Однопроводная система
Отсутствие массы — распространенная неполадка, ведущая к выходу из строя одного или нескольких элементов автомобильной электроники. Давайте разберемся в том, что представляет собой провод массы и какова его роль.
Все электроприборы, функционирующие на постоянном токе, нуждаются в подключении двух проводов: «плюса» и «минуса» . В начале в автомобилях также использовались два провода, но с развитием массового производства транспортных средств появилась идея заменить один из проводов металлическим кузовом автомобиля. Этому способствовали условия Второй мировой войны, когда стало необходимо максимально снизить стоимость производства автомобилей. Экономия примерно на 50% дефицитных медных проводов оказалась настолько эффективной, что отказаться от неё было невозможно.
Металлический корпус автомобиля отлично справлялся с функцией проводника. Благодаря этому упростилась схема электропроводки, что облегчило ремонтные работы. Все провода в жгуте стали однополярными, что исключало возможность коротких замыканий при их повреждении.
Интересный факт: современные автомобили используют корпусные детали только как минус, но ранее это было не так. До 50-х годов XX века установленного стандарта не существовало, и в некоторых моделях на корпус подавался плюс. Используемое в автомобильной технике напряжение было достаточно низким, чтобы не ощущаться человеком, что делало такой подход приемлемым.
Однако со временем было обнаружено, что в автомобилях, где на корпус подавалось напряжение, интенсивнее происходили коррозионные процессы, и аккумулятор разряжался быстрее из-за паразитарных токов. Например, в дождливую погоду или после проезда по лужам и грязи влажная поверхность шин превращалась в слабый проводник электричества. В результате ток начинал уходить в землю, даже если отсоединить массу через корпус. По этой причине стали повсеместно использовать схему с подключением минуса к раме и корпусу.
Переход к единому стандарту
На ранних моделях отечественных автомобилей, таких как Москвич-401 и 402, ГАЗ-М-20 “Победа” и первых ГАЗ-М-21 “Волга”, выпущенных до 1960 года, использовалась схема подключения плюса к корпусу.
Впоследствии большинство владельцев старых автомобилей перешли на минусовую “массу”. Этот процесс был относительно прост: достаточно было поменять клеммы на аккумуляторной батарее и изменить полярность амперметра на приборной панели, который отображал уровень зарядки. Более сложными оказывались работы с радиоприемником, требующим разборки для переключения на минус на корпусе.
Самой трудоемкой задачей была переполюсовка генератора, но советским автомеханикам и автолюбителям это было по силам, хотя при возможности они предпочитали просто заменить старый генератор на новый. На фоне дефицита запчастей в СССР это было не всегда возможно.
В отношении проводки, стартера, и электроприводов отопителя и стеклоочистителей никаких изменений делать не требовалось — эти узлы функционировали стабильно вне зависимости от схемы подключения.
С ростом популярности коллекционирования старинных автомобилей в России возникла обратная тенденция: владельцы стараются восстановить оригинальное электроснабжение для сохранения аутентичности. Такие автомобили используются редко, в основном для участия в выставках и ралли. Иногда владельцы выезжают на них просто для прогулки, но только в летний сезон и при хорошей погоде. В остальное время машина хранится в теплом, сухом гараже с снятым аккумулятором, что предотвращает ускоренную коррозию корпуса.
Применение цифрового управления в электрических системах
В последнее время цифровое управление питанием в электрических системах становится всё более популярным. Этот подход не только способствует увеличению количества электронных устройств, но и повышает эффективность использования энергии, а также добавляет гибкости в системы управления. Благодаря сокращению количества проводов, также происходит экономия меди.
В традиционной схеме проводки каждый из этих сигналов требует отдельного провода для подключения плюса, а минус подключается через короткий провод к металлическим частям фонаря, который, соединен с кузовом автомобиля. В цифровой системе управления достаточно двух проводов: один подводит плюс к фонарю, а второй управляющий. Сигналы управления поступают с центрального блока управления и обрабатываются блоком у фонаря, который затем коммутирует необходимые лампы. Важно отметить, что в цифровых схемах качество подключения массы играет более важную роль, чем в аналоговых. Плохой контакт может привести к тому, что, в отличие от обычных ламп, цифровая схема просто перестанет функционировать. Чувствительны к плохой массе датчики автомобиля, что влечет за собой не корректное получение ЭБУ информации о функционировании систем автомобиля.
Влияние состояния массы на работу двигателя
В электропроводке бывает всего два дефекта – отсутствие контакта там, где он должен быть, и присутствие контакта там, где его быть не должно.
Состояние массы автомобиля напрямую влияет на напряжение бортовой сети, а напряжение в свою очередь на работу систем автомобиля. В современных автомобилях ВАЗ от минусовой клеммы АКБ отходит двойной провод. Толстая его часть, соединяет минус АКБ и двигатель. При плохом контакте этого провода возможны ухудшение заряда батареи, снижение частоты вращения стартера при пуске, а так же проблемы в системе ЭСУД.
Например необходимым условием запуска двигателя автомобиля ВАЗ является достижение оборотов двигателя при прокрутке стартером величины 80 об/мин, при этом напряжение бортовой сети не должно падать ниже 6 В иначе двигатель просто не запустится. Качество массы влияет на работу исполнительных механизмов автомобиля.
На какие параметры еще влияет напряжение бортовой сети!? При понижение напряжения накопление энергии в катушках зажигания происходит медленнее и механическое движение электромагнитного клапана форсунки занимает больше времени. Контроллер конечно компенсирует падение напряжения бортовой сети путем увеличения времени накопления энергии в катушке зажигания и длительность импульсов впрыска, но и возможности контроллера ограничены.
Восстановление массы в автомобильных электрических системах
Основной проблемой в автомобильных электрических системах часто является потеря массы, а не плюса. Это происходит потому, что плюсовые провода обычно хорошо защищены: они имеют оплетку и закрыты крышками, которые предотвращают попадание влаги, а также уложены в местах, защищенных от внешних воздействий.
Соединение с корпусом автомобиля более подвержено влиянию внешних факторов, таких как вода и конденсат. Кроме того, каркас автомобиля соединен различными методами, включая болты, что увеличивает риск коррозии. Эти факторы делают массу особенно уязвимой.
Для восстановления массы необходимо сначала определить, какие устройства перестали функционировать, и затем найти точку, где масса подключается к корпусу автомобиля или между отдельными частями массы. Главная сложность заключается в нахождении и проверке этих точек контакта. Использование мультиметра с острыми щупами позволит легко проверить наличие сопротивления между контактом массы и корпусом. При обнаружении сопротивления необходимо разобрать и тщательно очистить соединение. Нахождение этих контактных точек может быть особенно трудным в интерьере автомобиля, где, возможно, придется снимать отделочные панели.
Точки присоединения массы в автомобилях обычно состоят из болта или шпильки, вкрученных в корпусную деталь, а также из корончатой (или зубчатой) шайбы, которая надевается на штырь. Поверх шайбы устанавливается кольцевой контакт минусового провода, закрепляемый гайкой с широкой площадкой контакта.
При ремонте массы необходимо демонтировать соединение и тщательно очистить место контакта, резьбу болта или шпильки, а также сам контакт с помощью наждачной бумаги. Корончатая шайба должна быть заменена на новую, так как её зубцы, врезаясь в раму и контакт, обеспечивают надежное соединение и предотвращают его ослабление, действуя как контргайка. Использование старой шайбы нежелательно, так как она может не выполнять свои функции, что увеличит риск потери контакта.
После сборки соединения рекомендуется обработать узел электроконтактной смазкой из аэрозольного баллона или использовать графитовую смазку или Литол-24, если специализированной смазки нет под рукой. Обильная смазка защитит соединение от влаги.
На автомобилях, страдающих от частых проблем с массой, можно использовать метод разминусовки. Это подразумевает создание дополнительных проводов с крупным сечением, которые имеют на концах клеммы для болтов. Эти кабели используются для создания надежных соединений между минусом аккумулятора и различными металлическими частями автомобиля, такими как кузов, рама или двигатель. Это улучшает общую надежность системы массы, предотвращая повторение проблем.
Введение дублирующей системы массы в автомобиль — это метод, который увеличивает надежность соединений, добавляя дополнительные провода с крупным сечением. Эти провода обеспечивают более прочное и стабильное электрическое соединение между отдельными компонентами автомобиля и аккумулятором. Современные комплекты для так называемого “разминусовочного тюнинга” часто предлагаются с кабелями в красочной изоляции, что делает их визуально привлекательными.
Хотя на новых автомобилях наличие такой системы может показаться необязательным, поскольку оригинальные электрические системы обычно хорошо спроектированы и отлажены, добавление дублирующей системы массы вряд ли принесет вред. На самом деле, она может улучшить общую надежность электрической системы, особенно в условиях интенсивной эксплуатации или в сложных дорожных условиях, где вибрации и удары могут ослаблять стандартные соединения. Такой подход может быть особенно полезен для автомобилей, которые подвергаются доработкам или используются в экстремальных условиях.
