اصول صحیح سیم کشی ماشین مسابقه +عکس

با تلاش بی پایان برای اسب بخار بیشتر و اتومبیل های سریع تر، اتومبیل های مسابقه ای امروزی از وسایل الکترونیکی بیشتری نسبت به همیشه برخوردار هستند. برای ایجاد اسب بخار بیشتر، فشار سیلندر باید افزایش یابد. برای شلیک سیلندرها تحت این فشارهای بالاتر، سیستم های جرقه زنی مدرن قدرتمندتر از همیشه هستند. این جرقه قدرتمند، نیازمند درایورهای قدرتمند است.

جعبه های جرقه می توانند به راحتی 40 آمپر یا بیشتر را از سیستم های الکتریکی شما بکشند. این ترکیب با سایر سیستم‌های موجود در ماشین شما مانند شیر برقی که برای کنترل مبدل‌ها، نیتروژن، تقویت و غیره استفاده می‌شوند، تقاضای بسیار بالایی را برای سیستم الکتریکی خودروی شما ایجاد می‌کنند. این ما را مجبور کرده است که در نحوه سیم کشی خودروها تجدید نظر کنیم و اصول اولیه الکتریکی مانند قانون اهم را در نظر بگیریم.

برخی از بچه‌های سیم‌کشی یا مغازه‌ها می‌دانند دارند چه کار می‌کنند و کارهای منظمی انجام می‌دهند که از تکنیک‌های ذکر شده در اینجا پیروی می‌کند تا مطمئن شود که همه تجهیزات شما نصب صحیحی دارند. با این حال، بسیاری فکر می کنند که یک زمین یک زمین است و قدرت قدرت است، تا زمانی که روشن/خاموش شود، کار انجام شده است. اگر این مورد در مورد نصب کننده شما است، برای مشکلات آماده شوید. ما اغلب کارهای سیم کشی زیبایی را می بینیم که از این روش های اولیه مهندسی برق پیروی نمی کنند و مشتری را با مشکلاتی در مسیر مواجه می کند که هزاران دلار در پیمودن از دست رفته یا حتی قطعات و موتورهای آسیب دیده هدر می دهد!

نحوه توزیع نیرو بین سیستم های الکتریکی و وسایل الکترونیکی شما می تواند برای عملکرد صحیح دستگاه های الکترونیکی شما حیاتی باشد. اندازه سیم برای جلوگیری از افت ولتاژ یا “قهوه ای شدن” ولتاژ مهم است، اما نحوه اتصال ابزارهای مختلف و برق و مسیرهای اتصال نیز حیاتی است.

هنگامی که یک دستگاه الکترونیکی و یک دستگاه الکتریکی مانند موتور یا شیر برقی یک مسیر الکتریکی مشترک (برق، زمین یا هر دو) مشترک داشته باشند، ممکن است بروز کنند.

در حالی که یک موتور الکتریکی یا لامپ ممکن است 5 آمپر در هنگام کار بکشد، می تواند جریان بسیار بیشتری را هنگام راه اندازی بکشد. یک شیر برقی 5 آمپری ممکن است در هنگام درگیر شدن بارها آن را بکشد و باعث ایجاد یک جهش لحظه ای در اتوبوس های برق و زمینی که در آن وصل است شود. این افت ولتاژ یا “گذرا” ممکن است تنها چند هزارم، صدم یا دهم ثانیه طول بکشد و شما حتی متوجه آن نشوید. شیر برقی احتمالاً به خوبی و بدون هیچ مشکل شناخته شده ای کار می کند، اما برخی دیگر از لوازم الکترونیکی ممکن است افت ولتاژ و خرابی را دوست نداشته باشند، که باعث ریست یا قفل شود. این ممکن است یک رویداد بسیار کوتاه باشد، اما می‌تواند روز شما را در پیست خراب کند.

هنگامی که دستگاه هایی مانند موتورها یا شیر برقی را خاموش می کنید، ممکن است گذرا رخ دهد. انرژی ذخیره‌شده در میدان‌های مغناطیسی این دستگاه‌ها می‌تواند صدها ولت افزایش یابد، هنگامی که برق به طور ناگهانی قطع می‌شود، زیرا انرژی مغناطیسی فوراً توسط میدان مغناطیسی در حال فروپاشی به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود. این میخ‌ها زمانی اتفاق می‌افتند که موتور یا شیر برقی خاموش است نه روشن. این ولتاژهای بسیار سریع معمولاً به وسایل الکتریکی آسیب نمی‌رسانند، اما می‌توانند وسایل الکترونیکی را از بین ببرند یا کاری کنند که شما انتظار ندارید یا نمی‌خواهید. خراب شدن اطلاعات حافظه ها یا خراب شدن نرم افزار در حال اجرا در میکروکامپیوترها و حتی تخریب قطعات الکترونیک اغلب نتیجه مدارهای سیمی ضعیف است.

دستگاه های نصب شده در یک ماشین مسابقه را باید به دو دسته تقسیم کرد: دستگاه های قدرت و دستگاه های کنترل.

وسایل برقی چیزهایی هستند که از جریان زیادی برای عملیات بروت فورس مانند روشن کردن شیر برقی و ایجاد جرقه اشتعال استفاده می کنند. آنها به طور کلی دارای سیم های “چربی” بزرگ برای اتصالات برق خواهند بود.

دستگاه‌های کنترل چیزهایی هستند که تصمیم می‌گیرند و سیگنال‌های جریان کم را ارسال و دریافت می‌کنند، مانند داده‌های ثبت‌شده و محرک‌های زمان‌بندی احتراق. آنها عموما دارای سیم های گیج کوچکتر برای اتصالات برق خواهند بود.

برخی از دستگاه‌ها در هر دو دسته قرار می‌گیرند، مانند جعبه احتراق که هم جرقه تولید می‌کند و هم سیگنال جریان کم را دریافت می‌کند تا بداند چه زمانی جرقه‌های گفته شده را ایجاد کند. اغلب متوجه می‌شوید که این دستگاه‌ها دو مجموعه سیم برق و یا زمین دارند. یک مجموعه گیج بزرگ برای بخش برق و یک مجموعه گیج کوچک برای بخش کنترل وجود خواهد داشت.

افت ولتاژ

بسیاری از ما از اهم متر برای اندازه گیری مقاومت استفاده کرده ایم. ما یاد گرفتیم که یک مقاومت بسیار کم یک “مرگ کوتاه” است. با این حال، در محیط مسابقه امروز، ممکن است به ما کمک کند که در این ادراک تجدید نظر کنیم. وقتی جریان‌های بسیار بالا با الکترونیک بسیار دقیق و کنترل‌شده توسط ریزپردازنده مخلوط می‌شوند، چیزی به نام «کوتاه مرده» وجود ندارد. حتی یک دهم اهم می تواند مشکلات بزرگی را ایجاد کند، زمانی که آن را به عنوان کافی برای نگرانی نادیده گرفته شود. هنگامی که جریان مصرفی یک سیستم جرقه زنی پرقدرت با دسته ای از شیر برقی با جریان بالا ترکیب می شود، جریان کل می تواند از 30 آمپر یا بسیار بیشتر تجاوز کند. وقتی 30 آمپر را از کابلی با مقاومت یک دهم اهم عبور می دهید، افت ولتاژ بین انتهای آن کابل 3 ولت خواهد بود. تغییر 3 ولتی در ریل های ولتاژ مرجع حسگر می تواند نتایج غیر قابل پیش بینی زیادی داشته باشد.

متأسفانه، یک دهم اهم در بسیاری از موقعیت ها به همان اندازه خوب است. حتی اگر از کابلی به اندازه مچ دست خود استفاده کنید، پایانه های چین دار در هر انتهای آن باعث مقاومت کمی می شود. ما باید هدف خود را از اجتناب به مدیریت تغییر دهیم. با توجه به اینکه برخی از مقاومت ها اجتناب ناپذیر است، چگونه می توان تأثیر آن را بر عملکرد دستگاه های الکترونیکی به حداقل رساند؟

یک علم کوچک – قانون OHM

</div

گذرا

دومین شیطان در سیستم های الکترونیکی مسابقه ای ولتاژ گذرا است. در الکترونیک، کلمه “گذرا” برای توصیف یک وضعیت کوتاه مدت که توسط یک رویداد ایجاد می شود استفاده می شود. به عنوان مثال، هنگامی که برق را از یک شیر برقی پرانرژی حذف می کنید، یک پالس ولتاژ بالا با مدت زمان کوتاه (میکرو ثانیه) تولید می شود. این “جهش” ولتاژ، زمانی که کنترل نشود، می تواند میکروکنترلرهای سیستم را خراب کند.

بسیاری از رویدادهای گذرا در یک سیستم خودرو وجود دارد، اما نگران‌کننده‌ترین آن‌ها آن‌هایی هستند که ولتاژ بالا تولید می‌کنند. این شامل جرقه اشتعال نیز می شود. نوک های ولتاژ بالا مدیریت نشده می توانند مشکلاتی ایجاد کنند که عیب یابی آنها بسیار سخت است. اثرات غیرقابل پیش‌بینی هستند و بازتولید آن در آزمایش دشوار است. موارد گذرا به جای تشخیص، با اقدامات پیشگیرانه مدیریت می شوند.

گذراها توسط وسایل برقی مانند شیر برقی، رله ها و سیم پیچ ها تولید می شوند و برای دستگاه های کنترلی مضر هستند. گذرا را می توان با استفاده از دیودها در سراسر سیم پیچ ها و همچنین تکنیک های سیم کشی مناسب مدیریت کرد. هر شیر برقی یا رله در خودرو باید یک دیود سرکوب نصب شده باشد، برخی از رله ها یا کنترلرها ممکن است دیود ساخته شده باشند، برخی دیگر ممکن است دیود را نداشته باشند. صرفاً تغییر یک رله، ممکن است به قیمت آخر هفته‌های مسابقه ناموفق شما تمام شود. ما توصیه می کنیم، و هیچ ضرری ندارد، اضافه کردن یک دیود به عنوان بیمه، ناگفته نماند که ممکن است عملکرد یک دستگاه کویل محور را بهبود بخشد.

نمونه هایی از چند راه برای نصب احتمالاً دیود محافظ.

(دیود # 1N4002، 1N4004، 1N4006 یا مشابه)

دیود در محل اتصال نصب شده است

نمونه‌ای از یک شیر برقی کوچک کنترل هوا که هنگام خاموش شدن، یک ولتاژ گذرا 396 ولت تولید می‌کند.

دیدن این که چگونه این افزایش ولتاژ می تواند مشکلاتی ایجاد کند دشوار نیست. این سنبله ها بسته به مدار ممکن است در سمت مثبت یا منفی رخ دهند. فقط به این فکر کنید که وسایل الکترونیکی شما چه احساسی نسبت به یک اسپک 400 ولتی دارند که از آنها عبور می کند.

سیم کشی

قانون کلی هنگام سیم کشی برق و زمین این است که از اشتراک گذاری اتصالات بین دستگاه های برق و دستگاه های کنترل خودداری کنید. این امر به ویژه برای زمین ، اما اتصالات برق نیز باید تا حد امکان جدا باشند. می‌توان فرض کرد که دستگاه‌های برق مشکلاتی را ایجاد می‌کنند که دستگاه‌های کنترلی نمی‌توانند آن‌ها را تحمل کنند. اگر این دو دسته از دستگاه ها به گذرگاه های زمین / برق جداگانه متصل شوند، انتقال مشکلات از یکی به دیگری را محدود می کند. افزودن یک سیم زمین اضافی برای اتصال 2 اتوبوس، یک “زمین مشترک” مانند پیشنهاد “دوست” شما، در واقع وحشتناک است. این ممکن است به جای رفع آنها مشکلاتی ایجاد کند – ممکن است دلایل زیادی داشته باشید – به خصوص اگر آنها به مکان های اشتباه بروند.

برای این منظور، بهترین طرح ایجاد یک «اتوبوس تمیز» برای دستگاه‌های کنترل و «اتوبوس کثیف» برای دستگاه‌های برق است. هدف باس تمیز به حداقل رساندن افت ولتاژ است، بنابراین باید با کابل و پایانه های کم مقاومت ساخته شود. هدف اتوبوس کثیف مدیریت جریان های زیاد است، بنابراین باید با کابل ها و پایانه های کم مقاومت نیز ساخته شود. به عبارت دیگر، برای هر دو از مواد و روش های باکیفیت و با مقاومت کم استفاده کنید. کابل 2AWG که 100 آمپر را بدون گرم کردن کنترل می کند، هنگام حمل 3 آمپر برای دستگاه های کنترلی، مرجع زمین با کیفیتی را ارائه می دهد، یک AWG #10 نمی کند مسیر زمین کافی برای باتری فراهم اینجا مکانی برای صرفه جویی در وزن به قیمت عملکرد غیرقابل اعتماد وسایل الکترونیکی شما نیست.

زمین شاسی

وابستگی به زمین شاسی باید به حداقل برسد. شاسی ممکن است به ترمینال منفی باتری متصل شود و یک مسیر زمینی مشخص برای شاسی فراهم کند، نه اینکه تصادفاً از طریق موتور یا سایر قطعات به طور هدفمند به زمین متصل شود. باید از اتصال زمین به شاسی خودداری شود. در عوض، آنها را به اتوبوس مناسب زمین بزنید. زمین Clean Bus نباید به شاسی وصل شود، فقط باید به ترمینال منفی باتری متصل شود!

خلاصه

در یک دنیای عالی، اگر باتری به طور ایمن در یک مکان مرکزی نصب و محافظت شود، بهترین کار خواهد بود. همانطور که همه ما می دانیم، معمولاً از راه دور برای وزن، قوانین، ایمنی یا سایر عوامل مهم قرار می گیرد. برای روشن بودن، هر وسیله الکتریکی در خودرو باید مستقیماً به پایانه باتری متصل شود . با در دسترس بودن باتری، اتصال صحیح پایه ها آسان خواهد بود، با این حال، این واقع بینانه نیست، بنابراین باید مصالحه ای پیدا کرد.

بهترین سازش، جداسازی زمین ها در قالب «اتوبوس کثیف» و «اتوبوس تمیز» است. اتوبوس Clean می‌تواند برای سیم‌کشی ساده‌تر و تمیزی یک بلوک توزیع واقع در ناحیه مرکزی‌تری از خودرو امکان‌پذیر باشد. این بلوک توزیع باید با یک کابل بزرگ، مانند کابل گیج 1/0 عرضه شود. مجدداً، ممکن است مصالحه کنید و با یک گیج کوچکتر “فرار” کنید، اما کابل کوچکتر از حداقل 2 گیج نباید استفاده شود. اندازه سیم بزرگتر و چند اونس بیمه ارزانی در برابر مشکلات، تشدید و تعطیلات آخر هفته است. به علاوه، جوجه ها سیم های بزرگ حفر می کنند!

این بلوک Clean Bus Distribution را می توان به عنوان منبع ولتاژ برای سوئیچ ها و دستگاه های مختلف و همچنین منبع تغذیه برای دستگاه های کنترل جریان پایین مانند کنترل کننده های تقویت کننده، سنسورها، ثبت کننده های داده، کنترل کشش یا کنترل های احتراق استفاده کرد.

اتوبوس کثیف می تواند یک بلوک توزیع را در یک منطقه مرکزی تر از ماشین برای سهولت دسترسی ایجاد کند. این بلوک توزیع اتوبوس کثیف می تواند به عنوان منبع ولتاژ برای چیزهایی مانند شیر برقی، سیم پیچ یا سایر دستگاه های جذب جریان بالا استفاده شود. این بلوک توزیع باید با یک کابل بزرگ (گیج 2/0 یا بزرگتر) عرضه شود. اینجا سازش کن و رنج بکش!

سیم‌های برق اصلی دستگاه‌هایی مانند جعبه‌های EFI، جعبه‌های جرقه زنی یا کویل درایوها باید به پایانه‌های باتری یا در بدترین حالت به سوئیچ Master kill واقع در نزدیکی باتری وصل شوند! تقریباً هر سازنده ای این را مشخص می کند و به دلایلی که در زیر خواهید دید بسیار مهم است.

در اینجا چند روش مختلف برای سیم کشی یک مدار ساده با باتری، موتور یا شیر برقی و یک دستگاه الکترونیکی آورده شده است. برای ساده نگه داشتن کارها، فقط اجزای اصلی نشان داده شده اند. از نظر الکتریکی همه آنها یکسان هستند زیرا همه آنها به مثبت و منفی متصل هستند و روشن/خاموش خواهند شد. با این حال، به صورت الکترونیکی، مثالی با عنوان Bad و Worst احتمالاً باعث ایجاد مشکلات و تشدید زیادی می شود! چیزی که برچسب خوب دارد احتمالاً کار خواهد کرد، اما بهترین روشی است که باید انجام شود. اگر فرد سیم کش شما از روش های ساده نشان داده شده در بهترین مثال پیروی نمی کند – از شخص دیگری بخواهید این کار را انجام دهد.

راه اندازی یک جفت سیم گیج بزرگ از باتری تا بلوک های توزیع و اتصال همه چیز به آن بلوک ها بسیار بد است!!!

ممکن است خوب و آسان به نظر برسد، اما به درستی کار نخواهد کرد. همانطور که در بهترین مثال نشان داده شده است، روش مناسب این است که یک «اتوبوس تمیز» داشته باشید که فقط وسایل الکترونیکی به آن اتوبوس متصل باشد، و یک «اتوبوس کثیف» با جریان بالاتر و دستگاه‌های پر سر و صدای متصل به آن اتوبوس.

یادداشت های مهم-

• از سیم گیج مناسب استفاده کنید
• هر شیر برقی باید یک دیود محافظ نصب کرده باشد – حتی اگر هرگز در مورد آن نشنیده باشید!
• برای داشتن زمین مناسب به شاسی وابسته نباشید
• هر سر سیلندر را به زمین باتری (Dirty Bus) متصل کنید
• در صورت سازگاری هر سر سیلندر را به پست منفی سیم پیچ وصل کنید.
• از آنجایی که شاسی احتمالاً زمینی جزئی از موتور دریافت می کند – یک تسمه اتصال به زمین را از زمین اتوبوس کثیف به شاسی بکشید تا مطمئن شوید که به درستی زمین شده است.
• از اتصالات لب به لب دوری کنید – فقط از آنها استفاده نکنید.
• دوست خود را نادیده بگیرید که می گوید “من هرگز این کار را نکردم و مال من خوب کار می کند”
• هنگام اتصال یا جدا کردن شارژر باتری، کلید اصلی باید خاموش باشد. هنگام اتصال و جدا کردن شارژر باتری، آن را روشن نگذارید و تمام وسایل الکترونیکی متصل و روشن شوند. علاوه بر این، روشن کردن وسایل الکترونیکی با ولتاژ 12 تا 16 ولت با شارژر باتری که با ولتاژ بسیار بالاتر در حال زمزمه کردن است، برای وسایل الکترونیکی خوب نیست.

سیم های برق اصلی این دستگاه ها باید به پایانه های باتری متصل شوند.

• جعبه های جرقه زنی (سیم های برق اصلی – نه سیم جرقه زنی روشن/خاموش)
• درایورهای انژکتور (سیم های برق اصلی – نه سیم جرقه زنی روشن/خاموش)
• EFI (سیم های برق اصلی – نه سیم جرقه زنی روشن/خاموش)

در اینجا لیستی از دستگاه‌هایی که معمولاً در اتومبیل‌های مسابقه‌ای یافت می‌شوند، وجود دارد که می‌توانند برای الکترونیکی که به همان مدار متصل شده‌اند، مشکل ایجاد کنند. سیم های برق اصلی این دستگاه ها باید به اتوبوس کثیف متصل شود.

• موتورهای استارت / شیر برقی استارت
• شیر برقی
• رله ها
• پمپ ها
• دمنده های برقی
• پنکه های الکتریکی
• لامپ های جلو

این دستگاه ها باید به Clean Bus متصل شوند.

• کنترل کشش
• جرقه زنی روشن/خاموش
• روشن/خاموش EFI
• بوست کنترلرها
• کنترل کننده شیفت
• تایمرها
• دیتا ثبت کننده ها
• خط تیره
• حسگرها / ابزار