Phillip Hopkins
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I componenti banali di fili, fusibili e connettori si trovano in ogni dispositivo elettrico, e specialmente nelle automobili. Molte delle caratteristiche che ci aspettiamo dalle nostre auto sono possibili grazie a questi elementi e la loro affidabilità è migliorata immensamente negli ultimi due anni.
Insieme alla maggiore affidabilità, la complessità dei sistemi di cablaggio delle auto è aumentata notevolmente. Le auto ora hanno letteralmente migliaia di circuiti. In questo articolo, esamineremo alcuni dei componenti chiave nel cablaggio della tua auto, iniziando dal filo stesso. Quindi discuteremo di fusibili e connettori e vedremo come tutto combacia.
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Fasci di cavi sotto il piantone dello sterzo di un'auto Il cablaggio di un'auto deve distribuire l'alimentazione dalla batteria ai dispositivi situati in tutta l'auto. Deve anche trasmettere dati su un bus dati, nonché una varietà di segnali digitali e analogici da interruttori e sensori.
Ciò significa che ci sono molti diversi tipi di cavi nella tua auto. Alcuni fili che trasmettono segnali da interruttori o sensori non portano quasi corrente. Quelli che forniscono alimentazione a grandi motori elettrici trasportano molta corrente.
Se troppa corrente passa attraverso un filo, può surriscaldarsi e fondersi. La quantità di corrente che un filo può gestire dipende dalla sua lunghezza, composizione, dimensione e da come è raggruppato. Diamo una rapida occhiata a come ciascuna di queste proprietà influisce sulla capacità di trasporto di corrente del filo:
- Lunghezza - Ogni tipo di filo ha una certa quantità di resistenza per piede: più lungo è il filo, maggiore è la resistenza. Se la resistenza è troppo alta, molta della potenza che scorre lungo il filo sarà sprecata; l'energia persa quando il calore si accumula nel filo. Infine, l'accumulo di calore limita la capacità di trasporto di corrente del filo, poiché la temperatura non deve diventare abbastanza calda da fondere l'isolamento.
- Composizione - Il filo automobilistico è solitamente composto da sottili fili di rame. In generale, più sottili sono i fili, minore è la resistenza e maggiore è la corrente che il filo può trasportare. Il tipo di rame utilizzato ha anche un effetto sulla resistenza del filo.
- Diametro dei cavi - Il calibro del filo, o dimensione del filo, determina anche quanta resistenza ha il filo. Più grande è il filo, minore è la resistenza. Più piccolo è il calibro, più grande è il filo, quindi un filo di calibro 16 è più grande di un filo di calibro 24. I calibri dei cavi scendono fino a zero, che è anche chiamato 1/0 (uno aught). Anche più grande di 1/0 è 00 (2/0, o due aught) e così via. Il diametro di un filo 4/0 (quattro aught) è di quasi mezzo pollice (1,27 cm).
- Raggruppamento - Il modo in cui un filo è avvolto influisce sulla capacità di dissipare il calore. Se il filo è in un fascio con altri 50 fili, può trasportare molta meno corrente rispetto a se fosse l'unico filo nel fascio.
(Vedi anche questa domanda del giorno per una buona spiegazione di corrente, voltaggio e potenza.)
Puoi vedere quanto sia importante scegliere la dimensione del filo corretta. Il lavoro è reso ancora più difficile dal numero di cavi in un'auto, che continua a crescere ogni anno man mano che vengono aggiunte nuove funzionalità anche alle automobili più elementari.
Pannello fusibili vano motore Il compito principale del fusibile è quello di proteggere il cablaggio. I fusibili devono essere dimensionati e posizionati per proteggere il filo a cui sono collegati. Se un dispositivo come l'autoradio assorbe improvvisamente abbastanza corrente da far saltare il fusibile, probabilmente la radio è già tostata. Il fusibile è lì per proteggere il filo, che sarebbe molto più difficile da sostituire rispetto alla radio.
La maggior parte delle auto ne ha due pannelli fusibili. Quello nel vano motore contiene i fusibili per dispositivi come le ventole di raffreddamento, la pompa del freno antibloccaggio e la centralina del motore, tutti situati nel vano motore. Un altro pannello portafusibili, solitamente situato nel cruscotto vicino alle ginocchia del guidatore, contiene i fusibili per i dispositivi e gli interruttori situati nell'abitacolo.
Pannello fusibili interno Abbiamo visto nell'ultima sezione come l'accumulo di calore nel filo dipende dalla resistenza e dalla quantità di corrente che scorre attraverso il filo. I fusibili sono in realtà solo un tipo speciale di filo in un connettore autonomo. La maggior parte dei fusibili automobilistici oggi ha due connettori a lama e un alloggiamento di plastica che contiene il conduttore. Ci sono anche alcuni fusibili che si trovano nel cablaggio dell'auto, chiamati collegamenti fusibili.
Un assortimento di fusibili per automobili Il conduttore all'interno il fusibile è costituito da un metallo simile alla saldatura. Ha un punto di fusione inferiore rispetto al filo stesso. La dimensione del conduttore è calibrata con molta attenzione in modo che quando viene raggiunta la corrente nominale, viene generato abbastanza calore per fondere il conduttore e quindi interrompere il circuito.
Quando un fusibile è bruciato, deve essere sostituito prima che il circuito funzioni. Un fusibile bruciato deve essere sostituito con un fusibile dello stesso amperaggio.
Controllo dei fusibili
Il modo più infallibile per controllare un fusibile è estrarlo dalla sua presa e collegare a tester di continuità ad entrambe le lame del fusibile. Ma se lo fai mentre il fusibile è collegato, potresti ottenere continuità attraverso un percorso diverso dal fusibile (ad esempio, entrambi i lati del filo potrebbero essere collegati a terra quando controlli il fusibile). Di solito puoi dire se un fusibile è bruciato da un'ispezione visiva:
Ora passiamo ai connettori.
Il connettore sulla centralina motore ha più di 100 fili. I connettori sono fondamentali per le auto di oggi. Senza di loro, sarebbe quasi impossibile costruire o riparare un'auto. Ogni volta che un fascio di cavi passa attraverso o si attacca a un componente dell'auto che potrebbe dover essere rimosso, deve esserci un connettore per consentire tale rimozione. Un singolo connettore può avere più di 100 fili.
In passato, i connettori inaffidabili sono stati la fonte di molti problemi elettrici. I connettori devono essere impermeabili (i connettori moderni hanno diverse guarnizioni per tenere fuori l'umidità), resistenti alla corrosione e fornire un buon contatto elettrico per la vita del veicolo.
Il connettore nella foto sotto è un connettore a otto terminali: collega otto fili tra loro.
Le parti di un tipico connettore automobilistico: Tutto a sinistra si collega a tutto a destra. Per effettuare questa connessione, ci sono un totale di 23 parti separate. Le parti principali sono:
- Il conchiglia
- Il perni e prese
- Il fermo perno
- Il foche
Il guscio
La conchiglia è un pezzo intricato che ha una forma complicata. C'è una clip di bloccaggio all'esterno che tiene insieme le due metà del connettore. Ci sono fori per i perni e ci sono delle punte speciali che bloccano i perni in posizione una volta inseriti. Ci sono numerose scanalature per tenere le guarnizioni e assicurarsi che le cose combacino saldamente. Tutte queste caratteristiche sono plasmate nel pezzo quando viene realizzato.
I perni e le prese
I pin e le prese sono responsabili della conduzione dell'elettricità da una metà del connettore all'altra. Questi sono realizzati in modo molto preciso in modo che i pin e le prese si adattino insieme con una forza sufficiente per garantire una buona connessione, ma non una forza sufficiente per rendere il collegamento e lo scollegamento troppo difficile.
Una presa (a sinistra) e un pin (a destra) I pin vengono crimpati ai fili utilizzando uno speciale strumento di crimpatura. Una parte del perno si avvolge attorno al filo nudo, mentre un'altra parte si aggancia all'isolamento. Ciò rende più difficile tirare via il filo dal perno.
Il fermo pin / presa
Il fermo perno / presa è un pezzo di plastica che scorre nel connettore dalla parte anteriore. Si incunea contro tutte le punte di chiusura in plastica in modo che non possano rilasciare. Questo pezzo rende quasi impossibile che i piedini e le prese si allentino.
Il fermo mantiene i perni e le prese in posizione. I sigilli
Le guarnizioni impediscono all'acqua di entrare nella connessione una volta che i connettori sono bloccati insieme. Ogni connettore ha una guarnizione in gomma attraverso la quale vengono alimentati tutti i fili. Questa guarnizione si inserisce saldamente nella parte posteriore del connettore. Un lato di ogni connettore ha una guarnizione rotonda che impedisce all'acqua di entrare nello spazio tra i connettori una volta che sono bloccati insieme.
I fili passano attraverso un sigillo di gomma sul retro di ogni connettore (il sigillo, visto a destra, è stato estratto per questa foto). Per ulteriori informazioni su cavi, fusibili, connettori e argomenti correlati, controllare i collegamenti nella pagina successiva.
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