Пострадавшая сторона

Кузов автомобиля чаще всего сделан из стали. А так как она проводит электрический ток, конструкторы быстро научились экономить на минусовых проводах. Означает ли сказанное, что «минус» менее важен для машины, чем «плюс»? Конечно, нет. Но некоторые особенности схемы полезно знать. Например, при «прозвонке» участка цепи через выключенный потребитель – лампу и т.п. – чувствительный тестер воспринимает их как «землю». Нить накаливания (особенно мощной лампы) – достаточно хорошая связь!

Потребители электричества на автомобиле включены параллельно, и если цепи исправны, на каждую лампочку или моторчик подается положенное напряжение – первая светится в соответствии с ее мощностью, второй бодро жужжит. Все происходит согласно закону Ома для участка цепи: I = U/R, где U – напряжение питания (12 В либо несколько большее при работе генератора), I – сила тока, R – сопротивление. (Здесь и далее предполагаем, что мощность источника питания достаточна для поддержания требуемого напряжения.)

Но если соединение с «массой» машины нарушается, в электрооборудовании может воцариться хаос. В этом случае некоторые потребители оказываются соединены последовательно, хотя напряжение питания на такую цепь приходит прежнее – 12 В. И начинаются «загадки». Например, лампы фонаря или фары при включенном вентиляторе охлаждения двигателя светятся вполнакала, а сам вентилятор едва подает признаки жизни, грозя двигателю перегревом. В такт указателю поворота могут подмигивать лампы «стопа», света заднего хода и т.п. Очевидно, что питание, хотя и слабое, в этих случаях к лампам поступает – но откуда?

Проблема возникла во многом из-за того, что реальных мест заземления проводки на кузов мало. Будь у каждой лампочки надежная связь по «минусу», сюрпризов они бы не преподносили. Но машина, увы, станет дороже.

Мы приводим часть электросхемы некоего типичного автомобиля с его болячками. Давайте разберемся, как и почему электроприборы порой работают в таком странном режиме. Любой электрик-практик знает, что в каждом случае причина – в плохой связи минусовых проводов с «массой», вплоть до ее полного разрыва (правда, это событие редкое). Чаще в контакте провода с «массой» из-за коррозии возникает сопротивление, намного большее, чем предполагал конструктор, проектировавший проводку, – а ведь полностью победить коррозию еще никому не удавалось. Случаются ли такие беды с иномарками? Конечно. Но все-таки реже, чем у нас. Проводка сделана по уму, да и собрана аккуратней.

Мест заземления видимой части электрооборудования не так много: четыре-пять или немногим больше. Обычно они есть у каждой фары и заднего фонаря, кроме этого, «минус» батареи связан с кузовом машины, «минус» стартера с двигателем, а последний – с кузовом, иначе стартер будет работать плохо либо вовсе откажет. Один из признаков нарушения контакта приборов с «массой» – «необъяснимое» включение индикаторов на приборном щитке: если, например, при нажатии на педаль тормоза вспыхнул индикатор «габаритов», это должно насторожить.

О связях проводки с кузовом полезно время от времени вспоминать – очищать, смазывать, подтягивать соединения. Хотя мы здесь приводим некоторые примеры отказов, на практике вряд ли есть смысл глубоко исследовать причину каждого – обычно проще привести в порядок проводку.

ФРАГМЕНТ СХЕМЫ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ:

1, 12 – лампы повторителей указателей поворота; 2, 11 – лампы указателей поворота в фарах; 3, 10 – передние лампы габаритного света; 4, 9 – лампы (или нити) дальнего света; 5, 8 – лампы (нити) ближнего света; 6 – вентилятор; 7 – лампа контроля освещения на щитке приборов; 13 – обмотка реле зажигания; 14 – включатель света заднего хода;

15 – включатель стоп-сигнала; 16, 24 – лампы указателей поворота в задних фонарях;

17, 23 – задние лампы габаритного света;

18, 22 – лампы стоп-сигнала; 19, 21 – лампы света заднего хода; 20 – лампы освещения номерного знака; I, II, III и IV – основные точки заземления на «массу».

Предположим, окислилось соединение минусового провода левой фары с «массой» в точке I, в нашей схеме самой нагруженной. Из-за этого при включении мощного вентилятора 6 необходимый ему ток не может, как положено, уйти на «массу» кузова. Через окисленное соединение, нагревая его, возможно, уйдет часть тока, а другая – через нити ламп 1, 2 и 24 (мигалки по левому борту) попадет на минус через заземление III, вызывая более или менее ослабленное свечение этих ламп. Еще одна часть уйдет через нити ламп 3 и 10 «габаритов», а также через лампочку контроля 7. Последняя может гореть довольно ярко – она маломощная, даже сейчас питания ей хватает. Часть тока через нити 4, 5, 8, 9 дальнего и ближнего света фар поступает на заземление II. Те лампы, которые в этой ситуации оказались соединены последовательно, делят напряжение, питающее этот участок, в соответствии с законом Ома: больше напряжения перепадает маломощным – они и светятся ярче. Нити ближнего и дальнего света могут вообще не гореть – они самые мощные, их сопротивление минимальное. Вентилятор, мощность которого примерно 200 Вт, в этой игре «голодает» больше всех: крутится еле-еле или вообще бездействует.

А если вместо вентилятора включить, например, ближний свет? Картина другая. Ток, потребляемый левой фарой, теперь идет по «ближней» нити 5, а от нее – сначала по «дальней» левой 4, а затем еще по дальней правой 9. Если допустить, что нить 5 хоть немного светится, то обе дальние – вряд ли, падение напряжения на них совсем небольшое. А вот ближний свет правой фары нормальный, ведь на его нить подается полное напряжение питания. Конечно, часть тока уйдет и через нити ламп 2, 1, 24 по левому борту машины, а какое-то скудное питание достанется лампам 3, 7 и 10.

А вот еще один фокус! Если потеряно заземление III заднего левого фонаря, то при включении стоп-сигнала лампа 22 мощностью 21 Вт едва тлеет – в последовательной цепи с ней две такой же мощности лампы заднего хода, а параллельно им – другие (23, 24 и.т.д.). А вот правый «стоп» (лампа 18) горит нормально. При включении же заднего хода картина похожая, только теперь последовательно с его левой лампой соединены обе лампы «стоп» – 18 и 22. Зато правая лампа заднего хода 19 горит нормально. Маломощная (5 Вт) лампа 23 левого габаритного света, если его включить, горит почти в полный накал, ведь нити остальных – мощных 21-ваттных ламп обеспечивают ей достаточное заземление.

Выходит, оперируя то задним ходом, то тормозами, машину можно уподобить новогодней елке, благо огоньки разноцветные!

Кстати, возможна ситуация, когда при выключении замка зажигания мотор не остановится. В основном это касается российских карбюраторных авто с реле зажигания. Если включен задний ход (сцепление выжато) и нажата педаль тормоза, напряжение с выключателя 15 через нити ламп 22 и 21 поступает на включатель 14, а с него на контакт 85 обмотки реле зажигания. «Подсевшего» после ламп напряжения все же достаточно, чтобы реле, потребляющее очень небольшой ток, около 100 мА, удерживалось во включенном состоянии – зажигание работает. Но если отпустить тормоз или выключить передачу, мотор остановится. Кстати, при таком режиме лампочка контроля генератора (на схеме ее нет), оставшаяся без плюса от замка зажигания, но с плюсом от генератора, будет ярко гореть.

НАПОМНИМ НЕКОТОРЫМ ЧИТАТЕЛЯМ «АЗБУЧНЫЕ» ИСТИНЫ

Мощность потребителя (например, лампы) – это произведение расходуемого тока на напряжение питания. (Мощность 1 ватт = 1 вольт. 1 ампер). Если мощности двух ламп в последовательной цепи равны, то обе светят одинаково – вполнакала. При разных мощностях слабая горит ярче мощной.

В этой схеме ввели связь между точкой А и «массой». Это привело к тому, что лампа 21 Вт светит полным накалом, а лампа 2 Вт оказалась не у дел – ток через ее нить не проходит (с обоих концов нити – минус).

Если разные лампы соединить параллельно, то на каждую подается напряжение 12 В – каждая светит полным накалом, соответственно своей мощности. Но – только при условии, что мощность самого источника питания достаточно велика, иначе ток в нитях снизится и они нагреваются меньше, чем требуется.