Le système électrique d'une voiture est un circuit fermé avec une source d'alimentation indépendante de la batterie. Il fonctionne sur une petite fraction de la puissance d'un circuit domestique.
Un système électrique typique
Le courant circule le long d'un seul câble de la batterie au composant alimenté, puis revient à la batterie à travers la carrosserie métallique de la voiture. Le corps est relié à la borne de terre de la batterie par un gros câble.
Système de retour à la terre
Ce type de circuit est appelé un système de retour à la terre, toute partie de celui-ci connectée à la carrosserie de la voiture est dite mise à la terre.
La force du courant est mesurée en ampères (ampères); la pression qui le fait tourner dans le circuit est appelée tension (volts). Les voitures modernes ont une batterie de 12 volts. Sa capacité est mesurée en ampères/heures. Une batterie de 56 ampères/heure devrait pouvoir fournir un courant de 1 ampère pendant 56 heures ou de 2 ampères pendant 28 heures.
Si la tension de la batterie chute, moins de courant circule et finalement il n'y a pas assez pour faire fonctionner les composants.
La mesure dans laquelle un fil résiste au flux de courant est appelée résistance et se mesure en ohms.
Les fils fins sont moins conducteurs que les gros, car les électrons ont moins de place pour passer.
L'énergie nécessaire pour pousser le courant à travers une résistance est transformée en chaleur. Cela peut être utile, par exemple dans le filament très fin d'une ampoule, qui brille à blanc.
Cependant, un composant à forte consommation de courant ne doit pas être connecté avec des fils trop fins, sinon les fils surchaufferaient, grilleraient un fusible ou grilleraient.
Toutes les unités électriques de mesure sont interdépendantes :une pression de 1 volt fait passer un courant de 1 ampère à travers une résistance de 1 ohm. Les volts divisés par les ohms égalent les ampères. Par exemple, une ampoule avec une résistance de 3 ohms, dans un système de 12 volts, consomme 4 ampères.
Cela signifie qu'il doit être connecté à l'aide de fils suffisamment épais pour transporter confortablement 4 ampères.
Souvent, la consommation électrique d'un composant sera indiquée en watts, que l'on trouve en multipliant les ampères et les volts. La lampe de l'exemple consomme 48 watts.
L'électricité circule à partir d'une batterie dans une seule direction, et certains composants ne fonctionnent que si le flux qui les traverse est dans la bonne direction.
Cette acceptation d'un flux unidirectionnel est appelée polarité. Sur la plupart des voitures, la borne négative () de la batterie est mise à la terre et la borne positive (+) alimente le système électrique.
C'est ce qu'on appelle un système de masse négative, et lors de l'achat d'un accessoire électrique une radio par exemple vérifiez qu'il est d'un type adapté au système de votre voiture. Le montage d'une radio avec une polarité incorrecte endommagera l'ensemble, mais la plupart des autoradios ont un interrupteur externe pour régler la polarité en fonction de celle de la voiture. Passez au réglage correct avant l'ajustement.
Si un fil de mauvaise taille est utilisé, ou si un fil est cassé ou déconnecté, cela peut provoquer un court-circuit accidentel qui contourne la résistance du composant. Le courant dans le fil peut devenir dangereusement élevé et faire fondre le fil ou provoquer un incendie.
Pour s'en prémunir, les circuits auxiliaires sont équipés de fusibles.
Le type de fusible le plus courant est un court fil fin enfermé dans un boîtier résistant à la chaleur, souvent en verre.
La taille du fil du fusible est la plus fine qui puisse transporter le courant normal du circuit sans surchauffe, et il est évalué en ampères.
La montée soudaine d'un courant élevé dans un court-circuit fait fondre le fil du fusible, ou "explose", interrompant le circuit.
Lorsque cela se produit, vérifiez s'il y a un court-circuit ou une déconnexion, puis installez un nouveau fusible de l'ampérage correct (voir Vérification et remplacement des fusibles).
Il existe de nombreux fusibles, chacun protégeant un petit groupe de composants, de sorte qu'un fusible grillé n'arrête pas tout le système. De nombreux fusibles sont regroupés dans une boîte à fusibles, mais il peut également y avoir des fusibles de ligne dans le câblage.
Un circuit comprend généralement plus d'un composant, comme des ampoules dans les circuits d'éclairage. Peu importe qu'ils soient connectés en série l'un après l'autre ou en parallèle côte à côte.
Une ampoule de phare, par exemple, est conçue pour avoir un degré de résistance tel qu'elle consomme un certain courant pour briller normalement.
Mais il y a au moins deux phares dans le circuit. S'ils étaient connectés en série, le courant électrique devrait traverser un phare pour se rendre à l'autre.
Le courant rencontrerait la résistance deux fois, et la double résistance réduirait de moitié le courant, de sorte que les ampoules ne brilleraient que faiblement.
Connecter les ampoules en parallèle signifie que l'électricité ne traverse chaque ampoule qu'une seule fois.
Certains composants doivent être connectés en série. Par exemple, l'émetteur dans le réservoir de carburant fait varier sa résistance en fonction de la quantité de carburant dans le réservoir et "envoie" un petit courant électrique à la jauge de carburant.
Les deux composants sont connectés en série de sorte que la résistance variable dans l'émetteur affecte la position de l'aiguille sur la jauge.
Le démarreur a son propre câble lourd, directement de la batterie. Le circuit d'allumage fournit les impulsions haute tension aux bougies d'allumage; et le système de charge comprend le générateur, qui recharge la batterie. Tous les autres circuits sont appelés circuits auxiliaires (subsidiaires).
La plupart sont câblés via le contacteur d'allumage, de sorte qu'ils ne fonctionnent que lorsque le contact est mis.
Cela vous évite de laisser accidentellement quelque chose sous tension, ce qui pourrait décharger la batterie.
Cependant, les feux latéraux et arrière, que vous devrez peut-être laisser allumés lorsque la voiture est garée, sont toujours câblés indépendamment du contacteur d'allumage.
Lors de l'installation d'accessoires supplémentaires, tels qu'un chauffage de lunette arrière qui consomme beaucoup de courant, câblez-le toujours via le contacteur d'allumage.
Certains composants auxiliaires peuvent fonctionner sans que le contact ne soit mis en tournant le commutateur sur la position « auxiliaire ». Une radio est généralement câblée via cet interrupteur, de sorte qu'elle puisse être lue avec le moteur éteint.
Les tailles de fils et de câbles sont classées en fonction de l'intensité maximale qu'ils peuvent transporter en toute sécurité.
Un réseau complexe de fils parcourt la voiture. Pour éviter toute confusion, chaque fil est codé par couleur (mais uniquement dans la voiture :il n'y a pas de système national ou international de codage par couleur).
La plupart des manuels de voiture et des manuels d'entretien incluent un schéma de câblage qui peut être difficile à suivre.
Le codage couleur, cependant, est un guide utile pour tracer le câblage.
Lorsque les fils courent côte à côte, ils sont liés ensemble dans un faisceau, dans une gaine en plastique ou en tissu, pour les garder bien rangés et moins difficiles à installer.
Ce faisceau de fils s'étend sur toute la longueur de la voiture, avec des fils simples ou de petits groupes de fils émergeant si nécessaire, et s'appelle le faisceau de câbles.
Les voitures modernes ont souvent besoin de place pour de nombreux fils dans des espaces confinés. Certains constructeurs utilisent désormais des circuits imprimés à la place de faisceaux de fils, notamment à l'arrière du tableau de bord.
Les circuits imprimés sont des feuilles de plastique sur lesquelles des pistes de cuivre ont été « imprimées ». Les composants sont branchés directement sur les rails.
