Электрооборудование автомобиля: руководство для начинающих

Электрическая система автомобиля за 60 секунд

Электрическая система автомобиля состоит из трех основных частей: аккумулятор накапливает энергию, генератор вырабатывает ее при работающем двигателе, а проводка и система предохранителей распределяют энергию между всеми потребителями. Все остальное -- от стартера до магнитолы и топливных форсунок -- потребляет эту энергию.

Если понимать, как взаимодействуют эти три элемента, то примерно 80% неисправностей электрооборудования можно диагностировать с помощью обычного мультиметра за $25.

Аккумулятор

Назначение

Аккумулятор обеспечивает кратковременный ток, необходимый для проворачивания стартера (100-300 А и более в течение нескольких секунд), а при выключенном двигателе питает всю электронику. После запуска двигателя нагрузку берет на себя генератор, а аккумулятор выполняет роль стабилизатора напряжения.

Основные характеристики

Ток холодной прокрутки (CCA, Cold Cranking Amps): сила тока, которую аккумулятор способен отдавать при 0°F в течение 30 секунд, сохраняя напряжение не ниже 7,2 В. Чем крупнее двигатель и холоднее климат, тем выше должен быть этот показатель. Обычному 4-цилиндровому автомобилю требуется 400-600 CCA; дизельному грузовику может потребоваться 800-1000 CCA.

Резервная емкость (RC, Reserve Capacity): время в минутах, в течение которого аккумулятор может отдавать ток 25 А, пока напряжение не упадет ниже 10,5 В. Этот показатель говорит о том, как долго автомобиль сможет работать только от аккумулятора при отказе генератора. У аккумуляторов легковых автомобилей резервная емкость обычно составляет 90-120 минут.

Типоразмер (Group Size): габаритные размеры и расположение клемм. Новый аккумулятор должен соответствовать типоразмеру, указанному для вашего автомобиля (для легковых автомобилей чаще всего это Group 24, 35, 48 или 65). Аккумулятор неподходящего размера может не поместиться в посадочное место или иметь клеммы в другом положении.

Проверка аккумулятора мультиметром

Переключите мультиметр в режим измерения постоянного напряжения (значок V с прямой линией, а не с волнистой).

Проверка напряжения без нагрузки (двигатель и освещение выключены):

• 12,6 В и выше: аккумулятор полностью заряжен
• 12,4 В: заряд около 75%
• 12,2 В: заряд около 50%
• 12,0 В и ниже: аккумулятор фактически разряжен -- зарядите или замените его

Проверка при прокрутке стартера: попросите помощника прокрутить двигатель стартером, а сами следите за напряжением. Оно не должно падать ниже 9,6 В. Если напряжение падает ниже 9 В, аккумулятор ослаблен, даже если напряжение без нагрузки было в норме.

Возраст аккумулятора: найдите на аккумуляторе наклейку с датой выпуска. Если ему больше 4 лет и результаты проверки пограничные, лучше заменить его заранее, чем столкнуться с невозможностью запуска двигателя холодным утром.

Генератор

Назначение

Генератор приводится в действие поликлиновым ремнем. Он преобразует механическую энергию двигателя в электрическую, питая системы автомобиля и подзаряжая аккумулятор. В зависимости от модели автомобиля типичный генератор выдает 80-150 А.

Проверка генератора

Проверка зарядного напряжения: при работающем на холостом ходу двигателе измерьте напряжение на клеммах аккумулятора.

• 13,8-14,8 В: генератор заряжает в штатном режиме
• Ниже 13,5 В: генератор недозаряжает (неисправен регулятор напряжения, изношены щетки, плохое состояние ремня)
• Выше 15,0 В: генератор перезаряжает (вышел из строя регулятор напряжения) -- это может привести к закипанию электролита и повреждению электроники

Проверка под нагрузкой: включите фары ближнего света, обдув кондиционера на максимум и обогрев заднего стекла. Напряжение должно оставаться выше 13,5 В. Если под нагрузкой оно падает ниже 13,2 В, генератор работает на пределе возможностей.

Осмотр ремня: генератор приводится в действие поликлиновым ремнем. Осмотрите его на предмет трещин, залощенности (блестящей гладкой поверхности) и расслоения волокон. Проскальзывающий ремень приводит к периодическому недозаряду. Большинство поликлиновых ремней следует заменять каждые 60 000-100 000 миль.

Признаки неисправности генератора

• Индикатор батареи/зарядки на приборной панели
• Тускнеющие на холостом ходу фары, которые становятся ярче при повышении оборотов двигателя
• Вой или скрежет в районе генератора
• Аккумулятор постоянно разряжается, хотя он новый или проверка показывает, что он исправен
• Запах горелой резины (проскальзывает ремень)

Предохранители и реле

Предохранители

Предохранители — это намеренно созданные слабые места электрической цепи. Когда потребитель берёт слишком большой ток (короткое замыкание), предохранитель перегорает и разрывает цепь прежде, чем проводка успеет перегреться и загореться. Каждая электрическая цепь автомобиля защищена предохранителем.

У большинства современных автомобилей два блока предохранителей: один под капотом (цепи с большим током: вентилятор радиатора, топливный насос, ABS), другой в салоне (цепи с меньшим током: магнитола, стеклоподъёмники, освещение салона). Какой предохранитель защищает какую цепь, указано на крышке блока или в руководстве по эксплуатации.

Проверка предохранителей: извлеките предохранитель и осмотрите тонкую проволочную вставку внутри. Если она оборвана или почернела, предохранитель перегорел. Более надёжный способ — проверить его мультиметром в режиме прозвонки или измерения сопротивления: исправный предохранитель показывает сопротивление, близкое к 0 Ом, перегоревший — OL (обрыв цепи).

Важно: всегда заменяйте предохранитель на другой с таким же номинальным током. Предохранитель на 10 А защищает цепь с проводкой, рассчитанной на 10 А. Если установить предохранитель на 30 А, он не перегорит при коротком замыкании, а значит, расплавится проводка. Если предохранитель перегорает снова и снова, в цепи есть короткое замыкание, которое необходимо найти и устранить.

Реле

Реле — это переключатель с электрическим управлением. Оно позволяет цепи с малым током (например, замку зажигания) управлять цепью с большим током (например, стартером или топливным насосом), не пропуская более 30 А через проводку приборной панели.

При срабатывании реле щёлкают. Если вы поворачиваете ключ, но не слышите щелчка реле топливного насоса, или реле вентилятора радиатора не включается на горячем двигателе, возможно, реле вышло из строя. Реле обычно стоят $8-$15 и просто вставляются в блок предохранителей и извлекаются из него.

Проверка реле: поменяйте его местами с точно таким же реле из некритичной цепи (в большинстве блоков предохранителей есть несколько одинаковых реле). Если неисправность переместилась вместе с реле, виновник найден.

Использование мультиметра для базовой диагностики

Цифровой мультиметр (DMM) — самый полезный диагностический инструмент при работе с электрикой. Ниже приведены проверки, которые должен знать каждый автолюбитель, обслуживающий машину самостоятельно.

Проверка целостности цепи (прозвонка)

Переведите мультиметр в режим прозвонки (символ похож на звуковую волну или диод). Соедините щупы между собой — должен прозвучать сигнал. Эта проверка показывает, есть ли целый путь между двумя точками. Используйте её для проверки предохранителей, проводки, выключателей и соединений массы. Отсутствие сигнала означает разрыв цепи (оборванный провод, перегоревший предохранитель, плохой контакт).

Измерение падения напряжения

Это самый эффективный диагностический метод для поиска «плавающих» электрических неисправностей. Измерение падения напряжения показывает, сколько напряжения теряется на соединении или проводе при протекании тока.

Переведите мультиметр в режим измерения постоянного напряжения. Подключите щупы к концам проверяемого соединения (например, от положительной клеммы аккумулятора к положительному выводу стартера). Прокрутите двигатель стартером. У исправного соединения падение напряжения составляет менее 0,2 В. Падение более 0,5 В указывает на окислившееся соединение, повреждённый провод или кабель недостаточного сечения, которые создают сопротивление.

Измерение падения напряжения лучше измерения сопротивления, потому что оно проверяет соединение под реальной нагрузкой. Окислившаяся клемма может показать 0 Ом при измерении сопротивления, но дать падение 2 В при токе стартера 200 А.

Проверка тока утечки

Если аккумулятор разряжается за ночь, значит, при выключенном автомобиле что-то потребляет ток. Нормальный ток утечки составляет 25–50 миллиампер (его потребляют часы, сигнализация и память блока управления двигателем). Ток утечки более 75–100 миллиампер разрядит аккумулятор за несколько дней.

1. Установите мультиметр на диапазон измерения постоянного тока 10 А или 20 А
2. Отсоедините минусовой провод аккумулятора
3. Подключите мультиметр последовательно между минусовым проводом и минусовой клеммой аккумулятора
4. Подождите 15–30 минут, пока все модули перейдут в спящий режим
5. Считайте значение тока
6. Если ток слишком большой, начинайте поочерёдно вынимать предохранители: когда ток упадёт, вы найдёте неисправную цепь

Типичные электрические неполадки и их устранение

Окисленные клеммы аккумулятора: белый или зелёный налёт на клеммах создаёт сопротивление, из-за которого могут возникать трудности с пуском, тусклый свет и нестабильная работа оборудования. Очистите клеммы проволочной щёткой и пастой из пищевой соды и воды. После очистки нанесите диэлектрическую смазку, чтобы налёт не появился снова.

Плохие соединения «массы»: на двигателе и кузове установлены перемычки массы, которые замыкают электрическую цепь на аккумулятор. Окисленное или ослабленное соединение массы вызывает самые разные странные симптомы: мигание света, периодические отказы пуска, нестабильные показания приборов. В рамках базового обслуживания очищайте и подтягивайте все точки массы.

Проблемы с проводкой дополнительного оборудования: видеорегистраторы, светодиодные балки и нештатные магнитолы часто подключают неправильно. Самая распространённая ошибка — подключение к слишком слабой цепи, из-за чего перегорают предохранители или возникают падения напряжения. Для дополнительного оборудования всегда используйте отдельную цепь с предохранителем и никогда не подключайтесь к проводке подушек безопасности или ABS.

Периодические электрические неисправности: самые трудные для диагностики проблемы. Если компонент работает не всегда, проверьте следующее: ослабленные разъёмы (проверка покачиванием), окисленные контакты внутри разъёмов, провода с изоляцией, протёртой о кронштейн или острую кромку, и неисправности, зависящие от температуры (компоненты, которые отказывают в нагретом состоянии и работают в холодном, или наоборот).

Чтобы справиться с 90% самостоятельной электрической диагностики, не нужен ни сканер за $200, ни осциллограф. Мультиметр за $25 и системный подход позволят добиться удивительно многого.