Fordonselektronik grundkunskap
Ingen motorcykel kör utan ett fungerande elsystem. Därför är det viktigt att känna till watt och volt, ampere och ohm.
Elektricitet grundkunskap
Alla som tänker på Nordsjökusten när de hör ordet ”watt” ligger inte helt fel. Men för att framgångsrikt kunna åtgärda fel i ditt fordons elsystem, bör du först lära känna och förstå dessa och några andra viktiga fysiska grundläggande termer i samband med elektricitet. Vi vill här förklara watt, volt etc. och samtidigt ta bort hobbymekanikernas utbredda rädsla för att hantera motorcykelns elsystem.
Ström är inte synlig – men dess effekt kan uppfattas med sinnena: till exempel ljuset från en glödlampa, värmen från ett uppvärmt handtag eller en voltmeters utslag visar tydligt att en ström flyter.
”Strömflöde” i motorcykelns DC-nät innebär att negativt laddade elektroner vandrar från strömkällans negativa pol (till exempel batteriet) via en kabel och en förbrukare (till exempel en glödlampa) till pluspolen. Med växelström ändras strömriktningen hela tiden – det flyter oriktad ström, till exempel från växelströmsgeneratorn till fordonets spänningsregulator/likriktarenhet och likriktas därifrån in i fordonets likströmssystem.
De grundläggande termerna: Ohm, volt, ampere och watt
Strömstyrkan och effekten av en ledare kan förstås genom att jämföra den med vattenflödet i ett rör. Vattentrycket i änden av röret beror på dess diameter och lutning – ju högre vattenkällan är placerad och ju större diameter på röret, desto större blir också vattentrycket.
När det gäller strömflöde motsvarar rörets diameter den anslutna elkabelns tvärsnitt. Ju tjockare och kortare kabeln är, desto bättre leder den elektricitet och desto mindre ”motstånd” får den. Ju längre och tunnare kabeln är, desto högre är dess ”elektriska motstånd”. Detta beror på material, tvärsnitt, längd och temperatur. Resistans mäts i ohm (Ω) och har formelsymbolen R. Kabeln är gjord av metall och leder inte strömmen helt utan friktion. Denna friktion skapar värme. En kabel som är för tunn eller korroderad kan bli mycket varm och till och med göra att isoleringen tar eld (kabelbrand). Elektriska säkringar används för att förhindra sådana skador. Dessa fungerar som en förutbestämd brytpunkt på en mekanisk komponent, de bryter kretsen, till exempel vid kortslutning. På så sätt förhindrar du skador på batteriet och elektriska komponenter eller till och med kabelbränder.
Utöver tillräckligt tjocka kablar för respektive användning ska man alltid se till att kontakter såsom plintar och kontakter är fria från korrosion och smuts för att hålla kontaktmotstånd låga. Sockerbitar och grenkontakter ska helst inte användas på fordonet, eftersom de ökar motståndet i ledningen i onödan och inte skapar en säker och vibrationssäker anslutning. Minus-/jordledningar bör vara av samma kvalitet som plusledningar.
Spänningen mäts i volt (V) och har formelsymbolen U. Spänningen är potentialskillnaden mellan minus- och pluspolen: I vår vattenjämförelse är detta skillnaden mellan en full och en tom vattentank på en nivå, som ansluts till varandra med ett rör. Vattnet rinner nu tills nivån i båda behållarna är balanserad. Detta tillstånd motsvarar ett tomt batteri. För att vattnet ska rinna igen måste det pumpas runt, när det gäller batteriet utförs ”pumpningen” av antingen en laddare eller fordonets ”generator”. Denna genererar spänning genom att rotera en elektrisk spole i ett magnetfält.
En annan viktig storhet i kretsen är strömstyrkan. Den mäts i ampere (A) och har formelsymbolen I. Strömstyrkan anger hur många elektroner som strömmar genom ett ledartvärsnitt/motstånd (strömkabeln) per specifik tid. I vår vattenjämförelse motsvarar strömstyrkan mängden vatten som rinner genom vattenröret under en viss tid, beroende på rördiameter och lutning.
Ohms lag beskriver förhållandet mellan de fysiska storheterna strömstyrka, spänning och resistans som förklarats hittills:
- R = U / I (motstånd = spänning / strömstyrka)
- I = U / R (strömstyrka = spänning / resistans)
- U = R x I (spänning = motstånd x strömstyrka)
Om du har två storheter kan den tredje beräknas utifrån dem. Den fjärde viktiga storheten för att beskriva en krets och effektiviteten hos en elektrisk förbrukare är effekten. Den anges i watt (W) och har formelsymbolen P. Det beror också på spänning och strömstyrka och kan beräknas med följande formel:
- P = U x I (effekt = spänning x strömstyrka)
- I = P / U (strömstyrka = effekt / spänning)
- U = P / I (spänning = effekt / strömstyrka)
Ström flyter endast i en krets om den är sluten. Som redan nämnts består en krets principiellt av en spänningskälla, ledning och en eller flera förbrukare. På motorcyklar finns det för det mesta ett enledarsystem, där en ledning förbinder batteriets pluspol med respektive förbrukare (till exempel en glödlampa) via en strömbrytare (till exempel tändningslåset). Returledningen går via en kollektorledning och motorcykelramen av metall, den så kallade jord, som är ansluten till batteriets minuspol via jordanslutningen. Om tändningslåset är inställt på ”off” kopplas batteriet bort från fordonets kretsar och inga förbrukare kan manövreras.
Kretsar på motorcykeln
Motorcykelns elsystem är uppdelat i flera kretsar. Ingen motorcykel kan godkännas för allmän vägtrafik utan följande kretsar:
- En laddningskrets försörjer batteriet via generatorn och spänningsregulatorn/likriktaren.
- En tändkrets försörjer tändenheten, tändspolar och tändstift.
- En cirkel av ljus förser strålkastaren, instrumenten och bakljuset med ström.
- Dessutom finns mindre, separata kretsar för bromsljuset via bromsljuskontakten på framhjuls- och bakhjulsbromsen, blinkers, signalhorn och eventuellt kontrollampor.
Moderna tvåhjulingar har en rad andra kretsar, till exempel för den termostatstyrda vattenkylningen av motorn med dess fläkt, den datorstödda insprutningselektroniken med sina olika sensorer eller bromsassistenten (ABS).
För att minska ledningsarbetet inom datorstyrd fordonselektronik och samtidigt underlätta anslutningen av ytterligare komponenter används allt oftare så kallad CAN-bus-teknik, med hjälp av vilken de elektroniska komponenterna kopplas ihop till gemensamma dataledningar via korta ledningar.
Testutrustning
Fel på motorcykelns elsystem beror vanligtvis på defekta, inklämda kablar med skadad isolering eller dåliga, eventuellt våta kontaktanslutningar. Dessa leder ibland till kortslutningar eller läckströmmar. En läckström (kortslutningens ”lillebror”) uppstår när fukt eller korrosion någonstans i en krets skapar en oönskad koppling, till exempel vid en öppen kontakt såsom det (avstängda) tändningslåset. Även om den är mycket svag, tömmer den batteriet med tiden när fordonet är parkerat. Vid kortslutningar går detta mycket snabbare. De gör sig därför märkbara genom att säkringar går. Det bästa sättet att ta reda på orsaken till sådana fel är att använda en kretstestare. Den upptäcker och mäter likströmmar. Med adaptrarna för mini- och standardbladsäkringar kan läckströmmar i kretsen upptäckas när tändningen är avstängd. För att göra detta, dra ut en säkring ur säkringsdosan och sätt in den i den lämpliga adaptern. Sätt i adaptern i stället för säkringen, slå på enheten och läs av värdet.
För att hitta felkällor och mäta elektriska komponenter är en multimeter en stor hjälp. Med denna mäter man batterispänningen, motståndet hos en kabel respektive en komponent, strömflödet och mycket mer. Hos Louis får du en motorcykelspecifik bruksanvisning med användningsexempel för multimetern. Detta förenklar felsökningen avsevärt.
En enkel testlampa räcker till du bara behöver avgöra om en komponent försörjs med el eller om matningsledningen är avbruten. Det bör inte saknas i någon verktygssats. Kläm fast LED-multifunktionstestarens kabel till jord (till exempel en blank motorskruv) eller till en minuskabel från fordonets kabelstam (till exempel till batteriets minuspol) och håll testsonden mot den positiva ingången på komponenten som ska kontrolleras (till exempel tändningslåsets ingångskabel). Om lampan förblir mörk försörjs inte komponenten med ström via den testade kontakten och matningsledningen måste kontrolleras med avseende på avbrott. Om lampan tänds är strömförsörjningen okej och det kan eventuellt vara något fel inuti komponenten.
Ytterligare funktionsfel uppstår till exempel på grund av korroderade kablar vars inre motstånd är så högt att de inte längre leder bra och blir varma. Även äldre tändningslås och omkopplare leder ofta inte längre el i tillräcklig omfattning och orsakar därmed bortfall. Defekter i generatorn eller bara i dess kabelanslutning kan orsaka avbrott i strömförsörjningen till batteriet. Defekta spänningsregulatorer kan leda till överladdning av batteriet. Slitna släpkol kan få en startmotor att sluta fungera. Läs mer om detta i våra tips för mekare kontroll av el och elektronik.
Louis tekniska centrum
Om du har en teknisk fråga om din motorcykel, tveka inte att kontakta vårt tekniska centrum. Där finns massor av erfarenhet, uppslagsverk och adresser.
Beakta!
Våra tips för mekare är allmänna tillvägagångssätt som kanske inte gäller för alla fordon eller alla enskilda komponenter. De respektive förhållandena på plats hos dig kan eventuellt variera avsevärt, därför kan vi inte garantera riktigheten av den information som våra tips för mekare innehåller.
Tack för din förståelse.
Den stora Louis mekarhandboken
Den tryckta versionen i webbutiken
Den stora Louis mekarhandboken finns även i tryckt form: i färg och i ett praktiskt A4-format till självkostnadspris.