Základy elektrotechniky na vozidle
Žádná jízda na motorce bez funkční elektriky. O to důležitější je znát watty a volty, ampéry a ohmy.
Základní znalosti elektrotechniky
Pokud se ti při slově „Watt" vybaví pobřeží Severního moře, v zásadě se nemýlíš. Abys ale byl schopen úspěšně opravit závady na elektrickém systému svého vozidla, měl by ses nejprve naučit a pochopit tento a několik dalších důležitých základních fyzikálních pojmů týkajících se elektrických systémů. Chceme zde vysvětlit watty, volty a další a zároveň odstranit rozšířený strach hobby mechaniků zabývat se elektrikou jejich motocyklu.
Elektřina není viditelná - ale její účinek lze vnímat smysly: např. světlo žárovky, teplo z topného tělesa nebo výchylka voltmetru jasně ukazují, že protéká proud.
"Proudění" v síti stejnosměrného proudu v motocyklu znamená, že záporně nabité elektrony putují od záporného pólu zdroje energie (např. baterie) přes kabel a spotřebič (např. žárovku) ke kladnému pólu. U střídavého proudu se směr proudu neustále mění - neusměrněný proud teče například z alternátoru do regulátoru/usměrňovače napětí ve vozidle a odtud je usměrněný přiváděn do stejnosměrné palubní sítě.
Základní pojmy: Ohm, volt, ampér a watt
Intenzitu proudu a účinek vodiče lze pochopit přirovnáním k proudění vody v potrubí. Tlak vody na konci potrubí závisí na jeho průměru a sklonu - čím výše se nachází zdroj vody a čím větší je průměr potrubí, tím větší je tlak vody.
Při průtoku proudu odpovídá průměr trubky průřezu připojeného elektrického kabelu. Čím je kabel silnější a kratší, tím lépe vede proud a tím menší "odpor" klade. Čím je kabel delší a tenčí, tím vyšší je jeho "elektrický odpor". To závisí na materiálu, průřezu, délce a teplotě. Odpor se měří v ohmech (Ω) a má symbol vzorce R. Kabel je vyroben z kovu a nevede proud zcela plynule. Při tomto tření vzniká teplo. Příliš tenký nebo zkorodovaný kabel se proto může zahřát a dokonce způsobit požár izolace (požár kabelu). Elektrické pojistky slouží k zabránění takového poškození. Fungují jako předem stanovený vypínací bod na mechanické součástce, přeruší obvod např. v případě zkratu. Tím se zabrání poškození baterie a elektrických součástí nebo dokonce požáru kabelu.
Kromě kabelů dostatečné tloušťky pro danou aplikaci je třeba vždy dbát na to, aby kontakty, jako jsou svorky a zástrčky, nekorodovaly a nebyly znečištěné, aby byl kontaktní odpor nízký. Pokud je to možné, neměly by se ve vozidle používat lesklé svorky a odbočky, protože zbytečně zvyšují odpor kabelu a nevytvářejí bezpečné a vibracím odolné spojení. Mínusová/zemní vedení by měla být stejně kvalitní jako kladná vedení.
Napětí se měří ve voltech (V) a má symbol U. Napětí je rozdíl potenciálů mezi záporným a kladným pólem: V našem srovnání s vodou je to rozdíl mezi plnou a prázdnou nádobou na vodu na úrovni, kterou připojíš k potrubí. Voda nyní proudí, dokud se hladina v obou nádobách nevyrovná. Tento stav odpovídá prázdné baterii. Aby mohla voda opět proudit, musí být přečerpána. V případě baterie se o "přečerpání" stará buď nabíječka, nebo generátor energie, tzv. "Alternátor" vozidla. Ta generuje napětí otáčivým pohybem elektrické cívky v magnetickém poli.
Další důležitou veličinou v elektrickém obvodu je intenzita proudu. Měří se v ampérech (A) a má symbol vzorce I. Síla proudu udává, kolik elektronů proteče průřezem vodiče/rezistoru (napájecího kabelu) za určitý čas. V našem srovnání s vodou odpovídá proud vody množství vody, které proteče vodovodním potrubím za určitý čas v závislosti na průměru a spádu potrubí.
Ohmův zákon popisuje vztah mezi dosud vysvětlenými fyzikálními veličinami proud, napětí a odpor:
- R = U / I (odpor = napětí / proud)
- I = U / R (proud = napětí / odpor)
- U = R x I (napětí = odpor x proud)
Máme-li dvě veličiny, lze z nich vypočítat třetí. Čtvrtou důležitou veličinou pro popis obvodu a účinnosti elektrického spotřebiče je výkon. Udává se ve wattech (W) a má symbol P. Závisí také na napětí a proudu a lze ji vypočítat podle následujícího vzorce:
- P = U x I (výkon = napětí x proud)
- I = P / U (proud = výkon / napětí)
- U = P / I (napětí = výkon / proud)
Proud v obvodu teče pouze tehdy, když je obvod uzavřen. Jak již bylo řečeno, elektrický obvod se v podstatě skládá ze zdroje napětí, vedení a jednoho nebo více spotřebičů. U motocyklů se obvykle setkáváme s jednovodičovým systémem, kdy vodič spojuje kladný pól baterie s příslušným spotřebičem (např. žárovkou) prostřednictvím spínače (např. zámku zapalování). Zpětné vedení je vedeno přes sběrné vedení a kovový rám motocyklu, tzv. zem, která je připojena k zápornému pólu baterie přes zemnící přípojku. Pokud je zámek zapalování nastaven do polohy "vypnuto", je baterie odpojena od obvodů vozidla a nelze ovládat žádný spotřebič.
Elektrické obvody na motocyklu
Elektrický systém motocyklu je rozdělen do několika obvodů. Motocykl nelze zaregistrovat pro silniční provoz bez následujících obvodů:
- Nabíjecí obvod napájí baterii přes generátor (alternátor) a regulátor / usměrňovač napětí.
- Zapalovací obvod napájí zapalovací jednotku, zapalovací cívky a zapalovací svíčky.
- Světelný obvod napájí přední světlomet, přístroje a koncové světlo.
- Kromě toho existují menší samostatné obvody pro brzdová světla prostřednictvím spínačů brzdových světel předních a zadních brzd, blinkry, klakson a případně i kontrolky.
Moderní dvoukolky mají několik dalších elektrických obvodů, např. pro termostatem řízené vodní chlazení motoru s ventilátorem, počítačem podporovanou elektroniku vstřikování s různými čidly nebo brzdový asistent (ABS).
Aby se snížila náročnost zapojení elektroniky ve vozidle řízené počítačem a zároveň se usnadnilo připojení dalších komponent, používá se stále častěji tzv. technologie sběrnice CAN, pomocí níž jsou elektronické komponenty připojeny ke společným datovým linkám prostřednictvím krátkých odbočných vedení.
Zkušební zařízení
Závady na elektroinstalaci dvoukolových vozidel jsou obvykle způsobeny vadnými, skřípnutými kabely s poškozenou izolací nebo špatnými, případně i mokrými zástrčkovými spoji. Ty občas vedou ke zkratům nebo bludným proudům. Bludný proud ("menší bratr" zkratu) vzniká, když vlhkost nebo koroze vytvoří nežádoucí spojení někde v obvodu, např. na rozepnutém kontaktu, jako je (vypnutá) pojistka zapalování. I když je velmi slabý, dlouhodobě vybíjí baterii, když je vozidlo zaparkované. V případě zkratu je to mnohem rychlejší. Proto na sebe upozorní vyhořelými pojistkami. Příčinu těchto poruch nejlépe zjistíš pomocí testeru obvodů. Detekuje a měří stejnosměrné proudy. Pomocí adaptérů pro miniaturní a standardní ploché pojistky lze detekovat bludné proudy v obvodu při vypnutém zapalování. Za tímto účelem vytáhni pojistku z pojistkové skříňky a vlož ji do příslušného adaptéru. Vlož adaptér na místo pojistky, zapni přístroj a odečti hodnotu.
Pro hledání zdrojů chyb a měření elektrických komponentů je užitečný multimetr, kterým lze měřit napětí baterie, odpor kabelu nebo součástky, průtok proudu a mnoho dalšího. U společnosti Louis obdržíš návod k obsluze specifický pro motocykly s příklady použití multimetru. To výrazně usnadňuje řešení problémů.
Pokud jde pouze o zjištění, zda je součástka napájena nebo zda je přerušeno přívodní vedení, pomůže jednoduchá testovací lampa. Neměla by chybět v žádné sadě nářadí. Připoj kabel multifunkční zkoušečky LED k uzemnění (např. k holému šroubu motoru) nebo k zápornému kabelu z kabelového svazku vozidla (např. k zápornému pólu baterie) a přilož zkušební hrot ke kladnému vstupu zkoušené součásti (např. ke vstupnímu kabelu ze zámku zapalování). Pokud kontrolka zůstává tmavá, není součástka napájena přes testovaný kontakt a je třeba zkontrolovat, zda není přerušeno přívodní vedení. Pokud se kontrolka rozsvítí, je napájení v pořádku a uvnitř komponenty může být něco v nepořádku.
Jiné poruchy jsou například důsledkem zkorodovaných kabelů, jejichž vnitřní odpor je tak vysoký, že již nevedou dobře a zahřívají se. Starší zámky a spínače zapalování také často již nevedou dostatečně proud, a proto dochází k poruchám. Závady v alternátoru nebo dokonce jen v jeho kabelovém připojení mohou ochromit napájení baterie. Vadné regulátory napětí mohou vést k přebíjení baterie. Opotřebované uhlíkové kartáčky mohou vyřadit startér z provozu. Více se o tom dočteš v našich servisních tipech ke kontrole elektrických a elektronických zařízení.
Louis technické centrum
Jestliže máš technický dotaz týkající se tvojí motorky, neváhej kontaktovat naše technické centrum. Tam máme nekonečné množství zkušeností, provedené referenční práce a adres.
Nezapomeň!
U tipů pro mechaniky se jedná o obecné postupy, které se nemusí vztahovat na všechna vozidla nebo všechny jednotlivé součásti. Příslušné podmínky u tebe na místě se mohou podle okolností výrazně lišit, takže nemůžeme zaručit přesnost informací uvedených v tipech pro mechaniky.
Děkujeme za pochopení.
Velká příručka Louis pro mechaniky
Tištěná verze v internetovém obchodu
Velká příručka Louis pro mechaniky je k dispozici také v tištěné podobě: v barevném provedení a v praktickém formátu A4 za pořizovací cenu.