Что может быть на машине из-за плохого контакта «массы».
С электрооборудованием любого транспортного средства, могут происходить неисправности, кажущиеся далёким от электрики людям, проделками нечистой силы. И виновником таинственных неисправностей электрооборудования мотоцикла или автомобиля, в большинстве случаев является плохой контакт минусовых клемм — «массы». Но давайте всё по порядку.
Многим водителям известно, что способ подключения потребителей электроэнергии с источником питания (генератором или аккумулятором),на любом транспортном средстве — однопроводный. В качестве второго (минусового) провода, служит кузов машины или рама мотоцикла (трайка, скутера, квадроцикла и т.д.). Сама идея подключения минуса источника питания (аккумулятора) к стальной раме или кузову, довольна стара и естественна, так как позволяет значительно упростить, облегчить и удешевить любое транспортное средство.
Отдельным массовым проводом связывают и двигатель с кузовом или рамой, так как мотор висит на резиновых подушках, не пропускающих ток, а ведь и плюс и минус требуется стартеру, и например, электромагнитному клапану карбюратора. На иномарках, особенно впрысковых, потребителей, требующих электричества (а соответственно и плюса и минуса) может быть ещё больше. Но вот плюсовые провода, обычно начинаются и заканчиваются вполне надёжными клеммами, которые обычно в вполне герметичных пластиковых колодках или резиновых чехлах, а вот минусовые провода крепят к кузову или раме по принципу «водичка дырочку найдёт». Да и сам кузов, в месте сверления отверстия и закрепления минусового провода, начинает ржаветь очень быстро, если конечно сразу не принять соответствующих мер.
К тому же многие не учитывают ещё один важный факт, который известен даже электрику новичку: алюминиевые и медные клеммы соединять между собой нельзя, так как эти металлы мягко говоря «не дружат» между собой, и начинают интенсивно окисляться. А как может быть нормальный контакт у окисленных деталей? Но я часто вижу на транспорте неопытных водителей, на алюминиевом картере коробки передач или головки двигателя, прикрученную медную клемму минусового провода, которая вдобавок ещё и омывается потоками воды в плохую погоду.
Стальной кузов или рама тоже «не дружат» с медью, как и алюминий, и образуют электрохимическую пару. И самое печальное в этом, это то, что сталь в таком соединении будет отдуваться за двоих, и корродировать в несколько раз быстрее. В итоге контакт пропадает (или идёт значительная потеря тока). Штатные клеммы, устанавливаемые на заводе, обычно лужённые. Но под тонким слоем олова, который легко содрать при монтаже клеммы, всё тот же медный сплав.
Исходя из вышеописанного, очевидно, что сами минусовые соединения к кузову или раме, изначально менее надёжны, чем сами медные провода и их медные клеммы (наконечники). А теперь представим например, что бы электричеству дойти до электромагнитного клапана карбюратора, электроток должен пойти по медному проводу (медной шине) от аккумулятора до кузова, потом по другому проводу до двигателя, затем по шпилькам впускного коллектора и их резьбе, часто обмазанной герметиком (или шпильки ржавые), у и напоследок пройти по резьбе самого электромагнитного клапана. Пропадание контакта в любом из перечисленных мест — и цепь разомкнута, а отсюда целый букет неисправностей. В итоге неопытный водитель удивляется — чего это вдруг карбюратор стал плохо работать и расход бензина повысился? Надо ехать к карбюраторщику или покупать другой карбюратор. Но обычно мало кто знает, что в такой ситуации карбюратор то не причём. И я привёл один из примеров внезапной неисправности, а ведь их может быть много.
Поэтому в современных машинах или мотоциклах, всё чаще применяют полноценные минусовые провода, ведь современная бортовая электроника без них работать не будет, и большинство устройств или программ, будет глючить. На такой технике надёжный контакт особенно важен. Опытные электрики знают, и я это уже говорил: в электрике бывает всего две неисправности — есть контакт, там где он не нужен, и нет контакта там где он нужен.
Типичные неисправности на машине при плохом контакте массы (но не все, об остальных читаем ниже).
Эти неисправности, как я уже говорил, неопытным водителям кажутся чудесами. Не редко и на заводе (особенно отечественном), минусовую клемму фары надевают на шпильку или болт крепления корпуса фары к кузову, так и зажимают гайкой. На первый взгляд многим покажется, что всё правильно, ведь шпилька или болт крепления, приварен к кузову. Но ведь корпус фары изготовлен из мягкого пластика, и гайку на клемме нормально затянуть не получится, иначе пластик треснет. В итоге, хватит покататься по нашим дорогам совсем немного, чтобы такой контакт расшатать до полного его отсутствия. А ведь в стандартной фаре с скромной лампой 55-60 ватт, потребляемый даже такой лампой ток довольно большой — до 10 ампер (если под напругой обе её нити и дальнего и ближнего света).
В конце концов плохой контакт если не пропадёт совсем, то будет подгорать, сопротивление такого соединения будет возрастать ещё больше, а из школьного курса физики мы знаем, что чем больше сопротивление, тем больше тепла выделяется при прохождении тока в этом месте. Значит подгорание контактов ещё более усилится (замкнутый круг), тут и до пожара не далеко (пластик неплохо горит). А многие молодые начинающие водители, вместо стандартной лампы на 50-60 ватт, устанавливают сотку (100 ватт), у которой потребляемый ток ещё больше. Последствия могут быть печальны.
В вышеописанной ситуации с фарой, единственный выход — это крепление минусовой клеммы на за шпильку крепления фары, а за любой другой, просто приваренный к кузову. Тогда минусовую клемму можно будет хорошо затянуть, но перед этим смазав и место сварки и шпильку и клемму специальной токопроводной смазкой, чтобы предотвратить коррозию (учитывая, что после сварки, шов быстро ржавеет). Если нет на кузове подходящей шпильки или возможности её приварить, то придётся просверлить в кузове отверстие, и желательно в таком месте, где оно не будет омываться потоками воды и грязи. Затем уже по возможности придётся зачистить до блеска место вокруг отверстия, затем просунуть с обратной стороны металла кузова подходящий по диаметру винт, надеть на него клемму и затянуть гайку, смазав всё специальной смазкой, которая к тому же отталкивает влагу (пример такой смазки можно найти вот в этой статье). Можно просто покрыть сверху такое соединение мовилем, но только когда хорошенько затяните гайку на клемме.
С монтажом минусового провода на раме мотоцикла, всё довольно просто: сверлится отверстие в трубе (в сухом месте), затем метчиком нарезается в отверстии трубы резьба, и клемма затягивается подходящим винтом. Так же советую подкладывать под клемму шайбу с зубчиками, сейчас такие появились в продаже. Такая шайба благодаря своим зубчикам, позволит хорошо вцепиться в металл кузова или рамы.
Головная боль водителей отечественных автомобилей — это печатная плата задних фонарей. Их разъём быстро разбалтывается или окисляется, и от этого часто просто отваливается. Да и сами дорожки печатной платы очень ненадёжны и недолговечны. В движении машины, усики патронов ламп вибрируют и этим стирают очень тонкое медное покрытие на плате. А попадающая сюда из-за негерметичности влага, довершает потерю контакта, а то и его разрушение. Как правило такие фонари не ремонтопригодны, и их просто заменяют новыми. Только не забудьте при замене фонаря Жигулей, надеть на шпильку его крепления минусовую клемму от бензобака (указателя топлива), иначе указатель будет показывать уровень бензина только чудом (когда ему захочется).
На мотоциклах, особенно отечественных, советую задний фонарь, поворотники, фару, продублировать отдельными минусовыми проводами, даже если их корпуса металлические. Об этом я уже писал и подробнее советую почитать вот здесь.
Недостаточные обороты электро-стартера (что очень важно для дизелей), потеря его мощности или полный отказ его работы, тоже часто происходят из-за отсутствия или плохого контакта массы (минусового провода). На отечественных автомобилях (Жигулях) к двигателю подведены два минусовых провода, один из которых соединяет морду машины с головкой цилиндров (но есть модели, на которых этот провод идёт непосредственно от минуса батареи), второй же провод соединяет пол машины с картером сцепления. И вот этот второй провод, омываемый потоками грязи, обычно сгнивает, что нередко на подержанных автомобилях. В итоге, огромный стартерный ток уже пойдёт по резьбе шпилек головки двигателя (а резьба шпилек как правило или окисленная, или в герметике).
Впрочем бывает и похуже, особенно если окислится или сгниет и первый провод, идущий от передка машины на головку мотора (часто его забывают подключить после демонтажа двигателя). Финал этих неприятностей может быть довольно печальным и непонятным для новичков. При попытке завести двигатель, трос подсоса карбюратора — это единственный из оставшихся мостиков от кузова к мотору, для прохождения огромного пускового тока! В итоге трос и его оболочка просто плавятся и стекают на пол, а из под капота валит дым, приводящий новичков в ужас. И этот ужас оправдан, особенно если двигатель или карбюратор мокрый от бензина. Хорошо если под рукой огнетушитель.
Казалось бы, при плохом контакте с массой, напряжение на всех потребителях должно понизиться. Но многие водители к своему полному недоумению, обнаруживают обратную картину: о чудо — напруга наоборот повышается! Лампочки начинают часто перегорать, а аккумулятор постоянно сухой даже в прохладную погоду (выкипает вода в банках батареи). Естественно, это признаки перезаряда — повышенного напряжения заряда (превышение максимальной нормы в 14,5-14,6 вольт). Частичная причина такой неисправности — это плохой контакт корпуса реле-регулятора и массы (кузова или рамы).
В итоге, измеряемое реле-регулятором напряжение, ниже реального напряжения в бортовой сети (см.рисунок 1), ведь из-за окисной плёнки на корпусе (плохого контакта), реле-регулятор уже неправильно замеряет реальное бортовое напряжение. Получается то, что если и реле-регулятор и поддерживает напругу в заданных пределах на своих входных клеммах (между выводом 15 и корпусом), то на выходе, на клеммах заряжаемого аккумулятора, напряжение будет тем выше, чем хуже контакт с массой кузова корпуса реле-регулятора. Это надо знать, так как многие просто выкидывают вполне исправное реле-регулятор, заменяя его новым, не зная истинную причину неисправности.
Но впереди самое интересное и чудное, что может быть в электрике, и от неисправностей изложенных далее, даже некоторые опытные и видавшие виды ремонтники разводят руками, а некоторых новичков такие приколы могут привести к вере в нечистую силу.
Бывает на отечественных машинах, даже почти новых, глохнет двигатель, а при открытии капота обнаруживается, что жгут из шести проводов, идущих к клемной колодке коммутатора системы зажигания, расплавился. Первое, что сделает любой водитель, установит новый коммутатор и жгут проводки. Но мотор всё равно не пускается. Далее начнётся как обычно — проверка искры. Но вот здесь появляются приколы, заставляющие чесать «репу» даже опытных ремонтников: как только включаем зажигание (не включая стартер), так между центральным высоковольтным проводом и массой (двигателем), возникает не то что искра, а самая настоящая сварочная дуга, причём даже не дуга, а малинового-оранжевая молния плазмы, толщиной миллиметров в 7-8. Чума.
И ничего удивительного, что бывший коммутатор сгорел, так как не расчитан на такое чудо, а его провода поплавились. А значит и датчик Холла тоже вышел из строя. Его замена позволяет появиться искре в более нормальном виде, но всего лишь на центральном проводе. А чтобы не повредить новые датчик и коммутатор, то проверяя искру, зазор между проводом и массой делаем не более 10 мм. На всякий случай меняется и бегунок (внутри мог сгореть резистор), и вот тут двигатель оживает. Но только вот причина выхода из строя деталей и плавления проводки, многим непонятна.
А разгадка всех чудес появится, стоит только включить фары. Они не включатся, а вот под тарпедой (панель приборов) появляется странное жужжание. И стоит только выключить фары, как странный звук прекращается. Источник звука можно легко вычислить по месту исходящего жужжания, им оказалось реле зажигания. И минусовые клеммы обмотки реле зажигания и фар, были подключенны одним общим винтом, за металлическую основу торпеды. Причем и минусовые клеммы и винт и главное — корпус торпеды в этом месте, тщательно покрашены на автомобильном заводе. Умеют же на наших заводах хорошо красить, только вот там где это не нужно. Стоило только зачистить место под клеммы до блеска, как фары нормально заработали, а жужжание прекратилось.
Как же всё происходит в таком случае? Пока фары машины водитель не включал, через покрашенное место и резьбу винта, удерживающего минусовые клеммы, проходил небольшой ток, и его с натяжкой хватало всё же, чтобы релюха зажигания работало нормально. Но вот как только с наступление темноты водитель включил фары, нагрузка на несчастный болтик резко возросла, а тока, проходящий через обмотку реле зажигания уже стало не хватать, чтобы удержать контакты в стабильном замкнутом состоянии. Они размыкались, бортовое напряжение слегка поднималось, от этого контакты реле смыкались вновь, и вот так далее повторялось много раз (в режиме зуммера).
Хаотичное замыкание и размыкание электропитания цепи коммутатора, генерировало импульсы в первичке катушки зажигания, но эти импульсы и соответственно возникающая искра проскакивала невпопад, то есть в независимости с порядком работы цилиндров двигателя. В итоге сгорели многие детали системы электронного зажигания, ну а мотор естественно заглох.
На рисунке 2, можно наглядно наблюдать падение напряжения при плохом контакте массы, например при включении фар.
В заключении этой статьи, хочу посоветовать водителям, особенно начинающим, что если с электрикой вашей машины или мотоцикла творится что то неладное, не вините в этом полтергейста, а просто ищите плохой контакт массы, и я надеюсь, что эта статья хоть немного поможет вам в этом. Успехов всем!
Пропала «масса» на автомобиле: что это значит, и как это устранить?
«Пропала «масса!» – именно это заклинание мы чаще всего слышим при обращении к автоэлектрикам с какими-либо неисправностями в электрооборудовании машины. Что полезно знать о «массе» в автомобиле, и как своими руками поправить дело при ее исчезновении?
Два провода или один?
Д ля подключения полезной нагрузки к источнику электропитания требуются два провода – об этом знает даже школьник (хотя Никола Тесла считал иначе…). Самый очевидный пример, вполне возможно, находящийся сейчас прямо рядом с вами – настольная лампа, включенная в розетку. Примерно так же включались и немногочисленные потребители электроэнергии на первых автомобилях конца XIX – начала XX веков. Схема простая, надежная и вполне жизнеспособная.
Однако как только выпуск автомобилей стал хоть сколько-либо массовым, коммерческая мысль промышленников тут же пошла в направлении экономии и оптимизации, и количество проводов в машине разом сократилось вдвое – в качестве одного из проводов стала использоваться металлическая масса кузова – в просторечии та самая «масса».
На донельзя упрощенной, но вполне наглядной вышеприведенной картинке справа изображена современная схема электрооборудования автомобилей – когда «массой» является минусовой провод бортовой сети. Однако так было не всегда… Приблизительно до 50-х годов ХХ века автопроизводители использовали в качестве «массы» как минус, так и плюс.
Стандарты в автопроме тогда еще не устоялись, а с электротехнической точки зрения не было совершенно никакой разницы, пускать по кузову плюс или минус. Однако к середине века наблюдения выявили более заметное коррозионное разрушение кузовов тех автомобилей, в которых «массой» был именно плюс! Выяснилось, что в этом случае интенсивнее развивается электрохимическая коррозия, обусловленная направлением движения электронов в электрической цепи — от плюса к минусу. В итоге от плюсовой «массы» повсеместно отказались в пользу минусовой – тем более что это не требовало ни малейших дополнительных вложений в производство.
Замена плюса на минус
Среди моделей отечественного автопрома плюс на «массе» встречался у Победы, у Москвичей 401-402 и более ранних, у первого выпуска «21-й» Волги (с 1960 года систему электрооборудования ГАЗ-21 поменяли на традиционную для наших дней). Автомобиль в СССР был товаром сверхдлительного использования, передаваясь из поколения в поколение десятилетиями, и после того как стало известно о вредоносном влиянии плюсовой «массы», изрядное количество владельцев старых Москвичей, Побед и Волг взялось самостоятельно переделывать полярность в электросистеме своих авто. Тем более что в литературе для автомобилистов того времени было немало советов и рекомендаций по такому апгрейду.
В принципе, рукастый автолюбитель справлялся с работой по переделке за один день. Помимо банальной смены клемм на аккумуляторе требовалось поменять полярность у амперметра указателя зарядки на приборной панели и немножко поковыряться с паяльником в радиоприемниках моделей А-8, А-9 и А-12, с плюсом на корпусе. Самым сложным была переполюсовка генератора, а вот моторчики печки и дворников и стартер, в которых не было постоянных магнитов, работали при изменении полярности точно так же и в доработках не нуждались.
На фото: ГАЗ-М21 Волга (I) ‘1956–1958
Сегодня же, как ни странно, наблюдается обратная эволюция! Владельцы редких и восстановленных ГАЗ-21 первой серии и Побед в борьбе за полную аутентичность возвращают автомобилям изначальную конфигурацию электрооборудования, измененную когда-то прежними хозяевами. Усиливающаяся коррозия их уже не беспокоит, поскольку такие машины обычно не используются «на повседневку», 99% времени стоят с отключенной батареей и выезжают лишь несколько раз в год на автофестивали и ретропробеги.
«Аналог» и «цифра» – «масса» нужна всем!
Сегодня во многих авто применяется управление электрикой и электроникой по цифровой шине данных. Это дает огромную гибкость в управлении многочисленной электроникой, а также экономию меди – последнее, к слову, вторично.
На простейшем примере это выглядит так. В традиционной электросхеме к многочисленным лампочкам задних фонарей идет через весь кузов как минимум 5 плюсовых проводов — стоп-сигнал, два поворотника, габариты и задний ход (минусовым, разумеется, является кузовная «масса»). В цифровой же конфигурации плюсовой провод – всего один, и еще один тонкий – цифровая шина. По ней блок управления, расположенный непосредственно возле задних фонарей, получает команды и раздает «плюс» тем лампам, которым он в данный момент требуется.
Однако, несмотря на такое изменение концепции электрооборудования, роль «массы», разумеется, не исчезает – наоборот, она даже заметно возрастает! Ибо цифровые блоки управления гораздо чувствительнее к ухудшению контакта с «массой», нежели грубые и «неумные» лампочки и моторчики исполнительных устройств, которые раньше получали питание по простым «аналоговым» плюсовым проводам.
В поисках «массы»
«Пропала масса!» — едва ли не самая любимая мантра автомобильных электриков, поминаемая ими и по делу, и всуе… Слыша это многократно, многие автовладельцы, помнящие как минимум электротехнику по школьной физике, задумываются – кстати, а почему почти всегда теряется именно минусовая «масса», а не плюс? Ведь, казалось бы, они равнозначно необходимы для подвода тока к потребителю…
Ответ тут прост. В силу того, что общий массовый провод, коим является кузов, открыт атмосферной влаге и склонен к коррозии, элементы и модули электрики электроники автомобиля часто лишаются именно минуса или получают его через повышенное сопротивление ржавого и окислившегося контакта. Контакт в плюсовых проводах тоже порой теряется, но, поскольку в них почти не используется склонная к ржавлению сталь, происходит потеря контакта в разы реже, чем в случае с минусом…
В принципе, процедура поиска и восстановления плохого контакта в точках подключения к «массе» несложна и доступна большинству автовладельцев, практикующих самостоятельное обслуживание личного авто. Большинство контактных точек под капотом нетрудно обнаружить вдумчивым разглядыванием. В салоне и багажнике несколько сложнее – немало точек «массы» прячутся под торпедо и обшивками. Но и они конечном счете обнаружимы.
Обычно точки подключения электропроводки к «массе» представляют собой резьбовые шпильки, приваренные к кузову, или резьбовые закладные гайки. Так или иначе, ржавая и окисленная точка «массы» должна быть развинчена гаечным ключом, наконечники проводов, площадка вокруг шпильки, шайбы и гайка зачищены наждачкой, для предупреждения попадания влаги смазаны специальной аэрозольной смазкой для электроконтактов (или, в крайнем случае, консистентными смазками типа Литол-24 или графитки) и собраны в обратном порядке.
Особенно стоит отметить важность так называемых «корончатых» шайб, которые по науке именуются «шайбы стопорные с наружными зубьями» (они же иногда бывают интегрированы в кабельные наконечники). Эта мелкая и, на первый взгляд, не заслуживающая внимания ерундовина крайне важна для обеспечения качественного контакта в точках «массы»!
Дело в том, что кузов на заводе красится в полностью собранном виде – после окраски на нем уже ничего не сверлят и не варят. Соответственно, все резьбовые шпильки, являющиеся точками контакта с «массой», а также места вокруг них оказываются покрытыми краской, которая не проводит электрический ток. Поэтому под кабельный наконечник, надеваемый на шпильку, подкладывается специальная зубчатая шайба – она точечно нарушает изоляцию краски и обеспечивает суммарную большую площадь контакта без риска разрастания ржавого пятна вокруг шпильки со временем. Отсутствие таких шайб – недопустимо, замена их на обычные плоские или гроверные – тоже. Плюс нужно знать, что они, по-хорошему, одноразовые. Однако часто после кузовного ремонта сборщики эти шайбы забывают или игнорируют.
Бывают и курьезные случаи – к примеру, на продукции АвтоВАЗа лет несколько назад владельцы отмечали массовую (вот уж каламбур) проблему плохого контакта в точках массы из-за применения на заводском конвейере странных корончатых шайб, покрытых плохо проводящим ток черным анодированием.
К слову, применять эти шайбы бездумно и лепить их повсюду не стоит! К примеру, плюсовой контакт стартера в них совершенно не нуждается – там гораздо полезнее будут две обычные плоские шайбы и гровер.
Забавно, но порой в поисках «массы» доходят до изрядных крайностей. Отдельная история – так называемая «разминусовка». Сия процедура представляет собой ручное изготовление целого вороха толстенных проводов с клеммами под болт на концах и соединение ими с «массой» и непосредственно с минусовой клеммой аккумулятора под капотом всего того, что уже и так с ними соединено – двигателя, стартера, КПП и прочего.
На самом деле процедура это совершенно безобидная, невредная и даже порой полезная. Изначально она использовалась как метод ремонта и профилактики электрики в немолодых авто, где сложно диагностировать проблемы с «массой». Поэтому вместо замены всей проводки целиком просто пробрасывали качественную дублирующую «массу» везде, где только можно. В результате удавалось устранять трудные «плавающие» проблемы и глюки электрооборудования малой кровью.
Однако впоследствии «разминусовка» превратилась из метода упрощенного ремонта в странноватое «полутюнинговое» мероприятие… Немыслимой толщины провода упаковываются в красивую декоративную изоляцию «а-ля змеиная кожа» и используются фактически для украшения подкапотного пространства. Хотя и с изначальным посылом улучшения стабильности работы двигателя и прочей электроники.