Inleiding

Het zoeken van storingen, het repareren hiervan en het maken van aanpassing aan het elektrisch systeem van onze MGA is voor veel mensen een brug te ver. Die mensen die wel de brug durven te nemen (lees: de handige buurman of collega) stranden vaak door gebrek aan kennis en/of de juiste gereedschappen, met een niet goed werkende elektrische installatie al dan niet samen met verbrande draden of kabelboom tot gevolg. Ik heb al heel veel voorbeelden hiervan gezien en ook de verzekeraars weten dat een slechte elektrische installatie vaak brand tot gevolg heeft. 

Maar wanneer men op een gestructureerde manier te werk gaat is het zoeken naar storingen en de reparatie hiervan minder moeilijk dan gedacht. De basis van dit alles is gebruik van het elektrische schema, begrip van de kleurencodes van de draden en het gebruik van het juiste gereedschap.

Bij aanpassingen aan de elektrische installatie is het noodzakelijk om de juiste draaddiktes, draadkleuren, connectoren en eindverbindingen te gebruiken, in combinatie met het juiste gereedschap. 

De basisaanpak storing zoeken

De meeste elektrische problemen kunnen eenvoudig gevonden worden door het toepassen van een aantal eenvoudige stappen. Stel eerst goed vast wat het probleem is, bijvoorbeeld een niet werkend linker koplamp. Zorg dat je het juiste elektrische schema, met kleuren codering, voor jouw auto hebt. De eerste stap is een visuele inspectie van het circuit. Volg aan de hand van het schema de bedrading beginnend bij bijvoorbeeld de lichtschakelaar, via de diverse connectoren, tot aan de linker koplamp. Gebruik hierbij de draadkleuren die aangeven zijn voor het circuit waarin je het probleem zoekt. Vaak zijn het losse- of gecorrodeerde eindverbindingen of massaverbindingen die de problemen veroorzaken. In een draadboom zitten normaal geen verbindingen en de draden hierin geven zelden problemen. Daarom is het ook niet noodzakelijk om draadbomen open te snijden om wat te controleren! 

Wanneer er visueel geen probleem gevonden wordt is de volgende stap het meten van spanning op de diverse verbindingen, ook weer startend bij de lichtschakelaar. Hiervoor kunnen we gebruik maken van het meest eenvoudige gereedschap, het testlampje, waarmee je 90% van alle problemen kunt vinden. Voor de wat meer gecompliceerde problemen is het gebruik van een multimeter aan te raden. 

Veiligheidsmaatregelen

Voor het storing zoeken in de elektrische installatie is het noodzakelijk dat de spanning aanwezig is, maar zorg dat je geen kortsluiting maakt tijdens het storing zoeken. 

Bij alle andere werkzaamheden aan de elektrische installatie een pool van de accu losnemen of massaschakelaar uitschakelen. Bij het werken aan accu’s altijd zeer voorzichtig zijn om geen kortsluiting te maken. Bij het losmaken van de accu altijd eerst de massakabel losnemen want als je dan eventueel sluiting met massa maakt gebeurt er niets. Begin je met de andere aansluiting en je maakt sluiting met de massa dan heb je een echte kortsluiting met brandwonden en/of brand tot gevolg. En natuurlijk bij het aansluiten de massakabel als laatste aansluiten. Tip: monteer een massaschakelaar tussen de massapool en het chasis, hiermee kun je snel en eenvoudig de installatie spanningsvrij en veilig maken.

Het schema

Zorg dat je in bezit bent van het juiste elektrische schema van de auto waaraan je werkt. Bijvoorbeeld wanneer je werkt aan een MGA1500 gebruik je niet het schema van een MGA1600. Hoewel er veel overeenkomsten zijn voor types zijn ze op essentiële onderdelen verschillend! 

De juiste schema’s zijn overal op het internet te vinden. Voor onze MGA is een aantal vereenvoudigde schema’s beschikbaar op de website van MGAGURU. Deze schema’s zijn voor elke basiscircuit vereenvoudigd weergegeven en daarom gemakkelijker te begrijpen. Schema’s zijn samengevoegd in één pdf-file voor zowel de MGA1500 en 1600. Deze schema’s en bijbehorende tekst heb ik nog wat verder vereenvoudigd en op de MGATO-website gezet. Dus schema’s downloaden via onderstaande link, uitprinten en in een mapje bewaren en zorgen dat je deze altijd bij de hand hebt, ook onderweg. 

Klik hier voor de vereenvoudigde schema’s. Voor de volledigheid heb ik ook nog standaard schema’s voor zowel de MGA1500 als de MGA1600 toegevoegd. De schema’s zijn voorzien van draadkleuren waardoor het aan de hand van deze draadkleuren erg eenvoudig is om een bepaald circuit te volgen.

Meten aan de elektrische installatie

“Meten is weten” is een bekende uitspraak maar deze is niet compleet zonder de aanvulling “mits je weet wat je meet”. Maar daarvoor zullen we eerst wat meer moeten weten over de verschillende soorten spanning en de relatie tussen spanning, stroom, weerstand en vermogen.

Wat is een elektrische spanning?

De elektrische spanning is het potentiaalverschil tussen twee punten in een elektrisch circuit.

We onderscheiden daarbij twee vormen van spanning: wisselspanning (AC) en gelijkspanning (DC). Spanning wordt uitgedrukt in Volt (V), en frequentie wordt uitgedrukt in Hertz (Hz): de snelheid waarmee spanning van potentiaal wisselt.

• Wisselspanning komt thuis uit het stopcontact en op deze spanning werken de meeste elektrische apparaten die wij kennen. In Europa is dit 230 V/50 Hz, in Amerika 120 V of 240 V/60 Hz.
• Gelijkspanning wordt geleverd door een accu of bijvoorbeeld zonnepanelen. Accu’s zijn van vitaal belang omdat ze een praktische mogelijkheid bieden om elektrische energie op te slaan. Accuspanningen zijn vaak 6V, 12 V of 24 V.

Onderstaand afbeelding 2, laat het verloop zien van de spanning/stroom bij wisselspanning en gelijkspanning.

                                                 2- Gelijkspanning en Wisselspanning

Spanning in de auto

In het geval van een auto hebben we alleen te doen met gelijkspanning, ook al is er misschien een wisselspanning dynamo gemonteerd maar deze heeft een inwendige gelijkrichter die hiervan een gelijkspanning maakt.  De gelijkspanning in een auto met een 12V installatie heeft een maximale spanning van ca 15V (afhankelijk van de spanningsregelaar) en de maximale stromen (tijdens het starten) zijn ca 200-300A. Bij een 6V installatie is de maximale spanning ca 7,5V en de maximale stroom 300-400A.

Wat is een elektrische stroom?

Een andere term die wordt gebruikt is stroom (I), uitgedrukt in Ampère (A). Stroom ‘loopt’ door de bekabeling en als er stroom loopt, betekent dit dat er elektrische apparaten gebruikt worden. De hoeveelheid stroom die door de bekabeling loopt kan sterk variëren en is afhankelijk van de aangesloten apparaten en de gebruikte spanning. Daarom is het belangrijk om de juiste dikte van de bekabeling te kiezen, hierover in deel 2 meer details.

Relatie tussen spanning, stroom, weerstand en vermogen.

Spanning, stroom, weerstand en vermogen zijn afhankelijk van elkaar. Bij toenemende spanning en gelijkblijvende weerstand zal de stroom ook toenemen. Wordt de weerstand groter maar de spanning blijft gelijk dan zal de stroom afnemen. Bij toenemende stroom en spanning zal ook het vermogen toenemen. Om dit beter te begrijpen zullen we even naar een klein stukje theorie moeten kijken, namelijk “de Wet van Ohm”, deze beschrijft de relatie tussen stroom spanning, weerstand en vermogen waarbij:

U = spanning uitgedrukt in Volt (V)

I = stroom uitgedrukt in Ampère (A) 

R = weerstand uitgedrukt in Ohm (Ω) 

P = vermogen uitgedrukt in Watt (W)

De belangrijkste formule in de Wet van Ohm: U = I x R

Spanning [U] = Stroom [I] x Weerstand [R]

Omdat wij vaak over vermogen praten, wordt de onderstaande formule waarin wij het vermogen kunnen bepalen, veel gebruikt: P = U x I 

Vermogen [P] = Spanning [U] x Stroom [I]

De Wet van Ohm kun je gemakkelijk in een driehoek of cirkel zetten. In onderstaande afbeelding 3, zie je in één oogopslag wat je moet delen of vermenigvuldigen. Voor een compleet overzicht moeten we ook het vermogen P meenemen, in afbeelding 4 zien we het cirkeldiagram van de wet van Ohm. 

        3- Driehoek diagram van Ohm                                      4- Cirkeldiagram van Ohm

Voorbeelden van toepassing wet van Ohm met cirkeldiagram

Bobine heeft een weerstand van 4 Ω bij een accuspanning van 12V, bereken de stroom:

Lamp heeft een vermogen van 48W bij een accuspanning van 12V, bereken de stroom:

Stroom door een lamp is 2A bij een accuspanning van 12V, bereken het wattage van de lamp:

Door een bobine loopt een stroom van 3A en de bobine heeft een weerstand van 4Ω, bereken hoeveel vermogen er in de bobine wordt opgeslagen.

Het meetgereedschap

Nu we wat meer weten over spanning, stroom, weerstand en hun relatie is het tijd om een en ander zichtbaar te maken zodat we weten wat de actuele situatie is. Dit doen we met behulp van al dan niet eenvoudig meetgereedschap want “Meten is weten, mits je weet wat je meet”.

Testlampje

Het eenvoudigste en goedkoopste meetgereedschap (prijs van €2 tot €3) is het testlampje zoals te zien op afbeelding 5. Hiermee kun je alleen de aanwezigheid van een spanning tussen de 6 en 24V vaststellen. Het is een metalen behuizing, met daarin een lampje en voorzien van een scherpe meetpunt en een snoertje met een krokodillenklemmetje. Het klemmetje zet je op een goede massa en met de meetpunt op de aansluiting waar je de aanwezigheid van spanning wilt testen. Met de scherpe meetpunt kun je ook door de isolatie van de aansluitdraad prikken wanneer je niet bij een aansluiting kunt komen. Dus onderweg altijd een testlampje bij de hand.

                                                   5- Tester met lampje 6-24V

De multimeter

Wanneer we de waarde van een spanning willen meten en misschien ook nog de stroom en de weerstand dan komt de zogenaamde multimeter om de hoek kijken. 

Bijna elke multimeter is geschikt voor het werken de elektrische installatie van de auto als deze maar gelijkspanning en stroom kan meten, stroom bij voorkeur tot 10A. Ook de weerstand-meeting is belangrijk voor het doormeten van bedrading, schakelaars, zekeringen, lampen, etc.

Bij multimeters onderscheiden we twee types, namelijk de analoge of digitale uitvoering, zie onderstaande afbeelding 6 en 7.

                      6- Analoge multimeter                              7- Digitale multimeter

Mijn voorkeur gaat uit naar de digitale multimeter. Hierin zijn er twee types te onderscheiden, namelijk met of zonder autorange, ofwel automatische bereik keuze.

Een multimeter met autorange, selecteert automatisch het juiste meetbereik en geeft de waarde weer in het automatisch gekozen bereik op het beeldscherm. Bijvoorbeeld bij een spanningsmeting van lage spanning geeft de display dus de meting in aan mV, bij een hogere spanning in V. Bij een multimeter met manual range, ofwel handmatig bereik, moet je zelf de knop draaien om het juiste bereik te selecteren. Autorange is dus makkelijker in het gebruik maar niet noodzakelijk. 

Ik wil toch even een variant van de digitale multimeter aanstippen, namelijk de digitale multimeter met stroomtang, zie afbeelding 8. Dit type multimeter met stroomtang voor AC en DC was alleen voorbehouden aan, dure, professionele instrumenten. Maar op dit moment zijn ze beschikbaar voor de hobbyist voor zeer schappelijke prijzen.

Voor het meten van stromen met een analoge of digitale multimeter moet men de multimeter in het stroomcircuit opnemen. Dit is lastig want eerst moet men een verbinding losmaken, dan tijdelijk de multimeter in het circuit opnemen wat vaak lastig is en ook niet altijd mogelijk is. Bij een multimeter met stroomtang is dit super eenvoudig, meetbekken openen en de bekken om de draad van het te meten stroomcircuit plaatsen en waarde aflezen. In het voorbeeld is een stroomtang met een meetbereik van 0-100A te zien. Voorbeeld van het eenvoudige gebruik is het testen van de laadstroom van de dynamo, bekken om laadkabel en met heeft de laadstroom, idem voor de veldstroom, spanningsregelaar, lampen, ventilator, etc. Dit alles kan tijdens bedrijf gebeuren omdat men de stroomkring niet hoeft te onderbreken.

De prijzen voor een digitale multimeter, voor een redelijke goede kwaliteit, bijvoorbeeld de afgebeelde digitale multimeter UNI-T  UT131A met autorange, varieert van €30 tot €60.

Voor een digitale multimeter met stroomtang, bijvoorbeeld de door mij gebruikte en afgebeelde UNI-T UT210E, ligt de prijs in een range van €50 tot €75. Dit type is zeker aan te bevelen, de stroomtang heeft een meet bereik van max 100A, wat meer dan voldoende is voor onze toepassing. Tevens voorzien van verlichting LCD-scherm, automatische uitschakeling en een data HOLD-functie. 

                                           8- Digitale multimeter met stroomtang

Het gebruik van een (digitale) multimeter

Het gebruik van een (digitale) multimeter is eenvoudig, hieronder een algemene instructie.

Voor specifiek metingen/functies zie de gebruikershandleiding van het meetinstrument.

1. Sluit eerst de zwarte meetpen aan op de COM-aansluiting.

2. Sluit vervolgens de rode meetpen aan op de V, mA, Ω-aansluiting. 

3. Selecteer of je V, mA of Ω wilt meten en kies het gewenste meetbereik.

4. Sluit de meetpennen aan op de stroomkring: zwart aan het testpunt met negatieve polariteit (aarde van de stroomkring), rood aan het positieve testpunt.

Opmerking: Moderne digitale multimeters detecteren automatisch de polariteit. Bij het meten van DC-spanning is het niet essentieel dat de rode meetpen contact maakt met een positieve aansluiting of de zwarte meetpen met een negatieve aansluiting. Op het display verschijnt een minteken als de probes contact maken met tegenovergestelde aansluitingen. Bij een analoge multimeter moet de rode meetpen altijd contact maken met een positieve aansluiting en de zwarte meetpen met een negatieve aansluiting. Als dit niet het geval is, raakt de meter beschadigd.

5. Bekijk de meetwaarde op het display.

6. Moderne digitale multimeters schakelen automatisch in op de automatische bereikinstelling op basis van de met de draaiknop geselecteerde functie. 

7. Moderne digitale multimeter hebben vaak ook een zogenaamde HOLD-functie. Houd de toets HOLD ingedrukt bij een stabiele meting. Deze meetwaarde kan dan worden bekeken nadat de meting is voltooid.

8. Voor het meten van stromen van meer dan bijvoorbeeld 200mA de rode meetpen in de 10A aansluiting steken en de bereikschakelaar op 10A instellen. Niet nodig bij het gebruik van een digitale multimeter met stroomtang.

Opmerking: Vermijd deze veel voorkomende fout van technici: meetpennen in de verkeerde ingangsaansluitingen steken. Zorg ervoor dat u de rode meetpen bij het meten van DC-spanning aansluit op de ingang met de V, niet op de ingang de A. Op het display moet het symbool VDC of VAC verschijnen. Als de meetpennen worden aangesloten op A- of mA-ingangen en vervolgens de spanning wordt gemeten, treedt er kortsluiting op in het meetcircuit.

Samenvatting 

In dit deel hebben we geleerd waar we de elektrische schema’s kunnen vinden en wat spanning, stroom, weerstand en vermogen zijn met hun onderlinge relatie, en hoe we een en ander kunnen meten met behulp van een testlampje of multimeter.

Volgend deel 

In het volgend deel 2 ga ik verder in op de bedrading van de auto installatie.

In dit artikel is gebruik gemaakt van openbaar beschikbare informatie zoals te vinden op de vele websites. 

Bert van Hemert, MGATO