Uszkodzenia przewodów elektrycznych w samochodzie

W typowym, współczesnym samochodzie stosuje się od 1000 do 1500 różnych przewodów elektrycznych. Im bogatsze wyposażenie pojazdu, tym ich więcej. Można przyjąć, że łączna długość przewodów wynosi od 2 do 2,5 kilometra. Dla porównania, w samochodzie średniej klasy, produkowanym 40 lat temu, stosowano od 150 do 200 przewodów elektrycznych, a ich łączna długość wynosiła ok. 400 metrów.

W starszych samochodach najczęściej stosowano rozwiązanie, w którym karoseria, silnik i podwozie samochodu pełniły rolę masy (minusa). Dzięki temu do większości podzespołów wystarczyło doprowadzenie tylko jednego przewodu (plus). Pozwalało to na zmniejszenie „plątaniny” kabli, uproszczenie konstrukcji i zmniejszenie jej masy. Były też podzespoły, które wymagały zasilania przez dwa przewody, a także dodatkowego (lub dodatkowych) przewodu tzw. sygnałowego, do sterowania, albo do przesyłania sygnału do sterownika silnika.

Więcej przewodów…

Instalacje elektryczne naszych aut są coraz bardziej rozbudowane i coraz bardziej delikatne. To prawdziwy labirynt, w którym czasami ciężko się odnaleźć.

Dziś coraz więcej podzespołów potrzebuje zupełnie innych rozwiązań. Spójrzmy na pompę cieczy chłodzącej z napędem elektrycznym. Jest ona połączona ze sterownikiem silnika za pomocą przewodu, który składa się z czterech izolowanych żył. Jedna to plus, druga to minus, a dwie ostatnie są odpowiedzialne za komunikację pomiędzy sterownikiem silnika a układem elektronicznym, sterującym pracą silnika elektrycznego wewnątrz pompy cieczy chłodzącej.

Sterownik silnika wysyła np. sygnał o tym, że należy zwiększyć prędkość obrotową silnika. Układ elektryczny w pompie wysyła sygnały pomiarowe, np. o prędkości obrotowej. Może też wysłać informację o awarii. Dzięki temu w pamięci sterownika silnika zostanie zapisany błąd, a następnie na desce rozdzielczej auta będzie wyświetlona określona kontrolka ostrzegawcza.

I jeszcze więcej przewodów…

W przypadku czujników, wpływających na dobór mieszanki paliwowo – powietrznej, a także czujników aktywnych systemów bezpieczeństwa, prędkość przesyłania danych musi być ogromna. Do tego są to dane, wysyłane w obie strony. W przypadku systemów bezpieczeństwa mają one formę specjalnych komunikatów.

Dlatego zaczęto stosować przewody sygnałowe, składające się z kilku żył. Dwie są odpowiedzialne za zasilanie (plus, minus), a pozostałe za przekazywanie sygnałów (np. w formie zwiększającego się napięcia w przypadku czujników pomiarowych) lub określonych komunikatów.

Im więcej takich żył, tym znów grubość przewodów i ich waga wzrasta. Dlatego w nowszych autach stosuje się przewody coraz cieńsze. I na przykład, przewód zasilająco – sygnałowy, we wnętrzu którego przebiega 7 – 8 żył, może mieć grubość zaledwie 1 milimetra. Niestety, taka wiązka jest podatna na uszkodzenia.

Ile jest obwodów elektrycznych w samochodzie?

Można wyróżnić trzy podstawowe obwody w aucie.

• Obwód rozruchowy – do uruchomienia silnika. Jego zadaniem jest zasilanie rozrusznika, chwilowe zasilanie sterownika silnika, czujników odpowiedzialnych za dobór mieszanki paliwowo – powietrznej, a także chwilowe zasilanie pompy paliwa. W samochodach elektrycznych uruchamia on elektronikę. Źródłem zasilania jest akumulator rozruchowy 12 V (także w autach elektrycznych).

• Obwód dostarczania energii – jest odpowiedzialny za wytwarzanie energii elektrycznej. W samochodach z silnikami benzynowymi i diesla źródłem zasilania jest alternator, napędzany paskiem wieloklinowym przez wał korbowy silnika. W samochodach hybrydowych źródłem energii może być prądnica 48V, także napędzana paskiem przez silnik. W samochodach elektrycznych źródłem energii jest bateria litowo – jonowa, litowo – polimerowa albo inna, a dodatkowo także systemy odzysku energii z hamowania.

• Obwód odbiorników energii – czyli np. wszystkich elementów, które wymagają zasilania elektrycznego: świateł, czujników, cewek zapłonowych, świec żarowych, komputera sterującego pracą silnika, audio itd. Obwód ten, poza energią do pracy, przekazuje także informacje w formie prostych sygnałów elektrycznych (mniejsze lub większe napięcie) albo komunikatów w formie cyfrowej.

Kiedy i dlaczego przewody elektryczne się psują?

Przewód powinien być odpowiednio zamocowany. Kiedy nie jest – porusza się w trakcie jazdy i trze o inne elementy. Tarcie może spowodować uszkodzenie izolacji. Tak dzieje się z luźno poruszającymi się przewodami w drzwiach auta, np. od głośników albo od elektrycznie sterowanych szyb.

Przewód może ulec przepaleniu, gdy np. przewód od czujnika nie jest odpowiednio zamontowany i dotyka do gorącego bloku jednostki napędowej albo do kolektora wydechowego lub rury wydechowej (w przypadku sondy lambda).

Przewód może zostać wyrwany (auto zaczepi o coś), przegryziony przez złośliwą kunę (kto mieszka w pobliżu lasu, wie, że to nie żarty), a jego końcówka przyłączeniowa może zaśniedzieć i skorodować. Przewód może się przepalić, na skutek zbyt silnego prądu, może też zostać uszkodzony w trakcie niefachowego montażu. W niektórych miejscach auta producent stosuje długość przewodu „na styk”. Próba jego innego poprowadzenia kończy się uszkodzeniem.

Uszkodzenie osłony przewodu może spowodować uszkodzenie samego przewodu, np. gumowe uszczelki pomiędzy klapą bagażnika a karoserią albo pomiędzy drzwiami a karoserią. Kiedy dojdzie do ich uszkodzenia, zazwyczaj dochodzi również do uszkodzenia przewodów.

Uszkodzony przewód – jak to sprawdzić i jak to naprawić?

Przede wszystkim sprawdza się przewód pod kątem widocznych uszkodzeń – jego, albo jego wtyczki lub gniazdka. Mechanicy stosują proste mierniki elektryczne do skontrolowana, czy dany przewód przewodzi prąd, następnie wykorzystują oscylatory, aby skontrolować, czy np. w przypadku czujnika przesyłany jest odpowiedni sygnał, o odpowiednich parametrach.

Uszkodzony przewód może spowodować bardzo wiele problemów:

• Przerywanie pracy danego podzespołu;

• Niewłaściwe działanie danego podzespołu, powodujące np. zapisanie kodu błędu w przypadku czujnika;

• Całkowity brak działania ze strony danego podzespołu.

Jak naprawić uszkodzony przewód?

Wszystko zależy od tego, jaki to przewód, gdzie i w jaki sposób został uszkodzony. W przypadku jednożyłowych, w miarę grubych przewodów 12V, można dokonać naprawy poprzez ponowne połączenie i zastosowanie nowej izolacji.

Przewodów wielożyłowych nikt raczej nie naprawi. Tutaj pozostaje wymiana całej wiązki przewodów. I to może być drogie, bo cała wiązka może być kosztowna, a do tego trzeba ją przeprowadzić i podłączyć.

Są specjalne zestawy naprawcze do przewodów, które pozwalają na wymianę jednego lub kilku przewodów. Niestety, jeśli np. doszło do awarii przewodu, prowadzącego do czujnika, to mechanik zazwyczaj zastosuje nowy czujnik z nowym przewodem. Wymiana jednego przewodu może być skomplikowana i czasochłonna.

Michał Lisiak