Auto gandrīz nodega!

Šoreiz stāsts par F10 sērijas auto.
Auto radās defekts komforta piekļuves sistēmā, kas gandrīz beidzās traģiski.

Lūk, daži attēli:

Kā redzam, rokturis ir kusis no iekšpuses! Bez šaubām - roktura elektronikā ir izdalījies ievērojams siltuma daudzums.

Komforta piekļuves barošanas vads dedzis. Tā izolācija vietām ir sakususi, vietām pilnīgi sadegusi!

Lielā (melnā) konektora savienojums izskatās izturējis pārslodzi, bet baltais konektors (iepriekšējā attēlā) - jau sācis degt!

Lūk, drošinātājs. Tam neesot saskatāms marķējums, pirmais secinājums - iespējams, ielikts kāds lēts Ķīnas analogs (iespējams, pat neatbilstošs nomināls).

Man gan parasti patīk situācijas papētīt sīkāk.

Sāksim ar pieslēguma shēmu:

Viens no iespējamajiem variantiem - attēlā augstāk. Neskatoties uz iespējamo dažādu barošanas pieslēgumu (dažādu gadu/komplektāciju auto), visas versijas apvieno:
a. fuse nomināls 5A;
b. barošanas vada diametrs 0.35mm2

Parēķināsim, šī risinājuma pamatparametrus.
Pieņemsim, ka vada garums ir 5m. Šis ir ļoti aptuvens pieņēmums, bet domāju, ka nebūs tālu no patiesības, ņemot vērā auto izmērus.
5m 0.35mm2 vada pretestība ir ap 0.25 Ohm. Vēl vismaz tikpat būs savienojumos (tādi šeit ir 2gab. spraudņos, vēl vismaz 2 - pie drošinātāja un pie PCB, papildus - būs arī GND savienojumi).
Ideāla īssavienojuma gadījumā caur šo ķēdi pie 10V barošanas sprieguma plūdīs 20A strāva.
Izklausās labi - drošinātājam it kā būtu jāpārdeg.

Bet, paskatam attēlu ar pakusušo rokturi - īssavienojums NAV bijis ideāls! Daudz siltuma izdalījies pašā rokturī!
Mans nākošais pieņēmums - izvēlēsimies sliktāko scenāriju: siltuma daudzums, kas izdalās rokturī, ir tāds pats kā tas, kas izdalās vados. Šis ir sliktākais scenārijs, jo nodrošina lielāko siltuma daudzumu katrā no aizdegšanās avotiem (aizdegšanās risku), tātad abi degšanas avoti ir vienlīdz riskanti - abos vienlīdz efektīgi var sākties ugunsgrēks.
Lai izpildītos šis nosacījums, arī roktura pretestībai jābūt 0.5 Ohm, identiskai vada + savienojumu pretestībai.
Šajā gadījumā:
a. kopējā ķēdes ''vadi + savienojumi + bojātais rokturis'' pretestība ir ap 0.5 + 0.5 = 1 Ohm;
b. strāva, kas plūst caur ķēdi pie Ubar = 10V: 10A
c. siltumjauda, kas izdalās: 100W

Tātad, šādā scenārijā līdz brīdim, kamēr pārdega drošinātājs:
a. vados + savienojumos izdalījās 50W siltuma;
b. rokturī izdalījās 50W siltuma.

50W jauda ir iespaidīga - bez ilūzijām: vadi sāktu degt ar atklātu liesmu, ja drošinātājs nebūtu pārdedzis pēc kāda laika!
Jā, iespējams (visticamākais), ka siltuma daudzums, kas izdalījās abos aizdegšanās avotos, nebija ideāli vienāds. Taču šāda asimetriska situācija ir vēl bīstamāka - piem., ja rokturī izdalījās vairāk siltuma kā vados, kopējā strāva bija mazāka, drošinātājs varēja vispār nepārdegt. Savukārt, pat 20..30% no kopējā siltuma izkliedējoties 0.35mm2 vadā, bija pietiekoši, lai tā izolācija aizdegtos.

Un visbeidzot, īsi par drošinātājiem.
Piemērma, 5A drošinātāja nomināls nozīmē, ka 5A strāvu šis drošinātājs var izturēt neierobežotu laiku. Atkarībā no drošinātāja modeļa, ražotāja, eksemplāra (tehniskajām pielaidēm), tā pārdegšanai saprātīgā laikā (dažas sekundes) var būt nepieciešama vismaz 2..3 kārša pārslodze.

Ņemot vērā augstākminēto, jāsecina, ka šāda bojājuma gadījumā 5A drošinātājs var arī situāciju neglābt!
Jā, iespējams, ka pēc BMW AG izmantotajām formulām viss ir kārtībā, bet jāņem vērā:
a. vadi auto industrijā ir savīti biezos kūļos, kas būtiski pasliktina to dzesēšanos;
b. savienojumu (konektoru) pārejas pretestība ar laiku (novecojot) pieaug;
c. defekts var būt nevis nepārtraukts, bet impulsveida (vada vai savienojuma ''dzirksteļošana'');
d. defekts var būt ''daļējs'' - kā šajā gadījumā.

Atļaušos apgalvot, ka šajā gadījumā daļa vainas jāuzņemas arī BMW AG. Tāds cienījams ražotājs tomēr varēja nepataupīt uz 0.5mm2 vadu. Tas būtu labs sākums auto drošības uzlabošanai.