что такое масса в электрике автомобиля простыми словами
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.
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.
Чтобы машина не сгорела: как отключить массу, не мешая работать штатному электрооборудованию
Внезапное возгорание автомобиля – история, к счастью, не слишком частая, но при этом достаточно распространенная, чтобы вызывать у многих водителей серьезные фобии. Особенно у тех, кто хоть раз в жизни видел полыхающую машину или её черный «скелет» на обочине. Многие считают, что спастись от подобного поможет только выключатель массы. Они правы, но неудобства от выключателя часто превосходят его пользу. Впрочем, как минимум один правильный вариант установки выключателя есть.
П ричиной возгорания автомобиля в движении служит утечка топлива, воспламенение предметов, попавших на раскаленную систему выпуска, или замыкание электропроводки. В пожаре, охватившем стоящий без вмешательств извне автомобиль, в 99% случаев виновато электричество. Других причин просто нет: выпуск – холодный, а топливо, сочащееся или даже капающее, практически никогда не воспламеняется само по себе. Беспокойство по поводу такого возгорания снимается при помощи выключателя массы, обесточивающего бортсеть целиком и полностью. Спасет простой механический ручной «рубильник» за две-три сотни рублей, популярное в тусовке джиперов недешевое «мерседесовское реле» Грюнер-750 или любой иной вариант.
Вот только минусов у выключателя массы не меньше, чем плюсов (извините за каламбур).
На относительно современной машине штатная электроника не любит отключения питания, теряя настройки, адаптации и память. Вдобавок многим блокам требуются порой десятки минут на корректное «засыпание», а приплясывать возле открытого капота, выжидая, пока все электронные процессы корректно завершатся, чтобы затем вырубить массу — безумие. Тем более, что визуально это завершение и не определить.
Полно и иных неудобств. С отключенным аккумулятором не поставишь машину на сигнализацию, не откроешь потом с брелока двери, без питания становятся бесполезны системы комфорта типа открывания багажника ногой, доводчиков стекол и многого другого. Однако есть способ, который поможет и защититься от пожара, и не обесточить электронику.
Звучит подобное странно и взаимоисключающе… Но один из наших читателей, Александр Цаплин, поделился с сообществом «Колес» собственной оригинальной и очень простой разработкой. Подходит этот способ владельцам неновых машин, которые разбираются в элементарной электрике и знают, с какого конца браться за паяльник.
Итак, первое, что мы делаем — устанавливаем-таки выключатель массы. Самым обычным образом, как это делают всегда – отключая от кузова провод, идущий с минусовой клеммы аккумулятора, и подключая его обратно уже через мощный «рубильник». Выключатель массы используем любого типа, какой нравится – ручной размыкатель с рукояткой или ключом, электрически управляемый контактор от грузовика, специализированное реле или что-то другое.
Теперь нам нужно приобрести несколько метров провода сечением около 2,5 мм2, соответствующее количество тоненькой защитной гофры для проводов, два обычных пятиконтактных автомобильных реле и автомобильные клеммы. Из всего этого мы соберем, согласно нижеприведенной схеме, простейшую дополнительную проводку, идущую от аккумулятора к штатным лампам дальнего света в фарах.
Находим плюсовые провода, по которым +12 приходит к лампам фар при включении дальнего света – к правой и к левой. Эти два провода разрезаем рядом с фарами и в разрыв каждого пайкой, обжимкой или в крайнем случае качественной скруткой подключаем контакты и обмотки реле К1 и К2. Также эта дополнительная цепь подключается к минусовой клемме аккумуляторной батареи согласно схеме.
Защита от короткого замыкания в электропроводке автомобиля готова. Рассмотрим работу этой схемы в разных режимах.
Когда выключатель массы замкнут, батарея подключена к кузову и двигателю штатно. Тут никаких нюансов нет – все работает как обычно.
Когда при замкнутом выключателе массы (запущен двигатель или нет – неважно) мы нажимаем на подрулевой переключатель, включающий дальний свет, срабатывают наши дополнительные реле, и дальний свет загорается – тут, опять же, для водителя нет никаких изменений и нюансов в сравнении со штатным вариантом.
Теперь мы покидаем автомобиль, оставляя его на парковке или в гараже, и хотим защитить его от возможных возгораний. Открываем капот, отключаем массу поворотом ручки, но минус на кузове… не исчезает!
Снова смотрим на схему. Теперь минус батареи оказывается поданным на кузов нашей отдельной проводкой через нормально замкнутые контакты двух реле и через запараллеленные нити ламп дальнего света. Сопротивление одной холодной нити накала среднестатистической лампы головного света – около 2,5 Ом. Две параллельно, как в этой схеме – около 1,2 Ома. Это ничтожное сопротивление в минусовой цепи, и почти вся штатная и нештатная электроника и электрика, включенная постоянно (в обход ключа зажигания) его просто не замечает. Для нее отключения от питания по минусовому проводу после размыкания выключателя массы просто не происходит.
Масса отрублена, но нужные нам потребители продолжают получать напряжение питания и функционировать – это разные блоки штатной электроники, которые долго «засыпают», родная и дополнительная охранные системы, турботаймер, «вежливый свет» и другие системы.
Теперь смоделируем короткое замыкание — то, для чего, в общем-то, все и затевалось.
Допустим, плюс 12 вольт от какого-то потребителя, подключенного к питанию не через замок зажигания, случайно касается «массы» — кузова, двигателя или какого-то оголенного минусового провода. И попадает на подключенные к «массе» выводы ламп дальнего света. Теперь на них – плюс! А минус на вторые выводы ламп у нас подан искусственно, дополнительной защитной проводкой, через нормально замкнутые контакты реле. В итоге вместо короткого замыкания мы получаем включение ламп дальнего света. Если ЧП не обнаружено, за несколько часов свечения фар аккумулятор будет разряжен. Это – неизбежная плата за то, что машина не сгорела… Но, согласитесь, — ничтожная!
Ну и, дабы раскрыть тему до конца, попробуем завести двигатель, забыв предварительно включить «массу». Ток на стартер, как и на любой потребитель в защищенном режиме, будет подан через лампы дальнего света. Они вспыхнут, но стартер не двинется с места. При этом никаких перегрузок не происходит – попытка запуска безопасна. Просто стартер не сработает, и вам придется открыть капот и щелкнуть выключателем «массы».
Еще одна небольшая проверка из той же серии. Не подключив «массу» и не заведя мотор, поворачиваем ключ зажигания и пытаемся подать питание на какой-нибудь мощный потребитель – включить вентилятор «печки» или опустить стекло в двери. Вентилятор заработает, но с пониженной мощностью, что будет слышно по звуку и производительности: последовательно с ним включаются лампы дальнего света, как мощные резисторы. Стекло начнет опускаться, но тоже замедленно. По этим признакам водитель понимает, что он забыл включить массу. Но всё это, опять же, безопасно и не может вывести электрооборудование из строя.
Важные нюансы
Напоследок – важные мелочи. Их две.
Во-первых, следует знать, что эта система не позволяет подать питание на стартер и завести мотор, пока выключатель массы не будет замкнут. Поэтому если вам требуется реализовать дистанционный запуск с брелока сигнализации или телефона, ручной «рубильник» не подойдет. Тут придется применить в качестве выключателя массы электрически управляемый размыкатель: электромагнитный контактор от грузовых машин или то самое реле Грюнер. Сигнализацию в этом случае нужно сконфигурировать так, чтобы реле, размыкающее массу, активировалось отдельным каналом «сигналки» и срабатывало первым в цикле действий при автозапуске.
И во-вторых. Эта система защиты функционирует только при использовании в качестве ламп головного света обычных галогенных ламп накаливания. Если у вас в головном свете установлены светодиодные лампы, «безопасная масса» работать не будет.
Что такое масса и как ее проверить?
О том, что для работы любого электрического прибора нужно одновременно подать на него как плюсовой, так и минусовой заряд, мы узнаем еще в школе, на уроках физики. Эти знания пригождаются и во взрослой жизни, при покупке машины, ведь электрооборудование в автомобиле ничем не отличается. Получается, что к каждому потребителю от аккумулятора должно тянуться два провода? До середины XX века машины так и делали, а потом додумались до того, чтобы в качестве проводника использовать кузов. Так появилось понятие «масса», а именно ток, заряженный отрицательными частицами и передающийся через металлический кузов.
Масса ВАЗ 21214 «Нива» — провод от минусовой клеммы к кузову
Наверное, сразу стоит сказать, почему по кузову «идет» именно «минус», а не «плюс». К такой идее пришли не сразу, многие машины в середине прошлого века имели «плюс» на кузове, а приборы управлялись минусовыми проводами. Для окружающих это было безопасно, ведь ток в автомобильной системе очень небольшой и не может причинить вред, но оказалось, что положительно заряженный кузов существенно быстрее подвергается коррозии, кроме того, из-за него быстро разряжается аккумулятор (ток уходит в землю через резиновые колеса), поэтому на кузов в современных машинах подается именно «минус».
Как работает «минус»
Как это выглядит? От минусовой клеммы аккумулятора идет довольно толстый провод, который прикручивается к кузову. Около потребителей к металлическим частям тоже прикручен небольшой провод, который питает прибор. Особенно наглядно экономия такой системы видна на примере задних фонарей, к ним не нужно тянуть отдельный провод из-под капота, а можно просто подцепиться к любому участку заднего крыла. Кузов настолько хорошо проводит ток, что стоит подключить аккумулятор, так «минус» сразу распространится по всем металлическим частям, соединенным друг с другом.
Месторасположение массы Skoda Octavia A7
Простота устройства дает ложное чувство, что с «массой» ничего не может случиться, но на самом деле проблем с ней даже больше чем с плюсовыми проводами. Ведь провода обычно хорошо защищены, да и прокладывают их в наиболее безопасных местах, а минусовая часть ничем не прикрыта от атмосферы, кроме того у нее есть слабые места, а именно точки крепления проводов к кузову.
У разных моделей реализация может немного отличаться, но обычно в кузов вкручивается болт или приваривается шпилька, на которую гайкой крепится минусовой провод. В подавляющем большинстве случаев такое соединение ничем не защищено, со временем оно начинает подвергаться коррозии или забивается грязью. Тогда и появляются проблемы. «Минус» на электроприборе может совсем пропасть (тогда прибор, конечно, работать не будет), но куда чаще проблема проявляется в плохом контакте, что приводит к неправильной работе потребителей. Задние фонари могут включаться невпопад (в народе эту популярную неисправность прозвали светомузыкой), стартер вроде и работать, но не развивать достаточную мощность для пуска мотора, а аккумулятор плохо заряжаться даже при полностью исправном генераторе. И так далее, это самые типовые примеры проблем из-за плохого «минуса», но сюрпризы могут быть самые разнообразные.
Точки крепления массы Chevrolet Niva
Как проверить и «лечить» «массу»
Логично, что при проблемах с электрикой, проверка «массы» обязательный этап поиска неисправности. Сделать это можно с помощью мультиметра. Прибор устанавливается в режим вольтметра, один щуп идет к минусовой клемме аккумулятора, второй можно прикладывать к корпусу двигателя, коробки, стартера, генератора, кузов, в общем, куда хватит длины провода. Единственное, для второго щупа нужно выбирать чистую и неокрашенную поверхность. Замер нужно делать на заведенном авто или хотя бы при включенном зажигании и горящих фарах. Допустимым считается падение напряжение максимум 0,1 В. Если значение выше, то нужно искать причину.
Проверка массы: один провод мультиметра положили на минус АКБ, другой провод на стартер
Поиск плохого контакта это самое неприятное в проблемах с «массой» — необходимо руками проверить все провода и соединения. Откручивать болты, чистить, смазывать. Бывают проблемы и с минусовыми проводами, в них потери случаются от коррозии или старости, но все-таки обычно плохая «масса» — это слабый физический контакт, который нужно найти и восстановить.
Получили такой показатель — вполне нормально
Когда нет времени или желания заниматься поиском, есть и альтернативный вариант ремонта – пробросить дополнительный минусовой провод от аккумулятора до конкретного потребителя. Решение, конечно, «колхозное», но рабочее, особенно когда нет времени долго искать место утечки или проблема настигла в пути.
Примере крепления провода массы
В целом, минусовая часть электрической системы автомобиля — вещь очень простая и понятная. Формально она даже не требует никакого обслуживания, но многие водители со стажем предпочитают периодически откручивать, зачищать и смазывать наиболее важные места подключения к «массе». Лишним точно не будет, особенно на пожилых автомобилях.
GND, Земля, Масса, Заземление и Шасси в электротехнике
Всем знакомы термины: «разность потенциалов» между узлами схемы или между точками в цепи, «напряжение на радиоэлементе», «напряжение или потенциал в данной точке схемы». Все эти термины хотя и кажутся разными, на самом деле сводятся к одному и тому же вопросу. Между двумя точками всегда есть электрическое напряжение – мы не можем говорить о напряжении в одной точке. Даже если описываем состояние схемы или цепи, то всегда используем две точки. То есть когда говорим о напряжении в какой-либо точке схемы, фактически говорим о напряжении между этой точкой и определенной частью электросхемы, взятой в качестве точки отсчета. Именно этот узел, относительно которого считаем потенциал, является так называемой массой.
Конечно также можем измерить напряжение в цепи между определенными точками, ни одна из которых не является массой. Тогда говорим о напряжении между двумя точками схемы и конкретно указываем, какие места в цепи затрагиваются. Помните, что напряжение между двумя точками в схеме есть не что иное, как разность потенциалов между ними.
Иногда называют падением напряжения. Чаще всего используем этот термин, когда говорим о напряжении на резисторе, через которое протекает ток. Как известно из закона Ома, что напряжение на резисторе прямо пропорционально его электрическому сопротивлению и току, протекающему через него. Поэтому, когда говорим о падении напряжения на резисторе, имеем в виду напряжение, измеренное между одним концом радиоэлемента и другим.
Как видите, можно определить одну и ту же электрическую величину тремя способами: падение напряжения, разность потенциалов и просто напряжение. Это разнообразие может сбивать с толку, поэтому следует сразу привыкнуть ко всем этим терминам.
Несколько слов о массе
Откуда произошло название "масса"? Старые электронные схемы собирались без использования печатных плат. Все элементы монтировались на общем металлическом каркасе или пластине. Отчасти именно из этой – теперь уже исторической – пластины и ее довольно больших размеров (большой массы) и возникло понятие, которое ещё иногда упоминается как шасси. На схемах также используется сокращение GND (земля, Ground) – по этой причине понятие массы часто путают с понятием заземления.
В течение многих лет наблюдали в электронных устройствах косвенное гальваническое (электрическое) соединение земли с "реальной" землей схемы. Поэтому обратите внимание на один важный момент: в подавляющем большинстве электронных устройств, встречающихся сегодня, заземление не будет таким же, как масса. Масса электронной схемы, например отрицательный полюс источника питания, аккумулятора или батарейки, чаще всего не связана с корпусом устройства. Так как различать понятия «земля» и «масса», чтобы они не вызывали путаницы?
В электронных устройствах с которыми имеем дело ежедневно, масса чаще всего связана с отрицательным полюсом источника питания, батареи или аккумулятора. Поэтому когда рассматриваем потенциал, преобладающий в данной точке цепи, то действительно имеем в виду напряжение измеренное между этой точкой и точкой заземления, то есть отрицательным полюсом источника питания.
Можно легко запомнить это следующим образом: подключите красный провод мультиметра (вольтметра) к точке где хотите измерить напряжение, и подключите черный провод к земле схемы. В настоящее время трудно найти схемы, в которых земля не подключена напрямую к отрицательному полюсу источника питания.
Следует подчеркнуть, что построение схемы может быть более сложным. Не всегда в устройстве только одно напряжение питания. Помимо схем с несколькими напряжениями – например 12 В, 5 В и 3,3 В – во многих источниках питания (в эту группу также входят компьютерные блоки питания ATX) существуют дополнительные отрицательные напряжения на землю. Что это значит? Можем представить такое решение как последовательное соединение двух источников напряжения, например, батареи, где точка заземления (контрольная точка) – это место, где эти две батареи соединяются.
В этой конфигурации свободный полюс одной из батарей будет подавать положительное напряжение, а свободный полюс другой будет подавать отрицательное. Если оба источника имеют одинаковое значение напряжения, говорим о так называемом симметричном питании. Особенно часто оно используется в аналоговых схемах, например, усилителях или некоторых измерителях.
Тенденция, которая присутствует в электронике в течение многих лет, указывает на то что схемы, требующие симметричного питания, постепенно уходят в прошлое. Это связано с тем, что проектирование электронных схем использующих только одно напряжение питания, намного проще, поскольку это снижает не только сложность, но также затраты. У этого решения конечно есть недостатки, но здесь не будем вдаваться в подробности. Единственное, что надо помнить в этом разделе это то, что цепи могут питаться симметричным или асимметричным напряжением, а опорный потенциал, с которым связаны все измерения напряжения в схеме, является потенциалом земли. Масса (земля) – понятие условное, но чаще всего это то же самое, что отрицательный полюс питающего напряжения или точка разделения симметричных напряжений.
Заземление и земля
Наверняка вы часто сталкиваетесь с концепцией заземления. В старину основная масса схемы была построена в виде металлического каркаса или пластины, которая в то же время была конструктивным элементом поддерживающим все устройство и его элементы. Но сегодня часто имеем дело с несколько другим подходом – отрицательный полюс источника питания, то есть заземление схемы, должен быть полностью отдельным узлом, не связанным с металлическим корпусом устройства или заземляющим контактом. Штырь этот в электрических розетках служит защитой от поражения током в случае, например, повреждения изоляции.
Такое решение бывает в лабораторных источниках питания, которые имеют три клеммы. Красная клемма – это положительный полюс источника питания. Черная клемма – отрицательный полюс, который в большинстве случаев приравнивается к заземлению схемы, подключенной к БП. Третья клемма обычно зеленая. Это фактическое заземление, электрически связанное с корпусом, заземляющий провод и соответствующий контакт на сетевой вилке. Такое решение приобретает все большее значение не только по соображениям безопасности, но и благодаря своим превосходным противоинтерференционным свойствам.
Конечно, связи между землей схемы и реальной землей иногда могут иметь различную форму, но не будем вдаваться в подробности обо всех возможных вариантах. Существует множество возможностей, и каждая из них должна быть тщательно продумана конструктором, чтобы избежать как ошибок в дизайне, так и опасностей, которые могут привести к поражению пользователя электрическим током в случае неправильного использования устройства или неполадки. Поэтому начинающим электронщикам не следует пытаться самостоятельно создавать устройства с питанием от сети.
Современные источники питания подключаемые к розетке или лабораторные источники питания, защищены таким образом, что даже в случае внутреннего повреждения БП обеспечивает пользователя надлежащей защитой. Поэтому если планируете собирать устройство с питанием от электросети 220 В, обязательно выберите качественный фирменный блок питания, который позволит спокойно работать, не беспокоясь о своей безопасности или безопасности других пользователей устройства. Не стоит экономить несколько рублей на покупке дешевого блока питания от неизвестного источника – безопасность – это главное, а цены на фирменные блоки питания больше не являются препятствием даже для начинающих энтузиастов электроники.
Кстати, международные стандарты требуют чтобы заземляющий провод в электрооборудовании имел желто-зеленую изоляцию. Поэтому в трехжильных силовых кабелях можно встретить провода с изоляцией «классического» цвета: коричневый (фаза), синий (нейтраль) и желто-зеленый (земля). Не рекомендуем использовать провода этих цветов для других соединений (даже низковольтных) в конструируемых устройствах – упомянутый набор цветов всегда должен четко соответствовать фактическому назначению кабелей.
Разметка земли и заземления на схеме
Если вы знакомы со схемами электронных устройств, то обязательно встретите различные типы маркировки линий электропитания. В случае с массой наиболее часто используемая маркировка – это жирная короткая линия, оканчивающая провод. Всегда рисуют эту линию горизонтально, благодаря чему маркировка масс бросается в глаза, и сразу видно какие элементы связаны друг с другом. Конечно все элементы отмеченные (связанные) с массовым символом, физически связаны друг с другом.
На схемах: 1 заземление, масса; 2 защитное заземление; 3 и 4 соединение с корпусом или шасси (массой)
Очень важно отличать заземление от массы, которое, как упоминалось ранее, обычно представляет собой полностью отдельную цепь. Заземление часто обозначается тремя линиями меньшей длины, электрическая линия подключается к самой длинной из этих черточек. На многих схемах также есть второй символ заземления, то есть одна горизонтальная линия с тремя короткими диагональными линиями, прикрепленными к ней. Конечно на схемах есть и другие обозначения линий электропитания. Чаще всего это будут, например, короткие стрелки с напряжением, преобладающим в этой цепи (например, + 5 В, -5 В, +12 В и так далее).
Если взять готовую печатную плату, например с компьютера, усилителя или даже мобильного телефона, можно заметить что помимо дорожек, соединяющих отдельные выводы элементов, видно еще одно большое медное поле. Конечно в подавляющем большинстве промышленных плат это поле, как и остальная часть платы, покрыто лаком зеленого или синего цвета. Но если внимательно посмотрите на печатную плату заметите, что промежутки между дорожками и элементами образуют одно большое общее соединение. Эта комбинация в подавляющем большинстве случаев и составляет массу схемы!
Конечно есть исключения, например в специализированных схемах, где таких полей меди (полигоны) может быть больше: один из них может быть подключен к земле, а другой – к питающему напряжению, например выходу импульсного преобразователя. Такие «многоугольники» особенно популярны из-за их хороших шумоподавляющих свойств.
Если же вся печатная плата, за исключением дорожек и мест предназначенных для пайки контактных площадок, покрыта сплошным полем заземления, то можем быть уверены что это заземление будет представлять собой очень хороший экран, защищающий схему от электромагнитных помех.
Еще раз подчеркнем, что не всякое медное поле связано с землей! Поэтому при проведении измерений или при ремонте готовых схем надо убедиться, что массовое поле действительно земля.
Думаем теперь вы поняли основные понятия массы и различия между – часто двусмысленными и сбивающими с толку – именами, используемыми как в электротехнике, так и радиоэлектронике. Мы обсудили разницу между массой, землей и заземлением, и теперь дело за вами – применить эту информацию на практике!
Масса (электротехника)
- «Масса» — (то же «корпус», «минус») термин в электротехнике, электронике, применяемый в цепях постоянного тока: силовых, управления, измерения. Используется в транспорте общего и специального назначения, авиации, космических аппаратах.
«Массой» называется провод, соединяющий минусовой вывод электрического элемента (например, электромагнита) с корпусом изделия, в котором он установлен. Положительный вывод электрического элемента может соединяться, к примеру, с источником питания, образуя замкнутый контур, по которому потечёт ток. «Массой» может быть не только провод, но и корпус самого электроэлемента. Например, анодный вывод диода 2Д203А1, на который накручивается гайка.
Связанные понятия
Упоминания в литературе
Связанные понятия (продолжение)
Приведённые ниже таблицы являются списками типоразмеров гальванических элементов, аккумуляторов и батарей, которые применяются в бытовой электронной аппаратуре. Обратите внимание, что существуют и другие типоразмеры, не указанные в таблице, но они отсутствуют в свободной продаже вследствие прекращения выпуска или смены технического назначения. Например, не перечислены батареи для ламповой радиоаппаратуры. Также стоит обратить внимание на различие понятий «батарея» и «элемент питания». Вообще, батарея.
Метод вертикального электрического зондирования (ВЭЗ) — метод разведочной геофизики. Относится к электроразведке, входит в группу методов кажущегося сопротивления.