å gjøre tilkobling og frakobling for vanskelig.

En stikkontakt (venstre) og en stift (høyre)

Pinnene klemmes til ledningene ved hjelp av et spesielt krympeverktøy. En del av pinnen vikler seg rundt den nakne ledningen, mens en annen del klemmer seg fast på isolasjonen. Dette gjør det vanskeligere å trekke ledningen bort fra pinnen.

Stiften / stikkontakten

Tapp / sokkelholderen er et stykke plast som glir inn i kontakten fra fronten. Den kiler mot alle plastlåsemobbene slik at de ikke kan løsne. Dette stykket gjør det nesten umulig for pinnene og stikkontaktene å jobbe seg løs.

Holderen holder pinnene og stikkontaktene på plass.

Selene

Tetningene forhindrer vann i å komme inn i tilkoblingen når kontaktene er låst sammen. Hver kontakt har en gummipakning som alle ledningene føres gjennom. Denne pakningen passer godt på baksiden av kontakten. Den ene siden av hver kontakt har en rund tetning som holder vann i å komme inn i rommet mellom kontaktene når de er låst sammen.

Ledningene går gjennom en gummipakning på baksiden av hver kontakt (tetningen, sett til høyre, er trukket ut for dette bildet).

For mer informasjon om ledninger, sikringer, kontakter og relaterte emner, sjekk ut lenkene på neste side.

Relaterte artikler

• Hvordan batterier fungerer
• Inni i en Power-Cube Transformer
• Hvordan elektriske motorer fungerer
• Hvordan bilcomputere fungerer
• Hvordan bilmotorer fungerer
• Hvordan stafetter fungerer
• Hva er ampere, watt, volt og ohm?

Flere gode lenker

• Introduksjon til elektrisitet - illustrert
• DC-kretser og komponenter
• Smart kontinuitetstester
• Autoweb: Å eie og vedlikeholde kjøretøyet
• GM Goodwrench videoer