Le système électrique d’une voiture est un circuit fermé avec une source d’alimentation indépendante de la batterie. Cependant, il fonctionne avec une puissance bien inférieure à celle d’un circuit domestique.
Un système électrique courant
Le courant circule le long d’un seul câble de la batterie grâce à un composant alimenté, et finit dans la batterie à travers le corps métallique de la voiture. Le corps est relié à la borne de masse de la batterie par un câble épais.
Ce type de circuit est appelé un système de retour à la terre.
L’intensité du courant est mesurée en ampères, tandis que la pression qu’il entraîne est appelée tension (volts). Les voitures modernes sont équipées d’une batterie de 12 volts, dont la capacité est mesurée en ampères/heure. Par exemple, une batterie de 56 ampères/heure devrait être en mesure de fournir un courant de 1 ampère pendant 56 heures, ou de 2 ampères pendant 28 heures.
Si la tension de la batterie diminue, il n’y aura pas suffisamment de courant pour faire fonctionner correctement les composants électriques.
Courant, Tension et Résistance
La mesure de la résistance à la circulation du courant est appelée ohms. Les petits fils conduisent moins facilement l’électricité que les fils épais, car il y a tout simplement moins d’espace pour les électrons de circuler.
L’énergie nécessaire pour pousser un courant à travers une résistance est transformée en chaleur. Par exemple, le filament d’une ampoule est chauffé à blanc.
Cependant, un composant nécessitant un courant élevé ne doit pas être connecté à l’aide de fils trop fins, sinon les fils risquent de surchauffer, de faire sauter un fusible ou même de brûler.
Toutes les unités électriques de mesure sont interdépendantes : une pression de 1 volt provoque un courant d’un ampère à travers une résistance de 1 ohm. Les volts sont divisés par les ohms de manière équivalente. Par exemple, une ampoule ayant une résistance de 3 ohms dans un système de 12 volts consomme 4 ampères.
Cela signifie qu’elle doit être connectée à l’aide de fils suffisamment épais pour transporter confortablement quatre ampères.
Souvent, la consommation d’énergie d’un composant est indiquée en watts, qui sont obtenus en multipliant les ampères par les volts. Par exemple, une ampoule consomme 48 watts.
Polarité négative et positive
Le flux d’électricité à partir d’une pile se dirige dans une seule direction, et certains composants ne fonctionnent que si le courant qui les traverse est dans le bon sens.
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 à masse négative. Lors de l’achat d’un accessoire électrique, comme une radio par exemple, il est important de vérifier s’il est compatible avec le système électrique de votre voiture. Monter une radio avec la polarité incorrecte peut endommager l’ensemble. La plupart des autoradios munis d’un interrupteur externe possèdent cependant un réglage de polarité et s’adaptent en fonction du système de la voiture.
Les courts-circuits et les fusibles
L’utilisation d’un fil de mauvaise dimension, ou la présence d’un fil cassé ou déconnecté, peut provoquer un court-circuit accidentel contournant la résistance du composant. Le courant dans le fil peut devenir dangereusement élevé et faire fondre le fil ou même causer un incendie.
Pour éviter cela, les circuits auxiliaires sont équipés de fusibles. Les fusibles les plus courants sont de courts morceaux de fil mince enfermés dans un boîtier résistant à la chaleur, souvent en verre.
La taille du fil du fusible est la plus fine capable de transporter un courant normal du circuit sans surchauffe, et elle est mesurée en ampères.
Une augmentation soudaine du courant dans un court-circuit fait fondre le fil du fusible et provoque l’interruption du circuit. Lorsque cela se produit, il faut vérifier s’il y a un court-circuit ou une déconnexion, puis installer un nouveau fusible de l’intensité appropriée.
Il existe de nombreux fusibles, chacun protégeant un petit groupe de composants, de sorte qu’un fusible défectueux n’interrompe pas l’ensemble du système. Beaucoup de fusibles sont regroupés dans une boîte à fusibles, mais il peut également y avoir des fusibles de ligne dans le câblage.
Circuits en série et en parallèle
Un circuit comprend généralement plus d’un composant, comme les ampoules dans un circuit d’éclairage. Il est important de les connecter en série les uns après les autres ou en parallèle côte à côte.
Une ampoule de phare, par exemple, est conçue pour avoir une certaine résistance afin de consommer un courant spécifique pour bien briller. Mais il y a au moins deux ampoules dans le circuit. Si elles étaient connectées en série, le courant électrique devrait passer par une ampoule pour atteindre l’autre. Le courant rencontrerait la résistance deux fois, ce qui réduirait de moitié le courant et les ampoules ne brilleraient que faiblement.
Connecter les ampoules en parallèle signifie que l’électricité passe par chaque ampoule en même temps.
Certains composants doivent être connectés en série. Par exemple, le capteur de carburant dans le réservoir varie sa résistance en fonction de la quantité de carburant, envoyant ainsi un faible courant électrique à l’indicateur de carburant. Les deux composants sont connectés en série de sorte que la résistance variable affecte la position de l’aiguille de l’indicateur.
Circuits auxiliaires
Le démarreur a son propre câble épais. Le circuit d’allumage fournit des impulsions à haute tension aux bougies d’allumage et le système de charge comprend l’alternateur qui recharge la batterie. Tous les autres circuits sont appelés circuits auxiliaires.
La plupart de ces circuits sont câblés à travers le commutateur d’allumage, de sorte qu’ils ne fonctionnent que lorsque le contact est allumé. Cela évite de laisser quelque chose allumé et de vider la batterie.
Cependant, les feux latéraux et les feux arrière, qui sont parfois nécessaires lorsque la voiture est stationnée, sont toujours câblés indépendamment du commutateur d’allumage.
Lors de l’installation d’accessoires supplémentaires, comme un dégivreur de lunette arrière qui consomme beaucoup de courant, il est préférable de les câbler via le commutateur d’allumage.
Certains composants auxiliaires peuvent être utilisés sans que le commutateur soit en position “auxiliaire”. Par exemple, une radio est généralement câblée de manière à pouvoir être allumée moteur éteint.
Fils et circuits imprimés
Un réseau complexe de fils parcourt la voiture. Pour éviter toute confusion, chaque fil est codé par une couleur (mais il n’y a pas de système national ou international de codage des couleurs). La plupart des manuels de voiture incluent un schéma de câblage qui peut parfois être difficile à suivre.
Les fils sont regroupés ensemble dans une gaine en plastique ou en tissu pour les garder bien rangés et faciliter leur intégration. Ce faisceau de fils s’étend sur toute la longueur de la voiture, avec des fils simples ou de petits groupes de fils sortant aux endroits nécessaires. On appelle cela le câblage.
Les voitures modernes ont souvent besoin de nombreux fils dans des espaces restreints. Certains fabricants utilisent maintenant des circuits imprimés à la place des faisceaux de fils, en particulier à l’arrière du tableau de bord.
Les circuits imprimés sont des feuilles de plastique sur lesquelles des pistes de cuivre sont “imprimées”. Les composants sont directement connectés aux pistes.
Certaines voitures modernes utilisent des circuits imprimés flexibles. Les pistes de cuivre sont imprimées sur des rubans de matériau plastique souple, ce qui remplace tout le système de câblage traditionnel.
Dans tous les cas, il est essentiel de comprendre le fonctionnement du système électrique de votre voiture pour pouvoir l’entretenir et le réparer correctement.
Sources:
