Блоки реле и предохранителей всех отечественных авто в 3D

Блоки реле и предохранителей отечественных автомобилей иконка
Номинал предохранителя, А
Сечение провода
ПараметрЗначениеСтатус
Временная токовая характеристика предохранителя
Падение напряжения в зависимости от длины провода
Нагрузка по слотам (нажмите на столбец)

«Жигули», «Нива», «Гранта», «Веста», «ГАЗель», «Патриот» — у каждого владельца отечественного автомобиля рано или поздно возникает один из трёх вопросов: почему в мороз не заводится вентилятор, почему «горит» предохранитель на дополнительных фарах и какой провод тянуть к новой аппаратуре, чтобы ничего не оплавилось. Ответы почти всегда лежат в одной плоскости: нагрузка, предохранитель и сечение провода не подогнаны друг к другу, а температура, длина трассы и состояние контактов вносят свои поправки.

Симулятор блока предохранителей и реле помогает разобраться в этом без паяльника и риска для проводки. В нём 146 блоков отечественных автомобилей, от ВАЗ-2101 до Lada Iskra, от УАЗ-469 до «КАМАЗ-5490», а на другой странице есть сборник блоков зарубежных марок. Вы выбираете блок, любую его ячейку, затем меняете номинал, ток, сечение провода, длину трассы, напряжение бортсети и температуру. Результат виден на чертеже, на 3D-модели, в таблице расчёта и на трёх графиках.

В статье разобрано, чем отличается устройство блоков у разных поколений российских автомобилей, по каким формулам считает симулятор, как учесть российские зимы и дополнительное оборудование, а затем разобраны пять практических задач с цифрами. В конце — справочные таблицы, частые ошибки и список полезных источников.

Главное коротко

  • Предохранитель защищает провод, а не потребитель. Провод за ним должен выдерживать не меньше номинала предохранителя.
  • Длительную нагрузку держат не выше примерно 80 % номинала, а в моторном отсеке летом запас нужен ещё больше: при +90 °C предохранитель несёт около 77 % номинала.
  • В мороз −25 °C (−13 °F) тот же предохранитель, наоборот, «терпит» больше, поэтому слабый предохранитель на сильной перегрузке зимой опаснее, чем летом.
  • «Жучки» и самодельные перемычки вместо предохранителей — самая частая причина пожаров проводки, симулятор показывает, насколько быстро такой провод перегреется.
  • Для дополнительных фар, вентилятора и розетки на длинных трассах сечение чаще определяет падение напряжения, а не нагрев: 12,9 А по проводу 10 AWG длиной 20 ft теряют 3,0 % от 14,0 В.
Симулятор в цифрахСимулятор в цифрах146отечественных блоков12групп российских авто480блоков всего3режима раскраски3живых графика2системы единицЧертёж SVG с размерами, 3D-модель, автоподбор и сохранение скриншота
Рисунок 1. Симулятор в цифрах.

Чем блоки отечественных автомобилей отличаются от зарубежных

За полвека блоки российских автомобилей прошли путь, который в Европе и США занял те же 50 лет, но с заметными особенностями. На классических «Жигулях» (ВАЗ-2101–2107) стоят цилиндрические предохранители в небольшом монтажном блоке: 8 ячеек у ВАЗ-2101 и 17 у ВАЗ-2105–2107. Начиная с «Самары» ВАЗ-2108 вместо них применяют ножевые предохранители, а у современных Lada, как правило, мини-предохранители и отдельный блок в моторном отсеке с реле и макси-предохранителями. Количество ячеек в салонном блоке выросло более чем в пять раз.

Рост числа ячеек салонного блокаСколько предохранителей в салонном блокеВАЗ-21018 + 2 релеВАЗ-210717 + 3 релеВАЗ-210917 + 4 релеВАЗ-2110, 2004+21 + 6 релеКалина 124 + 6 релеПриора 230 + 7 релеГранта FL32 + 7 релеВеста40 + 8 релеВеста NG44 + 9 релеПредохранителей и реле в блоке по данным базы симулятора
Рисунок 2. Число ячеек салонного блока выросло с 8 у ВАЗ-2101 до 44 у Lada Vesta NG.

Таблица 1. Рост числа ячеек в салонном блоке отечественных автомобилей по данным базы

Автомобиль Предохранителей Реле Тип предохранителей
ВАЗ-2101–02 8 2 цилиндрические
ВАЗ-2105–07 17 3 цилиндрические
ВАЗ-2108–09 17 4 ножевые
ВАЗ-2110–12, с 2004 г. 21 6 ножевые
Калина 1 24 6 ножевые
Приора 2 30 7 ножевые
Гранта FL 32 7 ножевые, мини
Веста 40 8 мини
Веста NG 44 9 мини

Рост числа ячеек отражает рост числа потребителей: электрический усилитель руля, подогревы, электростеклоподъёмники, системы безопасности и электронные блоки управления. Каждая новая цепь — это ещё один предохранитель, который надо правильно подобрать.

Остальные особенности российских условий:

  • Мороз. Ориентироваться нужно на диапазон от −30 до +90 °C: от зимнего пуска до лета в пробке под закрытым капотом. Предохранитель и провод ведут себя по-разному на краях диапазона.
  • Дополнительное оборудование. Светодиодные балки, видеорегистраторы, компрессоры, холодильники, лебёдки, подогревы, розетки ТСУ. Многие подключают их «от ближайшего провода», а правильнее — через отдельное реле и предохранитель.
  • Старые контакты и «жучки». Окисленные ножки предохранителя греются сильнее самой вставки, а перемычка из проволоки вообще не защищает проводку.
  • Грузовые автомобили. «КАМАЗ», «Урал», ПАЗ и ЛиАЗ работают на 24 В. Принципы расчёта те же, но ползунок напряжения в симуляторе рассчитан на 10–15 В, а предел падения и сечения проводов нужно проверять по данным для 24 В.

Путь тока: от аккумулятора до потребителя

Ток покидает аккумулятор через главный предохранитель или плавкую вставку и расходится по двум путям. Одна ветка идёт в блок в моторном отсеке (МО), где стоят макси-предохранители для мощных потребителей, реле и мини-предохранители. Вторая ветка через замок зажигания и реле питает салонный монтажный блок со множеством мини-предохранителей. Именно в таком виде симулятор строит схему блока: реле сверху, макси в середине, мини внизу.

Схема подачи питания в отечественном автомобилеКак питание доходит до потребителейГенераторАккумулятор12 ВГлавныйпредохранительЗамок зажиганияМоторный отсек (МО)5030K1K2K3макси, реле, миниСалонный монтажный блокмини, до 44 ячеек у Весты NGВентилятор, 30 АБензонасос, 10 АБлижний свет, 10 АОбогрев стекла, 20 АМагнитола, 5 АВ «классике» вместо ножевыхстоят цилиндрические вставки.
Рисунок 3. Ток идёт от аккумулятора через главный предохранитель в блок МО и, через замок зажигания, в салонный блок.

Для наглядности на рисунке 4 показан салонный блок Lada Vesta: 40 мини-предохранителей и 8 реле в 12 столбцах. Видно, как симулятор раскладывает ячейки по зонам и считает габариты по правилам, одинаковым для всех блоков.

Раскладка салонного блока Lada VestaРаскладка салонного блока Lada Vesta (40 мини, 8 реле)Зона релеЗона мини-предохранителейДлина 8,24 дюйма (209 мм)Ширина 6,12 дюйма (155 мм)Высота 2,40 дюйма (61 мм)
Рисунок 4. Салонный блок Lada Vesta: зона реле и четыре ряда мини-предохранителей так, как его строит симулятор.

Из чего складывается нагрузка

Прежде чем подбирать предохранитель, нужно знать ток. По мощности его легко прикинуть: I = P ÷ U. При работающем двигателе напряжение в бортсети обычно 13,8–14,4 В, и для оценки принимают 14 В. Ниже — ориентировочные нагрузки типичного легкового автомобиля. Реальные значения зависят от ламп, мотора и состояния проводки.

Нагрузки типичного автомобиляОриентировочные нагрузки и предохранительВентилятор радиатора22 А, предохранитель 30 АОбогрев заднего стекла14 А, предохранитель 20 АВентилятор отопителя10 А, предохранитель 15 АДальний свет8,6 А, предохранитель 15 АБензонасос8 А, предохранитель 10 АПодогрев сидений8 А, предохранитель 10 АБлижний свет7,9 А, предохранитель 10 АПротивотуманные фары7,9 А, предохранитель 10 АСтеклоочиститель4 А, предохранитель 5 АМагнитола3 А, предохранитель 5 АТок при 14 В; предохранитель подобран по правилу 80 %
Рисунок 5. Ток типичных потребителей и предохранитель, подобранный по правилу 80 %.

Таблица 2. Ориентировочные нагрузки и предохранитель по правилу 80 % (при 14 В)

Потребитель Мощность Ток Предохранитель
Ближний свет (2 × 55 Вт) 110 Вт 7,9 А 10 А
Дальний свет (2 × 60 Вт) 120 Вт 8,6 А 15 А
Противотуманные фары (2 × 55 Вт) 110 Вт 7,9 А 10 А
Обогрев заднего стекла 196 Вт 14 А 20 А
Вентилятор отопителя 140 Вт 10 А 15 А
Вентилятор радиатора 308 Вт 22 А 30 А
Бензонасос 112 Вт 8 А 10 А
Подогрев сидений 112 Вт 8 А 10 А
Стеклоочиститель 56 Вт 4 А 5 А
Магнитола 42 Вт 3 А 5 А

Предохранители: размеры и цвета

Современные отечественные блоки используют те же ножевые предохранители, что и во всём мире. Выглядят они похоже, но мини-предохранитель не встанет в гнездо стандартного, а макси втрое шире мини. На рисунке показаны четыре семейства, которые использует симулятор, и модели, где они встречаются.

Семейства ножевых предохранителей в одном масштабеСемейства ножевых предохранителей в одном масштабеСтандартный19,1 × 18,5 мм1–40 АСамара, Нива, ГАЗельМини10,9 × 16,3 мм2–40 АВеста, Largus FLМини (низкий)10,9 × 8,7 мм2–30 Ановые панелиМакси29,2 × 34,3 мм20–100 Аблоки МО, УАЗ, Урал10 мммасштабШирина и высота корпуса без ножек. Диапазоны типичные, применяемость ориентировочная.
Рисунок 6. Стандартный, мини, низкопрофильный мини и макси предохранители в одном масштабе.

Таблица 3. Основные семейства автомобильных предохранителей

Семейство Ширина корпуса Диапазон Где встречается в России
Цилиндрический цилиндр с торцевыми контактами 8 и 16 А ВАЗ-2101–2107 (в симуляторе приближён ближайшими по номиналу ножевыми)
Стандартный ножевой 19,1 мм 1–40 А «Самара», ВАЗ-2110–2115, «Нива», «Волга», УАЗ, «ГАЗель»
Мини 10,9 мм 2–40 А Lada Vesta, Largus FL, Iskra, современные УАЗ и ГАЗ
Низкопрофильный мини 10,9 мм, ниже корпус 2–30 А Компактные салонные панели новых моделей
Макси 29,2 мм 20–100 А (чаще 20–80 А) Блоки МО: вентиляторы, насосы, главные питающие цепи
MIDI, MEGA и ANL под болты 30–500 А Главные цепи аккумулятора и генератора, лебёдки

Ножевые предохранители рассчитаны на 32 В постоянного тока, поэтому подходят для бортсетей 12 и 24 В. Ставить нужно только то семейство и тот номинал, которые предусмотрены блоком.

Цветовая маркировка

Ножевые предохранители маркируются международной цветовой схемой, поэтому номинал определяется по цвету. Симулятор использует те же цвета на чертеже, на 3D-модели и в режиме Fuse colors.

Цветовая маркировка ножевых предохранителейЦвета ножевых предохранителей в современных блокахМини и стандартные предохранители5 Абежевый7,5 Акоричневый10 Акрасный15 Аголубой20 Ажёлтый25 Апрозрачный30 АзелёныйМакси-предохранители20 Ажёлтый30 Азелёный40 Аоранжевый50 Акрасный60 Асиний70 Абежевый80 Апрозрачный
Рисунок 7. Номиналы предохранителей и их стандартные цвета.

Таблица 4. Цвета ножевых предохранителей

Номинал Цвет Образец Мини и стандартные Макси
5 А Бежевый Да Нет
7,5 А Коричневый Да Нет
10 А Красный Да Нет
15 А Голубой Да Нет
20 А Жёлтый Да Да
25 А Прозрачный или белый Да Нет
30 А Зелёный Да Да
40 А Оранжевый Нет Да
50 А Красный Нет Да
60 А Синий Нет Да
70 А Бежевый Нет Да
80 А Прозрачный или белый Нет Да

Реле: как управлять мощной нагрузкой слабым сигналом

Типичный пример на российском автомобиле — электровентилятор радиатора. Блок управления двигателем даёт на реле маломощный сигнал, а реле коммутирует ток в десятки ампер, идущий от аккумулятора через предохранитель к вентилятору. Благодаря реле силовые провода получаются короткими и толстыми, а тонкие провода управления идут в салон.

Схема реле вентилятора радиатораРеле вентилятора радиатора: сигнал ЭБУ включает ток в десятки амперРеле вентиляторакатушкаконтакт8685308787aБлок управлениядвигателем (ЭБУ)+12 ВFU 30 А+12 Ввентилятор87a не используетсяСиловой провод короткий и толстый, провод управления тонкий.
Рисунок 8. Слева цепь катушки от ЭБУ, справа цепь контактов: предохранитель защищает провод, идущий к выводу 30.

Таблица 5. Выводы реле (обозначения по DIN 72552, принятые и в российской документации)

Вывод Назначение Примечание
30 Общий контакт, питание от аккумулятора Подключается через предохранитель рядом с аккумулятором или шиной блока
87 Нормально разомкнутый выход Подаёт питание на нагрузку, когда катушка включена
87a Нормально замкнутый выход Есть только у реле с переключающим контактом (пять выводов)
86 Вывод катушки Обычно плюсовой, если внутри реле стоит гасящий диод
85 Вывод катушки Обычно коммутируется на массу или на выход блока управления

Катушка реле на 12 В потребляет примерно 100–200 мА, что по силам выходу блока управления. Контакты реле на 30 или 40 А не заменяют предохранитель: у цепи должна быть своя защита, рассчитанная на провод и нагрузку, а не на реле.

Провод: сечение, допустимый ток и падение напряжения

У провода два предела. Допустимый ток — это ток, при котором изоляция ещё не перегревается. Падение напряжения — потери вдоль меди, из-за которых тускнеют лампы и медленнее вращаются моторы. Предохранитель защищает провод от перегрева, поэтому допустимый ток провода должен быть не ниже номинала предохранителя, а достаточно ли напряжения у потребителя — отдельная проверка.

Симулятор использует сечения по американской шкале AWG. Для российского читателя в таблице 6 добавлено ближайшее отечественное сечение в мм². Сопротивления — стандартные значения для отожжённой меди при 20 °C, допустимые токи — консервативные плановые цифры.

Таблица 6. Сечения провода в симуляторе и ближайшие российские

AWG Сечение, мм² Ближайшее российское Допустимый ток Ом на 1000 ft при 20 °C мОм на метр
20 0,52 0,5 мм² 7,5 А 10,15 33,3
18 0,82 0,75 мм² 10 А 6,385 20,9
16 1,31 1,5 мм² 13 А 4,016 13,2
14 2,08 2,5 мм² 17 А 2,525 8,28
12 3,31 4 мм² 23 А 1,588 5,21
10 5,26 6 мм² 33 А 0,9989 3,28
8 8,37 10 мм² 46 А 0,6282 2,06
6 13,3 16 мм² 60 А 0,3951 1,30
Допустимый ток и сопротивление проводов разного сеченияДопустимый ток и сопротивление по сечениям7,5 А20 AWG≈ 0,5 мм²33,3 мОм/м10 А18 AWG≈ 0,75 мм²20,9 мОм/м13 А16 AWG≈ 1,5 мм²13,2 мОм/м17 А14 AWG≈ 2,5 мм²8,28 мОм/м23 А12 AWG≈ 4 мм²5,21 мОм/м33 А10 AWG≈ 6 мм²3,28 мОм/м46 А8 AWG≈ 10 мм²2,06 мОм/м60 А6 AWG≈ 16 мм²1,30 мОм/мБлижайшее российское сечение указано приблизительно. Сопротивление меди при 20 °C.
Рисунок 9. С уменьшением номера AWG допустимый ток растёт, а сопротивление падает.

Падение напряжения считается по полному контуру, так как ток возвращается через «массу»:

U падения = I × R на фут × 2 × длина × (1 + 0,00393 × (T − 20)), где T в °C.

В метрах: U = I × R (мОм/м) × 2 × L (м) ÷ 1000. Предел, на который ориентируется симулятор, — 3 % от напряжения бортсети; при 14 В это 0,42 В.

Падение напряжения в зависимости от длины провода при токе 12,9 АПадение напряжения от длины провода: 12,9 А, 14 В, −25 °C0,00 В0,42 В0,84 В1,26 В0 ft0,0 м10 ft3,0 м20 ft6,1 м30 ft9,1 м14 AWG12 AWG10 AWG8 AWGпредел 3 % = 0,42 В10 AWG, 20 ft: 0,42 В (3,0 %)Длина провода в одну сторону (обратный путь учтён в расчёте)
Рисунок 10. По мере роста длины в предел 3 % укладываются только более толстые провода.

На графике показана светодиодная балка 180 Вт (12,9 А) при −25 °C и 14,0 В. На трассе 20 ft (около 6 м) провод 12 AWG (4 мм²) теряет 0,67 В (4,8 %), 10 AWG (6 мм²) — 0,42 В (3,0 %), на грани предела, и только 8 AWG (10 мм²) укладывается с запасом: 0,27 В (1,9 %). Зимой потери меньше, потому что у холодной меди ниже сопротивление, а летом при +30 °C они вырастут примерно на 20 %.

Поведение предохранителя: время, мороз и жара

Время срабатывания

Ножевой предохранитель — это калиброванная перемычка из цинкового сплава между двумя выводами. Ток нагревает её, и когда выделяемое тепло превышает то, что отводят перемычка, выводы и воздух, она плавится. Главное свойство: предохранитель реагирует и на величину тока, и на время. Небольшая перегрузка может плавить перемычку часами, а короткое замыкание разрывает цепь за миллисекунды.

Эта зависимость называется время-токовой характеристикой. Симулятор рисует её для выбранного предохранителя и ставит оранжевую точку в текущий режим. Модель — простая гладкая аппроксимация типичного ножевого предохранителя:

x = ток нагрузки ÷ эффективный номинал и t = (3 ÷ (x² − 1))^5,3 секунд при x больше 1.

Минимальное время ограничено 4 мс, всё дольше 10 часов симулятор показывает как «держит». При x не больше 1 считается, что предохранитель выдерживает ток неограниченно.

Время-токовая характеристика предохранителяВремя-токовая характеристика предохранителя 10 А1×2×3×5×10×1 мс10 мс0,1 с1 с10 с100 с17 мин2,8 ч1,2×: 7,3 ч1,3×: 40 мин1,6×: 32 с2×: 1 с3×: 5,5 мсдержитНагрузка в долях эффективного номинала (логарифмическая шкала)
Рисунок 11. Время срабатывания в зависимости от перегрузки; зелёная зона — область, где предохранитель держит.

Таблица 7. Время срабатывания в модели симулятора (предохранитель 10 А)

Нагрузка в долях номинала Ток Ожидаемое поведение
1,2 12 А Около 7,3 ч
1,3 13 А Около 40 мин
1,6 16 А Около 32 с
2 20 А Около 1 с
3 30 А Около 5,5 мс
5 50 А Около 4 мс (нижняя граница модели)

Реальные предохранители проверяют в определённых точках, как правило около 110, 135, 150, 200 и 350 % номинала, а допустимое время размыкания указано в технической документации производителей. Гладкая кривая нужна, чтобы показать характер поведения, а не заменить эти нормы.

Температурная поправка

Номинал указывают для температуры около 77 °F (25 °C). Симулятор применяет линейную поправку 0,35 % номинала на каждый градус Цельсия отклонения от 25 °C:

эффективный номинал = номинал × (1 − 0,0035 × (T − 25)), где T в °C.

Поправка номинала предохранителя на температуруЭффективный номинал: от морозов до жары моторного отсека60 %80 %100 %120 %-30-22 °F-20-4 °F032 °F2577 °F50122 °F70158 °F90194 °F119 % при −30 °C100 % при 25 °C77 % при +90 °CТемпература в °C (под ней значение в °F)
Рисунок 12. Симулятор меняет рабочий номинал на 0,35 % за каждый градус Цельсия отклонения от 25 °C.

Таблица 8. Эффективная несущая способность предохранителя 10 А при разной температуре

Температура, °C Температура, °F Эффективный номинал Доля от номинала
-30 -22 11,9 А 119 %
-20 -4 11,6 А 116 %
0 32 10,9 А 109 %
25 77 10,0 А 100 %
50 122 9,1 А 91 %
70 158 8,4 А 84 %
90 194 7,7 А 77 %

Отсюда два практических правила. Летом в моторном отсеке расчёт нужно проверять при +70…+90 °C, потому что запас исчезает: вентилятор на 22 А на предохранителе 30 А при +90 °C нагружает его на 95 %. Зимой следует помнить, что предохранитель держит перегрузку дольше, поэтому защищает хуже, и подбирать его нужно строго по току и сечению провода.

Нагрев предохранителя

Предохранитель — это намеренно введённое сопротивление, поэтому он выделяет тепло. Симулятор принимает его сопротивление равным 0,1 ÷ номинал ом, откуда P = I² × 0,1 ÷ номинал ватт, а падение на нём равно I × 0,1 ÷ номинал вольт. Модель консервативна, реальные предохранители обычно греются меньше, но тенденция верная: нагрев растёт с квадратом тока, и загруженный предохранитель большого номинала — заметный источник тепла внутри закрытого блока.

Таблица 9. Нагрев предохранителя в модели симулятора

Номинал Нагрев при 100 % нагрузки При 80 % При 50 % Падение при 100 %
7,5 А 0,75 Вт 0,48 Вт 0,19 Вт 0,10 В
10 А 1,00 Вт 0,64 Вт 0,25 Вт 0,10 В
20 А 2,00 Вт 1,28 Вт 0,50 Вт 0,10 В
30 А 3,00 Вт 1,92 Вт 0,75 Вт 0,10 В
40 А 4,00 Вт 2,56 Вт 1,00 Вт 0,10 В
60 А 6,00 Вт 3,84 Вт 1,50 Вт 0,10 В

Колонка 80 % показывает смысл правила для длительных нагрузок: если держать предохранитель не выше примерно 80 % номинала, тепла становится меньше более чем на треть, и остаётся запас на жаркую погоду. Строка Suggested в симуляторе использует то же правило: делит нагрузку на 0,8 и округляет до ближайшего стандартного номинала.

Порядок подбора

Кнопка Auto-size идёт по тем же шагам, что и опытный электрик. Каждый шаг — проверка, и если она не пройдена, возвращаются на шаг назад.

Шесть шагов подбора предохранителя и проводаШесть шагов подбора1. Оцените нагрузкуТок по мощности: I = P / Uпри 14 В2. Выберите предохранительТок / 0,8, ближайший номиналправило 80 %3. Выберите проводДопустимый ток не ниже номиналапровод не слабее защиты4. Проверьте падениеНе более 3 % на реальной длинеиначе провод толще и назад к шагу 35. Проверьте температуруРасчёт при −30 и при +90 °Cмороз и жара МО6. Проверьте блокСуммарная нагрузка и нагрев шинысумма токов не выше шины
Рисунок 13. Каждый шаг — проверка; если она не пройдена, возвращаются на шаг назад.

Практикум: пять задач с цифрами

Расчёты сделаны для напряжения 14,0 В (двигатель работает) и температуры −25 °C (−13 °F). При такой температуре предохранитель получает прибавку 17,5 % к номиналу: у 10 А эффективный номинал 11,75 А, у 20 А — 23,5 А, у 30 А — 35,25 А, у 50 А — 58,75 А, а сопротивление меди на 18 % ниже, чем при 20 °C.

Таблица 10. Результаты практикума

Задача Нагрузка Предохранитель Провод и длина Загрузка предохранителя Падение напряжения Вывод
1. ПТФ 2 × 55 Вт 7,9 А 10 А мини 12 AWG, 13 ft 67 % 0,27 В (1,9 %) Правильно
1б. Те же ПТФ, провод тоньше 7,9 А 10 А мини 14 AWG, 13 ft 67 % 0,43 В (3,05 %) Чуть выше предела 3 %
2. Обогрев заднего стекла 14 А 20 А мини 10 AWG, 16 ft 60 % 0,37 В (2,6 %) Правильно
3. Вентилятор радиатора 22 А 30 А мини 10 AWG, 8 ft 62 % 0,29 В (2,1 %) Правильно
4. Светодиодная балка 180 Вт 12,9 А 20 А мини 8 AWG, 20 ft 55 % 0,27 В (1,9 %) Правильно
4б. Та же балка, 10 AWG 12,9 А 20 А мини 10 AWG, 20 ft 55 % 0,42 В (3,0 %) На грани, лучше 8 AWG
5а. Два вентилятора на одном предохранителе 36 А 20 А мини 12 AWG, 8 ft 153 % 0,75 В (5,4 %) Перегорит примерно за 70 с
5б. «Усилили» только предохранитель 36 А 50 А макси 12 AWG, 8 ft 61 % 0,75 В (5,4 %) Провод слабее предохранителя
5в. Исправлено 36 А 50 А макси 6 AWG, 8 ft 61 % 0,19 В (1,3 %) Правильно

Задача 1. Две противотуманные фары по 55 Вт потребляют 7,9 А. Деление на 0,8 даёт 9,9 А, ближайший номинал — 10 А. Провод 14 AWG (2,5 мм², 17 А) вроде бы подходит по допустимому току, но на трассе около 4 м теряет 3,05 % напряжения, что чуть выше предела. Симулятор предлагает 12 AWG (4 мм²).

Задача 2. Обогрев заднего стекла тянет 14 А. Это даёт 17,5 А после деления на 0,8, и ближайший номинал — 20 А. Для этого предохранителя нужен провод с допустимым током не менее 20 А, то есть 12 AWG (23 А), но на 16 ft (около 5 м) он теряет 4,2 %, поэтому берём 10 AWG (6 мм²): 2,6 %.

Задача 3. Вентилятор радиатора на 22 А даёт 27,5 А, что округляется до 30 А. Провод должен выдерживать не менее 30 А, подходит 10 AWG (33 А), и на короткой трассе 8 ft потери всего 2,1 %. Помните про лето: при +90 °C загрузка 30 А предохранителя вырастает до 95 %.

Задача 4. Светодиодная балка на 180 Вт (12,9 А) требует предохранитель 20 А и провод не тоньше 12 AWG по допустимому току. Но на трассе 20 ft 12 AWG теряет 4,8 %, а 10 AWG — 3,0 %. Симулятор выбирает 8 AWG (10 мм²) с потерями 1,9 %.

Задача 5. Два вентилятора на один предохранитель 20 А дают 36 А, то есть 153 % эффективного номинала, и предохранитель откроет цепь примерно за 70 с. Простая замена на 50 А без смены провода опасна: теперь защита срабатывает при токе, который 12 AWG не выдерживает, то есть перегорит уже провод, а не предохранитель. Правильное решение — предохранитель 50 А (макси) и провод 6 AWG (16 мм²), или, ещё лучше, раздельные цепи для каждого вентилятора.

База отечественных блоков

В базе симулятора 146 блоков отечественных автомобилей в 12 группах и ещё 334 блока зарубежных марок, всего 480. Для большинства моделей есть и блок в моторном отсеке (МО), и салонный монтажный блок (Сал), а для разных поколений — отдельные записи. Каждый блок описан четырьмя числами: количество мини-предохранителей, количество макси-предохранителей, количество реле и количество столбцов. По ним симулятор строит габариты, раскладку ячеек, нумерацию слотов, номиналы по умолчанию и номинал шины питания.

Число блоков по группам146 блоков отечественных автомобилей в 12 группахВАЗ классика8ВАЗ 2108-1512Калина/Приора11Гранта/Веста19Нива14Ока/ИЖ7Москвич/Aurus12ГАЗ легк.11ГАЗель/Соболь18УАЗ14КАМАЗ/Урал12ЗИЛ/ПАЗ/ЛиАЗ8
Рисунок 14. Количество блоков в каждой отечественной группе базы данных.

Таблица 11. Отечественные группы базы данных

Группа Блоков Что входит
ВАЗ классика 8 ВАЗ-2101–2107 и модификации с инжектором
ВАЗ 2108-15 12 «Самара», ВАЗ-2110–2115 и их версии
Калина/Приора 11 Lada Kalina и Lada Priora, обе генерации
Гранта/Веста 19 Granta, Vesta, XRAY, Largus, Iskra
Нива 14 ВАЗ-2121, 21213, 21214, «Нива Легенд», Niva Travel, Шевроле Нива
Ока/ИЖ 7 «Ока», ИЖ-2126 «Ода», ИЖ-2715
Москвич/Aurus 12 Москвич 412–2141, Москвич 3, 6, 8, Aurus Senat
ГАЗ легк. 11 «Волга» ГАЗ-21–31105, «Сайбер», ГАЗ-69
ГАЗель/Соболь 18 «ГАЗель», «Соболь», «Валдай», «Садко», ГАЗон Next
УАЗ 14 УАЗ-469, Hunter, Patriot, Pickup, Профи, «Буханка»
КАМАЗ/Урал 12 КАМАЗ-5320–65206, Урал 4320 и Next (24 В)
ЗИЛ/ПАЗ/ЛиАЗ 8 ЗИЛ-130, 131, 4331, «Бычок», ПАЗ, ЛиАЗ
Всего 146

Количество ячеек — типичные значения для платформы, а не копия конкретной страницы руководства по ремонту. Реальные блоки отличаются годом выпуска, комплектацией, двигателем и рынком. Симулятор годится для понимания поведения цепи, а чтобы узнать, что питает конкретная ячейка, нужна схема из руководства автомобиля.

Таблица 12. Примеры габаритов отечественных блоков в симуляторе

Блок Мини Макси Реле Шина Д × Ш × В, дюймы Д × Ш × В, мм
2101-02 Сал 8 0 2 50 А 3,28 × 3,41 × 2,4 83 × 87 × 61
2104-07 Сал 17 0 3 110 А 4,52 × 4,19 × 2,4 115 × 106 × 61
Гранта FL Сал 18-24 32 0 7 210 А 7,00 × 6,12 × 2,4 178 × 155 × 61
Веста Сал 15-22 40 0 8 260 А 8,24 × 6,12 × 2,4 209 × 155 × 61
Нива Легенд МО 6 2 4 80 А 3,90 × 6,01 × 2,4 99 × 153 × 61
Patriot МО 10 2 6 110 А 4,52 × 6,01 × 2,4 115 × 153 × 61
ГАЗель NEXT МО 10 4 7 150 А 4,52 × 8,61 × 2,4 115 × 219 × 61
ГАЗон Next МО 12 6 8 210 А 5,14 × 8,61 × 2,4 131 × 219 × 61
КАМАЗ 5490 МО 12 8 10 250 А 7,00 × 7,46 × 2,4 178 × 189 × 61
Aurus Senat МО 24 16 14 510 А 8,24 × 11,51 × 2,4 209 × 292 × 61

Габариты — расчётные значения по правилам раскладки, а номинал шины — оценка симулятора (около 6,5 А на мини-предохранитель и 22 А на макси-предохранитель, округление до 10 А, минимум 40 А).

Работа с интерфейсом

Шаг за шагом

  1. В верхнем ряду выберите группу (например, «Гранта/Веста», «Нива», «УАЗ» или «ГАЗель/Соболь»), затем нужный блок. Блоки «МО» стоят в моторном отсеке, блоки «Сал» — в салоне.
  2. Выберите Inches (дюймы) или Millimeters (миллиметры): вместе с ними переключаются размеры чертежа, длина провода и температура.
  3. Выберите режим раскраски: Fuse colors, Load % или Heat.
  4. Выделите ячейку: ползунком Slot, нажатием на предохранитель на чертеже, на 3D-модели или на столбец графика нагрузки.
  5. Задайте нагрузку, напряжение, длину трассы и температуру ползунками или впишите значения.
  6. Выберите номинал предохранителя и сечение провода кнопками или нажмите Auto-size.
  7. Читайте сообщения, таблицу и три графика. Кнопка Download screenshot сохранит всю страницу калькулятора в PNG.

Таблица 13. Входные параметры и их диапазоны

Параметр Диапазон (дюймы) Диапазон (метрика) Для чего нужен
Slot от 1 до числа предохранителей то же Выбор цепи; сначала нумеруются макси, затем мини
Load 0–100 А 0–100 А Загрузка, время срабатывания, падение, нагрев, мощность
Battery 10–15 В 10–15 В Мощность в ваттах и предел падения 3 %
Wire run 1–30 ft, в одну сторону 0,3–9 м, в одну сторону Падение напряжения (обратный путь учитывается автоматически)
Ambient от -20 до 220 °F от -30 до 105 °C Поправка номинала и сопротивление меди
Fuse rating 5–30 А (мини), 20–80 А (макси) то же Защита выбранной ячейки
Wire gauge от 20 до 6 AWG от 20 до 6 AWG Допустимый ток и сопротивление

Режимы раскраски

Один блок можно раскрасить тремя способами, и выбор меняет сразу чертёж, 3D-модель и график загрузки.

Режимы раскраски симулятораТри режима раскраскиЦвета предохранителей (Fuse colors)5 А7,5 А10 А15 А20 А25 А30 АНагрузка в процентах (Load %)40 %55 %70 %85 %100 %110 %Нагрев — мощность относительно номинальной (Heat)0 % нагрузки50 % нагрузки80 % нагрузки100 % нагрузки114 % нагрузки
Рисунок 15. Легенда режимов Fuse colors, Load % и Heat.
  • Fuse colors показывает стандартный цвет каждого номинала. Режим удобен для сверки с реальным блоком.
  • Load % раскрашивает предохранители от зелёного (нагрузка ниже примерно 40 % эффективного номинала) через жёлтый и оранжевый к красному (110 % и выше). Красный предохранитель — перегруженный или почти перегруженный.
  • Heat раскрашивает предохранители по рассеиваемой мощности относительно мощности при номинальной нагрузке: от синего до красного. Нагрев растёт с квадратом тока, поэтому цвета меняются быстрее, чем в режиме нагрузки.

Что показывают графики и таблица

Первый график — время-токовая кривая с оранжевой точкой текущего режима. Второй — падение напряжения от длины провода для нескольких сечений с красной линией предела 3 %. Третий — столбцы загрузки всех слотов блока в процентах от эффективного номинала, с пунктирной линией 100 %; по нажатию на столбец выбирается слот. В таблице собраны размеры блока, параметры выбранной цепи, статус каждого показателя (OK, High, Blows, Too small, Over 3 %), рекомендация Suggested и суммарная нагрузка блока относительно шины.

Типичные ошибки и что смотреть в симуляторе

Таблица 14. Симптомы, вероятные причины и что проверить

Симптом Вероятная причина Что смотреть
Предохранитель горит только летом в пробке Нагрузка близка к номиналу, а температура моторного отсека снижает его Загрузка выше 80 % и ползунок Ambient на +70…+90 °C
Предохранитель горит мгновенно Короткое замыкание или нагрузка намного выше номинала Точка на время-токовой кривой в диапазоне от миллисекунд до секунд
Тускнеют лампы, медленно крутятся моторы Провод слишком тонкий или длинный, окислена «масса» Падение выше 3 % в таблице и на втором графике
Потемневшие или оплавленные контакты блока Плохой контакт ножек или работа на пределе номинала Режим Heat и строка Fuse heat
Греется провод, предохранитель цел Номинал выше допустимого тока провода или «жучок» вместо предохранителя Строка Wire со статусом Too small
Реле щёлкает, нагрузка не работает Перегорел предохранитель нагрузки или плохой контакт реле Статус предохранителя, напряжение на выводе 87
Блок перегревается, когда включено много потребителей Суммарная нагрузка превышает возможности шины Строка All loads против номинала шины

Ограничения симулятора

Симулятор — учебный и планировочный инструмент, а не замена руководства по ремонту, технической документации производителя предохранителей или консультации специалиста. Он моделирует автомобильные цепи 12 В с ножевыми предохранителями и медным бортовым проводом, не рассчитывает высоковольтные системы электромобилей и цепи переменного тока. Ни при каких условиях не ставьте «жучок» и не заменяйте предохранитель на больший номинал только ради того, чтобы он перестал перегорать: перегоревший предохранитель — это симптом, а причина находится в цепи. Перед работой с блоком отключайте аккумулятор и следуйте требованиям руководства по эксплуатации.

Вопросы и ответы

Можно ли поставить «жучок» вместо предохранителя?

Нет. Проволочная перемычка не имеет калиброванного времени срабатывания и при коротком замыкании нагреет и воспламенит изоляцию. Если предохранитель горит, нужно искать причину, а не заменять его на проволоку.

Почему зимой предохранитель «терпит» большую перегрузку?

Потому что в мороз ему легче отдавать тепло. Модель симулятора увеличивает эффективный номинал на 0,35 % за каждый градус ниже 25 °C: при −25 °C это плюс 17,5 %. Поэтому защита зимой менее чувствительна, и подбирать предохранитель нужно строго по току и сечению провода.

Как проверить падение напряжения мультиметром?

Включите нагрузку и измерьте напряжение между плюсовой клеммой аккумулятора и входом потребителя, затем между «массой» потребителя и минусом аккумулятора. Сумма двух значений — реальное падение, и оно должно быть не более 3 % от напряжения аккумулятора.

Что делать, если ячейка в блоке не совпадает с симулятором?

Это нормально: симулятор строит типовую раскладку, а номера его слотов условные. Используйте его, чтобы понять и рассчитать цепь, а затем сверяйте реальную ячейку со схемой на крышке блока или в руководстве.

Подходит ли симулятор для «КАМАЗа» и «Урала» на 24 В?

Принципы те же, но ползунок напряжения охватывает 10–15 В. Для 24 В предел падения, рабочее напряжение предохранителей и сечения проводов нужно проверять по данным для 24 В.

Можно ли брать провод толще рекомендованного?

Можно. Более толстый провод всегда безопасен по нагреву и снижает падение напряжения. Ограничения только в цене, весе, прокладке и размере клеммы.

Итоги

Правильная защита цепи сводится к четырём связанным проверкам: предохранитель должен держать длительную нагрузку с запасом, провод должен быть не слабее предохранителя, напряжение на потребителе должно оставаться в пределах примерно 3 % от питающего, а блок в целом не должен быть перегружен и перегрет. Для отечественных автомобилей к ним добавляется ещё одна: расчёт нужно проверять и в мороз, и в жару моторного отсека. Симулятор превращает все эти проверки в числа, чертёж, 3D-модель и три графика для 146 отечественных блоков и ещё 334 зарубежных, так что любое изменение можно проверить до того, как вы взяли в руки кусачки.

Источники

  1. ГОСТ 3940-84. Электрооборудование автотракторное. Общие технические условия.
  2. ГОСТ 22483-2012. Жилы токопроводящие для кабелей, проводов и шнуров.
  3. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). 7-е издание. Глава 1.3. Выбор проводников по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны.
  4. ТР ТС 018/2011. О безопасности колёсных транспортных средств.
  5. Ютт В. Е. Электрооборудование автомобилей: учебник для вузов. — М.: Горячая линия — Телеком.
  6. Акимов С. В., Чижков Ю. П. Электрооборудование автомобилей. — М.: За рулём.
  7. Автомобильный справочник Bosch: пер. с англ. — М.: За рулём.
  8. Руководства по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту автомобилей LADA (ПАО «АВТОВАЗ»): схемы электрооборудования и монтажных блоков.
  9. Руководства по эксплуатации и ремонту автомобилей ГАЗ, УАЗ, «КАМАЗ» и «Урал»: схемы блоков предохранителей и реле.

Оцените полезность информации:

5 / 5. Голосов: 2

Расскажите, что надо исправить?