Что такое масса в электрике автомобиля простыми словами
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.
Лада 2106 new life Бортжурнал Провод массы с АКБ-кузов
Масса между двигателем и кузовом
Линия «31», в народе получившая название «масса», «минус» или «отрицательная цепь» имеет очень важное значения для автомобиля. И не только для электрооборудования, но и для многих других систем, в том числе и для двигателя или АКПП
Практически все автомобили имеют однопроводную систему бортовой сети и роль «минуса» в этой цепи выполняют металлические части кузова. Это во много раз уменьшает количество проводов и уменьшает себестоимость автомобиля.
Получается, что все участники этой цепи имеют свое подключение к кузову — панель приборов, фары, ЭБУ, двигатель и т.д.
Не смотря на визуальную целостность этих подключений, со временем в следствие окисления и коррозии, контакт медленно и незаметно ухудшается, что приводит к просадкам напряжения во время включения мощных потребителей или нарушению работы системы.
Я бы разделил подключения массы на основные и локальные. Допустим, подключения масс головного света является локальным и при нарушении этого подключения пострадает только головной свет. А вот при нарушении контакта массы от АКБ к кузову пострадает вся бортовая сеть, и из-за чего могут возникнуть проблемы в работе двигателя и прочих важных узлов и агрегатов.
Вот так на графиках диагностики выглядит напряжение бортовой сети с проблемными массами
А вот график после профилактики массы АКБ — двигатель — кузов
Поэтому надежная масса двигатель — кузов очень важна для исправной и беспроблемной работы всего автомобиля.
В общем, цепь массы необходимо поддерживать в идеальном состоянии. Это как аксиома.
Дальше рассмотрим где находится масса двигатель — кузов и как её проверить.
Как проверить массу на автомобиле
На самом деле только небольшая группа автомобилистов уделяет этому вопросу достаточно внимания. Остальные же начинают об этом задумываться, когда при включении вентилятора охлаждения или фар головного света начинают проседать обороты двигателя или при включении обогрева заднего стекла двигатель начинает труситься, передавая вибрацию по всему кузову.
Но даже на этом этапе многие ограничиваются банальным осмотром и подтягиванием гаек подключения масс на двигателе и кузове. Всё прикручено — значит всё в порядке.
Затем начинаются дергания автомобиля без всяких видимых причин, зависания оборотов холостого хода, пропуски воспламенения, глюки охранной системы и так дальше по накатанной, вплоть до отказа стартера в самый неподходящий момент. Но даже здесь многие не пойдут проверять массы, а побегут в магазин за новым стартером. Ведь провод на стартер целый и напряжение имеется, а он, редиска, не крутит.
Замена стартера, естественно, не помогает. В итоге следом в утилизацию идёт вполне ещё живой аккумулятор и ситуация, вроде, улучшилась, но через пару дней снова отказ стартера и начинаешь уже верить в домовых и в потусторонние силы, которым больше делать нечего, как наводить порчу на чужой автомобиль.
Но, благо разум побеждает и вспоминается совет хорошего человека — проверить массы.
Опять же, что тут сложного. Необходимо проверить сопротивление от двигателя до кузова.
Плохая масса неиссякаемый источник глюков
Внимание! Данная методика применима только на семейство 2110 и 2113-2115 ‘нового’ образца, в которых управление вентилятором идет по массовому проводу. В семействе 2108-2115 ‘старого’ типа управление вентилятором может осуществляться коммутацией +12V
Больной: А/м ВАЗ 21114, 2005 г. выпуска, пробег 7500 км., 8V, 1,6L.
Жалоба: На прогретом двигателе положение ДПДЗ 1-2%% на ХХ. Ощутимый (100-200 оборотов) дрейф оборотов ХХ при включении электро вентилятора радиатора. От экземпляра датчика не зависящий (Отечественный или GM). При проверке выявлено изменение напряжение на выходе ДПДЗ от 0,41 до 0,57В при включении электро вентилятора радиатора. Далее в тексте в вилке измеренных напряжений, значение слева от дефиса при выключенном, а справа при включенном электровентиляторе радиатора. Измерения проводились при помощи цифрового тестера производства фирмы Mastech
Диагноз: недостаточно надежный контакт массы ЭСУД с массой автомобиля, известный как “плохая масса”.
Лечение: Дополнительным толстым проводом в двойной изоляции, сечением 3х2,5 кв.мм. проложена дополнительная масса от минусовой клеммы АКБ до металлического каркаса центральной консоли панели приборов. Клеммы на обоих концах дополнительного провода обжаты и пропаяны. На каркасе провод закреплен на шпильку крепления проводов массы ЭСУД, вместе с его штатными проводами массы. Так же пропаяны клеммы на штатном проводе масса, установленном между минусом АКБ и кузовом автомобиля.
Провод прикручен на предназначенное место. Результат: Напряжение на выходе ДПДЗ стало меняться в пределах 0,39-0,46В. Далее провод массы, идущий на реле включения электровентилятора радиатора, откушен от жгута ЭСУД и подсоединен к металлическому каркасу отдельным проводом. Наращивание провода выполнено методом обжатия в переходной луженой медной трубке. Результат: 0,37-0,39В. Сопутствующие измерения: Напряжение на зеленом, массовом проводе ДПДЗ до перекоммутации 0,056-0,215В. После перекоммутации 0,03-0,03В! Т.е. практически не меняется! Кроме того, налицо тенденция снижения напряжения на выходе ДПДЗ при закрытой дроссельной заслонке по мере улучшения контакта контроллера ЭСУД с массой автомобиля. Вывод: Все заверения ОАО АВТОВАЗ об улучшении качества электрических соединений в выпускаемых а/м гроша ломанного не стоят. Добиться штатной работы двигателя под управлением ЭСУД И 7.9.7 и Январь 7.2 можно в большинстве случаев только произведя дополнительные и не акцептуемые изготовителем как гарантийные, работы по изменению электрической схемы автомобиля. PS. Такое толстое сечение провода взято, поскольку провода с другим сечением под руками не оказалось, и разделывать его на отдельные провода было просто лень. На самом деле хватило бы возможно и 2,5 квадратов.
Масса, и с чем ее едят.
Всем привет. Как обычно сначала начнем издалека. Эта запись не претендует на руководство к действию, на какой то мануал или еще что то подобное. Возможно где то что то есть уже подобное и не одно, однако мне не встречалось, и данная запись основана на наблюдениях, пробах и ошибках из личного и чужого опыта.
Речь о массе. Ну вот как раз о тех случаях когда говорят — «проверь массу» или, «дак у тебя масса не там подключена», «почисти клемму массы» и тд. Все эти разговоры имеют под собой вполне полноценное основание. В записи будет описана не вся суть вопроса, но ее большая часть — об активных потерях и помехах на соединениях. (не будет о выбросах с индуктивных нагрузок, о «плюсовой» стороне вопроса и тд. Что тоже существенно, но в общем виде описанном ниже вполне согласуется).
Виной всему закон Ома, ну то есть не виной, а основной причиной описывающей все это дело будет закон Ома. Кто не помнит или не знает, — он гласит (опять же в одной из формулировок), что падение напряжения на участке цепи сопротивление которого R, и при токе I протекающем через это сопротивление ®, равно произведению тока I на сопротивление R. То есть U=IxR. Например, на сопротивлении 1 Ом при токе 12 Ампер, протекающем через это сопротивление, падение напряжения (его даже можно будет замерить вольтметром, если подключить один щуп вольтметра к одному контакту резистора и второй щуп к другому контакту резистора), падения напряжения будет 1×12= 12 Вольт. Все просто. R это может быть какой-то участок где протекает ток, какая-то нагрузка, например лампочка подключенная одним контактом к «+», а вторым к «-» это тоже R. И если в разрыв поставить амперметр, то измерив ток, и зная что АКБ к которому подключена лампочка это 12 вольт. То можно найти сопротивление лампочки)
Далее, следующая часть. Кто сталкивался с автоэлектрикой, знает и видел что у каждого потребителя в бортовой сети автомобиля своя масса, у ламп в фарах, у вентилятора, у стартера и тд. Что то подключено напрямую к аккумулятору, что то на кузов и тд и тд. Каждое из этих соединений (так как мы в реальном мире) имеет свое соединение, каждый провод имеет свое сопротивление (по этой же причине провода на стартер очень толстые, так как у них низкое сопротивление, чтобы при протекании огромных стартерных токов не тратить драгоценные вольты и энергию на нагрев и потери в проводах), сам кузов тоже имеет сопротивление, и все эти сопротивления, по пути следования всех токов сходятся в точке источника электричества в автомобиле — генераторе и(или) аккумуляторе.
Сложнее дело обстоит с слаботочными цепями, с цепями датчиков, сенсоров, поплавков, реостатов и тд. Например, датчик положения дроссельной заслонки. В общем случае имеет три вывода + питания, минус питания (или масса) и сигнальный выход, на котором меняются показания в зависимости от положения дросселя. Чаще всего все три эти провода идут в блок управления двигателем. Электроника внутри ЭБУ двигателя отслеживает сигнал между минусом и плюсом, которые сам ему и выдает, так сказать ворота, между которыми может быть сигнал. Примерно та же картина на датчиках температуры, воздушного потока (ДМРВ), вращения коленвала, и чаще всего массы этих датчиков отделены в отдельную группу. Наверняка все видели кучу масс на большинстве блоков управления двигателем. У некоторых производителей этих масс даже по 6-8 штук! Зачем? Тем более что тестером все это прозванивается как КЗ?
Вот тут и выходит на сцену важная часть. Некая эквивалентная схема электрики в бортовой сети. В этой схеме есть — лампа передней фары (Front light), Мотор вентилятора (FAN), Стартер (Starter), Генератор (Alternator), датчик температуры (THW), датчик положения дросселя (TPS), Блок Управления двигателем (ECU), форсунки (inj).
И сопротивления. Наверное можно их назвать паразитные, хотя наверное корректнее — реальные сопротивления, сопротивления реальности), короче это — сопротивления проводов (Wire) это может показаться ерундой, но кто ездит с сабвуфером на 1 кВт знает толк в толщине, ну или кто возит прикуривательные зимние провода тоже. Затем сопротивления соединений — скруток, клеммников, сережек, мамок, точек крепления к массе — все тут. И сопротивление кузова (Chasis) — ток бежит через кузов к источнику, от плюса к минусу, через нагрузку, бежит далеко если он в багажнике а источник под капотом или близко если капот рядом. Также есть сопротивления возле генератора, а возле ЭБУ двигателя их три в данном случае (а бывает и больше), под каждый сегмент потребителей — датчики, силовая часть ЭБу, форсунки и тд. Красными стрелками указаны падения напряжений на реальных сопротивлениях.
Вот такая длинная прелюдия. А теперь действие.
Ставим в багажник усилитель на 1, нет лучше на 2 кВт и сабвуфер. 2 килоВатта при 12 вольтах это 170 Ампер, естественно это в пике. Это много. И вот тут закон Ома. Если сопротивление проводов от усилителя до сабвуфера будет, например 0,1 Ом, что даже почти не в состоянии замерить обычный тестер, мы получим 0,1*170= 17 вольт. То есть в пике усилитель просто ляжет спать. И не спасет ни конденсатор ни провода из китайской меди с позолоченными наконечниками. Нужно увеличивать сечение проводов, кидать и плюс и минус медью, зачищать соединения, ставить дополнительный АКБ ближе к усилителю, уменьшать сопротивление потерь, и как следствие — уменьшать падение напряжение(бесполезное) на соединениях. Причем зачастую потери эти тестером не увидеть. В пике нагрузки, а это доли секунды, напряжение просаживается и тут же возвращается обратно, на глаз не заметно, на звук заметно — искажения звука гарантированны.
Но это только начало. Второй акт второго акта). Слаботочный. Скажем есть задача — подключиться к датчику TPS, и при напряжении на нем выше 1,25 вольт, включать пищалку и лампочку — «не жми на педаль бензинама очень нехватает». Ок. Один провод подключаем к TPS а второй куда? «- На массу. Что за глупый вопрос!» И подключаем прямо на кузов (точка Е на схеме), старательно при этом зачистив будущее место от краски, поставив «серьгу» (крепеж для провода с ушком) и пропаяв все эти дела. Неправильно (ровно также как и подключать к массе ДВС (точка С), на генератор, на АКБ (точка В), на массу фары (точка А), и даже на массу передней правой двери). Почему так, — смотрим схему.
Рассмотрим случай подключения массы с минуса АКБ. Точка В. Тоже неверный вариант. Правда на схеме еще нет внутреннего сопротивления АКБ и генератора, они тоже вносят свои 5 копеек когда есть нешуточные токи. Вообщем если взять массу с минуса АКБ, ну или корректнее сказать в точке соединения минусов АКБ и генератора, так как до запуска основной источник тока это АКБ, после запуска — генератор. Итого в точке В, получаем схождение всех токов от всех нагрузок и соответственно сборище всевозможных импульсных помех. Что примерно равносильно всем вышеописанным случаям.
Масса которая на датчике положения дросселя(точка D) или группа масс слаботочных сигнальных датчиков, ( и это единственно верное место подключения), лишь относительно этой точки массы и сигнального провода мы увидим реальное положение вещей. Реальное напряжение на датчике.
Итого. Единственно верное место подключения массы для наблюдения слаботочных датчиков — это масса именно этих датчиков.
Очень надеюсь что эта информация будет полезной. И поможет многим сделать свою работу быстрее и с первого раза. И еще раз повторюсь — эта запись не претендует на руководство к действию, на какой то мануал или еще что то подобное. Возможно где то что то есть уже подобное и не одно, однако мне не встречалось, и данная запись основана на наблюдениях, пробах и ошибках из личного и чужого опыта.
Обесточить борт: зачем нужен выключатель массы и можно ли его поставить на современное авто
Дисклеймер. Автор отнюдь не является ретроградом и не пытается «приделать клавиатуру печатной машинки к планшету». Однако решения прежних десятилетий, оказывается, в определённых условиях вполне имеют право на жизнь.
Электрооборудование современных автомобилей насыщено различными «умными» блоками, на которые возложены десятки функций комфорта и безопасности. Однако кое в чем электрика нынешних машин недалеко ушла от автомобилей полувековой давности – к примеру, напряжение в бортсети по-прежнему составляет 12 Вольт, «хранительницей жизни» во многих случаях остаётся свинцово-кислотная батарея (не так давно мы объясняли, почему их не меняют ли литий-ионные), «минус» располагается на корпусе, а проблема утечек тока со значительным увеличением количества потребителей стала еще более актуальной. И сегодня мы будем выяснять, что такое выключатель «массы», нужен ли он вообще в современном автомобиле и в каких случаях его использование допустимо и даже желательно.
Немного истории
Еще в середине прошлого века своеобразным стандартом автомобильного электрооборудования стала однопроводная схема, при которой вторую часть цепи составлял кузов и соединенные с ним агрегаты (например, двигатель). При этом с кузовом напрямую соединялась минусовая клемма АКБ – без учета автомобилей вроде ГАЗ М-21 первых выпусков, где на корпусе был «плюс», а не «минус».
Электрооборудование тех лет было не очень совершенным: напряжение в бортсети откровенно «гуляло», что приводило к пере- или недозаряду аккумулятора, а нарушение целостности изоляции вызывало заметные утечки тока. И чем старше был автомобиль и в более сложных условиях эксплуатировался, тем более явно выраженными становились эти процессы. Именно по этой причине многие шофёры предпочитали при любой мало-мальски длительной стоянке «отключать массу».
Не мудрствуя лукаво, делали они это простым способом – отсоединением клеммы. Ведь быстрый разряд АКБ был не самой большой проблемой – из-за поврежденной изоляции проводка могла просто «коротнуть» – а там и до возгорания недалеко. Такие случаи в шестидесятые годы были не редкостью, поэтому «под напряжением» машину надолго старались не оставлять. Вдобавок и сами батареи были не слишком «продвинутыми», поэтому не редкостью было и такое явление, как саморазряд аккумулятора – особенно если он уже прослужил 2-3 года. Усугублять ситуацию дополнительным разрядом означало гарантированно вывести АКБ из строя уже через пару лет.
Уже в то время в профильных изданиях вроде «досаафовского» журнала «За Рулём» можно было встретить описание такого устройства, как выключатель (или размыкатель, как тогда говорили) массы – к примеру, ВК-318, который в середине шестидесятых выпускал Старооскольский завод АТА.
Уже в 1967 году в «За Рулем» достаточно обстоятельно разобрались с темой, хоть и с оговорками, но не потерявшей актуальности и в наше время!
Он выполнял сразу несколько функций, ведь кроме сохранности батареи и «противопожарности», обесточивание бортсети позволяло относить выключатель к противоугонным устройствам. Конечно, опытный злоумышленник мог легко найти выключатель в капоте или вычислить по проводам его скрытую установку, но на всё требовалось время.
Впоследствии советская промышленность освоила производство нескольких разновидностей механических выключателей. Так, в восьмидесятые годы Киевский завод «Геофизприбор» выпускал выключатель ВМ-4 стоимостью 4 руб. 50 коп., в котором коммутация осуществлялась с помощью пластикового ключа флажкового типа. Такие выключатели выпускались десятками тысяч штук в год, и их можно было встретить под капотом многих Жигулей и Москвичей – устанавливали их, разумеется, сами владельцы, купив изделие в автомагазине.
Существовали и более продвинутые варианты электромагнитных выключателей с дистанционным управлением, где тумблер располагался в салоне и мог устанавливаться в любое удобное (и незаметное) место.
Подобные выключатели являются штатным оборудованием многих российских автобусов и грузовиков
Однако выключатель с реле потреблял ток, поэтому надолго оставлять машину на стоянке с включенной «массой» было нежелательно, в то время как простой механический выключатель с точки зрения энергопотребления был абсолютно пассивным.
К слову, на военной технике (в том числе и на легковых автомобилях вроде ГАЗ-69 и УАЗах) выключатель массы ВК-318Б был стандартным оборудованием, которое по требованию заказчика устанавливали еще на заводе.
Как это работает
Принцип действия любого выключателя прост и очевиден независимо от того, каким способом реализована коммутация. Он устанавливается в разрыв между минусовой клеммой аккумулятора и «массой» (или массами – например, кузова, силового агрегата и потребителей, подключенных к АКБ напрямую).
Коммутация на минусовой клемме Лады Самары: масса кузова (2), основной (силовой) минус (1) и прямой минусовый провод нештатной аудосистемы (3)
При нажатии на кнопку (включении тумблера, повороте флажкового ключа и т. д.) образуется обычная электрическая цепь – то есть, сам выключатель в этот момент бездействует и ток проходит напрямую. При выключении происходит размыкание контактов или разрыв цепи – соответственно, обесточивается и вся бортовая сеть автомобиля.
Почему же обесточивают именно «массу», то есть минусовую клемму? По соображениям безопасности – ведь в отличие от «плюса» она не находится под потенциалом. Иными словами, замыкание «массы на массу» ни к чему не приведёт, а вот «подвешенный» в воздухе плюс опасен тем, что при контакте с «минусом» произойдет короткое замыкание или даже пожар.
Невзирая на простоту конструкции и непритязательность внешнего вида, советские выключатели были достаточно надёжными. Пример из жизни: уже упомянутый выключатель ВМ-4 был установлен на Жигули тринадцатой модели в 1984 году, после чего успешно эксплуатировался вместе с машиной до 1995-го, когда был снят и переставлен на другой автомобиль (ВАЗ-2108), где и прослужил до 2007 года, а затем был продан вместе с «восьмеркой».
В наше время в продаже можно встретить «два в одном» – то есть выключатель массы, который при этом одновременно является и минусовой клеммой!
Клемма-выключатель (второе фото) устанавливается на место штатной, не требуя никаких вмешательств в проводку
При всей необычности концепции работает он по тому же принципу, что и любой механический выключатель, только для размыкания цепи нужно не нажимать кнопку или тумблер, а вращать против часовой стрелки специальный барашек, расположенный прямо на клемме. При этом резьбовая часть «барашка» разжимает две пластины, из-за чего контакт пропадает и цепь обесточивается.
Нужен или нет?
Не будем забывать, что мы живём в ХХI веке. Прошло уже два десятилетия, как из-под капота всех новых автомобилей, включая отечественные, исчез такой рудимент, как карбюратор в системе питания, который как раз и позволял безболезненное отключение массы. Ведь после того как вопросами искро- и смесеобразования стал заведовать электронный блок с микропроцессором, отключение АКБ хоть и осталось допустимым в «аварийных» случаях (например, для замены батареи), но стало крайне нежелательным. Ведь блоки с микросхемами и очень малыми рабочими токами очень чувствительны к броскам и перепадам напряжения, поэтому каждое такое «нештатное» отключение теоретически чревато выходом ЭБУ из строя. Вдобавок «обнуление» питания приводит к тому, что из перезаписываемой памяти блока стирается «адаптированная программа», а для записи новой требуется некоторое время. Поэтому в первые километры ЭБУ будет работать по «усредненной» программе, записанной в постоянную память. Именно поэтому подавляющее большинство производителей не рекомендует отключать питание батареи «просто так». Да и многие охранные сигнализации этого не любят, воспринимая падение напряжение как попытку взлома или угона автомобиля.
Для борьбы с утечками тока автопроизводители давно придумали своё решение – специальные электронные блоки (ВСМ), благодаря которым через некоторое время после отсутствия активности в бортсети штатная электроника просто «засыпает», а потребление энергии на борту становится минимальным. Чтобы машина «проснулась», нужно как минимум открыть дверь, а во многих случаях потребуется и ключ зажигания, без которого «музыка» и другие функции после длительной стоянки не заработают.
Однако мы как-то разбирались, что утечки тока на борту – не такое уж экзотичное явление, которое грозит как минимум разрядом аккумулятора в неподходящий момент. Ну а несколько глубоких «посадок» АКБ могут привести к заметному падению её фактической ёмкости, что чревато снижением срока службы аккумулятора в 2-3 раза. Особенно боятся этого кальциевые батареи (Са-Са), которые чувствительны к отклонениям напряжения в бортсети, а его падение на клеммах АКБ до 7-8В практически гарантированно приводит к клинической смерти аккумулятора.
На автомобилях с насыщенной сервисной электроникой постоянное потребление может достигать 70-100 мА, поэтому многие производители даже ставят специальный дополнительный аккумулятор малой ёмкости, а основную батарею используют в качестве стартерной. Но и на относительно простых машинах с минимум «наворотов» потребители могут «съедать» до 50 мА (обычно – 30-40 мА).
Такая цифра на дисплее мультиметра должна не пугать, а радовать!
И это не только (и не столько) ЭБУ, а дополнительные нештатные устройства – например, магнитола, сигнализация, навигатор, антирадар и т.д. Не секрет, что многие установщики пренебрегают рекомендациями производителей головных устройств и подключают оба их плюса напрямую, чтобы магнитола работала и без ключа зажигания. Однако потребление энергии при такой коммутации увеличивается на порядок, ведь производитель не зря предусмотрел дополнительный «плюс» для режима standby, при котором магнитола сохраняет в памяти настройки часов, тембров, эквалайзера и т. д., но при этом потребляет минимум энергии.
Есть и более прозаичная причина, по которой в бортсети может появиться «лев», пожирающий АКБ. Например, из-за сгнившей проводки или неисправности блока он «не уходит в спячку», а бодрствование электроники обойдется владельцу дорого во всех смыслах. Происходить это может, к примеру, из-за окислившихся дверных ручек бесключевого доступа, залитого водой одного из многочисленных блоков в салоне из-за нечищеных стоков и по многим другим причинам, приводящим к некорректной работе электроники. Это особенно характерно для «навороченных», но старых автомобилей вроде Mercedes S-класса (W220) или «авоськи» (Audi A8) того же периода. «Любят» своих владельцев и Туареги первых лет выпуска, да и многие другие совершеннолетние машины с развитой бортовой сетью. Теоретически опытный электрик может устранить такую неисправность, но замена блока или реставрация проводки нередко может вылиться в сумму, сравнимую со стоимостью самого автомобиля!
Для выхода из сложившейся ситуации многие «счастливые» обладатели подобного «некропремиума» поступают точно так же, как их отцы и деды со своими москвичами и «двадцать первыми» Волгами – снимают клемму АКБ.
Однако даже если откинуть негативные факторы, связанные с обнулением памяти в ЭБУ и остальных блоках, подобное отключение приводит к неизбежному расшатыванию клемм автомобиля и выводов батареи. А ведь на многих современных машинах клеммы выполнены не из латуни или свинца, а просто отштампованы из довольно тонкого металла.
Такую клемму нельзя постоянно снимать и ставить
После десятка-другого таких манипуляций клеммы деформируются и принимают довольно жалкий вид. Хуже другое: деформированная клемма не обеспечивает надёжного контакта, а значит, в этом месте возникает переходное сопротивление. По этой причине в случае, если возникает регулярная необходимость в обесточивании бортсети, нужно приобрести и установить выключатель массы. Кстати, необходимость в нём может возникнуть не только из-за технической неисправности или нештатных потребителей – к примеру, машина выходного дня эксплуатируется крайне нерегулярно или только в определённый сезон. Или просто батарея старая и её фактическая ёмкость куда меньше номинальной. Во всех этих случаях выключение массы позволит убрать такой фактор, как разряд батареи бортовыми потребителями. А вот внутреннего саморазряда батареи не стоит бояться – если она чистая, исправная и заряженная, то может храниться без внимания со стороны владельца до 6 месяцев.
Рекомендации по установке
Как говорит мэр Киева Виталий Кличко, перед тем, как установить выключатель массы, его нужно купить. Существует несколько вариантов – от «трушных» советских изделий, встречающихся в интернет-магазинах и онлайн торговых площадках как в виде «бэу», так и в состоянии «как вчера из магазина», до более современных конструкций, включая упоминавшиеся выше электромагнитные выключатели или клемму-размыкатель.
Нужно помнить, что любое вмешательство в бортовую сеть само по себе плохо, а здесь речь идёт о силовой цепи, где постоянно проходят большие токи – десятки, а то и сотни ампер. Отсюда и очень высокие требования к монтажу проводки и качеству самого выключателя. Необходимо также учитывать, что далеко не в каждом автомобиле в непосредственной близости от АКБ найдётся достаточно места, чтобы разместить размыкатель – особенно, если речь идёт о советских изделиях вроде ВМ-4. А тянуть проводку куда-то на моторный щит означает оставить незащищенным определённый её участок, что не очень хорошо.
И в любом случае нештатная проводка связана с самодельной заделкой клеммных наконечников и обжимом проводов. Для этого нужны не только навыки, но и специальное оборудование (к примеру, гидравлические клещи), которое есть далеко не у каждого электрика. Словом, с электрооборудованием и проводами шутки плохи, а некачественная установка может привести не только к пропаданию контакта, но и к короткому замыканию и даже возгоранию проводки. В связи с этим «клемма-выключатель» выглядит особенно привлекательной, ведь она просто надевается вместо штатной на минусовый вывод батареи, а уже к её коническому выводу на торце подсоединяется заводская клемма автомобиля. Единственный вопрос – качество материалов.
В случае, если к выводам батареи подходит несколько минусов, придется разрывать их все. Однако между выключателем и АКБ должен быть всего один минусовой провод, который и будет разрываться при нажатии на кнопку. А все остальные минусы нужно коммутировать уже после выключателя, а не подсоединять их к аккумулятору напрямую.
Ну и перед тем, как устанавливать «массу» на относительно современный автомобиль с ЭБУ, нужно еще раз тщательно взвесить все «за» и «против», прикинув, стоит ли овчинка выделки. Может, проще ездить почаще или просто починить электрооборудование?
А вот на старых карбюраторных автомобилях, использующихся от случая к случаю не в качестве утилитарных транспортных средств, а, что называется, для души, выключатель массы уместен, допустим и даже желателен.