igortimofeev › Блог › Как устроены автомобильные реле и как их проверить.
В качестве дистанционного силового коммутатора для включения таких серьезных потребители тока в автомобиле, как, вентилятор, радиатора или обогрев стекла выступает реле.
Внутри простейшего типичного реле располагается электромагнит, на который подается слабый управляющий сигнал, а уже подвижное коромысло, которое притягивает к себе сработавший электромагнит, в свою очередь замыкает два силовых контакта, которые и включают мощную электрическую цепь. В автомобилях чаще всего используются два типа реле: с парой замыкающих контактов и с тройкой переключающих. В последнем при срабатывании реле один контакт замыкается на общий, а второй в это время отключается от него. Существуют, конечно же, и более сложные реле, с несколькими группами контактов в одном корпусе – замыкающими, размыкающими, переключающими. Но встречаются они существенно реже.
Напряжение, которое обозначено на корпусе реле, – это усредненное оптимальное напряжение. На автомобильных реле пропечатано «12V», но срабатывают они и при напряжении 10 вольт, сработают и при 7-8 вольтах. Аналогично и 14,5-14,8 вольт, до которых поднимается напряжение в бортсети при запущенном двигателе, им не вредит.
Второй главный параметр реле после рабочего напряжения обмотки – максимальный ток, который может пропустить через себя контактная группа без перегрева и пригорания. Указывается он обычно на корпусе – в амперах. В принципе, контакты всех автомобильных реле достаточно мощные, «слабаков» тут не водится. Даже самое миниатюрное коммутирует 15-20 ампер, реле стандартных размеров – 20-40 ампер. Если ток указывается двойной (например, 30/40 А), то это означает кратковременный и долговременный режимы. Собственно, запас по току никогда не мешает – но это касается в основном какого-то нештатного электрооборудования автомобиля, подключаемого самостоятельно.
Выводы автомобильных реле маркируются в соответствии с международным электротехническим стандартом для автопрома. Два вывода обмотки пронумерованы цифрами «85» и «86». Выводы контактной «двойки» или «тройки» (замыкающие или переключающие) обозначаются как «30», «87» и «87а».
Впрочем, гарантии маркировка, увы, не дает. Российские производители порой маркируют нормально замкнутый контакт как «88», а иностранные – как «87а». Неожиданные вариации стандартной нумерации встречаются и у безымянных «брендов», и у компаний уровня Bosch. А иногда контакты и вовсе маркируются цифрами от 1 до 5. Так что если тип контактов не подписан на корпусе, что нередко случается, лучше всего проверить распиновку неизвестного реле при помощи тестера и источника питания 12 вольт – подробнее об этом ниже.
МАТЕРИАЛ И ТИП ВЫВОДОВ :
Контактные выводы реле, к которым подключается электропроводка, могут быть «ножевого» типа (для установки реле в разъем колодки), а также под винтовую клемму (обычно у особо мощных реле или реле устаревших типов). Контакты бывают «белыми» или «желтыми». Желтые и красные – латунь и медь, матовые белые – луженая медь или латунь, блестящие белые – сталь, покрытая никелем. Луженые латунь и медь не окисляются, но голая латунь и медь – лучше, хотя и склонны темнеть, ухудшая контакт. Никелированная сталь также не окисляется, но сопротивление её высоковато. Неплохо, когда силовые выводы – медные, а выводы обмотки – никелированные стальные.
ПЛЮС И МИНУС ПИТАНИЯ :
Чтобы реле сработало, на его обмотку подается питающее напряжение. Полярность его – безразлична для реле. Плюс на «85» и минус на «86», или наоборот – без разницы. Один контакт обмотки реле, как правило, постоянно подсоединен к плюсу или минусу, а на второй приходит управляющее напряжение с кнопки или какого-либо электронного модуля.
В прежние годы чаще использовалось постоянное подключение реле к минусу и плюсовой управляющий сигнал, сейчас более распространен обратный вариант. Хотя это не догма – бывает по-всякому, в том числе и в рамках одного автомобиля. Единственный вариант исключения из правил – реле, в котором параллельно обмотке подключен диод.
Если напряжение на обмотку реле подает не кнопка, а электронный модуль (штатный или нештатный – например, охранное оборудование), то при отключении обмотка дает индуктивный всплеск напряжения, который способен повредить управляющую электронику. Чтобы погасить всплеск, параллельно обмотке реле включается защитный диод.
Обмотка реле потребляет мощность около 2-2,5 ватт, из-за чего его корпус во время работы может достаточно сильно греться – это не криминально. Но нагрев допускается у обмотки, а не у контактов. Перегрев же контактов для реле губителен: они обугливаются, разрушаются и деформируются. Реле не выходит из строя мгновенно, но рано или поздно перестает включать нагрузку, или наоборот – контакты привариваются друг к другу, и реле перестает размыкаться.
Для этого нам понадобятся источник питания с напряжением 12 вольт (блок питания или два провода от аккумулятора) и тестер, включенный в режиме измерения сопротивления.
Предположим, что у нас реле с 4 выводами – то есть, с парой нормально разомкнутых контактов, работающих на замыкание (реле с переключающей контактной «тройкой», проверяется аналогичным образом). Сперва касаемся щупами тестера поочередно всех пар контактов. В нашем случае это 6 комбинаций (изображение условное, чисто для понимания).
На одной из комбинаций выводов омметр должен показать сопротивление около 80 ом – это обмотка, запомним или пометим её контакты (у автомобильных 12-вольтовых реле наиболее распространенных типоразмеров это сопротивление бывает в диапазоне от 70 до 120 ом). Подадим на обмотку напряжение 12 вольт от блока питания или АКБ – реле должно отчетливо щелкнуть.
Соответственно, два других вывода должны показывать бесконечное сопротивление – это наши нормально разомкнутые рабочие контакты. Подключаем к ним тестер в режиме прозвонки, а на обмотку одновременно подаем 12 вольт. Реле щелкнуло, тестер запищал – все в порядке, реле работает.
Если же вдруг на рабочих выводах прибор показывает замыкание даже без подачи напряжения на обмотку, значит, нам попалось редкое реле с НОРМАЛЬНО ЗАМКНУТЫМИ контактами (размыкающимися при подаче напряжения на обмотку), либо, что более вероятно, контакты от перегрузки оплавились и сварились, замкнувшись накоротко. В последнем случае реле отправляется в утиль.
Автомобильные реле: как устроены, как их выбирать и проверять
Машины год от года становятся все умнее – они уже самостоятельно вращают рулем, меняют жесткость подвески, делают водителю массаж пятой точки и многое другое… Однако конечный исполнительный механизм большинства электрических цепей автомобиля, скромная «рабочая лошадка» – это реле, практически не изменившее свою конструкцию аж с 1831 года, когда впервые было изобретено… Что обычному автовладельцу полезно знать о реле?
Как устроено и применяется реле
К ак известно, габариты и мощность выключателя, коммутирующего мощную нагрузку, должны этой нагрузке соответствовать. Нельзя включить такие серьезные потребители тока в автомобиле, как, скажем, вентилятор радиатора или обогрев стекла крошечной кнопочкой – её контакты просто сгорят от одного-двух нажатий. Соответственно, кнопка должна быть крупной, мощной, тугой, с четкой фиксацией положений on/off. К ней должны подходить длинные толстые провода, рассчитанные на полный ток нагрузки.
Но в современном автомобиле с его изящным дизайном интерьера места таким кнопкам нет, да и толстые провода с дорогостоящей медью стараются применять экономно. Поэтому в качестве дистанционного силового коммутатора чаще всего применяется реле – оно устанавливается рядом с нагрузкой или в релейном боксе, а управляем мы им с помощью крошечной маломощной кнопочки с подведенными к ней тоненькими проводками, дизайн которой легко вписать в салон современной машины.
Внутри простейшего типичного реле располагается электромагнит, на который подается слабый управляющий сигнал, а уже подвижное коромысло, которое притягивает к себе сработавший электромагнит, в свою очередь замыкает два силовых контакта, которые и включают мощную электрическую цепь.
В автомобилях чаще всего используются два типа реле: с парой замыкающих контактов и с тройкой переключающих. В последнем при срабатывании реле один контакт замыкается на общий, а второй в это время отключается от него. Существуют, конечно же, и более сложные реле, с несколькими группами контактов в одном корпусе – замыкающими, размыкающими, переключающими. Но встречаются они существенно реже.
Обратите внимание, что на нижеприведенной картинке у реле с переключающей контактной тройкой рабочие контакты пронумерованы. Пара контактов 1 и 2 называется «нормально замкнутые». Пара 2 и 3 – «нормально разомкнутые». Состоянием «нормально» считается состояние, когда на обмотку реле НЕ подано напряжение.
Наиболее распространенные универсальные автомобильные реле и их контактные выводы со стандартным расположением ножек для установки в блок предохранителей или в выносную колодку выглядят так:
Герметичное реле из комплекта нештатного ксенона выглядит иначе. Залитый компаундом корпус позволяет ему надежно работать при установке вблизи фар, где водяной и грязевой туман проникают под капот через решетку радиатора. Цоколевка выводов – нестандартная, поэтому реле комплектуется собственным разъемом.
Для коммутации больших токов, в десятки и сотни ампер, используют реле иной конструкции, нежели описанные выше. Технически суть неизменна – обмотка примагничивает к себе подвижный сердечник, который замыкает контакты, но контакты имеют значительную площадь, крепление проводов – под болт от М6 и толще, обмотка – повышенной мощности. Конструктивно эти реле сходны со втягивающим реле стартера. Применяются они на грузовых машинах в качестве выключателей массы и пусковых реле того же стартера, на разной спецтехнике для включения особо мощных потребителей. Нештатно их используют для аварийной коммутации джиперских лебедок, создания систем пневмоподвески, в качестве главного реле системы самодельных электромобилей и т.п.
К слову, само слово «реле» переводится с французского как «перепряжка лошадей», и появился сей термин в эпоху развития первых телеграфных линий связи. Малая мощность гальванических батарей того времени не позволяла передавать точки и тире на дальние расстояния – все электричество «гасло» на длинных проводах, и доходившие до корреспондента остатки тока были неспособны шевельнуть головку печатающего аппарата. В результате линии связи стали делать «с пересадочными станциями» – на промежуточном пункте ослабевшим током активировали не печатающий аппарат, а слабенькое реле, которое уже, в свою очередь, открывало путь току из свежей батареи – и далее, и далее…
Что нужно знать о работе реле?
Напряжение, которое обозначено на корпусе реле, – это усредненное оптимальное напряжение. На автомобильных реле пропечатано «12V», но срабатывают они и при напряжении 10 вольт, сработают и при 7-8 вольтах. Аналогично и 14,5-14,8 вольт, до которых поднимается напряжение в бортсети при запущенном двигателе, им не вредит. Так что 12 вольт – это условный номинал. Хотя реле от 24-вольтовой грузовой машины в 12-вольтовой сети не заработает – тут уж разница слишком велика…
Второй главный параметр реле после рабочего напряжения обмотки – максимальный ток, который может пропустить через себя контактная группа без перегрева и пригорания. Указывается он обычно на корпусе – в амперах. В принципе, контакты всех автомобильных реле достаточно мощные, «слабаков» тут не водится. Даже самое миниатюрное коммутирует 15-20 ампер, реле стандартных размеров – 20-40 ампер. Если ток указывается двойной (например, 30/40 А), то это означает кратковременный и долговременный режимы. Собственно, запас по току никогда не мешает – но это касается в основном какого-то нештатного электрооборудования автомобиля, подключаемого самостоятельно.
Выводы автомобильных реле маркируются в соответствии с международным электротехническим стандартом для автопрома. Два вывода обмотки пронумерованы цифрами «85» и «86». Выводы контактной «двойки» или «тройки» (замыкающие или переключающие) обозначаются как «30», «87» и «87а».
Впрочем, гарантии маркировка, увы, не дает. Российские производители порой маркируют нормально замкнутый контакт как «88», а иностранные – как «87а». Неожиданные вариации стандартной нумерации встречаются и у безымянных «брендов», и у компаний уровня Bosch. А иногда контакты и вовсе маркируются цифрами от 1 до 5. Так что если тип контактов не подписан на корпусе, что нередко случается, лучше всего проверить распиновку неизвестного реле при помощи тестера и источника питания 12 вольт – подробнее об этом ниже.
Контактные выводы реле, к которым подключается электропроводка, могут быть «ножевого» типа (для установки реле в разъем колодки), а также под винтовую клемму (обычно у особо мощных реле или реле устаревших типов). Контакты бывают «белыми» или «желтыми». Желтые и красные – латунь и медь, матовые белые – луженая медь или латунь, блестящие белые – сталь, покрытая никелем. Луженые латунь и медь не окисляются, но голая латунь и медь – лучше, хотя и склонны темнеть, ухудшая контакт. Никелированная сталь также не окисляется, но сопротивление её высоковато. Неплохо, когда силовые выводы – медные, а выводы обмотки – никелированные стальные.
Чтобы реле сработало, на его обмотку подается питающее напряжение. Полярность его – безразлична для реле. Плюс на «85» и минус на «86», или наоборот – без разницы. Один контакт обмотки реле, как правило, постоянно подсоединен к плюсу или минусу, а на второй приходит управляющее напряжение с кнопки или какого-либо электронного модуля.
В прежние годы чаще использовалось постоянное подключение реле к минусу и плюсовой управляющий сигнал, сейчас более распространен обратный вариант. Хотя это не догма – бывает по-всякому, в том числе и в рамках одного автомобиля. Единственный вариант исключения из правил – реле, в котором параллельно обмотке подключен диод – тут уже полярность важна.
Если напряжение на обмотку реле подает не кнопка, а электронный модуль (штатный или нештатный – например, охранное оборудование), то при отключении обмотка дает индуктивный всплеск напряжения, который способен повредить управляющую электронику. Чтобы погасить всплеск, параллельно обмотке реле включается защитный диод.
Как правило, внутри электронных узлов эти диоды уже есть, но иногда (в особенности в случае различного допоборудования) требуется реле со встроенным внутри диодом (в этом случае его символ маркирован на корпусе), а изредка применяется выносная колодка с диодом, припаянным со стороны проводов. И если вы устанавливаете какое-то нештатное электрооборудование, нуждающееся, согласно инструкции, в таком реле, требуется строго соблюдать полярность при подключении обмотки.
Обмотка реле потребляет мощность около 2-2,5 ватт, из-за чего его корпус во время работы может достаточно сильно греться – это не криминально. Но нагрев допускается у обмотки, а не у контактов. Перегрев же контактов для реле губителен: они обугливаются, разрушаются и деформируются. Такое случается чаще всего в неудачных экземплярах реле российского и китайского производства, у которых плоскости контактов порой не параллельны друг другу, контактная поверхность из-за перекоса недостаточна, и при работе идет точечный токовый разогрев.
Реле не выходит из строя мгновенно, но рано или поздно перестает включать нагрузку, или наоборот – контакты привариваются друг к другу, и реле перестает размыкаться. К сожалению, выявить и предупредить такую проблему не совсем реально.
Проверка реле
При ремонте неисправное реле обычно временно подменяют исправным, а затем заменяют на аналогичное, и дело с концом. Однако мало ли какие задачи могут возникнуть, к примеру, при установке дополнительного оборудования. А значит, полезно будет знать элементарный алгоритм проверки реле с целью диагностики или уточнения цоколевки – вдруг попалось нестандартное? Для этого нам понадобятся источник питания с напряжением 12 вольт (блок питания или два провода от аккумулятора) и тестер, включенный в режиме измерения сопротивления.
Предположим, что у нас реле с 4 выводами – то есть, с парой нормально разомкнутых контактов, работающих на замыкание (реле с переключающей контактной «тройкой», проверяется аналогичным образом). Сперва касаемся щупами тестера поочередно всех пар контактов. В нашем случае это 6 комбинаций (изображение условное, чисто для понимания).
На одной из комбинаций выводов омметр должен показать сопротивление около 80 ом – это обмотка, запомним или пометим её контакты (у автомобильных 12-вольтовых реле наиболее распространенных типоразмеров это сопротивление бывает в диапазоне от 70 до 120 ом). Подадим на обмотку напряжение 12 вольт от блока питания или АКБ – реле должно отчетливо щелкнуть.
Соответственно, два других вывода должны показывать бесконечное сопротивление – это наши нормально разомкнутые рабочие контакты. Подключаем к ним тестер в режиме прозвонки, а на обмотку одновременно подаем 12 вольт. Реле щелкнуло, тестер запищал – все в порядке, реле работает.
Если же вдруг на рабочих выводах прибор показывает замыкание даже без подачи напряжения на обмотку, значит, нам попалось редкое реле с НОРМАЛЬНО ЗАМКНУТЫМИ контактами (размыкающимися при подаче напряжения на обмотку), либо, что более вероятно, контакты от перегрузки оплавились и сварились, замкнувшись накоротко. В последнем случае реле отправляется в утиль.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
VADDER › Блог › Просто про реле!
Доброго всем времени! На работе появились прекрасные образцы для наглядного пособия, так что сегодня расскажу про автомобильные реле, типичные неисправности и методы простейшей диагностики.
Как известно реле это устройство предназначенное для замыкания/размыкания участков цепи при определённых условия. В данном случае определённым условием являются две величины: ток и напряжение, без достижения значений которых реле работать не будет. Автомобильные реле в основной своей массе подразделяются на 4-х и 5-ти контактные. Реле в современных автомобилях могут достигать до 6-ти контактов, но принципиально не важно у них у всех один принцип и одно назначение. Для простоты рассмотрим обычное 4-х контактное реле которое имеет одну пару управляющих контактов, в схемах они обычно фигурируют как 85, 86, и одну пару силовых, обозначают как 87, 30.
Максимальная сила тока «традиционных» автомобильных реле составляет в среднем 30 ампер при 14 вольтах. Обычно характеристики указывают на крышке корпуса, что не мало важно при выборе реле. Например существуют силовые «разгрузочные» реле с силой тока в 70 ампер, они визуально отличаются большими габаритами и гораздо большими размерами силовых клемм.
Силовые контакты реле покрывают обычно сплавами серебра и различных металлов, например таких как AgSnO2 и AgNiO, это служит для того чтобы уменьшить переходное контактное сопротивление, а также защитить контакты от быстрого окисления. Но некоторые производители, в основном подделок и китайских реле которые обычно поставляются в комплект к сигнализациям и комплектам подключения противотуманных фонарей, экономят и не покрывают медные контакты.
Основной причиной на мой взгляд большинства отказов автомобильных реле является окисление входных клемм соединителей. Но существуют причины связанные с отказом реле внутри «самой коробки». Первая из них слишком большой ток, в результате увеличения которого увеличивается и износ контактов. А при токовой перегрузке контакты запросто могут приварится друг к другу.
Проверить его просто подключить управляющие контакты 85, 86 к аккумулятору, а силовые 87, 30 проверить с помощью мультиметра в режиме омметра. Также можно проверить с помощью контрольной лампы, соединив контакт лампы с аккумулятором «+» другой контакт с клеммой реле 87. А контакт реле 30 соединить с клеммой аккумулятора «-«, при этом управляющие контакты реле 86, 85 должны также быть соединены с
аккумулятором. Если реле исправно лампа должна загореться в полный накал. Если реле не исправно лампа может гореть тускло или вобще не гореть! Данный метод проверки очень хорош, если цепь электро потребителя вышла из строя в пути и есть подозрение на реле.
Комментарии 55
У меня спектра. Я снимал для проверки реле бензонасоса. И не пометил как ставить обратно. Как скажется на работе реле если я его поставил не той стоной. Реле 4-х контактное.
В финале короткое замыкание в ЭБУ. При изменении мест терминалов реле придёт в действие за счёт протекания небольшого тока через его катушку на ротор электромотора бензонасоса. А приведённые в действие силовые контакты замкнут на прямую ключ/микросхему управления реле в ЭБУ.
У меня спектра. Я снимал для проверки реле бензонасоса. И не пометил как ставить обратно. Как скажется на работе реле если я его поставил не той стоной. Реле 4-х контактное.
Ты его другими контактами никак не поставишь, т.к. 1 ножка развернута на 90 градусов
Скажите, может ли из-за того что я поставлю реле на больший ток, чем предусмотрено, не срабатывать прибор, например аварийка или фары
Из практики реле как раз и рассчитывают на гораздо больший ток чем фактически протекающий в цепи, это обеспечивает долговечность и безопасность. так например соединительные контакты будут меньше нагреваться. На аварийку и фары устанавливаются разные по управлению реле, но в целом установка большего по току не влияет на срабатывание.
У меня при включении птф пищит реле, что это может быть? Птф работает от габаритов, когда машина заведённая пищит, а в заглушенном состоянии нет.
Какая марка и модель автомобиля? На некоторых современных автомобилях питание ламп накаливания происходит в ШИМ (импульсном) режиме, в т.ч габаритов/ДХО, соответственно неправильно «запитанное» реле может также работать в импульсном режиме (многократное включение выключение) равное частоте импульсов.
Реле не даёт лучше, ток а именно лучше протекание. Реле даёт хорошую коммутацию (управление). В некоторых автомобилях например ГАЗель, AUDI 80 b3 b4, 100 C3 и т.д не применяется реле ближнего и дальнего света, вместо этого коммутация происходит подрулевым переключателем. Так же например традиционно реле не применяется на управление вентилятором отопителя салоном. Вопрос реле в удобстве построения электросхем, так же надёжности, дешевезны изготовления и удобности расположения. Однако в современных автомобилях уходят от привычных нам классических реле и монтируют их на монтажную плату блоков управления бортовой сети (блок комфорта) или выполняют транзисторную развязку.
Благодарю за подробный ответ. А можете сказать мне за счет чего реле дает лучшее протекание тока? Сколько раз я вскрывал реле внутри маленькая бабина и на неё намотано много тонкой медной проволоки. И за этой бабинки происходит хорошее протекание? Мне интересно)
«Маленькая бабинка», это электромагнитная катушка, концы её выходят на клеммы в стандартном обозначении «85» и «86» на импортных ещё попадается «С» и «С1» что означает «Coil» (катушка), соответственно при подаче напряжения (например 12 в или 24 в зависимости от типа реле), возникает магнитное поле которое притягивает пластину соединяющее контакты в стандартном обозначении «30» и «87». Соответственно в реле применяются контакты «смыкания» это когда контакт попадает на контакт и за счёт этого получается лучшее примыкание (контакт) и исключается механический износ, в отличии от тех же подрулевых переключателей или переключателей вентилятора отопителя, где контакты сдвигаются друг на друга и за счёт трения рано или поздно происходит их механический износ. Отчасти по этой же причине в современных автомобилях на замках зажигания, которые по прежнему имеют сдвигающие контакты, применяется ещё разгрузочное реле или реле «Х». В добавок на контактах подрулевых переключателей в основном не наносят покрытия AgSnO2 и AgNiO которое улучшает проводимость и способствует меньшему износу от номинальной токовой нагрузки, поскольку в момент смыкания контактов при достижении расчётного расстояния может пробегать искровая дуга между контактами реле это хорошо видно на уже бывших в эксплуатации (чёрненькое пятно с расплавленным напылением). В подрулевых переключателях нанесения напыления из серебра (AgSnO2 и AgNiO ) эффективно лишь короткое время поскольку быстро истирается механически в ходе эксплуатации постоянным движением скользящего контакта, а делать контакт полностью из сплава серебра дорогое удовольствие по нынешним меркам. В выборе реле как коммутатора хорошо играет его цена, если обычное реле по стоимости в районе 150 р +/-50 р, то цена того же блока переключателей и переключателя управления может доходить до 2000 и более рублей. Выбор очевиден.
Здравствуйте! Вопрос в следующем. Можно ли обычное 4-х контактное реле 30 А заменить на какой нибудь современный бесконтактный «модуль» с теми же функциями и характеристиками.
Поставил механический круиз-контроль, там управление от педали тормоза организовано через такую релюшку. Щелчки реле просто достали при каждом прикосновении к педали тормоза. Спасибо!
Есть твёрдотельные реле коммутацию в которых выполняют не контакты, а транзисторные ключи например реле 405.3787-02 от энергомаша.
