L’impianto elettrico di un’auto è uno dei sistemi spesso trascurati ma che ha un ruolo molto importante: è infatti fondamentale avere una connessione affidabile tra tutti i componenti elettrici della vettura, inclusi i componenti necessari al funzionamento del motore. Il motivo per cui ho deciso di ricablare completamente la Cobra è evidente guardando le immagini seguenti.
COSTRUIRE UN CABLAGGIO DA ZERO
Questo progetto è stato per me un viaggio in un mondo nuovo, che mi ha riservato molti tranelli ma che alla fine mi ha dato molte soddisfazioni e mi ha permesso, come sempre quando si mettono le mani in pasta, di imparare moltissimo. Cercherò di ripercorrere brevemente tutte le tappe del viaggio, raccontando quello che ho imparato e quello che avrei voluto sarepere prima di iniziare.
INIZIARE DA SOLIDE FONDAMENTA: L’IMPORTANZA DI UNA BUONA DIMA
Prima di iniziare a collegare fili e crimpare connettori, ci sono molti passaggi a cui è importante dedicare il tempo necessario, così da semplificare le fasi successive e ridurre le possibilità di commettere erorri. Si inizia dall’identificazione di tutti gli accessori che è necessario raggiungere con il cablaggio: fari, abbaglianti, tergicristalli, ventola del radiatore, motorino di avviamento e così via. Una volta identificata la loro posizione, è possibile creare una dima del cablaggio utilizzando delle corde di nylon. Per fare un lavoro raffinato è possibile utilizzare corde di diametro differente, cercando di riprodurre una stima de diametro del cablaggio finito in ofgni sezione.
Si definisce così un cordone principale che partendo dalla scatola fusibili e relè si ramifica per raggiunegre tutti gli accessori della macchina. Nella realizzazione della dima è importante scegliere accuratamente i punti in cui ramificare il cablaggio, in particolare è meglio predisporre le biforcazioni 5/6 cm prima che i cordoni si debbano fisicamente separare, così che possano percorrere un piccolo tratto affiancati riducendo lo sforzo applicato ai cavi e alle guaine nel punto di separazione. L’immagine seguente dovrebbe chiarire megli oquanto detto:
SCHEMA ELETTRICO
Lo schema elettico di un’ automobile è piuttosto semplice. Riporterò di seguito solamente quello che all’inizio non sapevo e che ho fatto fatica a trovare su Internet. Pur essendo vero che su internet è possibile trovare la risposta a qualsiasi domanda, spesso si corre il rischio che oltre alle risposta corretta si trovino altre cento risposte errate che rischiano di confondere le idee.
CAVI
Per realizzare il cablaggio di una vettura è di fondamentale importanza utilizzre cavi con specifica automotive. Questi cavi hanno isolamenti studiati appositamente per resistere alle vibrazioni e all’esposizione ad agenti atmosferici, acqua, oli e talvolta idrocarburi.
Un’ importante differenza tra i cavi automotive e quelli utilizzati nella realizzazione degli impianti elettrici delle abitaioni sta, ovviamente, nello spessore della guaina. Nelle auto, dove i sistemi elettrici funzionano con la tensione della batteria di 12V, si utilizzano spessori delle guaine ben inferiori a quelli utlizzati nelle case, e questo consente di realizzare cablaggi più sottili e flessibili.
Anche la portata di corrente è differente: gli isolanti usati nei cavi automotive possono supportare temperature più alte ed è quindi possibile utlizzare sezioni di cavi più piccole per portare la stessa corrente rispetto ad altri tipi di cavo.
MOTORINO AVVIAMENTO
Nell’impianto elettrico di un’automobile “classica” (e con questo intendo un’automobile con motore a combustione e poca elettronica) il motorino d’avviamento è il dispositivo che consuma più potenza elettrica dell’intero sistema. Per questo motivo è collegato direttamente alla batteria con un cavo di sezione che può variare dai 16mmq ai 35mmq.
Nel caso del motore in questione (Cosworth, 4 cilindri benzina) il motorino d’avviamento necessita di 1.4kW per effettuare l’avviamento del motore che, a 12V, corrispondono ad una corrente di 116 Ampere. Per dimensionare il cavo è importante considerare anche la sua lunghezza, che ne determina la caduta di tensione e quindi la perdita. Se al carico dovesse arrivare una tensione troppo bassa questo potrebbe non funzionare correttamente. Nel caso dei cavi FLRY-B (cavpo automotive che rispetta le specifiche DIN 72551-6, BWM GS 95007-1, Ford WSK 1A2348-A2 etc.) il cavo di sezione 25mmq può portare fino a 132A e presenta con una resistenza di 0.743 Ohm/m. Considerando un cavo di lunghezza 3m (la batteria è infatti montata nel vano bagagliaio) questo porta a una caduta di tensione sul cavo di 0.258V, accettabile per il corretto funzionamento del motorino.
Nel dimensionare i cavi è importante ricordarsi del percorso di ritorno della corrente che essendo in questo caso il telaio stesso della vettura ha una resistenza sicuramente trascurabile. Potrebbe essere diverso il caso ad esempio dei fari in cui il tratto che va dal faro al telaio è effettuato mediante un cavo.
SOLENOIDE DI AVVIAMENTO
Come detto nella precedente sezione, il motorino di avviamento necessità di una potenza elettrica notevole per funzionare. Per poterlo azionare è necessario ricorrere all’utilizzo i un contattore di potenza, a sua volta controllato dalla chiave. Questo contattore è il solenoide di avviamento che oltre a chiudere il contatto che alimenta il motorino, aziona il pignone dello stesso che va in presa sulla corona collegata all’albero motore, mettendolo in rotazione. Una volta avvenuto l’avviamento e rilasciata la chiave, il solenoide si apre ritraendo il pignone e isolando cos’ il motorino d’avviamento dall’albero motore.
Il solenoide assorbe a sua volta una corrente non trascurabile, attorno ai 22/23 Ampere. Questo significa un consumo di 260 W ed è quindi necessario dimensionare adeguatamente il cavo che collega il contatto di start della chiave con il soelnoide. un cavo di 2.5mmq è sufficiente.
ALTERNATORE
L’elternatore è il dispositivo che fornisce corrente all’intera vettura quando il motroe è in funzione e ricarica la batteria. Non bisogna commettere l’errore di pensare che sia la batteria a fornire la corrente ai sistemi della macchina poichè questo è vero solo quando questa è spenta.
Generalmente gli alternatori hanno due contatti di uscita: uno è quello dove fornisce la corrente di alimentazione attraverso il quale fornisce corrente alla vettura, e l’altro è quello di eccitazione dell’alternatore stesso. Questo contatto deve essere collegato a 12V dalla chiave e generalmente in serie vi è collegata una lampadina che svolge la funzione della spia che mostra quando l’alternatore sta funzioanndo corretamente.
Per funzioanre l’alternatore ha infatti bisogno di una piccola corrente per creare il campo statorico necessario poi a generare corrente. Una votla messo in rotazione, sarà l’alternatore stesso a fornirsi la corrente di eccitazione. Questo fa si che la lampadina si spenga poichè in essa non passa più corrente. In caso di malfunzionamento dell’alternatore, la corrente di eccitazione generata dallo stesso sarà nulla e quindi la lampadina tornerà ad accendersi
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