Пайка или скрутка? Особенности ремонта автомобильной проводки глазами профессионального электрика
Греть машину зимой или нет, убивает ли газ моторы, паять провода или скручивать – кажется, некоторые вопросы автомобилистов настолько же вечные и “холиварные”, как тема о появлении яйца и курицы. И чем ближе сезон, тем ожесточеннее идут споры, которым не видно конца.
Как, например, быть, если от возраста и повышенной влажности проводка «сдалась» окончательно? Об этом мы спросили опытного мастера-диагноста Дмитрия, чей многолетний стаж работы позволяет делать кое-какие выводы.
– Почему вообще провода выходят из строя?
– Если говорить о естественных факторах, то причинами становится влага и разрушение изоляции из-за агрессивной среды либо просто в силу возраста. Реже можно встретить не самые удачные заводские решения по прокладке проводки. Искусственных причин больше, но все они сводятся либо к некачественно проведенному вмешательству в проводку, либо к нарушению ее укладки и последующим из-за этого повреждениям.
Самое крепкое и надежное соединение – это сварка. Она встречается в силовых цепях, когда иначе никак. Довольно часто в заводских соединениях в ход идет обжимка. Это тоже достаточно надежный способ, но не без своих недостатков. К примеру, обжимка тонких «пинов» часто страдает от влаги.
При этом тот же VAG в качестве способа ремонта проводки предлагает использовать именно обжимку. У них есть даже специальные комплекты с гильзами и термоусадочными трубками. Более того, все те же ремонтные наборы могут содержать гильзы с пастой для пайки внутри. При нагревании термоусадки эта паста дополнительно спаяет соединение.
Но все же моя главная претензия к устройству проводки в авто – отсутствие пайки за редкими исключениями. Ранее мне доводилось работать с авиационным оборудованием – там везде применяется именно она.
– И тут мы переходим к тому самому вечному вопросу.
– Пайка и скрутка остаются самыми популярными способами ремонта проводки. Каждый мастер сам ставит точку в этом вопросе – к какой-то договоренности прийти не удалось и вряд ли удастся.
В своей практике я предпочитаю пайку. Использование скруток допускаю только в тех случаях, когда ремонт нужен «здесь и сейчас». Скрутки окисляются, а со временем от вибрации могут вообще развалиться. К их плюсам однозначно относятся скорость и простота, а также меньшая по сравнению с пайкой жесткость. Но когда провода аккуратно уложены, это не играет весомой роли, а делать соединения где-нибудь в переходе к двери вообще не стоит – уж лучше заменить провод частично или целиком, исключив подвижность соединения в принципе.
При этом пайка дает более надежное соединение и намного меньше боится влаги. Также она обеспечивает наименьшее сопротивление – именно этого мы и пытаемся добиться. Ведь если сопротивление будет больше положенного, в месте соединения будет выделяться тепло. Это в свою очередь может привести к деформации соединения. Далее последует еще большее выделение тепла – и так до тех пор, пока все не расплавится окончательно. Это опасно.
Более того, не везде есть возможность применить скрутку. Где-то из-за неудобного расположения проводов к ним банально нельзя долезть двумя руками, а где-то скрутку не позволяет сделать длина проводов. При пайке такие неудобные моменты можно легко обойти, дотянувшись до неудобного места паяльником с каплей припоя. Или как, например, скрутить провода с большим сечением? Их можно обжать и опять же спаять. Правда, для прогрева придется использовать либо очень мощный паяльник, либо горелку, но суть от этого не изменится.
С толстыми проводами решения в принципе можно комбинировать. Так поступают некоторые автопроизводители. К примеру, толстые провода массы и питания на переходах от провода к клемме пропаивают Mercedes и BMW.
Вообще за свой стаж приходилось видеть немало «оригинальных» решений. Это и бытовые «автоматы», и изоляция самыми интересными методами – в качестве временных решений в ход идет все, что было под рукой.
– А пресловутые клеммники от WAGO?
– Лично у меня их использование вызывает куда больше вопросов, чем ответов. WAGO вообще предназначены для одножильных проводов, использовать их для многожильных уже неправильно. Платить за клеммники, которые к тому же могут быть некачественными копиями, смысла нет.
– Что касается флюса и припоя, какие могут быть рекомендации по выбору?
– С припоем все просто: он не должен быть высокотемпературным. С откровенно плохими припоями сталкиваться не приходилось. Поэтому при отсутствии опыта проще спросить совета у продавца либо изучить отзывы в Сети, где информации достаточно. Примерно тот же совет можно дать и касательно флюса. Вариантов на рынке хватает. Провода – это все же не блоки управления с их нежными платами и элементами.
– Каким образом лучше всего изолировать и герметизировать места соединения? Обычная изолента сгодится?
– Все зависит от условий работ. Многие считают наилучшим способом термоусадку с клеевым слоем. Она более прочная, чем обычная термоусадка, ее куда сложнее повредить при наличии каких-либо «заусенцев». Кроме того, после нагревания клей надежно защищает соединения от влаги, в его долговечности можно быть уверенным. Главное – аккуратно прогреть термоусадку.
В качестве замены термоусадки вполне можно рассматривать и ее обычную версию. Однако для защиты от влаги вместе с ней желательно использовать герметик. Защита получается достаточно надежной, но по удобству работы это не лучший способ.
Однако без герметика не обойтись при создании сложных соединений, когда количество «входящих» и «исходящих» проводов различается. К ним же можно отнести и врезки, в которых «врезанный» провод лучше поджать к «основному». Такое часто встречается при установке дополнительного оборудования. Термоусадочные трубки из-за разницы в толщине соединения здесь не помогут – как раз эту разницу и стоит компенсировать герметиком.
Что касается использования ПВХ и тканевых изолент, то оба эти варианта имеют право на жизнь с поправкой на их грамотное применение. Например, не самой лучшей идеей будет использовать изоленту ПВХ для моторного отсека, поскольку от высоких температур со временем она начнет терять свои свойства. Однако в салоне с ней проблем не будет, равно как сгодится и тканевая изолента. Что касается моторного отсека, то необходимо выбирать тканевую термостойкую изоленту. Некоторые из таких изолент также содержат пропитку, которая при нагревании феном делает соединение едва ли ни одним целым.
– Есть ли какие-то лайфхаки, чтобы место соединения прослужило как можно дольше?
– Никаких особых технологий нет. Если используется скрутка, просто стоит выбирать длину оголенных проводов с запасом и постараться посильнее их затянуть.
При пайке по возможности стоит сделать небольшую скрутку, если опять же позволяет длина и сечение. При отсутствии такой возможности сгодится хотя бы «вставка» жил одного провода в другой, чтобы соединение получилось цилиндрическим и без выступа от нахлеста. А уже после пайки место соединения желательно обжать теми же пассатижами, чтобы ничего лишнего не торчало и не могло повредить изоленту либо термоусадку.
– И все-таки: скрутка или пайка?
– И я, и многие мои коллеги давно пришли к такой схеме: везде по возможности использовать именно пайку и применять скрутки лишь в отдельных случаях, когда действовать приходится по ситуации. В конце концов, нельзя быть фанатично преданным какому-то одному способу.
Соединение проводов в автомобиле. Соединители.
В электротехнике для соединения или подсоединения проводов существует куча различных клемм и соединителей. Рассказывать обо всех, так клава сотрется. Поэтому, немного о наиболее часто применяемых в автомобиле.
Если просто необходимо соединить пару проводов и сделать соединение разборным, то достаточно взять подходящие по габаритам и конструкции клеммы, обжать в клеммах провода и поженить “папу” с “мамой”.
В том же Китае за недорого можно купить специальный инструмент для обжима контактов и наконечников, по-научному – кримпер. Цена кримпера пляшет в пределах 10-20$ (здесь речь не идет о профессиональном инструменте для авто и электро мастерских).
После небольшой тренировки можно получить вполне удовлетворительный результат:
Если же предстоит разовая работа по обжиму клемм, то покупать кримпер смысла нет. Вполне надежно можно обжать клеммы и при помощи бокорезов либо иного подобного инструмента (4 и 5 контакты на фото выше). В данном конкретном случае использовал затупившиеся от постоянной работы бокорезы.
Так же в продаже есть различных диаметров соединители для обжима проводов в виде медной трубки с покрытием. Дополнительно соединители могут быть уже одеты в термоусадочную трубку.
Соединить можно как два, так и большее количество проводов в одном месте:
Для обжима используется специально предназначенные для такого вида соединений кримперы, либо можно воспользоваться вот таким нехитрым инструментом:
Опять-таки такой вид соединения проводов требует защиты от влаги и соприкосновения с другими проводниками электричества.
Лично мне данный вид соединения не нравиться по разным причинам и его использую очень редко.
Довольно хорошее соединение проводов можно получить при помощи наконечника ножевой клеммы, как соединяя пару проводов вместе, так и подсоединяя провод к штатной проводке автомобиля.
Очищается от изоляции небольшой участок провода, к которому будет выполнено подсоединение, и используется подходящего размера ножевая клемма, у которой необходимо отрезать хвостовик (на фото линия реза показана красной штриховой линией):
Далее следует обжим кримпером, бокорезами или еще чем ни будь, не забывая про гидро и электро изоляцию.
И в завершение рассказа о соединителях остановлюсь еще на одном, так называемом скотчлоке.
Штуковина занятная и предназначена для быстрого соединения двух проводов:
На первый взгляд все выглядит респектабельно:
А вот так все выглядит после вскрытия:
Часть жил у красного провода (1,5 мм кв.) повреждена, а у желтого-зеленого провода (0,75 мм кв.) даже не прорезана изоляция. Это произошло из-за того, что у скотчлоков есть своя размерная линейка для соединения проводов в зависимости от площади сечения проводника. Различаются такие скотчлоки по цвету. Если типоразмер скотчлока подобран неправильно, то тут будет либо недорез проводников, что плохо, либо перерез проводника, что не допустимо. Ну, и данный соединитель предназначен для соединения двух проводов только одного и того же сечения.
Чем еще плохо такое соединение, так это невозможностью выполнить защиту мест соединения проводов от влаги. Поэтому, такие китайские штучки в автомобиле лучше не применять.
Проводку в автомобиле паять нельзя. Или всё-таки можно?
Собрать клики проще всего, привлекая внимание к какой-то весьма простой, заурядной и обыденной вещи, обыгрывая ее в «желтом» стиле. Псевдосенсации и «разоблачения» хитрецы рождают из самых обычных вещей, и автомобильная тема не стала исключением. Масса автомобильных блогеров «открывают глаза» читателям на мнимую опасность совершенно обыденной бытовухи, заманивая пошловатыми заголовками. В последнее время мне на глаза часто стала попадаться тема опасности соединения автомобильной проводки с помощью пайки. Многие ведущие прикладных блогов и каналов о ремонте и обслуживании автомобилей отметились по теме в духе «если вы так сделаете, автомобиль загорится, взорвется, и все погибнут!», зачастую не обладая навыками в электротехнике и электромонтаже и действуя по принципу «слышал звон…». Мы же попробуем разобраться без дешевых сенсаций и вдумчиво.
Начнем с начала. В практике ремонта немолодой машины, владелец которой обслуживает и чинит ее своими руками, нередко возникает необходимость работы с электропроводкой. Масса автомобилей, в силу возраста не являющихся дорогущими «компьютерами на колесах», вполне позволяют вольное вмешательство в электропроводку при наличии базовых навыков электромонтажа. Отремонтировать неисправные штатные электроцепи путем замены отгнивших от старости или оборванных проводов и восстановления контакта, подключить какое-то дополнительное оборудование, для чего требуется поставить промежуточное реле, врезать предохранитель, вывести разъем и тому подобное. Основные и наиболее распространенные в практике мероприятия, при которых требуется соединение проводов, выглядят так:
Все эти подключения в гаражных условиях выполняют зачастую методом скрутки проводов. Порой весьма вульгарной и грубой. И, несмотря на то что соединение на скрутке, проделанное аккуратно и тщательно, в целом работоспособно и имеет право на существование, минусов у него все же хватает. Контакт в скрутке способен ухудшаться со временем от окисления из-за нанесенного на медные жилки естественного жира с пальцев (если руки чистые), разных масел-солидолов (если руки перепачканы от ремонта), от легко попадающей извне влаги. Скруткой достаточно непросто обеспечить качественный контакт в проводах большого сечения, с протекающими токами от 10 ампер и выше – приходится зачищать скручиваемые проводники от изоляции на весьма существенной длине, что далеко не всегда возможно. Есть и другие подобные нюансы, и если вы копаетесь в машине с любовью и для себя, а не устраняете наспех неисправности перед продажей, то скруток желательно по возможности избегать.
В условиях же автозавода или мастерской хорошего уровня подключения и соединения в электропроводке выполняют, разумеется, не на скрутках, а посредством обжимки через втулки/ гильзы/ скобки или с помощью ультразвуковой сварки. Ультразвуковое устройство для сварки проводов – профессиональный прибор, и в арсенале гаражного мастера он не встречается. А вот обжим гильзами или скобами – процедура нехитрая, инструмент (обжимные клещи, кримпер) и расходники – недорогие, и соединить провода таким методом можно не хуже, чем на заводе.
Впрочем, многие обладают навыками пайки и ловко владеют паяльником, припоем и канифолью. Пропаять соединение вместо обжима гильзой – почему нет, если паяльник под рукой, а вот кримпера как раз нет? Однако ж нередко звучит мнение, что пайка в электропроводке автомобиля неприемлема. В чем причина? Объясняем!
При подготовке к пайке медные провода залуживаются – покрываются слоем припоя с использованием флюса (в качестве которого даже в XXI веке по-прежнему лучше всего работает старая-добрая канифоль), придающего припою текучесть и изолирующего от окисления точки пайки кислородом воздуха. Однако залуженный медный провод на стыке пропитанной припоем оголенной части и непропитанной, скрытой под изоляцией, теряет эластичность и приобретает определенную ломкость. Если говорить сухим языком науки – в процессе нагревания проволоки, изготовленной методом холодной деформации (а это метод, которым производится практически вся проволока, применяемая для электропроводки), происходят рекристаллизационные процессы, которые приводят к изменению физико-механических свойств меди, уменьшая стойкость к изгибу.
Залуженные, а затем спаянные проводники в точках, обозначенных стрелками, становятся более ломкими, нежели исходный провод. Для того чтобы сломать руками зачищенный от изоляции многожильный медный провод, его нужно сгибать до сотни раз подряд, а паяный достаточно согнуть в вышеозначенных точках для слома раз двадцать, и он отвалится…
Согласитесь, звучит убедительно не в пользу применения пайки для соединения проводов в машине? Однако далеко не все так страшно, и те, кто обладает пониманием процессов и навыками пайки, используют ее в автомобильной проводке запросто, без проблем и практически без каких-либо ограничений!
Да, автомобиль в движении испытывает бесконечные вибрации, часто весьма интенсивные. И если спаянный провод свободно подвесить под капотом на длине с полметра, как веревочный мост над рекой, через некоторое время вихляния и болтания он действительно может дать излом на границе пайки и изоляции. Но даже в таких малореальных условиях произойдет это нескоро, и не факт, что вообще произойдет.
На деле же в автомобиле нет висящих проводников в электрооборудовании. Провода объединены в жгуты, перевязаны, уложены вдоль кузовных элементов и закреплены. Провисающие и не имеющие опоры участки типа выходов к датчикам или лампам фар обычно очень короткие. Если же проводится ремонт, и провода удлиняются, стыкуются или пробрасываются новые, заменяющие и дублирующие штатные (в которых контакт потерян и искать его сложнее, чем прокинуть «дублера»), то все эти новые провода также либо приматываются изолентой или пластиковыми стяжками к родным жгутам, либо размещаются в защитных электромонтажных гофротрубках, прихватываемых хомутами. Поэтому существенные колебания проводов, способные разрушить вибрацией паяное соединение, практически исключены! И соединять провода пайкой можно!
Основных условий для надежного паяного соединения два. Первое – это щедрое использование термоусадки, обеспечивающей помимо электрической изоляции соединения не менее важную механическую защиту от крутого изгиба и риска того самого излома на границе залуженной и незалуженной части. Трубочка термоусадки должна закрывать не только место спая, но и иметь припуск на пару сантиметров в обе стороны от него. А для жестких проводников большого сечения спайку целесообразно затянуть двойным, а то и тройным слоем термоусадки один поверх другого.
Отметим еще вот что: использование дорогой и далеко не всегда доступной спецтермоусадки с клеевым слоем внутри для защиты пайки от влаги, которую часто рекомендуют все те же автоблогеры, совершенно не обязательно даже для подкапотных соединений. Да, для скрутки такая защита весьма полезна, ибо проникающая влага окисляет проводники в точках прижима друг к другу. Пайка же влаги не боится в принципе, а участки провода за пределами пайки, уходящие в изоляцию, пропитаны канифолью при залуживании и не пускают влагу под изоляцию, внутрь провода. Поэтому для защиты пайки достаточно самой обычной дешевой термоусадки – лишь бы оптимально подходила по диаметру.
Аналогичным образом с помощью пайки выполняются и разветвления проводов, стыки проводов, подпайка разъемов и т. п.:
И второе, еще более важное условие – тщательная фиксация проводников, в которых используется пайка, хомутами или изолентой к штатным жгутам или иным неподвижным элементам под капотом, торпедо и т. п. Красный провод на фото как раз имеет в середине затянутую в термоусадку пайку, место которой прихвачено стяжками к толстому и жесткому жгуту выше и ниже соединения и полностью защищено тем самым от колебаний, способных привести к излому:
Неужели страшилки о недопустимости пайки электропроводки вообще ни на чем не основаны? Весьма вероятно, что слухи о чрезвычайной ломкости паяных проводов возникли благодаря использованию в качестве флюса так называемой «паяльной кислоты», представляющий собой обычно хлорид цинка (цинк, растворенный в соляной кислоте).
Кислоту применяют для пайки разного грубого чермета, для электрических соединений ее применять не принято. Однако ее нередко используют китайские малые производители всякой бытовой электронной дряни с преобладанием в производственном процессе ручного монтажа. «Паялы» залуживают кончики проводов перед пайкой для максимальной скорости процесса не паяльником и канифолью, а поочередным окунанием в чашечку с раствором хлористого цинка и чашечку с расплавленным припоем.
Поначалу никаких проблем это может не вызывать, однако со временем провод на стыке залуженной и голой медной части начинает разрушаться кислотным остатком, жилы зеленеют, истончаются и ломаются даже от легкого изгиба. Но, откровенно говоря, в пайке автомобильных проводов такая ситуация способна иметь место лишь при катастрофической безграмотности паяльщика, и огульно распространять «кислотную проблему» на пайку в общем и целом – то же самое, что ругать бензиновую машину за то, что она не едет на залитом в бак дизеле…
Как изолировать провода – материалы и особенности применения
Как заизолировать провода так, чтоб контактное соединение прослужило вам как можно дольше, а сопротивление изоляции в этом месте, было равноценно «родной» изоляции кабеля или провода?
Это особенно важно, если помнить тот факт, что более 90% всех повреждений кабельно-проводниковой продукции, да и вообще электрического оборудования, происходят на месте контактных соединений. Именно поэтому, нанесению качественной и правильно выполненной изоляции следует уделить самое пристальное внимание.
Виды соединений
Но прежде, чем разбирать виды изоляционных материалов и способ их применения, давайте остановимся на типах соединений проводов в быту. Ведь тип изоляционного материала во многом зависит именно от этого фактора.
Суть данного метода сводится к тому, что токопроводящие жилы провода скручиваются, а затем при помощи специального сварочного аппарата для проводов концы данной скрутки свариваются в единое целое.
Главным ограничивающим фактором применения данного метода, является цена сварочного аппарата, который, если вы не занимаетесь этим профессионально, вам совершенно не нужен.
Она нашла широкое применение в низковольтных сетях как одно из наиболее надежных и простых в реализации соединений. В то же время, при больших сечениях проводов, данный метод практически не применим.
Ведь при больших сечениях, контактные соединения могут нагреваться до значительных температур, что может привести к разрушению контактного соединения.
Для него необходимо специальное оборудование в виде гильз и прессов. Конечно, для проводов небольшого сечения существуют гильзы, которые можно спрессовать обычными пассатижами, но они не нашли широкого применения.
Специальные клеммы, которые уже имеют изоляцию, позволяют достаточно надежно соединить провода.
Недостатком данного метода, является увеличение размеров контактного соединения, и их крайне низкая защита от проникновения влаги.
Виды изоляционных материалов и сфера их применения
С контактными соединениями определились — теперь давайте разберемся, а чем можно изолировать провода? Для бытового использования обычно имеются два варианта – это изоляционная лента или термоусадка. Но каждый из этих материалов имеет массу разновидностей и сфер применения. Поэтому давайте рассмотрим их более подробно.
Изоляционная лента
Начнем с наиболее распространённого и проверенного временем материала – изоляционной ленты. Данный материал наносят на проводник путем намотки на токопроводящую часть. А вот свойства данного изделия зависят от материала изготовления. И их не так уж мало.
Обратите внимание! На практике, при изолировании высоковольтных установок принято считать, что один слой такой изоленты обеспечивает защиту до 660В. То есть, для изоляции кабеля под напряжением в 6кВ, следует нанести не менее 6 слоев.
Термоусадка
Теперь давайте поговорим о термоусадочной трубке. Главная особенность данного материала заключается в том, что он под воздействием температуры сжимается. Это обеспечивает надежную фиксацию и равномерное прилегание материала по всей поверхности.
Кроме того, существуют еще разнообразные: негорючие, антитрекинговые, полпроводниковые, самозатухающие, флуоресцентные, с повышенной прочностью, с рифлёной поверхностью — и многие другие термоусадки. Перечень таких материалов постоянно увеличивается.
Правила нанесения изоляционных материалов
Все эти дополнительные свойства — это конечно хорошо. Но в первую очередь, нас интересует, чтобы изоляция провода в месте соединения не уступала по сопротивлению основной изоляции. Для этого изоляционный материал следует правильно нанести.
Способ монтажа изоляционной ленты
Способ нанесения изоляционной ленты во многом зависит от типа соединения и, конечно, формы предмета — но есть и общие правила.
Давайте остановимся на всех этих аспектах:
Способ монтажа термоусадки
С термоусадкой все намного проще. Она применяется только для соединений методом прессовки и пайки. В случае применения сварки, место соединения должно быть вплотную прижато к проводу с имеющейся изоляций. Но давайте обо все по порядку.
В процессе нагревания, трубка уменьшается в размерах и плотно облегает контактное соединение. Проверяем, что трубка после усадки своими краями лежит на поверхности изоляции провода, и у нас нет оголенных частей. На этом монтаж термоусадки окончен.
Вывод
Теперь вы знаете, чем изолировать провода и как это правильно делать. И у вас наверняка возник закономерный вопрос, так какой тип изоляционного материала лучше?
Однозначного ответа на него нет. Термоусадка отлично показывает себя в процессе эксплуатации, а ее монтаж значительно быстрее.
В то же время, далеко не во всех случаях можно выполнить изолирование с ее помощью, да и себестоимость такого соединения немного дороже. Исходя из этого, вы можете самостоятельно выбрать, чем вам изолировать провода.