Tìm hiểu về hệ thống dây điện trên ô tô

Dây điện trong ô tô được dùng để truyền năng lượng điện từ nguồn trong quá trình vận hành rất dễ phải chịu tải nhiệt và cơ học cường độ lớn, đồng thời cũng dễ bị ảnh hưởng bởi hóa chất và ăn mòn, độ ẩm. Hơn nữa, một số dây được thiết kế để mang một lượng nhỏ dòng điện nên nó có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều loại nhiễu sóng vô tuyến và trường điện từ. Vì những lý do này, các yêu cầu về công nghệ và vận hành cao được đặt ra đối với dây điện dùng để lắp đặt mạch điện của ô tô.

Hệ thống điện của ô tô có thể sử dụng nhiều loại dây điện để truyền dòng điện hạ áp hoặc cao áp. Trong bài viết này, SUNWON sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về hệ thống dây điện chính trong ô tô.

I. Giới thiệu hệ thống dây điện trên ô tô

1. Dây hạ thế

1.1. Màu dây

Dây điện áp thấp bao gồm các dây dẫn lõi đồng có lớp cách điện bằng PVC hoặc cao su. Các lõi được làm bằng dây đồng sẽ có độ dẫn điện, độ đàn hồi cao và được kết nối đơn giản với các đầu cuối bằng phích cắm. Để thuận tiện khi lắp đặt và sửa chữa, nhà sản xuất sử dụng ký hiệu chữ cái và số của các thiết bị đầu cuối và đánh dấu màu dây bằng màu cách điện tạo sự thuận tiện trong quá trình lắp đặt, bảo trì và sửa chữa. Màu đồng nhất của dây sử dụng 10 màu.

Việc sử dụng dây màu trên ô tô phải tuân theo một số quy tắc nhất định, tất cả các kết nối với thân xe phải được thực hiện bằng dây cùng màu (thường là màu đen). Dây kết nối thiết bị chuyển mạch (công tắc) hoặc cầu chì với đường dây cấp điện phải cùng màu với dây của mạng kết nối được thực hiện. Các phần của mạch đi qua điểm tiếp xúc có thể tháo rời hoặc không thể tách rời phải được làm bằng dây cùng màu. Các phần của mạch điện được phân cách bằng các tiếp điểm rơle, cầu chì, điện trở,… phải có màu sắc khác nhau. Màu sắc của dây được bó thành các bó khác nhau…

1.2. Loại dây điện

• Dây điện có thể có bọc thép để bảo vệ khỏi hư hỏng cơ học và được bện thành màn chắn để giảm ảnh hưởng của trường điện từ (nhiễu sóng vô tuyến) lên dòng điện chạy qua dây. Dây mềm một lõi có lớp cách điện làm bằng nhựa PVC, dây có màn chắn kim loại (PVAE) và PVAL (dây có lõi thiếc) được khuyến nghị sử dụng trong bó dây hoạt động ở nhiệt độ từ – 40 – +105°C.
• Đối với nhiệt độ từ -50 – +80°C, dây bọc PVC, dây bọc thép được sử dụng.

CVV – 300/500V – 2x – SUNWON (Oval)

CVV – 300/500V – 3x – SUNWON

Diện tích mặt cắt ngang của lõi dây có thể là 0.5; 0.75; 1.0; 1.5; 2.0; 4.0; 6.0; 10.0; 16.0; 25.0; 35.0; 50.0; 70.0; 95mm2. Độ dày cách điện từ 0.35 – 1.6mm. Chiều dài của dây trong bó phải ít nhất 100mm, chiều dài của dây nhánh phải ít nhất 50mm, lý tưởng nhất là bó dây dẹt (phẳng) và dây được nối hàn nhiệt. Thiết kế bó dây kiểu này cũng là cách làm mát dây hiệu quả hơn.

Các đầu dây được chế tạo để bắt vít có lỗ có đường kính lớn hơn đường kính của vít 0.2 – 0.5mm hoặc ở dạng phích cắm. Phích cắm phẳng có độ dày 0.2 – 0.5mm và chiều rộng 2.8; 4.8; 6.3 và 9.5mm. Dòng điện tối đa cho phép đối với phích cắm có chiều rộng 2.8mm là 6A, 6.3mm là 20 – 30A, 9.5mm là 30 – 40A.

2. Dây điện cao thế cho bugi

Dây điện cao thế trong ô tô có khả năng tải được điện áp đến 15kV trở lên và được sử dụng trong hệ thống đánh lửa (bugi) của động cơ ô tô. Các dây điện này mang dòng điện cao thế đến bugi từ thiết bị đóng cắt để đảm bảo đánh lửa giữa các điện cực của bugi.

II. Cách chọn dây điện cao thế cho bugi

Mùa đông đến, xe bắt đầu khó khởi động, sau khi khởi động, động cơ giật, “trôi”, chạy không ổn định. Nếu bạn tháo bugi ra, bạn có thể thấy một số bị ám khói và bẩn, nếu thay bugi mới thì động cơ bắt đầu hoạt động tốt hơn một chút nhưng vẫn không ổn định. Đó là vấn đề về dây điện cao thế cho bugi.

Để chọn được dây dẫn chất lượng cho bugi ô tô, bạn cần hiểu rõ cách thức hoạt động của hệ thống truyền tải dây cao thế: Càng ít lực cản thì càng tốt. Ở điện áp 16 – 35kV như vậy sẽ hoạt động giống như tia sét và cố gắng “đánh thủng” không gian xung quanh dọc theo toàn bộ chiều dài của dây, có nghĩa là tổn thất năng lượng, điện áp cần thiết sẽ không đủ lượng khi chạm tới bugi. Do đó, cần phải “khóa” điện áp cao trong dây dẫn và đưa nó tiếp cận với bugi với mức tổn thất điện tối thiểu.

Yêu cầu chính đối với dây điện cao thế là điện trở suất thấp, khả năng chống nhiễu sóng vô tuyến và đặc tính cách điện tốt. Vì các dây này hoạt động trong điều kiện rung động liên tục và có thể tiếp xúc với các dầu mỏ nên chúng phải có tính đàn hồi và chịu được môi trường khắc nghiệt ảnh hưởng đến chúng.

• Dây điện cao thế được chia thành dây thông thường với lõi dẫn bằng kim loại và dây đặc biệt giúp khử nhiễu sóng vô tuyến. Dây có lõi đồng có lớp cách điện làm bằng PVC, cao su hoặc polyetylen, vỏ bọc có khả năng kháng xăng dầu là phù hợp. Các dây này phải có điện trở suất thấp của lõi trung tâm 18000 – 19000 Ω/m, được thiết kế cho điện áp hoạt động tối đa 15 – 25kV và chỉ có thể sử dụng kết hợp với các điện trở khử nhiễu.
• Dây đồng cách điện PVC nhiều lõi, phẳng có đường kính 7.2mm và 8mm và được thiết kế cho điện áp hoạt động tương ứng 25 và 40kV, điện trở suất là 2000 Ω/m.
• Việc lắp đặt dây có điện trở tăng có thể dẫn đến gián đoạn hoạt động của hệ thống đánh lửa. Các điện trở khử tiếng ồn có điện trở 5000 – 13000Ω/m, được kết nối với bugi.

Những loại dây đầu tiên của dòng này có dây hình xoắn ốc nichrome, cho phép phóng điện xuyên qua một khoảng không gian nhỏ giữa hai vòng xoắn ốc liền kề nên sẽ lan truyền dọc theo chiều dài của toàn bộ dây mà hầu như không bị tổn thất. Tuy nhiên, nó lại không có độ dẫn lưỡng cực tốt (truyền điện từ điểm này sang điểm khác trong một khoảng cách ngắn). Khi công nghệ về vật liệu phát triển, vật liệu sợi thủy tinh được tẩm than chì đã được phát minh nên vai trò của các đường xoắn ốc được thay thế bởi các hạt than chì nhỏ gọi là lưỡng cực với điện trở tương đối thấp, cộng với vật liệu cách điện nhiều lớp với độ phân cực khác nhau, tổn thất trên dây được giảm thiểu bất kể có bị uốn cong và rung động hay không.

Dây dẫn được làm từ dây đồng tạo ra nhiễu rất lớn,, dây có hình xoắn ốc nichrome ít gây nhiễu hơn còn vật liệu sợi thủy tinh phủ chì đã loại bỏ vấn đề về phóng điện và gây nhiễu, với phạm vi nhiệt độ rộng từ -40 đến +120°C.

Tóm lại, chúng ta cần nhắc lại một lần nữa 2 đặc tính cần thiết chính của dây điện cao thế tốt nhất trên ô tô là:

• Có cách điện nhiều lớp;
• Có sợi thủy tinh có tẩm than chì trong lõi dây.

Tham khảo