Электросхема ВАЗ 21093

«Девятка» стояла на конвейере АвтоВАЗа с 1987 по 2004 год, и за это время было создано довольно много вариантов этой машины. Электросхема ВАЗ 21093 менялась, элементы в ней добавлялись и убирались в связи с выходом новых модификаций, комплектаций и специальных вариантов. Теперь уже трудно разобраться в деталях, но принципиальная схема сохранилась.

Схема электропроводки автомобиля

Содержание

• Устройство электросистемы ВАЗ 2109
• Главные потребители
• Вспомогательное оборудование
• Отличия модификаций ВАЗ 2109
• Признаки неисправностей электросхемы
• Электросхема двигателя с карбюратором
  • Диагностика классического зажигания ВАЗ 2109
  • Диагностика электронного зажигания
• Мнение эксперта

Вернуться к оглавлению

Устройство электросистемы ВАЗ 2109

Электросхема ВАЗ 21093 однопроводная, с постоянно замкнутым на корпус автомобиля «минусом», который исполняет роль «массы». Номинальное напряжение в бортовой сети машины составляет 12 В.

Для электрооборудования ВАЗ 2109 предусмотрено два источника электричества — аккумулятор и генератор. Аккумуляторная батарея (АКБ) служит в автомобиле для:

• запуска двигателя после стоянки;
• питания электрических цепей при выключенном моторе.

Минусовая клемма «масса» АКБ для ВАЗ 2109 должна располагаться слева, если смотреть на корпус аккумулятора со стороны клемм. Чаще всего на «девятках» применяют необслуживаемые свинцово-кислотные АКБ. Штатная ёмкость аккумулятора составляет 55 — 60 Ач и может быть немного повышена для районов с особо холодными зимами.

Генератор в автомобиле предназначен для:

• подзарядки аккумуляторной батареи;
• питания электрических цепей.

Трёхфазный генератор переменного тока ВАЗ 2109 выполняет свои функции во время движения. Он имеет встроенный выпрямитель и электронный регулятор напряжения. Выдаёт от 13,6 до 14,6 В, обеспечивая силу тока до 55А.

Крышка генератора прикреплена к корпусу статора болтами. Ротор вращается в шариковых подшипниках, укреплённых в крышке. Обмотка возбуждения ротора генератора запитана через щётки и контактные кольца.

Электрическая схема ВАЗ 21093 такова, что питание почти всех потребителей осуществляется через блок предохранителей, защищающих цепи от короткого замыкания и автомобиль целиком — от пожара.

Вернуться к оглавлению

Главные потребители

Важнейших для принципиальной возможности эксплуатации вашей «девятки» систем всего две:

• система запуска двигателя — стартёр;
• система зажигания топливовоздушной смеси.

И если в экстремальной ситуации можно запустить двигатель без стартёра, с толчка, то без зажигания вы никуда не уедете. Разве что на буксире.

Бесконтактное зажигание «девятки» состоит из датчика-распределителя, коммутатора, катушки зажигания, высоковольтных проводов и свечей зажигания. Особенность работы системы зажигания состоит в том, что она использует не только нормальное напряжение в 12В постоянного тока, но и импульсное высокое напряжение до 30 000 В для воспламенения топливовоздушной смеси в камерах сгорания. Среди специалистов распространено мнение, что именно эта часть системы наиболее подвержена риску выхода из строя.

Стартер автомобиля ВАЗ 2109 представляет собой электродвигатель постоянного тока. Он снабжён электромагнитным тяговым реле. При повороте ключа в замке зажигания в положение «стартёр» напряжение от АКБ подаётся на втягивающую и удерживающую обмотки тягового реле. После замыкания контактов втягивающая обмотка реле отключается. Двигатель стартера проворачивает маховик коленчатого вала, в цилиндры подаётся искра, мотор начинает работать. После перевода ключа в положение «зажигание» стартёр отключается.

В случае неисправности одной только системы запуска двигателя эксплуатация автомобиля крайне затруднена, а при отказе обеих — невозможна.

Вернуться к оглавлению

Вспомогательное оборудование

Важнейшая часть вспомогательного оборудования — соединительные провода. Вспомогательное — не значит второстепенное. Наоборот, при эксплуатации «девятки» многие автолюбители убеждаются в том, что электроника — это наука о контактах. Значительная часть забот, связанных с ВАЗ 2109, имеет отношение к поиску обрывов, закисливания контактов, выпадения штекеров. Вот тут-то и становится нужна схема электрооборудования ВАЗ 2109, в которой по цветам распределены и показаны соединительные провода, пронумерованы потребители, по расположению в колодках перечислены предохранители вашей «девятки».

Схема электропроводки такова, что все провода ВАЗ 2109 собраны в пять жгутов. Два жгута идут от монтажного блока в салон автомобиля. Первый подключает все индикаторы, приборы, переключатели и кнопки передней части салона. Другой подключает потребителей задней части кузова. Три других жгута остаются в подкапотном пространстве. Один идёт к потребителям передней части кузова, второй — в район левой передней колёсной арки, а третий обслуживает потребителей, связанных с двигателем.

Коммутация осуществляется через блок предохранителей. Предохранитель представляет собой металлическую пластину, обычно из алюминиевого сплава, имеющую тарированное сечение. Пластина крепится в прозрачном пластиковом корпусе и устанавливается в разрыв той или иной цепи автомобиля. При превышении допустимого в этой цепи значения тока пластина перегорает, прекращая прохождение тока в этой цепи и предотвращая пожар. Сквозь прозрачный пластик место разрушения отлично видно. Остаётся только найти по альбому электрических схем цепь, ответственную за выход проводки из строя, устранить неисправность и заменить предохранитель.

Набор запасных предохранителей следует всегда иметь с собой в поездке. Блок предохранителей содержит также реле и находится в моторном отсеке слева по ходу автомобиля, вблизи ветрового стекла.

Вернуться к оглавлению

Отличия модификаций ВАЗ 2109

За долгую историю выпуска на АвтоВАЗе «девятки» электрическая схема ВАЗ 21093 заметно изменилась, было немало вариантов комплектаций и модификаций автомобиля. «Девятка» комплектовалась разными двигателями: ВАЗ 2109 — мотором с рабочим объёмом 1,3 литра, а ВАЗ 21093 — объёмом 1,6 литра. В смысле электросистемы оба двигателя практически идентичны. Другое дело — различие между карбюраторной и инжекторной версиями «девятки».

Появление электронной системы управления двигателем (ЭСУД) и электронных устройств, заменяющих карбюратор и трамблёр, усложнило электрическую схему автомобиля. ЭСУД в ВАЗ 21093 инжектор взяло на себя следующие функции:

• управление топливным насосом;
• управление электровентилятором системы охлаждения;
• регулировка состава топливовоздушной смеси, оборотов холостого хода и угла опережения зажигания.

В блоке предохранителей ВАЗ 21093 присутствуют дополнительные плавкие устройства, защищающие ЭСУД. Следует убедиться, что имеющаяся схема электрооборудования соответствует модификации вашего авто. Это тем более актуально, что инжекторный двигатель не всегда достаточно прозвонить тестером, иногда нужно специальное оборудование для работы с ЭСУД.

Свои отличия имеются у электрооборудования с «высокой», «низкой» и европанелью. Важнейшее из них — отсутствие тахометра в низкой панели.

Вернуться к оглавлению

Признаки неисправностей электросхемы

Электрическая схема ВАЗ 2109 как с низкой, так и с высокой панелью включает в себя множество элементов, благодаря которым работают различные узлы автомобиля.

Если в электросхеме с инжекторным или карбюраторным двигателем возникли неполадки, определить их можно по характерным симптомам.

1. Автомобиль не трогается с места, т. к. двигатель невозможно запустить. Причин этому может быть огромное количество, например, неисправность генератора или аккумуляторной батареи, неполадки с трамблёром и т. д.
2. Двигатель запускается и работает, но часть электрооборудования не функционирует. Как и в первом случае, причин отказа электрооборудования может быть немало: это и сгоревшие предохранители, и износ электропроводки, и выход из строя какого-либо прибора.

Если двигатель не запускается, но топливо исправно подаётся, то причина неисправности в большинстве случаев кроется именно в неисправном электрооборудовании. Алгоритм действий в таких ситуациях выглядит просто. Проверить уровень заряда аккумулятора. Также нужно проверить работоспособность свечей зажигания и проводов высокого напряжения на предмет пробоя. На карбюраторном двигателе зачастую неисправен трамблёр, а вот обрыв или износ электропроводки в моторном отсеке встречается достаточно редко.

В инжекторных двигателях в первую очередь нужно проверить исправность и корректную работу электронного блока управления двигателем (ЭБУ). Происходит это из-за того, что блок управления не может корректно обработать данные, поступающие с различных датчиков, в результате исполнительные механизмы получают неверные команды либо не получают их вовсе.

Вернуться к оглавлению

Электросхема двигателя с карбюратором

В зависимости от типа силовой установки электросхема может работать по-разному, например, запуск двигателя происходит так.

1. Когда поворачивается ключ в замке зажигания, от аккумулятора подаётся напряжение в бортовую сеть по высоковольтным проводам. При этом на панели приборов появляются индикаторы, и можно включать осветительные приборы, аудиосистему, вентилятор отопителя и т. д.
2. После поворота ключа в замке зажигания в положение «запуск» напряжение поступает на стартерный узел, который воздействует на маховик и заставляет вращаться коленчатый вал. Приводятся в действие все системы двигателя и генератор в том числе, который начинает вырабатывать электрический ток.
3. Питание поступает на катушку зажигания, создающую высоковольтное напряжение, по проводам оно передается в распределительный узел.

Вращающийся коленчатый вал приводит в действие распределительный механизм. После замыкания контактов напряжение передаётся на свечи зажигания. Искра воспламеняет топливно-воздушную смесь в цилиндрах и происходит запуск силовой установки.

Вернуться к оглавлению

Диагностика классического зажигания ВАЗ 2109

Если причиной плохого запуска двигателя стала неисправная электропроводка, провести проверку можно самостоятельно.

1. Первым делом необходимо обследовать участок от катушки зажигания до генератора на целостность. Контакты не должны быть окислены, проводка – не иметь обрывов и трещин. Окисленные контакты тщательно зачищаются, а повреждённая проводка заменяется.
2. Далее проверяется катушка зажигания на наличие искры. Для этого нужно снять надсвечник со свечи и поднести к клапанной крышке двигателя. В это время помощник должен немного прокрутить двигатель стартером. Если высоковольтный провод и наконечник не пробитые и катушка зажигания исправна, в момент вращения двигателя стартером между наконечником и крышкой клапанов будет проскакивать искра. Если искры нет, а провода и наконечники не повреждены, следует произвести ремонт, а чаще всего – замену катушки зажигания.

Дополнительно стоит проверить устройство распределения и свечи зажигания. Повреждённые высоковольтные провода подлежат замене. Свечи нужно выкрутить и осмотреть, при наличии сильного нагара следует почистить. Если они имеют повреждения, то подлежат замене.

Вернуться к оглавлению

Диагностика электронного зажигания

Оно отличается от обычного наличием бесконтактного коммутатора между катушкой зажигания и распределителем. Подобный механизм обеспечивает стабильную и уверенную искру, тем самым обеспечивая воспламенение топлива, даже если смесь обеднённая. Если коммутатор подаёт слишком слабый сигнал, его следует заменить. Плохая искра или её отсутствие может возникнуть по причине высокого сопротивления электропроводки.

Другое дело, когда двигатель инжекторного типа, оснащённый топливными форсунками. В таких моторах неисправности электросхемы связаны в большинстве случаев с вышедшими из строя датчиками или повреждения электрооборудования. Диагностика неисправностей выполняется несложно. Во-первых, нужно отсоединить контактную колодку от датчика, который, возможно, неисправен. Во-вторых, при помощи омметра надо измерить сопротивление на контактах. В-третьих, полученные показатели сравниваются с номинальными, указанными в руководстве по эксплуатации. Если есть существенная разница, датчик неисправен и подлежит замене.

Вернуться к оглавлению

Мнение эксперта

Профиль в VK

Руслан Константинов

Подробнее об эксперте

Руслан Константинов – опыт профессионального ремонта автомобилей 10 лет. Окончил Ижевский государственный технический университет имени М. Т. Калашникова по специальности «ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН И КОМПЛЕКСОВ». Специализация работ разная, от диагностики и ремонта двигателей и трансмиссии до консультации по приобретению расходных материалов. Опыт работ по ремонту электронных узлов.

Что касается самодиагностики, то тут нужно быть осторожным, т. к. работа с электрооборудованием может стать причиной поражения электротоком. При проверке высоковольтных проводов не стоит брать их голыми руками, чтобы узнать, есть искра или нет. Изоляция может быть повреждена, и тогда удар током неизбежен. В таких случаях можно воспользоваться дедовским методом и просто в ночное время суток завести (или покрутить стартером) двигатель. В темноте будет отчётливо видно искру, пробивающую изоляцию поврежденной проводки или наконечника. На инжекторном моторе при проверке датчиков можно обойтись и без омметра, если двигатель запускается. Достаточно снять колодку проводов с датчика. Если работа мотора не поменялась – значит, прибор неисправен. Однако метод субъективный, например, на ДМРВ это практически никак не влияет (увеличивается расход топлива, но на движке это в некоторых случаях не сказывается).

Электросхема проводки ваз 2110 инжектор 8 и 16 клапанов

Схема ВАЗ 2110 инжектор 8 клапанов схема осуществляет работу автомобиля. Понимая ее принцип работы, можно эффективно проводить ремонт и профилактику. Сегодня многие водители отдают предпочтение инжекторам вместо карбюратора, поскольку это дает много преимуществ.

Электрооборудование автомобиля

Схема электропроводки ВАЗ обеспечивает работу приборов и систем машины. По месту прокладки она бывает салонная и подкапотная. Электрическую цепь составляют следующие узлы и элементы:

• автомобильный кузов;
• электронные устройства;
• основные осветительные фары;
• фары дальнего освещения;
• светильники освещения салона;
• стоповый сигнал, установленный на задней стенке кузова;
• клаксон;
• система зажигания;
• прочие дополнения оснастки авто, в том числе и охладительная система.

Схема электрооборудования ВАЗ запускается сразу, как только включится зажигание системы. Питающий провод идет от плюсового полюса аккумулятора.

Для нахождения и устранения всяческих неполадок желательно набраться терпения и изучить схему ВАЗ 2110 инжектор и ее принципы, имеющие следующие особенности:

• схема проводки ВАЗ выполняется проводами определенной цветности, чтобы легче было разобраться в их взаимосвязях;
• ко всем устройствам подключается 1 питающий провод, он имеет красную изоляцию и маркируется буквой П — питающий;
• идущий от плюса аккумулятора жгут проводников скреплен колодками;
• минусом является масса кузова;
• у каждой рабочей системы имеется свои провода с определенным цветом.

Помимо перечисленных составляющих, схемы включают бесконтактное устройство. Оно способствует возникновению искры, обеспечивающей сгорание горючих масс.

Устройство инжекторной системы

Идея применения инжектора возникла в конце 70-х годов прошлого века, когда назрел вопрос о снижении себестоимости автомобиля. Замена карбюраторного метода подачи топлива на инжекторный не оказал влияние на устройство двигателя. Но в отличие от первого исполнения, термостат инжектора на ВАЗ 2110 является разборным. Это преимущество позволяет осуществлять ремонт при поломке, производя замен внутренних компонентов термостата, продлевая срок работы машины.

В сравнении с УАЗ, инжектор в нормальном состоянии отключен. Причина состоит в том, что постоянно работающий передний мост, где расположен инжектор, увеличивает потребление горючего. Его запускают в случае надобности.

Инжектор включает в себя 2 компонента:

• механизм управления зажиганием;
• распределитель топлива.

Указанные системы управляются электронным блоком. Он увеличивает эффективность их функционирования путем координации последних. Инжекторный узел не представляет особой сложности. В принципе его работы сможет разобраться начинающий автомобилист. Привод инжекторный отличается более высокой мощностью, экономичностью и стабильностью. Подобный привод с 8 клапанами более прост, чем ВАЗ 2110 карбюратор. Однако его работа должна постоянно контролироваться диагностирующими приборами. Без них сложно выявить неполадки, которым может подвергнуться такой двигатель. Выпускается еще авто с инжекторами, имеющими 16 клапанов, которые значительно повышают уровень работы привода по сравнению с первой модификацией.

Управление двигателем производит электроника. На коллекторе впуска карбюратор заменен на рампу. Электросхема ВАЗ включает герметичный бак. Для подачи бензина и для поддержания нужного в рампе давления, встроен насос. С помощью форсунок, установленных на рампе, осуществляется подача горючего в двигатель. Форсунки — это электромагнитные клапаны, они отделяют рампу от входа коллектора, обеспечивая ее герметичность.

В инжектор входят системы, выполняющие следующие задачи:

1. С помощью бензонасоса подается горючее, прошедшее специальную фильтрацию, к топливному регулятору на форсунке, которая закреплена на раме.
2. Топливо в механизме должно находиться под давлением, не превышающим 300 мПА. Если появляются излишки, лишнее топливо сливается назад в бак благодаря мембранному регулятору.
3. Диафрагма, на которую оказывается давление 3 компонентов (горючее, соответствующая пружина и воздух всасывания), контролируется пропускным клапаном.
4. На схему регулирования топлива оказывает влияние не только действующая нагрузка машины, но и положение заслонки дросселя.
5. Коленчатый вал, вращаясь, наполняет горючим цилиндр, величину его объема определяет состояние форсунки, работу форсунки осуществляет контроллер.
6. При отсутствии герметичности в системе топлива привод инжекторный работать не будет

Датчики слежения и блок управления

За давлением в рампе следит датчик, а положение заслонки дросселя будет определять величину подаваемого объема бензина и его качество.

Электрооборудование ВАЗ включает датчики, которые обеспечивают нормальное функционирование системы управления двигателем и контролируют:

• расход воздуха;
• концентрацию кислорода;
• положение заслонки дросселя.

Датчики связаны напрямую с блоком, который является вычислительным модулем. Его программа обеспечивает заданный режим эксплуатации привода. Благодаря этой программе задается момент и объем подачи бензина в камеры, где происходит внутреннее сгорание.

Блок управления — это сложное устройство, микропроцессор. В случае поломки не следует пытаться его ремонтировать самостоятельно. Здесь потребуются услуги специалиста. Блок состоит из следующих приборов ВАЗ памяти:

• ПЗУ — сохраняет все данные о двигателе и программу работы процессора;
• ППЗУ — динамическая;
• ОЗУ — регулирующая, временно сохраняет информацию, с новым запуском процессора предыдущая память стирается.

В контроллер поступает информация от датчиков, там она сохраняется, подвергается анализу и там же возможно их диагностирование. С помощью контроллера управляются форсунки, напрямую связанные с зажиганием. Поэтому результативность двигателя полностью связана с количеством объема воздуха и бензина, которые попали в форсунки.

Схема электрическая ВАЗ 2110 с инжектором более экономичная и безопасная. Разборная конструкция позволяет производить профилактику и ремонт автомобиля.

Гидравлическая тормозная система (ABS) Учебные инструменты: NTP Centr

Отзывы

Еще не проверено

Производитель

NTP Centr

Языки контента

Английский , Русский

Сертификационные этикетки

Гарантия

12

Код производителя

НТЦ-15.41.2

Тормоза

Добавить в список котировок

Написать обзор

Запрос котировок

• Описание
• Технические характеристики
• Загружаемые документы
• Атрибуты

Стенд содержит тормозной механизм ВАЗ-2109 в том числе передний тормозной механизм ВАЗ-2106 (с двумя рабочими цилиндрами), передний колесный тормозной механизм ВАЗ-2109 (с одним рабочим цилиндром), задний колесный тормозной механизм , главный тормозной цилиндр с вакуумным усилителем, гидравлический тормозной механизм с АБС ВАЗ-2118.

На панели стенда расположены цифровые индикаторы, отображающие средние значения давления в рабочих цилиндрах и в обеих камерах главного цилиндра, разрежение в вакуумной камере усилителя и усилие на педали тормоза, формируемое специальным нагрузочным механизмом. Мгновенные значения измеряемых параметров и состояния клапанов АБС отображаются на мониторе ПК.

Датчики скорости вращения колес расположены возле двух модулирующих шкивов на панели. Можно задать скорость для одного из них и относительный коэффициент скольжения для другого. Для каждого из входных блоков АБС с помощью переключателей на панели можно выбрать один из датчиков, установленных возле первого или второго шкива. Эта операция устанавливает коэффициент скольжения колес.

В центральной части панели расположена схема тормозной системы, на которой отображается состояние каждого клапана АБС и электродвигателя поршневого насоса.

Стенд комплектуется диагностическим блоком OBDII для подключения диагностического сканера.

 

Предоставлены эксперименты

• Изучение принципиальной схемы гидротормозного механизма автомобиля.
• Изучение принципа действия главного тормозного цилиндра. Регистрация рабочих характеристик главного тормозного цилиндра (зависимость давления в гидроконтуре от усилия на педали тормоза).
• Изучение принципа действия вакуумного усилителя. Регистрация рабочих характеристик главного тормозного цилиндра при включении вакуумного усилителя.
• Эскиз дискового тормозного механизма с жесткой двухцилиндровой опорой.
• Этюд дискового тормозного механизма со свободной опорой.
• Исследование барабанного тормозного механизма в гидравлической тормозной системе. Тестирование и диагностика. Замена тормозных колодок.
• Изучение устройства и принципов работы АБС при различных режимах торможения.

 

Практические работы:

• Проверка привода дискового тормоза. Замена тормозных колодок.
• Проверка привода шестерни барабанного тормоза. Замена тормозных колодок.

 

 

Электропитание ~50Гц 220В (однофазное 220В 50Гц
Потребляемая мощность, Вт 0,6кВт
Габаритные размеры стенда:

Ширина 0,
• Высота, мм 1050
• Глубина, мм 700

Вес, кг 100

Доступность напряжения

220-240V

Время продюсирования

Дни

Доступны для учителей

Да

Доступны Студенческие материалы

Да

Да

. модули

Нет

Принципы правильной проводки гоночных автомобилей

ПОЖАЛУЙСТА, ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ: МЫ НЕ МОЖЕМ ОТВЕЧАТЬ НА ВОПРОСЫ ПО ПРОВОДКЕ ИЛИ СОВЕТОВАТЬ ВАМ ПО ЭЛЕКТРОПРОВОДКЕ. НАСТОЯЩАЯ СТАТЬЯ ПРЕДНАЗНАЧЕНА ПРОСТО ДЛЯ ИНФОРМАЦИИ И ПОДЛЕЖИТ ДИСКУССИИ, В КОТОРУЮ МЫ НЕ БУДЕМ УЧАСТВОВАТЬ. ПОЖАЛУЙСТА, НЕ ЗАДАВАЙТЕ ВОПРОСЫ ПО ПРОВОДКЕ В КОММЕНТАРИЯХ И НЕ ПИШИТЕ НАМ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ С ВОПРОСАМИ.

Загрузить полную статью в формате PDF здесь

В условиях бесконечного стремления к большей мощности и скорости современные гоночные автомобили имеют больше электроники, чем когда-либо. Для создания большей мощности давление в цилиндрах должно повышаться. Для запуска цилиндров при таком более высоком давлении современные системы зажигания являются более мощными, чем когда-либо. Эта мощная искра требует мощных драйверов. Ящики зажигания могут легко потреблять 40 ампер и более от ваших электрических систем. Это в сочетании с другими системами в вашем автомобиле, такими как соленоиды, используемые для управления преобразователями, закисью азота, наддувом и т. д., предъявляет чрезвычайно высокие требования к электрической системе вашего автомобиля. Это заставило нас переосмыслить способ подключения автомобилей и принять во внимание основные электрические принципы, такие как закон Ома.

Некоторые монтажники или мастерские знают, что делают, и делают аккуратную работу, следуя описанным здесь методам, чтобы обеспечить правильную установку всего вашего оборудования. Тем не менее, многие думают, что заземление — это заземление, а питание — это питание, если оно включается и выключается, значит, дело сделано. Если это так с вашим установщиком, то готовьтесь к проблемам. Мы часто видим красивые работы по электромонтажу, которые не следуют этим основным методам электротехники, оставляя клиентов с проблемами на трассе, которые тратят тысячи долларов на пропущенные пробеги или даже на поврежденные компоненты и двигатели!

То, как распределяется мощность между вашими электрическими системами и электроникой, может иметь решающее значение для правильной работы ваших электронных устройств. Сечение проводов важно для предотвращения падений напряжения или «провалов» напряжения, но способ подключения различных приборов и электрики, а также пути соединения также имеют решающее значение.

Проблемы могут возникнуть, когда электронное устройство и электрическое устройство, такое как двигатель или соленоид, имеют общий электрический путь (питание, заземление или оба).

В то время как электрический двигатель или лампочка могут потреблять 5 ампер во время работы, они могут потреблять гораздо больше тока при запуске. Соленоид на 5 ампер может потреблять во много раз больше при включении, вызывая мгновенный всплеск на шинах питания и заземления, к которым он подключен. Это падение напряжения или «переходный процесс» может длиться всего несколько тысячных, сотых или десятых долей секунды, и вы можете даже не заметить этого. Соленоид, вероятно, будет работать нормально, без каких-либо известных проблем, но некоторым другим электронным устройствам может не понравиться падение напряжения и сбой, вызывающий сброс или блокировку. Это может быть очень короткое мероприятие, но оно точно может испортить вам день на трассе.

Переходные процессы могут возникать при выключении таких устройств, как двигатели или соленоиды. Энергия, хранящаяся в магнитных полях этих устройств, может создавать скачки напряжения в сотни вольт, когда питание внезапно отключается, поскольку магнитная энергия мгновенно преобразуется обратно в электрическую энергию разрушающимся магнитным полем. Эти всплески возникают, когда двигатель или соленоид выключен, а не включен. Эти очень быстрые всплески напряжения обычно не повреждают электрические устройства, но могут разрушить электронику или заставить ее делать то, чего вы не ожидаете или не хотите. Повреждение данных в памяти или программное обеспечение, работающее на микрокомпьютерах, и даже разрушение частей электроники часто являются результатом плохой разводки цепей.

Устройства, установленные в гоночном автомобиле, следует разделить на две категории: силовые устройства и устройства управления.

Силовые устройства — это устройства, которые используют большой ток для операций грубой силы, таких как включение соленоидов и генерирование искр зажигания. Как правило, они имеют «толстые» провода большого сечения для силовых соединений.

Устройства управления — это устройства, которые принимают решения, а также отправляют и получают слаботочные сигналы, такие как зарегистрированные данные и триггеры опережения зажигания. Как правило, они имеют провода меньшего сечения для силовых соединений.

Некоторые устройства относятся к обеим категориям, например, блок зажигания, который генерирует искры и получает слаботочный сигнал, чтобы знать, когда генерировать указанные искры. Часто вы обнаружите, что эти устройства имеют два набора проводов заземления и/или питания. Будет комплект крупной колеи для силовой секции и комплект мелкой колеи для секции управления.

Падение напряжения

Большинство из нас использовали омметр для измерения сопротивления. Мы узнали, что очень низкое сопротивление — это «короткое замыкание». Однако в сегодняшней гоночной среде это может помочь нам пересмотреть это восприятие. Когда очень высокие токи смешиваются с очень точной электроникой, управляемой микропроцессором, не существует такого понятия, как «короткое замыкание». Даже одна десятая ома может вызвать серьезные проблемы, если ее не учитывать как достаточную для беспокойства. При совмещении потребляемого тока мощной системы зажигания с кучей сильноточных соленоидов суммарный ток может превышать 30 Ампер, а то и намного выше. Когда вы пропускаете 30 ампер через кабель с сопротивлением в одну десятую Ом, падение напряжения между концами этого кабеля составит 3 Вольта. Изменение опорного напряжения датчика на 3 вольта может иметь множество непредсказуемых результатов.

К сожалению, одной десятой ома вполне достаточно во многих ситуациях. Даже если вы используете кабель размером с запястье, гофрированные клеммы на каждом его конце приведут к небольшому сопротивлению. Мы должны изменить нашу цель с избегания на управление. Учитывая, что некоторое сопротивление неизбежно, как минимизировать его влияние на работу электронных устройств?

Немного науки. Закон Ома

Переходные процессы

Второй демон в гоночных электронных системах — переходное напряжение. В электронике слово «переходный» используется для описания кратковременного состояния, вызванного событием. Например, когда вы снимаете питание с соленоида, находящегося под напряжением, генерируется короткий (микросекундный) импульс высокого напряжения. Этот «всплеск» напряжения, если его не контролировать, может нанести ущерб микроконтроллерам в системе.

В автомобильной системе происходит множество переходных процессов, но наиболее опасными являются те, которые генерируют высокое напряжение. Это включает в себя искру зажигания. Неуправляемые скачки высокого напряжения могут вызвать проблемы, которые очень трудно устранить. Эффекты непредсказуемы и их трудно воспроизвести при тестировании. Переходные процессы управляются профилактическими мерами, а не диагностикой.

Переходные процессы генерируются силовыми устройствами, такими как соленоиды, реле и катушки, и наиболее опасны для устройств управления. Переходными процессами можно управлять с помощью диодов на катушках, а также с помощью надлежащих методов подключения. Каждый соленоид или реле в автомобиле должен иметь установленный диод подавления, некоторые реле или контроллеры МОГУТ иметь встроенный диод, другие могут не быть. Простая замена реле может стоить вам выходных неудачных гонок. Мы рекомендуем, и в этом нет ничего плохого, добавить диод в качестве страховки, не говоря уже о том, что это может улучшить работу устройства с катушкой.

Примеры нескольких способов возможной установки защитного диода.

(диод # 1N4002, 1N4004, 1N4006 или аналогичный)

Пример небольшого соленоида управления подачей воздуха, создающего скачок переходного напряжения 396 В при выключении.

Нетрудно понять, как эти скачки напряжения могут вызвать проблемы. Эти всплески могут возникать как на положительной, так и на отрицательной стороне, в зависимости от схемы. Просто подумайте о том, как ваша электроника чувствует себя, когда через нее проходит скачок напряжения в 400 вольт.

Проводка

Общее правило при подключении питания и заземления состоит в том, чтобы избегать совместного использования соединений между силовыми и управляющими устройствами. Это особенно важно для соединений заземления , но соединения питания также должны быть по возможности отдельными. Можно с уверенностью предположить, что силовые устройства создают проблемы, с которыми управляющие устройства не справляются. Если две категории устройств подключены к отдельным шинам заземления/питания, это ограничивает передачу проблем от одного к другому. Добавление дополнительного заземляющего провода для соединения двух шин, «общего заземления», как предложил ваш «друг», на самом деле ужасно. Это может вызвать проблемы, а не исправить их — вы CAN имеют слишком много оснований, особенно если они идут не в те места.

Для этого лучше всего создать «чистую шину» для устройств управления и «грязную шину» для силовых устройств. Целью чистой шины является минимизация перепадов напряжения, поэтому она должна быть построена с кабелем и клеммами с низким сопротивлением. Целью грязной шины является обработка больших токов, поэтому она также должна быть построена с использованием кабелей и клемм с низким сопротивлением. Другими словами, используйте высококачественные материалы и методы с низким сопротивлением для обоих. Кабель 2AWG, который выдерживает 100 А без нагрева, обеспечит качественное заземление при передаче 3 А для устройств управления, кабель № 10 AWG 9.0135 НЕ БУДЕТ обеспечивать достаточный путь заземления к аккумулятору. Здесь не место для экономии веса за счет ненадежной работы вашей электроники.

Заземление шасси

Зависимость от заземления шасси должна быть сведена к минимуму. Шасси может быть заземлено на отрицательную клемму аккумуляторной батареи, обеспечивая определенный путь заземления к шасси, а не случайное заземление через двигатель или другую намеренно заземленную часть. Следует избегать заземляющих устройств на шасси. Вместо этого заземлите их на соответствующую шину. Заземление Clean Bus не должно подключаться к шасси, ТОЛЬКО К ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ КЛЕММЕ АККУМУЛЯТОРА!

Резюме

В идеальном мире, если бы батарея была безопасно установлена ​​и защищена в центральном месте, это было бы лучше всего. Как мы все знаем, обычно это удаленно от весов, правил, безопасности или других решающих факторов. Чтобы было ясно, каждое электрическое устройство в автомобиле должно быть заземлено непосредственно на клемму аккумуляторной батареи . С батареей в пределах досягаемости правильное подключение заземления было бы несложным, однако это нереально, поэтому необходимо найти какой-то компромисс.

Лучшим компромиссом является разделение территории на «Грязный автобус» и «Чистый автобус». Чистая шина может позволить разместить распределительный блок в более центральной части автомобиля для более простой проводки и аккуратности. Этот распределительный блок должен поставляться с большим кабелем, например кабелем калибра 1/0. Опять же, вы можете пойти на компромисс и «сойти с рук» с меньшим сечением, но НЕ следует использовать кабель меньшего калибра 2. Больший размер проволоки и несколько унций — это дешевая страховка от проблем, обострений и потерянных выходных. Кроме того, цыпочки роют большие провода!

Этот распределительный блок Clean Bus можно использовать в качестве источника напряжения для различных тумблеров и устройств, а также в качестве источника питания для устройств управления низким потреблением тока, таких как буст-контроллеры, датчики, регистраторы данных, контроль тяги или управление зажиганием.

Грязный автобус может позволить разместить распределительный блок в более центральной части автомобиля для облегчения доступа. Этот распределительный блок Dirty Bus можно использовать в качестве источника напряжения для таких вещей, как соленоиды, катушки или другие устройства с высоким потреблением тока. Этот распределительный блок должен поставляться с большим кабелем (калибра 2/0 или больше). Компромисс здесь и страдание!

Главные силовые провода для таких устройств, как блоки EFI, блоки зажигания или приводы катушки ДОЛЖНЫ быть подключены к клеммам аккумулятора или, в худшем случае, к главному аварийному выключателю, расположенному рядом с аккумулятором! Почти каждый производитель указывает это, и это очень важно по причинам, которые вы увидите ниже.

Вот несколько различных способов подключения простой схемы с аккумулятором, мотором или соленоидом и электронным устройством. Для простоты показаны только основные компоненты. Электрически они все одинаковы в том, что все они подключены к плюсу и минусу и будут включаться/выключаться. Однако в электронном виде примеры с пометками Плохой и Худший, скорее всего, вызовут проблемы и множество обострений! Тот, что помечен как «Хорошо», вероятно, сработает, но «Лучший» — это то, как это должно быть сделано. Если ваш монтажник не следует простым методам, показанным в лучшем примере, попросите кого-нибудь сделать это.

Проложить пару проводов большого сечения от аккумулятора к распределительным блокам и подключить ВСЕ к этим блокам ОЧЕНЬ ПЛОХО!!!

Это может хорошо выглядеть и быть простым, но это НЕ будет работать должным образом. Как показано в лучшем примере, правильный метод состоит в том, чтобы иметь «чистую шину», к которой подключена только электроника, и «грязную шину» с более высоким потреблением тока и более шумными устройствами, подключенными к этой шине.

Важные примечания-

• Используйте провод соответствующего сечения
• В КАЖДОМ соленоиде должен быть установлен защитный диод, даже если вы никогда об этом не слышали!
• Не полагайтесь на правильное заземление шасси
• Заземлите каждую головку блока цилиндров на массу аккумуляторной батареи (грязная шина)
• соедините каждую головку блока цилиндров с отрицательным полюсом катушки, если она совместима.
• Так как корпус, вероятно, получит частичное заземление от двигателя, протяните заземляющую полосу от заземления Dirty Bus к шасси, чтобы убедиться, что оно правильно заземлено.
• Держитесь подальше от стыковых соединений — просто не используйте их.
• Не обращайте внимания на своего приятеля, который говорит: «Я никогда этого не делал, и мой работает нормально»
• При подключении или отключении зарядного устройства главный выключатель должен быть выключен. Не оставляйте его включенным, а всю электронику подключенной и включенной при подключении и отключении зарядного устройства. Кроме того, питание электроники, рассчитанной на 12-16 вольт, с помощью зарядного устройства, которое гудит при гораздо более высоком напряжении, не очень хорошо для электроники.

Основные провода питания этих устройств должны быть подключены к клеммам аккумулятора.