Виды неисправностей в автомобильной электрической цепи

Существует всего лишь 4 способа повредить электрическую цепь.

Зная эти способы,  вы приблизитесь на шаг ближе к решению проблемы.

Легко понять ваш испуг, когда вам поставлена задача решить проблему в электрике старенького автомобиля. Современные автомобильные электрические системы — это комплекс, который совершенствуется с каждой новой моделью. Усугубляет проблему множество сражений с теорией электричества, отсутствие  стратегий диагностики, которые должны помочь завоевать победу и решить возникшие проблемы. Многие предпочитают заниматься тормозной системой или ремонтом двигателей, но нет такой системы в автомобиле, которая не имела бы электрических компонентов.  Вы можете убежать, но не сможете спрятаться.

Если это про вас — мужайтесь. Электрически заряженный техник всегда помнит о том, что:

1. Электричество всегда работает одинаково, вне зависимости от сложности системы.
2. Существует всего 4 возможных неисправностей, которые могут возникнуть в электрической цепи. Это — обрыв (размыкание) цепи, высокое сопротивление, замыкание на «массу», замыкание на питание.
3. Понимание беспокойства клиента и простой осмотр зачастую могут подсказать, с какой из четырех неисправностей вы имеете дело.

Итак, сделайте глубокий вздох и давайте пройдемся по основам, которые вы должны знать, чтобы стать превосходным автоэлектриком.

Основы.

Давайте сделаем небольшой обзор основ электричества. Прежде всего, что такое электричество? Ученые всегда придумывают новую информацию об этом, но мы можем предполагать, что электричество — это поток электронов, двигающихся через проводник. Электроны — это одни из основных кирпичиков материи, которые являются неотъемлемой частью атома. Атом — наименьшая частица, на которые может быть разбит любой элемент, сохраняя тем самым свойства этого элемента. Например, одним из таких элементов является медь, ее свободные электроны могут перемещаться от одного атома к другому.

Элементы, способные проводить электрический ток известны как — проводники. Лучшими проводниками являются серебро, медь, золото и алюминий. Материалы, блокирующие электрический ток известны как изоляторы. Обычно используются изоляторы содержащие пластик, стекло, резину и бакелит.

Поэтому мы одеваем медный провод в пластмассовый изолирующий материал, так как не хотим, чтобы электричество ушло из провода, более того — ушло в неизвестном направлении.

Что заставляет воду течь по трубе? Разность давления. Большее давление на одной стороне и меньшее на другой. Вода естественным образом течет по трубе от стороны с наибольшим давлением в направлении области с наименьшем давлением. Если не будет разницы в давлении, вода не потечет.

 

Таким же образом, электрический ток не потечет без разницы в давлении. «Давление», оказывающее влияние на электрический ток называют напряжением, и измеряют в вольтах. Напряжение также известно как разность потенциалов или электродвижущей силой (ЭДС). Если возможно существование напряжения (давления) без тока, то тока без напряжения невозможно. Гении электричества, такие как Эдисон, давно обнаружили, что если вам удастся создать поток электронов, вам удастся сделать много полезной работы. Поток электронов известен как ток, и измеряется в амперах. Думайте о нем как о воде, текущей по трубе. Чтобы повысить количество перемещаемой воды, труба должна быть большей в диаметре. С электричеством также. Больше электрического тока может сделать большую работы, и чем больше тока вы хотите переместить, тем толще должен быть провод. Все самые  толстые провода на вашем автомобиле сделаны, чтобы по ним протекало больше тока и он мог сделать больше работы. Лучшим примером может служить кабель, идущий от аккумулятора к стартерной батарее.

Неплотно закрытый вентиль или повреждение в трубе, уменьшающее ее диаметр, создает ограничения для потока. Возрастающие ограничения ослабляют поток воды. Электрическое сопротивление работает подобным образом. Увеличение сопротивления вызывает уменьшение электрического тока. Электрическое сопротивление измеряется в омах и может быть вызвано потерей контактов на подключениях, изношенными проводами или ржавыми клеммами. Важно понимать основной принцип относительно сопротивления: чем ближе вы стремитесь к нулевому ому, тем меньше сопротивление в цепи. В свою очередь, если ток в цепи будет равен нулю амперам, то сопротивление возрастет до бесконечности.

Вы, вероятно, слышали о законе Ома, названного в честь германского физика и математика Георга Симона Ома. Закон Ома является основой этой дискуссии, так как описывает отношение между напряжением, током и сопротивлением. Простым языком закон Ома гласит: один вольт электрического давления вызовет один ампер тока, протекающего через один ом сопротивления.

 

Наиболее важным вкладом Ома в техническом понимании электричества, является то определение, что когда сопротивление цепи увеличивается ток уменьшается. Обратное также верно: если сопротивление в цепи снижается, ток возрастает. Это объясняет многое из того, с чем мы сталкиваемся каждый день, как технические специалисты, помогает нам понять почему и как происходят множество поломок в электрических системах.  Это когда тока становится меньше, ток не течет вовсе, или течет где то, где мы бы этого не хотели.

То, что идет не так.

Все мы знаем или сталкивались с «крутыми» автомобильными техниками, которые диагностируют проблему в электрической цепи прослушав историю клиента, а затем выдают что то вроде: — «Где то «коротыш». Бесполезное замечание, неправда ли? И как часто бывает, на вопрос о том, что и где конкретно неисправно, вы получаете большое затруднение с ответом.

Несмотря на их благие намерения вам помочь, называть любую электрическую неисправность коротким замыканием является дезинформаированием. Существует всего 4 возможных неисправностей, которые могут возникнуть в электрической цепи: обрыв цепи, высокое сопротивление, замыкание на «массу», замыкание на «питание». Итак рассмотрим, какие симптомы соответствую каждой неисправности и какие действия необходимо предпринять, чтобы их обнаружить.

Техническим специалистам необходимо начинать с четкого понимания беспокойства заказчика. Задавайте проясняющие вопросы, как например, является ли проблемы постоянной или возникает переодически. Эти вопросы дадут некоторое представление с какой из четырех возможных неисправностей вы имеете дело. Постарайтесь обеспечить присутствие заказчика, в момент поиска неисправности, а при необходимости, проведите с ним контрольный заезд.

 

Следующий шаг — это выполнение визуального осмотра и основных тестов таких простых деталей, как лампочки и предохранители. Не доставайте предохранитель. Вместо этого проверьте вольтметром на двух его сторонах наличие напряжения.

 

Педохранитель расплавленный? Тогда имеет место чрезмерное протекание тока, обусловленное снижением сопротивления в цепи. Если предохранитель в порядке, то сопротивление цепи либо в норме, либо слишком большое. Значительный процент проблем с электрикой решаются на этом этапе.

 

1. Обрыв цепи.

Когда заказчик заявляет, что устройство не работает вовсе, вам необходимо задуматься об обрыве цепи. Обрыв цепи возникает при прерывании соединений, через которые должен протекать ток. Вследствие прерывания соединения сопротивление цепи возрастает до бесконечности. Обрыв цепи также известен как прерывистая цепь.

Если предохранитель в порядке, это укрепляет необходимость приступить к диагностике обрыва цепи. Далее, вам необходимо получить доступ к неисправному устройству и включить зажигание автомобиля. Подсоедините минусовой провод вашего вольтметра на корпус (массу), замеряя напряжение на стороне питания этого устройства, т.е. присоедините плюсовой провод к месту подключения этого устройства. Вы должны увидеть на вольтметре напряжение аккумуляторной батареи. Если нет, то вам необходимо измерять напряжение в точках выше по течению от устройства, чтобы сузить место расположения разомкнутой цепи. Продолжайте замеры по обратно по направлению к аккумулятору. Если при замере вы увидите наличие напряжения, значит проблема заключается между этим местом и предыдущим, где вы измеряли.

А что если напряжение по питанию есть, но устройство все равно не работает? Вашим следующим шагом будет замер напряжения по «минусу», т.е. на корпус.

Если вам удалось замерить напряжение аккумуляторной батареи с обеих сторон устройства (по плюсу и минусу), и устройство при этом исправно, то вероятен разрыв цепи по «массе».   Подсоедините перемычку (провод) между корпусом (или минусовым контактом) и корпусов автомобиля, чтобы завершить проверку.

 

Если и сейчас устройство не заработает — выходит, что оно неисправно.

2. Большое сопротивление.

Когда клиент жалуется, что устройство работает плохо, не в полную силу, это говорит о том, что вы имеете дело с большим сопротивлением. Это может быть тускло светящаяся лампочка, медленно раскручивающися двигатель, или электрический обогреватель не вращается с необходимой силой. Всему виной плохое соединение где-то в цепи, и возрастающее сопротивление снижает напряжение, необходимое для работы устройства.

Это вызвано феноменом, называемым — падение напряжения. Это всегда случается так, когда ток течет через сопротивление. Плохие (ржавые или неплотные) соединения будут сами потреблять напряжение и оставлять его меньше для устройства. Вольтметр, подключенный в месте соединения с проводом расскажет все об этом.  Если соединение хорошее, вольтметр покажет падение напряжения в милливольтах. При плохом соединении ваш вольтметр покажет намного больше, чем просто большое значение падения напряжения. Это могут быть и расплавленные пластиковые соединения, и прогоревшие изоляторы. Они то и свидетельствуют о том, что вы нашли источник высокого сопротивления.

 

Нет необходимости проверять предохранитель за предохранителем. Они в порядке. Включите зажигание и снимите показания напряжения потребляемого устройством. По идее, вы должны увидеть значение напряжения близкое к напряжению аккумуляторной батареи, но при такой ситуации, скорее всего, шансы минимальны. Если вы наблюдаете значение напряжения более чем на 1 вольт ниже чем на аккумуляторной батарее, самое время начать поиски причин неисправности под названием «высокое сопротивление».

Здесь возможно высокое сопротивление как на стороне питания, так и на стороне «минуса», или на обеих. Подсоедините минусовой провод вашего вольтметра к хорошему минусовому контакту на корпусе и проверьте напряжение на стороне питания устройства. Если вольтметр показывает значение близкое к аккумуляторной батареи, на стороне питания все в порядке. Однако, если напряжение в этом случае низкое, вам необходимо проверить цепь вверх по течению к батареи, в поисках точки, в которой возникает падение напряжения. Если в какой то точке вы увидите нормальное напряжение цепи, то высокое сопротивление находится где то между этой точкой и последней вами проверенной.

Если на стороне питания напряжение близко к напряжения аккумуляторной батареи, неисправность кроится на стороне минусового контакта цепи. Минусовым проводом вашего вольтметра подключитесь к хорошему контакту на корпус, а вторым проводом подключитесь к минусовому подключению самого устройства. Вольтметр должен показать только милливольтовое значение падения напряжения, если все в порядке. Если показания больше, необходимо ремонтировать плохие соединения по «массе» и проверить как после этого работает устройство.

3. Короткое замыкание на массу.

Вот где начинается самое интересное. Если заказчик рассказывает вам о том, что устройство не работает вовсе и вы обнаруживаете оплавленный предохранитель, возможной причиной может быть замыкание на массу. Замыкание на массу это низкое сопротивление на пути к массе, вызывающее повышенный ток. Это часто вызвано повреждением изоляции провода вследствие его трения о корпус автомобиля. Однако, это может быть вызвано внутренним повреждением устройства, которое может ремонтироваться только заменой комплектующих.

Если вы встретились с расплавленным предохранителем, начните с его замены и затем начните работу с цепью. Первопричиной может быть и сам предохранитель, но если и новый предохранитель перегорит, то присутствует какая то неисправность. Предохранитель сгорел в момент его замены или после включение зажигания? Это сразу говорит о том, находится проблема до замка зажигания, или после него.

Внимательно изучите схему проводов, и определите  цепи, подключенные к неисправному предохранителю. Какие цепи скорее всего приведут к короткому замыканию? Можете ли вы отключить цепи, которые подозреваете в причине неисправности? Если, при отключении конкретного устройства или участка цепи, предохранитель не сгорит, это значит, что вы находитесь значительно ближе к решению проблемы.

Наиболее сложным методом для определения короткого замыкания на массу является использование тонального генератора.  Этот диагностирующий прибор имеет передатчик, который подсоединяется к патрону предохранителя (или к другой точке жгута с проводами) и посылает сигнал по проблемной цепи. Технический специалист продвигается по цепи с приемником, который издает звук, когда обнаруживает сигнал, проходящий по проводу. Когда вы вплотную приближаетесь к месту короткого замыкания на массу, звук из приемника пропадает. Этот прибор может применяться техническими специалистами также при определении обрыва цепи.

4. Замыкание на питание.

О замыкании на питание вам могут сообщить разными путями. Первый — заказчик мог рассказать вам, что конкретное устройство на его автомобиле не выключается. Другая вероятность, если заказчик говорит, что автомобиль пришлось заводить с толкача, после того, как она постояла ночь. Замыкание на питание — это неисправность вызванная наличием питания на устройстве в обход переключателя, или если сам переключатель имеет внутреннее короткое замыкание или если провод после переключателя законтачен с проводом из другой цепи. При всех вероятностях, предохранитель будет исправен, но цепь будет под напряжением когда вам это не нужно.

Если заказчик говорит о том, что устройство не хочет выключаться, вытащите предохранитель из этой цепи. Если устройство выключилось, есть проблема с изоляцией внутри этой цепи. Установите предохранитель заново и отключите от цепи зажигание. Если устройство выключилось, переключатель имеет внутреннее короткое замыкание. Если устройство по прежнему работает, когда предохранитель вытащен, на него поступает питание из другой цепи. Внимательно проверьте жгут проводов, в поисках места возможного соединения протертых проводов, вызвав эту неисправность.

Если заказчик говорит, что аккумуляторная батарея разрядилась за ночь, вы вероятно имеете дело с утечкой. Не доставайте предохранители. Вместо этого используйте мультиметр, чтобы замерить падение напряжения по отдельным предохранителям с выключенным зажиганием. Если цепь в норме, на цифровом мультиметре будет значение в милливольтах очень малое. Если вы обнаружите предохранитель, который будет показывать значение намного большее, чем остальные — то вы нашли ту цепь, которая «убила» аккумулятор клиента.