스타터 회로가 왜 보호되지 않습니까?

대부분의 자동차와 트럭에서 두꺼운 케이블은 배터리를 스타터 (솔레노이드)에 직접 연결합니다. 왜 이러한 회로에는 어떤 종류의 과전류 보호 기능이 없습니까?

자동차 산업 전체에서 인정되는 관행입니다. 다음은 스타터 회로를 과전류 보호로부터 특별히 면제하는 두 가지 표준입니다. (이 둘은 결과가 훨씬 큰 선박용이며 바다에서 불을 피할 수 없습니다.)

출력 도체가 배터리에서 엔진 크랭크 모터로의 주 전원 공급 회로에 있지 않는 한 축전지의 각 접지되지 않은 출력 도체에는 수동으로 리셋되고 트립 프리 회로 차단기 또는 퓨즈가 있어야합니다.

이것들은 단지 예일뿐입니다. SAE 및 ABYC와 같은 조직은 표준에서 유사한 조항을 가지고 있음을 의심하지 않습니다. 이 방법으로 수백만 대의 차량이 연결됩니다.

배터리에서 스타터 모터 및 전기 구동 스티어링 모터로의 주 공급 장치를 제외한 모든 회로에는 과부하 및 단락에 대한 전기적 보호 기능이 제공되어야합니다 (예 : 퓨즈 또는 회로 차단기 설치).

이러한 면제에 대한 공학적 근거를 요구하고 있습니다. 케이블이 스타터 권선보다 훨씬 두껍지 만 기계적 고장이나 충격으로 인해 접지가 짧아 질 수 있습니다. 결과 전류는 500A를 쉽게 초과 할 수 있으며 두꺼운 강철을 용접하기에 충분합니다.

스타터는 다른 회로보다 훨씬 더 많은 전류를 요구하지만 퓨즈 링크와 같은 비용 효율적인 솔루션을 찾을 수 있음을 이해합니다. 아니면 내가 착각합니까?

이해가되지 않는 몇 가지 이유는 다음과 같습니다.

• 케이블은 너무 두껍기 때문에 (배터리 크기에 비해) 보호가 필요하지 않습니다. 케이블이 녹기 전에 시동기가 타거나 배터리가 폭발합니다. 이것이 "와이어 보호"관점에서 확실히 사실 일 수 있지만, 이것이 스타터 회로의 과전류 보호에 대한 더 강력한 이유라고 생각합니다. 전체 차량을 보호합니다.

• 이 회로의 고장 위험은 거의 없습니다. 스타터는 견고한 장치이며 두꺼운 케이블은 기계적 강도가 더 높습니다. 그러나 실패는 여전히 가능하며 현실 세계에서 때때로 발생합니다. 또한이 회로의 고장으로 인한 충격은 치명적일 수 있으며 차량의 총 손실 또는 사망으로 이어질 수 있습니다. 따라서 문제의 심각성이 실패 모드 분석에서 (확실히) 낮은 가능성을 압도 할 것으로 기대합니다.

미래 독자를위한 편집 : 대부분의 답변은 가용성에 중점을 둡니다. 이는 매우 중요하지만 보호 장치로 퓨즈를 선택하는 것과 관련이있는 두 번째 이유입니다. 차단기는 귀찮은 결함으로 인해 좌초 될 위험을 완화합니다. (누군가 조향 손실 가능성을 언급했지만 인피니티 Q50을 포함한 모든 생산 차량에는 여전히 기계식 백업 기능이 있습니다.) 다행히 차단기 나 가용 링크조차도 부적합한 이유를 설명하는 간결한 답변이 있습니다.

작동 전류와 고장 전류 사이에 충분한 여유 공간이있는 경우 퓨즈가 정상 작동 상태에서 끊어지지 않고 고장 상태에서 끊어 지도록 퓨즈로 회로를 보호하려는 경우는 아무 것도 없습니다.

불행히도 일단 모든 공차를 포함시킨 후에는 스타터 모터가 예를 들어 폐쇄되는 경우 불필요한 트립을 피하고 작업의 합리적인 기회를 보장 할 수있는 전류 레벨을 선택할 수 없습니다. 시동시 매우 높은 전류를 끌어 오기 위해 기존의 스타터 모터는 직렬로 감겨 있습니다.

엔진 스타터로가는 회로에 전원 퓨즈 블로가 있으면 특히 엔진을 시동 할 수없는 경우 내비게이션 기능이 없거나 제한적인 해양 시스템에서 심각한 안전 문제가 발생할 수 있습니다. 자동차에서는 긴급 상황에서 시작할 수 없다는 의미 일 수 있습니다. 일부 자동차는 그것을 가지고있었습니다. 나는 한 번 고속도로 고속도로의 한가운데에서 오래된 도요타를 후반에 끝내고 여자 운전자는 퓨즈가 차가 멈추고 나서 차를 다시 시작하려고 시도하여 불을 켰습니다. 내 아내는 몇 년 후 도요타를 사고 싶었고, 나는 아직도 그것을 가지고 있는지 물었다. 그들은 그들이 안전 책임이기 때문에 그것을 버렸다고 보증했다.

나는 수년 동안 자동차 전자 장치에서 일했습니다. 안전의 관점에서, 당신은 "차량을 보호"하려고하지 않고 "사람을 보호"하려고합니다. 일반적으로 사람은 운전자 또는 탑승자이지만 때로는 보행자 (충돌 및 구겨진 구역을 생각 함), 방관자 (연료 탱크 폭발 방지) 또는 응급 승무원 (전기 차량이 사망 할 수있는 고전압에 노출되지 않아도 됨) 일 수 있습니다. 구조 대원).

그러나 대부분의 안전 문제에는 보편적으로 좋은 해결책이 없습니다. 당신이 얻는 것은 트레이드 오프이며, 가장 최악의 옵션을 선택합니다. FMEA 또는 FTA와 같은 공식적인 방법이 있으므로이를 정량화 할 수 있으므로 문제가 발생하면 최선의 실천을 따 랐음을 증명할 수 있습니다.

가장 일반적인 문제는 내결함성과 가용성의 균형입니다. 어떤 문제에 대한 첫 반응이 자동차를 멈추고 운전자가 복구 트럭을 불러 오도록하는 것이면 처음에는 좋은 생각이자 가장 안전한 해결책처럼 보일 수 있습니다. Ford의 하이브리드 전기 자동차를 연구했는데, 그 결과 소프트웨어가 불확실한 상황에서 발견되었을 때 실제로 이러한 접근 방식을 취했습니다. 미국의 법적 상황에서는 이것이 최선의 접근 방법처럼 보였습니다.

개발 과정에서 우리는 볼보 엔지니어들과 이야기를 나 they지만 완전히 다른 접근 방식을 가지고 있음을 발견했습니다. 볼보 안전 사례는 차량이 계속 움직이는 것이 범주 적으로 안전하지 않다는 것을 입증 할 수 없다면 차량을 정지 해서는 안된다는 것입니다. 주행 속도를 줄이거 나 가용 전력을 줄이더라도 차량은 이중지. 왜? 스 칸다 나비아의 겨울에 자동차가 잘 리면 얼어 붙기까지 약 2 시간이 걸리기 때문입니다. 볼보의 안전 사례에 따르면 차량에 결함이 발생하면 저속, 저전력 충돌의 위험이있는 것이 바람직하며, 이는 대부분의 경우에 비해 치명적이지 않은 결과로 더 자주 발생한다는 사실을 받아들이는 것이 좋습니다. 치명적인 상황에서 차량이 잘릴 위험이 있습니다. 또한, 차량이 더 이상 가속기, 브레이크 및 기어 선택의 전자식 제어에 제대로 응답하지 않더라도 운전자는 점화를 해제하여 결함을 완화하기위한 조치를 취할 수 있습니다.

스타터 회로의 퓨즈는 동일한 근거를 따릅니다. 퓨즈가없는 최악의 시나리오는 무엇입니까? 답변 : 배선 또는 배터리가 과열되어 엔진 베이에서 화재가 발생하여 자동차의 나머지 부분으로 퍼집니다. 일반적으로 배터리 전압은 물건이 너무 나 빠지기 전에 떨어집니다. 운전자는 장시간 연속적으로 크 랭킹하지 않음으로써 해당 시나리오를 완화 할 수 있습니다. 또한 엔진과 승객 실 사이에 내화 격벽이있어 차량을 탈출 할 시간이 충분하기 때문에 이러한 결함을 완화 할 수 있습니다. 중앙 잠금 장치가 잠기지 않고 전원이 공급되는 창문이 닫힌 경우에도 비상 탈출 망치는 창문을 부수고 탈출하는 것이 쉽지 않습니다. 당신 은 ? 바로 그렇지 않은 경우, 하나를 사면 하나를 가지고 - 그들은있는 거 저렴합니다.) 상황은 깊이 방어를 가지고있다.

퓨즈가있는 최악의 시나리오는 무엇입니까? 필요할 때 엔진을 시동 할 수 없습니다. 차 안에서, 그것은 당신을 좌초시킬 수 있습니다 – 그리고 우리는 "2 시간 안에 얼어 죽는"시나리오에 들어갑니다. 보트에서 완전히 갇혀 있습니다.

자동차는 스타터를 x 초 이상 사용하지 말고 xx 초 동안 배터리가 과열되거나 가스가 발생하지 않도록 경고합니다. CCA 정격은 부하를 초과해야 배터리 및 케이블 설계가 적절해야 사람이 실수하지 않는 한 (배터리 단자에 렌치를 떨어 뜨리거나 과부하가 걸려도 스타터 사용이 1 분 이상 지속될 경우 안전 경고를 무시하지 않는 한) 짧을 수 없습니다. 시동기 모터 온도가 높아지고 저항이 증가하고 배터리가 빨리 소모되지만 화재는 발생하지 않습니다. 내부 단락으로 배터리가 고장 나면 자체 방전되며 H2 근처의 스파크로 인한 화재 위험이 있지만 상대적으로 낮은 위험

퓨즈는 ESR을 추가하고 추운 날씨에 시작 성능이 저하되는 CCA 용량을 줄이므로 적합하지 않습니다. 운전할 때 퓨즈가 끊어지는 것보다 모터 구동 스티어링 과열을 원할 것입니다. 따라서 짧게 (장착 된) 퓨즈는 신뢰성과 안전성을 감소시킵니다.

전자 자동차는 다르며 내부 단락을 위험에 빠뜨리는 상아질이 있으므로 온도 감지에는 퓨즈가 필수적입니다.

자동차와 트럭에는 방화벽이 있으며 회로 보호가 시작을 막고 움직일 수없는 자동차에서 얼어 죽는 것이 문제가되는 스칸디나비아에 사는 사람이 아니라면 비교적 안전한 곳에 머무를 수 있습니다.

차량이나 트럭이 제공하는 공간에 쉽게 차단할 수있는 회로 차단기 스위치가있어 서비스를 요청하지 않고도 재설정 할 수 있습니다. 스타터 솔레노이드 쇼트가 닫혀 있고 스타터가 계속 작동하고있는 경우 (엔진이 시동 된 후의 두 번째 연결과 달리) 운전자가 스타터 작동을들을 수없는 경우 (배터리가 빨리 소모되고 차량이 계속 작동을 멈춤). 따라서 회로가 보호한다고 주장하면 배터리가 특정 지점 아래로 방전되면 차량은 어쨌든 작동을 멈출 수 있습니다.

무거운 게이지 와이어는 전기 화재를 예방하지 못하며 와이어가 타지 않지만 연결된 액세서리는 그럴 수 있습니다. 일반적인 액세서리를 사용하여 커넥터를 본 다음 4 awg 또는 0 ga 케이블과 비교하십시오. 불을 끄는 케이블이 아닙니다.

회로 보호는 화재를 예방하고 액세서리의 손상을 줄일 수 있습니다. 솔레노이드 퓨즈 닫힘이 2500-3000 rpm 이상에서 엔진을 계속 작동 시키려고 시도하기 때문에 시동기가 계속 멈췄습니다. 손상된 스타터 외에 훨씬 더 나쁜 손상이 발생할 수 있습니다. cirxuit 보호는 안전을위한 것이지만 좁은 디자인 관점에서 액세서리 보호의 추가 이점을 할인해서는 안됩니다.

흥미로운 생각입니다. 배터리의 크 랭킹 Amps 사양은 30 초 후에 7.2V에 있으므로 단락 전류는 쉽게 1000A를 초과 할 수 있지만이 전류는 초가지나면서 빠르게 감소합니다. 스타터로가는 전선이 실제로 너무 두꺼워서 표준 배터리로 화재를 시작할 수있을 정도로 뜨겁다 고 추측합니다. 또한 와이어는 엔진 실에 있으며 녹을 수있는 다른 물체를지나 가지 않습니다. 스타터 릴레이 스틱이 작동되면 스타터 모터가 과열되고 단락 될 때까지 배터리의 원래 단락 전류가 해를 끼칠 수있는 것보다 훨씬 낮습니다.

이익을 얻는 비용, 회로를 보호하기에 충분히 작고 더 긴 크 랭킹 중에 타지 않는 퓨즈를 사용할 수 없다는 등 다른 좋은 대답이 있습니다.