Как устроены автомобильные провода

Автомобильные высоковольтные провода

Высоковольтные провода нужны в автомобиле для того, чтобы передавать электрический ток от катушки зажигания к свечам. Далее речь будет идти о том, как устроены эти провода и какие у них возникают неисправности.

Требования к высоковольтным проводам.

Главное требование заключается в их устойчивости к тяжелым условиям под капотом и температурам от -60 до +240 градусов, при этом они должны сохранять свои токопроводящие качества. Затем можно назвать защиту от утечек тока. Если используются провода низкого качества или они неисправны, то они, вероятнее всего, выведут из строя приборы авто.

Из-за утечки тока или увеличенного сопротивления сила тока уменьшится и в результате замедлится зажигание и мотор станет «троить» или «замирать» при высоких оборотах. Также может пропасть искра, в частности это относится к свечам с небольшим загрязнением. В итоге снизятся динамические качества, увеличится расход горючего и выхлоп станет более токсичным.

Как устроены высоковольтные провода?

В их состав входят: жила, которая проводит ток, изоляция, контакты из металла и колпачки. Изоляция — это защитная диэлектрическая оболочка жилы. Она нужна чтобы обеспечить:

• защиту от утечек тока;

• защиту жилы от попадания на нее влаги и различных жидкостей, от возможных повреждений.

С помощью контактов, сделанных из металла, обеспечивается прочный контакт жилы с необходимыми устройствами. Контакты должны соответствовать таким требованиям:

• прочно соединять с жилой;

• иметь высокую прочность крепления;

• прочно соединять с необходимыми устройствами и приборами;

• устойчивость к образованию коррозии, чтобы сохранить прочный контакт при эксплуатации.

Колпачки нужны для защиты контактов провода от воздействия окружающей среды и чтобы предотвратить утечку тока. Они должны соответствовать таким нормам:

• как можно плотнее соединять устройства и защищать их от попадания засора и влаги;

• обладать устойчивостью к воздействию различных температур и их резкому изменению.

Для изготовления колпачков применяют резину или силикон. Многие оснащаются дополнительным резистором, который подавляет помехи, или экраном из металла.

Главная их неполадка заключается в разрыве цепи и утечках тока. Разрыв случается в точках соединения контактов с жилой и остальными устройствами, к примеру во время:

• не прочного контакта с остальными элементами;

• образования окисления или повреждения жилы.

В тех точках, где контакт провода нарушился, он начинает искрить и нагреваться, а в результате контакты и жила могут выгореть.

Утечка тока может проходить посредством запачканных проводов или других устройств системы зажигания, а также если повредилась изоляция. В итоге их качества при использовании становятся хуже.

Сопротивление провода измеряется мультиметром. Показания могут быть различными, но не выше 20 кОм. Когда провод показывает меньшее значение, а другие большее — это говорит о его неисправности.

При воздействии на провод низкой температурой, они приобретают жесткость и возрастает возможность повреждения изоляции и колпачков. Вибрация, возникающая при работе мотора, расшатывает соединения, это ухудшает контакт. Высокая температура больше всего влияет на колпачки свечи, они расположены в близости с горячими деталями мотора и зачастую выходят из строя во время их снятия.

Часто получается установить пробои изоляции при запущенном моторе всего лишь прислушавшись (возможны щелчки) или осмотрев провод. При открытии капота в темном помещении место пробоя можно определить по возникающей искре. Также в темноте может быть видно свечение около устройств системы зажигания, причиной этому может стать образование большой утечки тока.

Прочный контакт в наконечниках обеспечивает передачу тока к свечам. Следует иногда проверять надежность контакта наконечников с остальными устройствами, а чтобы не повредить провод во время снятия, начинать лучше с колпачков.

20.04.2020, 1774 просмотра.

Как устроены высоковольтные провода зажигания авто

Часто капризы автомобиля: проблемы с электроникой, замирание на повышенных оборотах, расход топлива — являются результатом нарушения целостности высоковольтных проводов зажигания. Минимальная утечка тока порождает такие проблемы.

Многие автомобилисты знают, что простейшая изоляция поврежденного участка поможет восстановить проводку. Сегодня в каждом салоне за небольшую сумму денег можно приобрести изолирующие трубки термоусадки, которые быстро подлечат повреждение.

С учетом напряженной работы, до 40000 В, в условиях агрессивной среды (колебания температур от -30 до 220 градусов) закономерно, что проводка изнашивается и дает трещины. Производители стараются повысить качество каждой детали автомобиля, но конструкция провода остается неизменной:

• Металлическая жила;
• Изолирующие покрытие;
• Металлические соединительные контакты;
• Защитные колпачки;
• Резисторы подавления электромагнитных полей.

Каждая марка делает свой выбор для передачи высоковольтного импульса. Поэтому высоковольтные провода бывают разными:

• Медные многожильные;
• Неметаллические с металлической обвивкой;
• Неметаллические с неметаллической оплеткой.

Характеристики электропроводности

Медные многожильные провода являются классикой, украшавшей многие автомобили старого поколения. Уровень сопротивления — 0,02 Ом/м. Сегодня их используют лишь в сочетании с резисторами подавления электромагнитных колебаний.

Популярные проводники из неметаллических материалов: льна, стекловолокна и другие — способны давать сопротивление до 2 кОм/м. Также используются с резисторами.

Лидером группы проводников являются проводники с сердцевиной из Х/Б, пропитанных жидкой сажей и защищенных капроном. Уровень сопротивления — от 15 до 40 кОм/м. Используется без резисторов.

Полимерные проводники дают сопротивление от 12 до 15 кОм/м.

Проводники со стекловолокном на графитовой посыпке дают до 10 кОм/м сопротивления.

Свойства поверхностных покрытий

Агрессивные условия работы проводников способствовали созданию прочного наружного слоя жилы. «Одежда» высоковольтного провода часто шьется из пластика ПВХ, специальных тканей или других материалов, обладающих диэлектрическими свойствами. Сегодня защитное покрытие делают многослойным.

Наконечники

Эта важная деталь проводки предназначена для непосредственного контакта жилы и свечи зажигания. Поэтому обеспечивается плотное соединение в крышке распределителя. Для этого производители защищают наконечник колпачком, обладающим помехоподавляющим устройством.

Устройство автомобилей

Провода, применяемые на автомобилях для передачи электрической энергии от источников к потребителям, в процессе эксплуатации испытывают значительные тепловые и механические нагрузки, а также подвержены химико-коррозийным воздействиям. Сюда можно отнести значительный перепад температур, вибрацию и тряску, негативное воздействие нефтепродуктов, влаги и загрязнений.
Некоторые провода предназначены для передачи тока малой величины, на который могут повлиять различные радиопомехи и электромагнитные поля.
По этим причинам к электропроводам, используемым для монтажа схем электрооборудования автомобилей, предъявляются высокие технологические и эксплуатационные требования.

В системе электрооборудования автомобилей могут использоваться провода, предназначены для передачи тока низкого и высокого напряжения, при этом высоковольтные провода обычно используются в системах зажигания автомобильных двигателей с принудительным воспламенением рабочей смеси.

Автомобильные провода низкого напряжения

Провода низкого напряжения применяются для соединений в бортовой сети. Они состоят из медных токопроводящих жил с изоляцией из поливинилхлоридного пластиката или резины. Жилы выполняются из луженой или нелуженой медной проволоки, обладающей высокой электропроводностью, эластичностью и технологически просто соединяются с наконечниками штекерами и прочими присоединительными элементами.

Для удобства при монтаже и ремонте электрооборудования используется буквенное и цифровое обозначение выводов и цветовая маркировка проводов. Маркировка проводов по цвету изоляции создает удобства при их монтаже, обслуживании и ремонте.
Сплошная расцветка проводов использует десять цветов, при комбинированной расцветке дополнительно на сплошную расцветку наносятся полосы или кольца белого, черного, красного или голубого цвета. Таким образом, цветовая палитра, используемая для обозначения проводов, существенно расширяется.

Применение цветных проводов на автомобиле регулируется определенными правилами. Все соединения изделий с корпусом автомобиля («массой») должны выполняться проводами одного цвета (чаще всего – черного). Провод, соединяющий коммутирующий прибор (выключатель, переключатель) или предохранитель с линией электроснабжения, должен иметь тот же цвет, что и провод сети, к которой происходит подключение.

Участки цепи, проходящие через разборные или неразборные контактные соединения, должны выполняться проводом одинаковой расцветки.
Участки цепи, разделенные контактами реле, предохранителями, резисторами и т. п., должны иметь различную расцветку. Цвет проводов, проложенных в разных жгутах к разным потребителям, может повторяться.

Провода могут иметь бронированную изоляцию для защиты от механических повреждений и экранирующую оплетку для уменьшения влияния электромагнитных полей (радиопомех) на протекающий по ним ток.

Гибкие одножильные провода ПВА, ПГВА (провода гибкие с изоляцией из поливинилхлоридного пластика, автомобильные), ПВАЭ (экранированные) и ПВАЛ (с луженой жилой) рекомендуются к использованию в жгутах, работающих при температурах от —40 до +105 ˚С.

Для температур от -50 до +80 ˚С предназначены провода ПГВА, ПГВАД (двухжильный), ПГВАЭ (экранированный) и ПГВАБ (бронированный).

Провода ПГВА-ХЛ устанавливаются на автомобилях, эксплуатируемых в районах с холодным климатом (от —60 до +70 ˚С). Для переносных ламп применяются провода ШВПТ с параллельно уложенными жилами и ПЛНТ с резиновой изоляцией.

Плетеный неизолированный провод АМГ используется для соединения отрицательного вывода аккумуляторной батареи с «массой» и помехоподавляющих перемычек кузова.

На грузовых автомобилях в электрических цепях используется кабель КГВВА.

Площадь сечения жилы в автомобильных проводах может быть 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0; 16,0; 25,0; 35,0; 50,0; 70,0; 95 мм 2 . Толщина изоляции – от 0,35 мм (площадь сечения 0,5 мм 2 ) до 1,6 мм (площадь сечения 95,0 мм 2 ).

Провода перед установкой на автомобиль собираются в жгуты, представляющие собой законченное электротехническое изделие, содержащее кроме проводов, наконечники, резиновые защитные колпачки, оплетку и т. п.
Длина проводов в жгуте должна составлять не менее 100 мм, длина ответвлений – не менее 50 мм.

Перспективными являются плоские жгуты, в которых провода прикреплены к основе методом тепловой сварки. Такие жгуты шириной до 60 мм используются на многих современных легковых автомобилях (в частности, автомобилях ВАЗ-2108, -2109). Плоские жгуты удобнее в обслуживании и упрощают поиск неисправностей, связанных с пробоями или обрывами в цепи. Кроме того, такая конструкция жгута способствует более эффективному охлаждению проводов.

Наконечники проводов выполняются под винтовое крепление отверстия диаметром на 0,2…0,5 мм больше диаметра винта или в виде штекеров. Плоские штекеры выпускаются толщиной 0,2…0,5 мм и шириной 2,8; 4,8; 6,3 и 9,5 мм. Максимально допустимая сила тока для штекеров шириной 2,8 мм – 6 А; 6,3 мм – 20…30 А; 9,5 мм – 30…40 А.

Сечение провода в жгуте выбирается с учетом тепловой нагрузки, т. е. температуры окружающей среды, числа проводов в жгуте, тепловой нагрузки провода и конструкции жгута. Так, при температуре окружающей среды 30 ˚С жгут традиционной конструкции с 8…19 проводами сечением 0,5 мм 2 допускает силу тока до 6,5 А, а плоский жгут с проводами аналогичного сечения в таких же условиях – до 9,0 А.

Для проводов зарубежного производства при выборе сечения предлагаются усредненные рекомендации вне зависимости от числа проводов в жгуте. Провода сечением жилы менее 1 мм 2 к установке на транспортные средства не рекомендуются ввиду их малой механической прочности.

Жгуты в автомобиле крепят металлическими или пластмассовыми скобами. Нормы допускаемых токовых нагрузок проводов при прокладке в жгутах уменьшаются с увеличением числа проводов в жгуте.

Провода должны быть проверены на допустимое падение напряжения, которое определяется из соотношения:

где ρ – удельное сопротивление медного провода при температуре 20 ˚С равно 0,0185 Ом/м;
l – длина провода, м;
I – сила тока, А;
S – площадь сечения жилы, мм 2 .

Если потребитель подключается по двухпроводной схеме, то общая длина провода l представляет собой суммарную длину прямого и обратного проводов. Падение напряжения в цепи складывается не только из падения напряжения в проводе, но и из падений напряжения в переходных контактах штекерных соединений, выключателях, соединительных панелях и т. п.

С учетом падений напряжения минимальное напряжение в цепях дальнего и ближнего света фар должно быть 12,6 В, передних габаритных огней, указателях поворота, задних габаритных огней – 12,3 В, задних указателей поворота, сигнала торможения – 12,7 В.

Падение напряжения в стартерной цепи при силе тока 100 А не должно превышать 0,2 В – для номинального напряжения бортовой цепи 12 В и 0,4 В – для номинального напряжения 24 В.

Мультиплексная система электропроводки

Развитие электроники позволяет значительно упростить схему бортовой цепи автомобиля, сократить число жгутов и снизить массу электропроводки и соединительных элементов. Мультиплексная система электропроводки предусматривает подведение ко всем устройствам, входящим в систему, двух общих шин: силовой, по которой к потребителям подводится «+» питающей сети, и управляющей, по которой проходит сигнал на включение или выключение зашифрованный в двоичном коде. Сигнал формируется в мультиплексоре при нажатии соответствующего выключателя. Демультиплексор потребителя, получив сигнал, расшифровывает его и если он соответствует коду включения этого потребителя, подключает его к питающей сети.

Подобным же образом происходит отключение потребителей. Электронный блок осуществляет синхронизацию прохождения сигналов.

Управляющая шина может представлять собой световод в системе оптической связи, для этого управляющий сигнал из электрического преобразуется в световой.

Высоковольтные провода системы зажигания

Высоковольтные провода, способные выдерживать напряжение до 15 кВ и более, применяются в системах зажигания автомобильных двигателей с принудительным воспламенением рабочей смеси. Эти провода подводят ток высокого напряжения к свечам зажигания от распределительного устройства для обеспечения искрообразования между электродами свечи.
Основные требования, предъявляемые к высоковольтным проводам – низкое удельное сопротивление, стойкость к радиопомехам и хорошие изоляционные свойства. Поскольку эти провода работают в условиях постоянной вибрации и возможного контакта с нефтепродуктами, они должны быть эластичными и стойкими к воздействующим на них агрессивным средам.

Высоковольтные провода делятся на обычные — с металлическим центральным проводником, и специальные — с распределенными параметрами, обеспечивающие подавление радиопомех.

Провода с медной жилой (ПВВ, ПВРВ, ППОВ и ВПЗС) имеют изоляцию из поливинилхлорида, резины или полиэтилена, поверх которой надета оболочка с повышенной бензомаслостойкостью. Эти провода обладают низким удельным сопротивлением центральной жилы (18…19)×10 3 Ом/м, рассчитаны на максимальное рабочее напряжение 15…25 кВ и могут применяться только в комплекте с помехоподавительными резисторами.

Провода с равномерно распределенным сопротивлением делятся на провода с распределенным активным сопротивлением (резистивный провод) и реактивным сопротивлением (реактивный провод).

Резистивный провод имеет токопроводящую жилу из хлопчатобумажной пряжи, пропитанной сажевым раствором, в хлопчатобумажной или капроновой оплетке. Такой провод ПВВО имеет удельное сопротивление (15…40)×10 3 Ом/м и рассчитан на максимальное напряжение 15 кВ.

Реактивные провода находят более широкое применение на современных легковых автомобилях (в частности, марки «ВАЗ»).
Провод ПВВП имеет центральную льняную нить, на которую нанесен слой ферропласта, в состав которого входят марганец никелевые и никель-цинковые порошки.
Поверх ферропластового сердечника наматывается токопроводящая железоникелевая проволока. Поглощение радиопомех происходит в проводнике и диэлектрике ферропластового слоя. Провод ПВВП выпускается диаметром 7,2 и 8 мм и рассчитан на рабочее напряжение 25 и 40 кВ соответственно; имеет удельное сопротивление 2 кОм/м.

Установленный на автомобилях марки «ВАЗ» провод ПВВП-8 имеет красный цвет.
Провода ПВППВ и ПВППВ-40 имеют аналогичную конструкцию и отличаются только используемыми в них материалами.

Для бесконтактных систем зажигания автомобилей марки «ВАЗ» применяется провод ПВВП-40 синего цвета с силиконовой изоляцией с удельным сопротивлением 2,55 кОм/м, рассчитанный на рабочее напряжение до 40 кВ.

Провода зарубежного производства имеют для повышения способности помехоподавления более высокие значения удельного сопротивления (так, например, у проводов фирмы «Motocraft» — 11 кОм/м).
Установка проводов с повышенным сопротивлением может привести к перебоям в работе системы зажигания. Помехоподавительные резисторы, которые выпускаются в расчете на сопротивление 5…13 кОм, соединяются со свечой зажигания или с распределителем. Резистор может встраиваться в свечной экранированный наконечник (рис. 1).

Как устроены автомобильные провода

Исправить это недоразумение очень просто:
выберите в каталоге интересующий товар и нажмите кнопку «В корзину».

Общая сумма:

Устройство высоковольтных проводов

• О компании
• О продукции
• Контакты
• Контрактное производство
• Материалы для скачивания
• Вакансии
• Отзывы

Устройство высоковольтных проводов

Начал «троить» или «замирать» на повышенных оборотах двигатель? Наблюдается дисбаланс в работе автомобильной электроники? Увеличился расход топлива? Причина банальная – нарушена целостность высоковольтных проводов зажигания. Происходит утечка тока, и это создаёт проблемы. Опытные автомобилисты быстро восстанавливают проводку, применяя термоусаживаемые изолирующие трубки, которые стоят сущие копейки, но легко и просто создают прочное покрытие.

Высоковольтные провода служат электроимпульсными проводниками между катушкой зажигания и свечами автомобиля. Они выдерживают напряжение до 40 000 В, эксплуатируются под капотом авто, в довольно агрессивной среде, где возможный интервал температур варьирует от – 30 до 220 °С, поэтому подвержены износу в виде микротрещин и пробоин.

Конструктивные особенности

Авторынок предлагает большой выбор проводов зажигания для передачи высоковольтного импульса. Каждая марка находит определённые способы повышения эффективности, удорожания или снижения цены, интегрирует в продукт новые материалы. Однако конструкция провода остаётся неизменной:

1. Внутренний проводник тока (жила).
2. Наружное изолирующее покрытие.
3. Металлические соединительные элементы (контакты).
4. Колпачки, защищающие соединительные элементы от воздействия среды.
5. Резисторы, подавляющие помехи, образованные электромагнитными полями проводников.

Классифицируется продукция по следующим признакам.

Электропроводящие характеристики

1. В классическом исполнении проводка представлена многожильным медным проводом, 1 метр которого создает сопротивление 0,02 Ом/м. В автомобилях нового поколения они используется реже и только в сочетании с резисторами, подавляющими электромагнитные колебания, создаваемые током.
2. Большая группа проводников из неметаллических материалов: льна, стекловолокна и прочих, пропитанных графитовым составом и помещённых в специальную электропроводящую среду из ферро пласта, с покрытием тонкой металлической сеткой. Показатель распределённого сопротивления в таких проводках может достигать порядка 2 кОм/м. Использование устройств, подавляющих Э/М волны в них обязательно.
3. Сердцевина из Х/Б, пропитанного жидкой сажей, оплетённой капроновой нитью, демонстрирует наилучшие функциональные качества и сопротивлении от 15 до 40 кОм/м. Не создаёт помех.
4. Полимерные проводники с 12 или 15 кОм/м.
5. Стекловолокно на графитовой посыпке.

Свойства поверхностных покрытий

Наружный слой высоковольтного провода – это мощная система электрической изоляции, надёжно защищающая его от повреждений в моторном отсеке. Это: ГСМ, повышенная влажность и температура, опасность механического разрушения. Преимущественно её выполняют их пластика ПВХ, силикона, каучука, специальных тканей, капрона, х/б, стекловолокна, полимерных смол.

Изолирующее покрытие должно обладать диэлектрическими свойствами. Оно может быть одно- и многослойным. Главное, чтобы обеспечивало целостность, предотвращающую утечку тока.

Наконечники

Соединительные контактные элементы изготавливают из металла с оптимальной электропроводностью, и коррозийной устойчивостью, в такой форме, которая обеспечивала бы максимально плотное соединение гнездо/вывод в крышке распределителя, катушке и свече зажигания.

Снаружи контактирующие наконечники защищены каучуковыми, пластиковыми или силиконовыми колпачками, которые дополнительно укомплектовывают помехоподавляющими устройствами.

На заметку! Для проверки качества используйте мультимер. Если в системе зажигания один из проводков окажется бракованным, то замене подлежит весь комплект, иначе нарушается баланс.