Sähkömuistiinpanot 2 - Kytkentäkaaviot

Kytkentäkaaviot ja niiden lukeminen / Wiring Diagrams

Kytkentäkaaviolla esitetään sähköjärjestelmän komponenttien kytkennät piirrosmuodossa. Yleensä auton kytkentäkaaviot jaetaan osa-alueittain esimerkiksi moottorinnohjaus, jarrujärjestelmä, mukavuuslaitteet, mittaristo ja ajonesto.

Kytkentäkaavioiden yläreunassa on yleensä piirretty virtalukon napa 15 ja akun plusnapa, joiden kautta virrat lähtevät kaikkiin auton toimilaitteisiin.
Napojen merkinnät:
30 = akun + napa
15 = virtalukon sytytysvirtakytkimen napa
50 = virtalukon käynnistysvirtakytkimen napa

ja kytkentäkaavion alareinaan on merkitty akun miinusnapa.

31 = akun miinusnapa

Rele / Relay

Rele koostuu käämistä, rautasydämmestä ja palautusjousella varustetusta ankkurista. Kun käämi aktivoidaan ohjausvirtapiirin avulla, siihen muodostuu rautasydämeen sitoutuva magneettikenttä. Tällöin rautasydän muuttuu magneettiseksi ja alkaa vetää ankkuria puoleensa. Ankkurin tehtävänä on liikuttaa releen koskettimia. Releen rakenteesta riippuen tämä liike joko avaa tai sulkee koskettimet. Releitä käytetään kytkemään suurempia virtoja pienellä ohjausvirralla.

Rele toimii kytkennässä niin, että se vähentää kytkimelle menevää jännitettä niin, ettei se esimerkiksi syty palamaan. Se myös lyhentää johtimia. Yläpuolella olevassa kytkentäkaaviossa näytetään miten sumuvalot kytketään. Kun virtalukosta laitetaan virta ja kytkimet laitetaan kiinni, valot syttyvät.

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 sulavat välittömästi jos niihin kohditsuu liiallinen virta. Hitaat varokkeet kestävät hetken aikaa virtapiikkejä. Sulake sijoitetaan mahdollisimman lähelle akun +-napaa.

Sulake mitoitetaan aina hieman suuremmaksi kuin virtapiirissä normaalisti kulkeva virta.

Virtapiirissä kulkee 10 A virta, kerrotaan virta varmuusvertoimella 1,5 ja saadaan sulakkeen kooksi 15 A.

Sähkömuistiinpanot 1 - Perusteet

Alamme opiskelemaan koulussa sähköä. Kurssiin kuuluu, että kirjoitamme joka päivä blogiin muistiinpanot päivän oppitunneista. Niitä rupee sitten ilmestymään harva se päivä. :)

Kuinka paljon autossa on sähkölaitteita?

starttimoottori
peruutustutka
keskuslukitus
sähköinen luukkujen avaus
äänentoisto
valot
äänitorvi
peilit, lämmitys ja säätö
ilmastointi
lasin nostimet
navigaattorit
handsfree pidikkeet
penkinlämmittimet, säätönappulat
tupakan sytytin
turvatyynyt
turvavöiden esikiristimet
penkkien painotunnistin
ABS-jarrut
sähköinen ohjaustehostin
ajohallintajärjestelmä
akku ja laturi
ajovalojen pesulaitteet
sähköisesti säätyvä jousitus
lasien pesulaitteet
lämmitettävät tuuli-/takalasi
sytytysjärjestelmä
pimeänäkölaitteistot
varashälytin
kattoluukku
virtalukko
moottorinohjainlaite
avoauton katto
4-vetojärjestelmät
hybridimootori ja akusto
automaattivaihteitsot
alustansäätö
sähköautojen voimansiirto

Ohjainlaitteet/tietokoneet autossa

moottorinohjainlaite
mittaristonohjainlaite
automaattivaihteiston ohjainlaite
turvatyynyjen ohjainlaite
ABS/ESP-ohjainlaite
ohjaustehostimen ohjainlaite
lisälämmittimen ohjainlaite
ilmastoinnin ohjainlaite
mukavuusjärjestelmien ohjainlaite (sis. penkit, säätyvät polkimet)
oviohjainlaite (3-5 kpl)
valojen ohjainlaite
sähköpääkeskus
gateway
vetokoukun sähköpistokkeen ohjainlaite
loputon lista...

Arviolta 80 % merkkikorjaamoilla korjatuista vioista on sähkövikoja. Ajoneuvojen sähköjärjestelmät lisääntyvät jatkuvatsi. Asiakkaat haluavat entistä monimutkaisempia ja hienompia varusteita autoihinsa.

Jännite

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

Nimellisjännite
Kuvaa jännitettä, joka virtalähteestä on saatavilla ihanneolo suhteissa. "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 mitatan jännitetä, 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 takalsinlämmittimellä, napajännite putoaa 12 volttiin.

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

Virta (Current)

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

Tasavirta (Direct Current)
Merkitään symbolilla, jossa yläpyolella on yhteinäinen viiva ja alapuolella katkoviva. Tasavirrasi kutsutaan sellaista virtaa jonka napaisuus ei vaihdu, eli virta pysyy kokoajan samansuuntaisena.

Vaihtovirta (Alternating Currant)
Vaihtovirta on sähkvirtaa, jossa jännitteen napaisuus ja virran kulkusuunta vaihtuu. Yeisin vaihtovirran/jännitteen muoto on osin sin-aallon mukainen.

Virran mittaaminen yleismittarilla
Musta johdin kytketään yleimittarin COM-porttiin. Punainen johdin pistokkeeseen A max 10A. Kytkin kohtaan A. Mittalaite kytketään virtapiiriin sarjaan.

Resistanssi (Resistance)

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

Resistanssin mittaus
Musta johdin COM-porttiin. Punainen johdin Ω-pistokkeeseen. Kytkin kohtaan Ω. Mittari kytketään rinnan mitattavan kohteen kanssa. Mitattava kohde pitää olla virraton.

PowerPoint vetoakseleista

Saimme kokeeseen kertaamiseksi tehtäväksi tehdä powerpointin vetoakseleista ja kardaaniakselista. Se oli myös tietotekniikan harjoitustyö. Kokeeseen kertaamisen lisäksi tehtävän tarkoituksena oli harjoitella käyttämään ohjelmaa. Ikävä kyllä blogiin ei saa tiedostolinkkiä, joten laitan vain kuvat dioista. Se on sääli, kun siirtymiset olivat niin hianoja ja siellä oli pari äänitehostettakin.

Pakkaskestävyysmittarin käyttö

Pakkaskestävyysmittarin käyttö on yksinkertaisempaa, kuin aluksi luulin. Sillä siis tarkistetaan jäähdytysnesteen jäätymislämpötila.

Ensin otetan pipetillä jäähdytysnestettä auton jäähdytysnestesäiliöstä. Pipetistä painetaan tippa tai pari pakkaskestävyysmittarissa olevalle lasille.

 

Sitten lasin päälle laitetaan muovilevy, joka levittää nesteen tasaisesti lasille.

Sitten katsotaan putken sisään, jossa näkyy kolme asteikkoa. Katsotaan keskimmäistä. Sinisen sävy vaihtuu siinä kohtaa asteikkoa, missä on nesteen jäätymispiste.

Jäähdytysnesteet pitäisi vaihtaa n. kahden vuoden välein sekä aina termostaattia tai vesipumppua vaihdettaessa ja huollon yhteydessä. Ne on hyvä tarkistaa myös vaikka ennen talvipakkasia.

Voimansiirto video

Teimme vielä Ennin ja Jannan kanssa toisenkin videon koskien voimansiirtoa.


Tästäkin ollaan toooooooosi ylpeitä :)

Kuten jo kerroin, teimme koulussa videon jäähdytysjärjestelmästä. Laitoimme sen youtubeen ja voin sanoo, että ollaan ylpeitä Jannan ja Ennin kanssa!



Kirjoitan tästä vielä lisää kun kerron milloin ja miksi jäähdytysnesteet kuuluisi vaihtaa.

Videoiden tekoa

Viime viikon perjantaina aloitettiin videoprojektia. Meidän piti tehdä video jäähdytysjärjestelmästä, jossa näkyisi miten se toimii ja sen osat. Saimme sen tänään valmiiksi ja laitan sen tänne kun vain pääsen kotiin. Nyt ruvetaan tekemään seuraavaa videota voimansiirrosta!

Kävimme kokeilemassa sekä kori- että maalipuolen hommia. Maalipuolella saimme hioa, lakata ja maalata ihan itse alusta loppuun metallilevyn palaset. Saimme myös maalata niihin siveltimellä valitsemamme kuvion.

Ensin harjoiteltiin paperille siveltimen käyttöä ja sitten suoraan levylle.
Koripuolella opettaja kertoi meille mitä hommia he tekevät ja saimme nähdä kuinka auton rungon suoristuskonetta (tai jotai semmosta) käytetään.

Vetoakselit -harjoitustyö

Yksiharjoitustyö oli huoltaa ja tutkia vetoakseleita. Teimme tämän '96 Ford Fiestan vaihteiston irtiottamisen takia samalla, kun ne kerta piti ottaa irti ja suojakumitkin piti vaihtaa.
Nämä vetonivelet ovat edestä ja siis siirtävät vaihteistosta liikettä pyörille.

Vasta huollettu vetonivel

Aloitimme poistamalla suojakumeja paikallaan pitävät kiinnityssiteet. Tarkistimme tässä samalla myös akselin kunnon. Sen jhälkeen otimme suojakumit pois. Suojakumit ovat täynnä vaseliinia, joka sotkee eikä ole kauhean hyvää iholle, joten suojakäsineitä pitää käyttää.

Sen jälkeen otimme sisemmästä nivelestä sokan irti ja sen jälkeen myös nivelen. Sisempi nivel joustaa vaakatasossa, eikä se juurikaan käänny. Se putoaa helposti irti akselista, jos kulmasta tulee liian suuri. Meillä meni vähän aikaa että saimme sokan pois, mutta käytettyämme sokkapihtejä ja talttapäistä ruuvimeisseliä, se lopulta lähti irti.

Sisemmän nivelen osat

Jostain syystä sisemmän nivelen suojakumissan ei ollut vaseliinia melkein ollenkaan. Se on vaarallista, koska jos niveleen pääsee hiekkaa tai muuta likaa, liukupinnat vaurioituvat ja ne pitää vaihtaa.

Sitten poistimme ulomman nivelen suojakumin ja putsasimme paperilla suurimman rasvat. Emme ottaneet sit akselista irti, kun se ei ollut tarpeellista. Ulomman nivelen täytyy antaa pyörälle mahdollisimman suuri kääntymiskulma, joten se liikkuu melkein joka suuntaan. Tarkistimme myös nivelten kunnot.

Sitten puhdistimme molemmat nivelet huolellisesti puhdistusspraylla ja paperilla.

Ulompi vetonivel

Tämän jälkeen laitoimme uudet vaseliinit suojakumeihin ja niveliin. Sitä saa laittaa reilusti.

Paljon vaseliinia :D

Kun vaseliinit on laitettu, kiinnitetään suojakumit takaisin. Osien irrotuksessa täytyy olla tarkkana, että miten päin mikäkin osa otetaan pois, että ne osataan laittaa oikein myös takaisin. Vaihdoimme uloimpiin niveliin uudet suojakumit. Oikean puolen suojakumi oli melkein kokonaan halki.

Lopuksi kiristimme suojakumien kiinnityssiteet. Meillä oli kahta erilaista kiinnityssidettä, joten kiristyts tavatkin olivat erilaisia. Kiinnityssiteet tulevat suojakumin ylä- ja alareunoihin.

Ylläolevan kuvan kiinnitysside kiristettiin puristamalla sitä pihdeillä.

Tämä side kiristettiin siihen tarkoitetulla työkalulla. 

Ja sitten sama toiselle nivelelle.

Työssä meillä ei juurikaan ollut ongelmia. Yksi ongelma tuli, kun meillä oli molemmat nivelet ja suojakumit paikoillaan ja kiinnitysside olisi pitänyt saada paikalleen, mutta se oli niin pieni, ettei mahtunut. Jouduimme ottamaan toisen nivelen uudestaan irti saadaksemme sen paikalleen.

Opimme huoltamaan vetonivelet, sekä käyttämään sokkapihtejä ja kiristystyökalua.

Työturvallisuutta voisin itse parantaa pitämällä hanskat kädessä.