Elektroinštalácia v motorovom vozidle: Princípy, komponenty a údržba

Elektrický systém vozidla je komplexná sieť, ktorá zabezpečuje fungovanie mnohých dôležitých funkcií, od štartovania motora až po napájanie komfortných prvkov. Každé auto od najstarších po najnovšie modely obsahuje množstvo elektrických a elektronických súčastí. O čo je rok výroby auta novší, o to viac obsahuje elektrických a elektronických systémov.

Základné časti elektrického systému vozidla sú zdroje elektrickej energie, ako sú akumulátor a alternátor. Elektrický systém vozidla je jednokáblový elektrický rozvod, kde kladný pól je vedený vodičom a záporný pol kostrou vozidla (kovová časť karosérie). Pri poškodení vodiča (poškodená izolácia) môže dôjsť ku skratu, a preto sú elektrické spotrebiče vo vozidle chránené poistkou, ktoré sa nachádzajú v poistkových skrinkách. V prípade poruchy alebo skratu sa poistka vypáli a tým dôjde k prerušeniu dodávky elektrickej energie.

Zdroje elektrickej energie

Akumulátor

Najjednoduchšia definícia: AKUMULÁTOR je elektrochemický zdroj elektrickej energie. Pre upresnenie je nutné dodať, že sa jedná o zdroj jednosmerného elektrického prúdu. Základná vlastnosť akumulátorov, alebo ak chceme schopnosť, je akumulácia elektrickej energie (kumulovať či hromadiť, odtiaľ názov akumulátor).

Akumulátor je zásobný zdroj elektrického prúdu vo vozidle, zásobuje elektrické spotrebiče vozidla pri nenaštartovanom motore a umožňuje naštartovať motor dodaním veľkého množstva elektrického prúdu štartéru. Akumulátor sa od bežných primárnych článkov (tužkové batérie, a pod.) rozlišuje tým, že aktívnu hmotu reaktantov počas životnosti akumulátorov možno opäť obnoviť pomocou nabíjania.

Každý akumulátor, aby fungoval, musí byť zložený minimálne s 3 reaktantov. Prvým reaktantom je záporná elektróda (katóda), druhý reaktant vytvára prostredie, pri olovených akumulátoroch hovoríme o elektrolyte (roztok kyseliny sírovej a vody) a tretím reaktantom je kladná elektróda (anóda). Pri uzavretí elektrického obvodu začne v článku dochádzať ku chemickej reakcii. K vybíjaniu alebo k nabíjaniu. Pri vybíjaní prechádza elektrický prúd od zápornej elektródy ku kladnej, pričom dochádza ku premene chemickej energie na elektrickú, tento jav trvá do doby, kým nie je aktívna hmota reaktantov spotrebovaná.

Schéma chemických procesov v olovenom akumulátore

Typy akumulátorov a ich údržba

Údržba akumulátora zahŕňa kontrolu hladiny elektrolytu a meranie jeho hustoty, pólové vývody a svorky je potrebné udržiavať v čistote. Akumulátoru škodia silné otrasy a vybíjanie.

Výrazom bezúdržbový akumulátor (či autobatéria, motobatéria, atď.) v súčasnej dobe označujeme produkt, ktorý z hľadiska kontroly stavu hladiny elektrolytu (roztok kyseliny sírovej a vody) a dolievanie destilovanej vody tento servis nevyžaduje. Moderné batérie, ktoré majú horné viečko napevno pritavené ku spodnej schránke, nie je možné v takom prípade ani otvoriť ani kontrolovať. Tieto bezúdržbové batérie majú spravidla v hornej časti schránky integrovaný labyrintový systém, ktorý zabraňuje úniku elektrolytu pri náhodnom prevrátení batérie na bok, napr. pri preprave či nehode automobilu.

Dôvodom, prečo bezúdržbové akumulátory nie je potreba dolievať a údržbové áno, je nežiaduca chemická reakcia nazývaná elektrolýza, ktorá prebieha súčasne s požadovanými chemickými procesmi vnútri článku batérie. Pri elektrolýze roztoku kyseliny sírovej a vody (napr. u klasických zaplavených autobatérií sa jedná o 38 % roztok H2SO4) dochádza pri nabíjaní batérie k plynovaniu na každej vnútornej elektróde v článkoch. Plyny (prvky H a O) vodík a kyslík, ktoré sa tvoria na elektródach pri chemických procesoch a unikajú z batérie do priestoru, sú základnými stavebnými kameňmi molekuly vody (H2O). Tým, že plyny unikajú z batérie, prakticky ubúda voda z roztoku.

U bežných údržbových batérií nie je nijako zabraňované úbytku vody a ten je omnoho vyšší. Preto je potrebné pravidelne doplňovať destilovanú vodu. Elektrolýza samozrejme prebieha tiež u bezúdržbových typov batérií, avšak vďaka moderným výrobným technológiám sa jej je možné veľmi účinne brániť. Jedným z najúčinnejších prostriedkov obrany je pridávanie iných chemických prvkov do olovených dosiek (elektród) pri ich výrobe (proces sa nazýva legovanie). Vzácnejšie prvky môžu byť v našom prípade napr. kalcium alebo striebro.

Výber a polarita autobatérie

Pri výbere či kúpe novej autobatérie, Vám doporučujeme postupovať následujúcim spôsobom. Najjednoduchšia a najrýchlejšia varianta, pokiaľ ste skúsený motorista a autobatériu si budete meniť sám alebo sama, potom je najjednoduchší spôsob vziať starú batériu a zájsť si k nám pre novú. Podľa pôvodnej batérie bezpečne poznáme typ a ponúkneme Vám náhradu.

Pozor na správny výber umiestnenia kontaktov, tzv. pólovanie. Každá batéria má spravidla 2 vývody, alebo póly. Nimi možno z batérie čerpať energiu. Póly sa od seba na prvý pohľad nelíšia, ale pri detailnejšom pohľade sú rozdiely omnoho patrnejšie. Kladný pól je označovaný znamienkom plus (+) a záporný pól znamienkom mínus (-). Kladný pól má vždy väčší priemer. Aby nová autobatéria bezproblémovo nahradila starú, je potreba sa vždy uistiť, že náhrada má tiež umiestnené vývody (póly) ako pôvodná. Ak sú batérie postavené vedľa seba, je zrovnanie dokonalé.

Faktory ovplyvňujúce životnosť akumulátora

Najdôležitejšie je udržovať batériu stále plne nabitú. Docieliť tohto stavu ide rôznymi spôsobmi. Počas prevádzky v motorovom vozidle dobíja batériu súčiastka nazývaná alternátor. Ak funguje alternátor správne, nie je čo riešiť. Problémy môžu nastať v prípade, keď alternátor z rôznych dôvodov nestačí batériu plne nabiť.

Nasledujúca tabuľka sumarizuje bežné faktory, ktoré môžu negatívne ovplyvniť životnosť a funkčnosť akumulátora:

Faktor ovplyvňujúci akumulátor Popis vplyvu
Časté štartovanie Alternátor nestačí batériu plne dobiť počas krátkych jázd, čo vedie k postupnej strate kapacity a sulfatácii.
Krátke pravidelné jazdy Podobne ako pri častom štartovaní, alternátor nemá dostatok času na plné dobitie batérie, čo spôsobuje stratu kapacity.
Porucha dobíjania Porucha alebo zlé nastavenie alternátora vedie k nedostatočnému dobíjaniu batérie, ktorá sa rýchlo vybije.
Porucha prebíjania Chybné nastavenie súčiastky, ktorá vyrába elektrickú energiu, môže viesť k prebíjaniu batérie.
Dlhodobá odstávka auta Batéria prichádza o svoju energiu vplyvom samovybíjania (asi 1 % kapacity denne), a pri pripojení aj ďalšími spotrebičmi (alarm, hodiny).
Ponechanie zapnutých spotrebičov Batéria dodáva energiu, kým sa úplne nevybije; ak sa neobnoví do niekoľkých hodín, hrozí nevratné poškodenie (sulfatácia).
Mnoho spotrebičov v pohotovostnom režime Batéria stráca kapacitu samovybíjaním a ďalšími spotrebičmi v standby režime (rádio, hodiny, navigácia, LED diódy, alarm).
Staršie batérie a zimné obdobie V zime zhustne olej v motore, chemické procesy sa spomaľujú, dobíjanie trvá dlhšie a batéria sa viac namáha pri štartovaní, čo vedie k poklesu kapacity.

Ako správne skladovať autobatériu počas zimy

Vážení zákazníci, radi by sme Vám uľahčili prístup k dôležitým informáciám, zaujímavým aktualitám v našom obore a často kladeným otázkam. Používame cookies aby sme Vám umožnili pohodlné pozeranie webu a vďaka analýze prevádzky webu neustále zlepšovali jeho funkcie, výkon a použiteľnosť.

Alternátor

Alternátor je poháňaný motorom vozidla a je zdrojom striedavého elektrického prúdu, ktorý je usmerňovaný na jednosmerný prúd. Počas chodu motora dodáva potrebný prúd na napájanie spotrebičov. Prebytočný prúd slúži na dobíjanie akumulátora.

Princíp činnosti alternátora a jeho dôležitosť pre dobíjanie batérie

Systémy zapaľovania a štartovania

Zapaľovanie zážihových motorov

Batériové zapaľovanie zážihových motorov slúži na zapálenie zmesi paliva so vzduchom elektrickou iskrou. Zapaľovanie pracuje na princípe transformácie nízkeho napätia z akumulátora (6 alebo 12 V) na vysoké napätie (10000 - 35000 voltov), ktoré je potrebné pre vznik elektrickej iskry na zapaľovacej sviečke. Toto napätie sa mení v indukčnej cievke a prerušovač umožňuje transformáciu jednosmerného napätia.

Postup pri zážihových motoroch: otočením kľúčika do polohy Štart sa privedie elektrický prúd z akumulátora do spúšťača, v spúšťači sa vysunie pastorok, ktorý zapadne do ozubeného venca zotrvačníka, roztočí motor, ktorý nasaje zmes a zapaľovacie sviečky ju zapália.

Elektronické zapaľovanie - nahrádza batériové zapaľovanie, umožňuje zvýšiť výkon motora pri súčasnom znížení spotreby paliva, zlepšuje prehorenie zmesi, tým je menej škodlivín vo výfuku.

Schéma zapaľovacieho systému zážihového motora s komponentmi

Štartovanie vznetových motorov

Pri vznetových motoroch sa do valcov nasáva len čistý vzduch, do ktorého sa po stlačení a zahriatí vstrekne palivo (nafta). Takáto zmes sa potom zapaľuje kompresným teplom a nie iskrou zo zapaľovacej sviečky ako je to pri zážihovom motore.

Postup: otočením kľúčika do polohy Štart sa privedie elektrický prúd z akumulátora do spúšťača, v spúšťači sa vysunie pastorok, ktorý zapadne do ozubeného venca zotrvačníka a roztočí motor. Do valcov motora sa nasáva cez nasávacie ventily vzduch, ktorý sa v pracovných priestoroch valcov stláča na vysokú teplotu (až 700 st.).

Vstrekovací systém paliva (Elektronické riadenie)

Palivový systém zážihových motorov má základné časti: z palivovej nádrže čerpá benzín palivové čerpadlo, prechádza palivovým potrubím cez čistič paliva, regulátor tlaku paliva do vstrekovacieho zariadenia. Vstrekovanie riadi elektronická riadiaca jednotka, ktorá spracováva údaje o teplote, zaťažení a otáčkach motora. Na základe toho presne určí okamih a dĺžku otvorenia trysky a presné množstvo vstrekovaného paliva. Vstrekovanie benzínu môže byť do sacieho potrubia motora (nepriame) alebo priamo do valca.

Elektronicky riadený vstrekovací systém paliva v automobile

Diagnostika elektrických a elektronických závad

Nové automobily sú stále častejšie vybavované zložitými elektronickými systémami a výber elektroinštalácie vyžaduje značné vedomosti. Na odhalenie, identifikáciu a presnú špecifikáciu elektrických a elektronických závad najčastejšie používame kvalitné diagnostické zariadenie. V našom servise disponujeme najmodernejšími diagnostickými zaradeniami na všetky typy starších, novších a aj nových vozidiel a to diagnostikou VAS 5054, TEXA a BOSCH.

Ako správne skladovať autobatériu počas zimy

Špecifické elektroinštalácie a zapojenia

Elektroinštalácia prepája svetelné okruhy vozidla a prívesu. Určená na konkrétny model vozidla, drvivá väčšina nových vozidiel sa musí po montáži kódovať, aby boli zachované všetky funkcie. Elektroinštalácia podporuje všetky funkcie vozidla a je pre neho najprirodzenejšia.

Výhodou univerzálnej elektroprípojky je nižšia obstarávacia cena a tiež odpadá nutnosť programovania. Všetky vozidlá však s týmto typom elektroinštalácie nespolupracujú bez problémov. Špecifické elektroinštalácie sú nutné pre karavany, brzdené aj nebrzdené prívesné vozíky, ktoré sú osadené svetlom spiatočky. Tiež sú potrebné pre nosiče bicyklov.

Častým parametrom výberu je tiež značka. V našej ponuke nájdete hneď 3 európskych výrobcov s medzinárodnou pôsobnosťou a prémiovou kvalitou. Títo výrobcovia disponujú nielen prvotriednou kvalitou, ale aj vlastnými vývojovými a testovacími centrami, vďaka ktorým spĺňajú všetky náročné a rozsiahle certifikácie.

Profesionálne zásahy do elektroinštalácie vozidla

Pokiaľ plánujete zásah do elektroinštalácie auta, napríklad pre automatické zapínanie svetiel alebo druhú zásuvku spínanú až po otočení kľúčika do druhej polohy, je dôležité vedieť, ako sa správne napájať na pôvodnú elektroinštaláciu. Mnohé odporúčané postupy môžu byť barbarské alebo až nebezpečné.

Ak sa vykonáva do auta nejaký zásah, je vždy snahou, aby bol čo najmenej deštruktívny a aby aj po odstránení zariadenia bolo auto v čo najviac pôvodnom stave. To isté platí aj pri zásahu do elektroinštalácie. Neodporúča sa narezávanie izolácie pôvodných vodičov, o takých rýchlospojkách ani nehovoriac. Po ich odstránení zostane kábel narezaný a môže sa v tom mieste začať lámať, prípadne medený drôt začne korodovať.

Všetky spoje v aute sú robené mechanicky, často nakrimpované fastony, a nesmie sa v aute žiadny spoj cínovať. Napojenie na pôvodnú elektroinštaláciu by sa malo vykonávať metódami, ktoré rešpektujú originálnu konštrukciu a zabezpečujú dlhodobú spoľahlivosť bez poškodenia existujúcej kabeláže.

Príklady správneho a nesprávneho pripojenia káblov v elektroinštalácii vozidla

tags: #elektroinstalacia #v #motorovom #vozidle