Содержание статьи
Что собой представляет электропроводка в современных автомобилях?
Без использования традиционных электрических кабелей ни один автомобиль не сдвинулся бы с места. Несмотря на достижение в области беспроводных технологий, до сих пор невозможно представить ни одну машину без какой-либо электропроводки. Тем не менее автомобильная электрика не стоит на месте. С каждым годом в автомобилях становится все больше электроники, для работы которой необходимы новые провода. В итоге автопроизводители вынуждены не только увеличивать общую длину электропроводки, но и делать ее тоньше. В результате это привело к тому, что в некоторых машинах длина проводки может составить до 2 километров.
В принципе, достижения автомобильных технологий можно определять по длине и количеству электрических кабелей, расположенных в салоне, в различных уголках и закоулках кузова машины. Почти 40 лет назад на первом поколении Volkswagen Golf был установлен 191 кабель общей длиной 214 метров. В сегодняшней версии Golf в средней комплектации длина проводки составляет почти 1,6 км! Но это не предел. Например, в Seat Ateca, по словам испанцев, общая длина пучков проводов составляет более 2,2 км (всего 1350 проводов). Это почти столько же, сколько имеют проводов небольшие взлетно-посадочные полосы в аэропортах.
Более 400 миллиардов комбинаций
Длина проводов – это еще не все. Существует невероятное множество различных комбинаций электрических схем. И для каждой машины (каждой версии, комплектации и т. п.) необходима индивидуальная электрическая схема.
Какую применять схему и сколько необходимо проводов, зависит от различных опций, функций, например таких как системы помощи водителю, электростеклоподъемники, зеркала заднего вида, аудиооборудование, навигация, люк на крыше, камера заднего вида, подогрев сидений и другие компоненты. Например, провода нужны для разъемов USB, розеток, прикуривателя.
В Volkswagen утверждают, что теоретическое количество вариаций электрических комплектов для Golf составляет до 425 миллиардов комбинаций! Следовательно, на практике необходимо учитывать, что в зависимости от выбранной конфигурации каждый автомобиль, выходящий с конвейера, оснащен уникальным набором электропроводки. Это огромная проблема для инженеров.
Чтобы спроектировать расположение всех кабелей в кузове машины, разработать соответствующий источник питания и проверить совместимость модулей, необходимо как минимум три года. Например, электропроводку в Seat Ateca разрабатывала команда из 20 инженеров в течение нескольких лет.
Для проверки совместимости модулей электроцепи проводятся интересные тесты. Перед изготовлением прототипа конструкторы проверяют работу всей электрической системы в лабораториях. Для этого проводку собирают без машины, используя огромную плату с прикрепленными пучками проводов и отдельными компонентами, требующими питания. Благодаря такой плате инженеры проверяют, не вызывает ли топливный насос помехи радиоприемнику, не перегружает ли обогреватель сеть электропитания или, например, не влияют ли системы управления освещением на работу компьютера.
4 см и 200 кабелей
Педро Маноналлс из Технического центра SEAT объясняет, что большинство кабелей в автомобиле сосредоточено в одном месте – по всей приборной панели. Например, в модели Seat Ateca в общей сложности более 200 различных кабелей были сгруппированы в пучки толщиной более 4 см.
По современным меркам 4 см – это довольно много, учитывая, что многие провода, используемые в настоящее время в современных автомобилях, имеют поперечное сечение до 0,13 мм2.
Также настоящей проблемой является выбор материалов и компонентов для электропроводки с учетом снижения веса. Напомним, что за последние 10 лет все автомобили постоянно теряют в весе, что позволяет автопроизводителям не только наращивать мощность автомобилей, но и существенно снижать расход топлива.
Для того чтобы снизить вес машины, достаточно применить новый тип сплава в электропроводке, а также уменьшить сечение проводов с 0,35 мм2 до 0,13 мм2. Например, изменение сечения проводов дает экономию в весе примерно на полкилограмма (с учетом, что, например, проводка весит около 40 кг). Конечно, подобное уменьшение сечения проводов сегодня вызывает большое беспокойство у экспертов, которые считают, что экономия на кабелях в машине приведет к уменьшению срока службы электропроводки, а также к ухудшению качества ее работы в современных автомобилях.
1 мм и 7 жил
Используемые в настоящее время некоторые провода имеют такое небольшое поперечное сечение, что их сравнивают с человеческими волосами. Например, один сигнальный провод, используемый в автомобилях Volkswagen Group, состоит из 7 мини-проводов в общей изоляции. Толщина каждого составляет всего 1 мм. Это примерно 14 человеческих волосков.
Педро Маноналлс из Seat описывает автомобильные цепи, состоящие из различных кабелей, как взаимодействующую систему, такую как артерии, вены и кровеносные сосуды:
«Они обеспечивают правильную работу почти всех механизмов и протекание тока из одной точки в другую, подобно крови, протекающей через тело человека».
Конечно, для того чтобы вся проводка работала без сбоев, необходим качественный обмен информацией между датчиками и компьютерами. В противном случае электропроводка превратит приборную панель в настоящую новогоднюю елку в виде мигающих значков, предупреждающих об ошибках. Но это уже тема другой истории.
