Kytkentäkaaviot & rele

Kytkentäkaaviot & rele

Kytkentäkaaviot ja niiden lukeminen /Wiring diagrams

Kytkentäkaaviolla esitetään sähköjärjestelmän komponenttien kytkennät piirrosmuodossa. Yleensä auton kytkentäkaaviot jaetaan osa-alueittain esim. moottorinohjaus, jarrujärjestelmä, mukavuuslaitteet, mittaristo ja ajonesto.Kytkentä kaavioiden yläreunassa on yleensä piirretty virtalukon napa 15 ja akun plus napa, joiden kautta virrat lähtevät kaikkiin auton toimilaitteisiin

Napojen merkinnät
30=akun +napa
15=virtalukon sytytysvirtakytkimen napa
50=virtalukon käynnistysvirtakytkimen napa

ja kytkentäkaavion alareunaan on merkitty akun miinusnapa
31=akun miinus-napa

Rele

Rele koostuu käämistä, rautasydämestä ja palautusjousella varustetusta ankkurista. Kun käämi aktivoidaan ohjausvirtapiirin avulla, siihen muodostuu rautasydämeen sitoutuva magneettikenttä. Tällöin rautasydän muuttuu magneettiseksi ja alkaa vetää ankkuria puoleensa. Ankkurin tehtävä on liikuttaa releen koskettimia. Releen rakenteesta riippuen tämä liike joko avaa tai sulkee koskettimet.

Tässä yhdenlaiset auton jarru- ja sumuvalo kytkennät

Jarruvalot: Kun jarrupoljinta painaa, virtapiirin kytkin sulkeutuu ja virtapiiristä tulee suljettu. Virta lähtee akulta, menee sulakkeen kautta, jarru valojen polttimoiden kautta maihin, eli auton koriin, joka on = akun miinus napa.

Sumuvalot: Kun sumuvalo kytkimiestä kytketään valot päälle, sulkeutuu ennen relettä oleva kytkin, sulkien virtapiirin, jolloin virtalähtee akulta, kulkien akun käämin lävitse, joka synnyttää magneettikentän. Releen käämin synnyttämä magneettikenttä käyttää releen kytkintä joka sulkee sumuvalojen virtapiirin, jolloin sumuvalot syttyvät, kun virta kulkee polttimoiden kautta.

 Sulake

Sulake=Varoke=Fuse

Varoke suojaa johdinta. Varokkeen tarkoitus on suojata auton kalliita johtosarjoja liialliselta virtakuormitukselta. Varoke on periaatteessa pieni pätkä johdinta, joka sulaa helpommin kuin varsinainen johdin.

Varokkeita on kahdenlaisia. Toiset niin kutsutut nopeat varokkeet sulavat välittömästi jos niihin kohdistuu liiallinen virta. Hitaat varokkeet kestävät hetken aikaa virtapiikkejä. Sulake sijoitetaan mahdollisimman lähelle plus napaa.

Sulake mitoitetaan aina hieman suuremmaksi kuin virtapiirissä normaalisti kulkeva virta.
Esim.
Virtapiirissä kulkee 10A virta, kerrotaan virta varmuuskertoimella 1,5 ja saadaan sulakkeen kooksi 15A.

Auton sähkölaitteisto

Auton sähkölaitteisto

Nykypäivän autot ovat melkein kuin tietokoneita, täynnä elektroniikkaa.. Yleisimmät viat autoissa ovat ehkä sähköviat. Luettelen tähän auton laitteistoa jotka eivät ilman sähköä toimi:

-Keskuslukitus

-Valot

-Sähköinen luukkujen avaus

-Äänitorvi

-Starttimoottori

-Lämmitys

-Äänentoistolaitteet

-Lasinpesimet

-Lasinnostimet

-Lasinlämmittimet

-Perutuustutka

-Penkinlämmittimet

-Penkinsäätimet

-Tupakansytytin

-Turvatyynyt

-Turvavöiden tunnistimet

-ABS/ESP järjestelmät

-Sähköinen ohjaustehostin

-Ajonhallintajärjestelmä

-Ajotietokone

-Navigaattori

-Laturi

-Pesulaitteet

-Sähköisesti toimiva jousitus

-Mittaristo

-Varashälytin

-Virtalukko

-Ilmastointi

-Kattoluukku

-Moottorinohjausjärjestelmä

-4-vetojärjestelmä

-Avoauton katto

-Hybridimoottori

-Alustansäätö

-Automaattivaihteisto

-Sähköautojen voimansiirto

-Sähkömoottori

-Peiliensäätö

Ohjainlaitteet/tietokoneet autossa

-Moottorinohjainlaite

-Mittaristonohjainlaite

-Jarrujen ohjainlaite

-Turvatyynyjen ohjainlaitteet

-ABS/ESP ohjainlaite

-Ohjaustehostimen ohjainlaite

-Lisälämmittimen ohjainlaite

-Ilmastoinnin ohjainlaite

-Mukavuusjärjestelmien ohjainlaite (sis. penkit, polkimet)

-Ovien ohjainlaite (3-5kpl)

-Valojen ohjainlaite

-Sähköpääkeskus

-Gateway

Lista on lähes loputon

 Jännite (U)

 Jännitteen tunnus on U ja yksikkö voltti V. Kuvaa kahden navan välistä elektronimäärään epätasapainoa. Jännitteen suuruus kuvaa sitä potentiaalia, joka on mahdollista ottaa käyttöön kun virta alkaa kulkea.

Nimellisjännite kuvaa jännitettä, joka virtalähteestä on saatavilla ihanneolosuhteissa. "Voitaisiin kuvitella standardiksi, on sovittu että 12V akut valmistetaan määrätylle jännitteelle määrätyssä varaustilassa.

Lähdejännite tarkoittaa kuormittamattoman jännitelähteen jännitettä. Esimerkiksi autonakku silloin kun sitä ei kuormiteta. Kun kuormittamattomasta akusta mitataan jännitettä, jännitteen pitäisi olla yli 12,2V (huom. välittömästi latauksen jälkeen jännite on korkeampi 12,5-13,7V)

Napajännite tarkoittaa kuormitetun jännitelähteen jännitettä. Esimerkiksi akun lähdejännite on 12,3 volttia ja kun akkua kuormitetaan esimerkiksi takalasinlämmittimellä, napajännite putoaa 12 volttiin.

Jännitteen mittaaminen

Jännitemittaus tehdään aina rinnan kuluttajan tai jännitelähteen kanssa. Aluksi kytketään mittajohdot mittariin, musta johdin yleensä COM-liitäntään ja punainen johdin liitäntään, jossa on jännitemittauksen symboli. Mittalaite asetetaan jännitemittausasentoon kiertämällä valitsin asentoon -V

Virta (I)

Sähkövirta on elektronien liikettä. Sähkövirta ei kulje, ennen kuin se on tehty mahdolliseksi kytkemällä piiriin virtalähteen molemmat navat ja muodostamalla johtimella suljettu virtapiiri. Sähkövirran tunnus I ja yksikkö A (ampeeri).

Tasavirta (Direct current, DC)

Merkitään symbolilla, jossa yläpuolella on yhtenäinen viiva ja alapuollella katkoviiva. Tasavirraksi kutsutaan sellaista virtaa jonka napaisuus ei vaihdu, vaan virta pysyy kokoajan samansuuntaisena.

Vaihtovirta (Alterning current, AC)

Vaihtovirta on sähkövirtaa, jossa jännitteen napaisuus ja virran kulkusuunta vaihtuvat. Yleisin vaihtovirran/jännitteen muoto on sin-aallon mukainen.

Virran mittaaminen yleismittarilla

Musta johdin kytketään yleismittarin COM-porttiin. Punainen johdin pistokkeeseen "A" max. 10A

Kytkin kohtaan -A. Mittalaite kytketään virtapiiriin sarjaan.

Resistanssi (R)

 Resistanssi on suure, joka kuvaa materiaalin kykyä vastustaa sähkövirran kulkua. Tunnetuin resistanssia aiheuttava komponentti on vastus. Kun virtapiirin lisätään vastuksia tai jokin virtapiiriin osista on esimerkiksi hapettunut, niin piirissä kulkeva sähkövirta pienenee. Samoin käy kun piiriin lisätään mikä tahansa sähköä kuluttava laite, esimerkiksi sähkömoottori.

Resistanssin mittaus

Musta johto COM-porttiin, punainen johto Ω-pistokkeeseen. Kytkin kohtaan -Ω. Mittari kytketään rinnan mitattavan kohteen kanssa. 

Mitattava kohde pitää olla virraton, kun resistanssia mitataan.

Moottoriharjoitus

Purimme Toyotan moottorin niin osiin kuin mahdollista. Ensiksi irrotimme venttiilikopan, joka sisältää nokka-akselit, ja sitten sylinterinkannen. Tämän jälkeen mittasimme moottorin iskutilavuuden työntömittaa apuna käyttäen. Ikävä kyllä aika ei riittänyt mittamaan kampiakselin kaulan soikeutta.

Kaava iskutilavuuden mittaamiseksi on: Ap  x  h  x  sylinterien lukumäärä, eli pohjan pinta-ala kertaa korkeus kertaa sylinterien lukumäärä.

Tässä tapauksessa oli kyseessä Toyotan nelisylinterinen bensiinimoottori, jonka kokonais iskutilavuudeksi saimme 1,3 litraa.

Diesel- ja bensiinimottorit ovat ulkoisesti lähes saman näköiset, lukuunottamatta paria eroavaisuutta. Bensiinimoottorissa on sytytystulppa, dieselmoottorissa ei ole, tosin dieselmoottorissa on hehkutulppa, eikä sitä pidä sotkea sytytystulpan kanssa. Toinen eroavaisuus on lohkon rakenne, kun vertaa diesel- ja bensiinimoottorin lohkoja, huomaa että dieselmoottorin lohko on paljon jämäkämpi rakenteeltaan, syystä että se joutuu kestämään kovemmat puristus-suhteet ja lämpötilat.

Tässä moottorin osia, jotka purimme..

Sylinteriryhmä, jossa männät liikkuvat

Mäntä, joka liikkuu sylinterissä

 

Männänrenkaat, jotka tiivistävät männän sylinteriin.

Kiertokanki, johon mäntä kiinnittyy

Öljypumppu, joka pumppaa öljyä ympäri konetta öljynpaineen avulla

Venttiilijousi, joka palauttaa venttiilin.

Kampiakseli, pyörittää kampiakseleita, jotka liikuttavat mäntiä sylintereissä

Nelitahtiottomoottorin toiminta

Tässä lyhyesti toiminta: 1. Imutahti = Imuventtiili aukeaa, mäntä lähtee alas, imee polttoaineseosta sylinteriin

                                   2. Puristustahti = Mäntä lähtee työntymään ylös, imu venttiili sulkeutuu, mäntä puristaa

                                                             seoksen kasaan

                                   3. Työtahti = Kasaan puristunelle seokselle annetaan kipinä sytytystulpasta, ja tapah-

                                                       tuu räjähdys, joka työntää mäntää alas, liikuttaen kampiakselia. Tämä 

                                                       on ainoa vaihe kun moottori muuttaa energiaa liike-energiaksi.

                                  4. Poistotahti = Pakoventtiili aukeaa ja mäntä työntyy ylös, poistaen pakokaasut.