Elektromagnetické relé: základ pro ovládání elektrických obvodů automobilů

Moderní automobil je vyvinutý elektrický systém s desítkami elektrických zařízení pro různé účely. Ovládání těchto zařízení je založeno na jednoduchých zařízeních – elektromagnetických relé. Vše o relé, jejich typech, konstrukci a provozu a také o jejich správném výběru a výměně si přečtěte v článku.

Co je elektromagnetické relé?

Automobilové elektromagnetické relé je prvkem elektrického systému vozidla; elektromechanické ovládací zařízení, které zavírá a otevírá elektrické obvody, když je řídicí signál přiveden z ovladačů na palubní desce nebo ze snímačů.

Každé moderní vozidlo je vybaveno vyvinutým elektrickým systémem, který zahrnuje desítky nebo i stovky obvodů s různými zařízeními – svítilny, elektromotory, senzory, elektronické jednotky atd. Většina obvodů je ovládána manuálně řidičem, nicméně tyto obvody se spínají nikoli přímo z palubní desky, ale dálkově pomocí pomocných prvků – elektromagnetických relé.

Elektromagnetická relé plní několik funkcí:

• Zajistěte dálkové ovládání silových obvodů, takže není nutné tahat kabely velkého průřezu přímo k přístrojové desce vozidla;
• Oddělují silové obvody a elektrické řídicí obvody, čímž zvyšují bezpečnost a spolehlivost elektrického systému vozidla;
• Zkraťte délku vodičů napájecího obvodu;
• Usnadňují implementaci centralizovaného řídicího systému pro elektrické vybavení vozidla – relé jsou sestavena v jednom nebo několika blocích, ve kterých se sbíhá velké množství elektrických obvodů;
• Některé typy relé snižují úroveň elektrického šumu, který vzniká při spínání silových obvodů.

Konstrukce automobilového relé

Princip činnosti 4 a 5pinových relé

Relé jsou důležitou součástí elektrického systému vozidla, nesprávná funkce těchto částí nebo jejich porucha vede ke ztrátě funkčnosti jednotlivých elektrických zařízení nebo celých skupin elektrických zařízení, včetně těch kritických pro funkci vozidla. Vadná relé by proto měla být co nejdříve nahrazena novými, ale než půjdete do obchodu pro tyto díly, měli byste pochopit jejich typy, konstrukci a vlastnosti.

Typy, konstrukce a princip činnosti elektromagnetických relé

Všechna automobilová relé, bez ohledu na typ a použití, mají v zásadě identický design. Relé se skládá ze tří hlavních částí: elektromagnetu, pohyblivé kotvy a kontaktní skupiny. Elektromagnet je vinutí ze smaltovaného měděného drátu malého průřezu namontované na kovovém jádru (magnetickém jádru). Pohyblivá kotva je obecně vyrobena ve formě ploché desky nebo části ve tvaru L, kloubově namontované nad koncem elektromagnetu. Kotva spočívá na kontaktní skupině vytvořené ve formě pružných desek s nýtovaným bronzem nebo jinými kontaktními body. Celá tato konstrukce je umístěna na základně, na jejímž dně jsou standardní kontakty čepele, zakryté plastovým nebo kovovým pouzdrem.

Způsob připojení a princip činnosti ochrany jsou založeny na jednoduchých principech. Relé je rozděleno na dva okruhy – ovládací a silový. Ovládací obvod obsahuje vinutí elektromagnetu, je připojen ke zdroji energie (baterie, generátor) a k ovládání umístěnému na přístrojové desce (tlačítko, spínač), nebo k čidlu se skupinou kontaktů. Výkonový obvod obsahuje jeden nebo více reléových kontaktů, které jsou připojeny ke zdroji napájení a ovládanému zařízení/obvodu. Relé funguje následovně. Při vypnutém ovládání je obvod vinutí elektromagnetu otevřený a neprotéká v něm žádný proud, kotva elektromagnetu je pružinou odtlačována od jádra a kontakty relé jsou rozepnuté. Když stisknete tlačítko nebo spínač, vinutím elektromagnetu protéká proud a vytváří kolem něj magnetické pole, které způsobí přitahování kotvy k jádru. Kotva se opírá o kontakty a pohybuje jimi, čímž zajišťuje uzavření obvodů (nebo naopak otevření v případě normálně uzavřených kontaktů) – zařízení nebo obvod je připojen ke zdroji energie a začíná plnit své funkce. Když je vinutí elektromagnetu bez napětí, kotva se působením pružiny vrátí do své původní polohy a vypne zařízení/obvod.

Elektromagnetická relé se dělí do několika typů podle počtu kontaktů, typu spínání kontaktů, způsobu instalace a elektrických vlastností.

Na základě počtu kontaktů jsou všechna relé rozdělena do dvou typů:

• Čtyřkolíkový;
• Pětipinový.

První typ relé má pouze 4 lopatkové kontakty, druhý typ relé má 5 kontaktů. Ve všech relé jsou kontakty umístěny v určitém pořadí, což zabraňuje nesprávné instalaci tohoto zařízení do protilehlého bloku. Rozdíl mezi 4 a 5pinovými relé spočívá ve způsobu spínání obvodů.

Čtyřkolíkové automobilové relé

4-pinová relé jsou nejjednodušší zařízení, zajišťující spínání pouze jednoho obvodu. Kontakty mají následující účely:

• Dva kontakty řídicího obvodu – s jejich pomocí je připojeno vinutí elektromagnetu;
• Dva kontakty spínaného silového obvodu – slouží k připojení obvodu nebo zařízení k napájení. Tyto kontakty mohou být pouze ve dvou stavech – „Zapnuto“ (obvodem protéká proud) a „Vypnuto“ (obvodem neprotéká žádný proud).

5pinová relé jsou složitější zařízení, které dokáže spínat dva okruhy najednou. Existují dva druhy tohoto typu relé:

• Se spínáním pouze jednoho ze dvou okruhů;
• S paralelním spínáním dvou okruhů.

V zařízeních prvního typu mají kontakty následující účely:

• Dva kontakty řídicího obvodu – stejně jako v předchozím případě jsou připojeny k vinutí elektromagnetu;
• Tři kontakty spínaného obvodu. Zde je jeden kontakt společný a další dva jsou připojeny k řízeným obvodům. V takovém relé jsou kontakty ve dvou stavech – jeden je normálně sepnutý (NC), druhý je normálně otevřený (NO). Když relé pracuje, přepíná mezi dvěma obvody.

U zařízení druhého typu jsou všechny kontakty ve stavu NO, takže při aktivaci relé jsou oba spínané obvody okamžitě zapnuty nebo vypnuty.

Relé mohou mít přídavný prvek – odrušovací (zhášecí) odpor nebo polovodičovou diodu instalovanou paralelně k vinutí elektromagnetu. Tento rezistor/dioda omezuje samoindukční proud vinutí elektromagnetu, když je napětí přiváděno a odváděno z něj, což snižuje úroveň elektromagnetického rušení, které vytváří. Taková relé nacházejí omezené využití pro spínání některých obvodů automobilového elektrického systému, ale ve většině případů je lze bez negativních důsledků nahradit běžnými relé.

Relé všech typů lze namontovat dvěma způsoby:

• Pouze instalací do protikusu – zařízení je drženo třecími silami kontaktů v zásuvkách bloku;
• Montáž do protibloku s fixací držákem – na těle relé je plastový nebo kovový držák pro šroub.

Reléová a pojistková skříňka

Zařízení prvního typu jsou instalována v reléových a pojistkových skříních, jsou chráněna před vypadnutím krytem nebo speciálními svorkami. Zařízení druhého typu jsou určena pro instalaci v motorovém prostoru nebo na jiném místě vozu mimo jednotku, spolehlivost instalace je zajištěna držákem.

Elektromagnetická relé jsou k dispozici pro napájecí napětí 12 a 24 V, jejich hlavní charakteristiky jsou:

• Spouštěcí napětí (obvykle o několik voltů nižší než napájecí napětí);
• Uvolňovací napětí (obvykle o 3 nebo více voltů menší než spouštěcí napětí);
• Maximální proud ve spínaném obvodu (může se pohybovat od jednotek do desítek ampér);
• Proud v řídicím obvodu;
• Aktivní odpor vinutí elektromagnetu (obvykle ne více než 100 Ohmů).

Některé charakteristiky (napájecí napětí, někdy proudy) jsou vytištěny na těle relé nebo jsou součástí jeho označení. Na skříni je také schéma relé a účel jeho svorek (v mnoha případech jsou uvedena i čísla svorek odpovídající číslům na schématu elektrického systému konkrétních vozidel). To výrazně zjednodušuje výběr a výměnu elektromagnetických relé v automobilu.

Jak správně vybrat a vyměnit elektromagnetické relé

Automobilová relé jsou vystavena značnému elektrickému a mechanickému zatížení, takže pravidelně selhávají. Porucha relé se projevuje poruchou jakýchkoli zařízení nebo obvodů elektrického systému automobilu. Pro odstranění poruchy je nutné relé demontovat a zkontrolovat (alespoň pomocí ohmmetru nebo sondy), a pokud je zjištěna porucha, vyměnit je za nové.

Nové relé musí být stejného typu a modelu jako dříve. Zařízení musí vyhovovat z hlediska elektrických charakteristik (napájení, spouštěcí a spouštěcí napětí, proud ve spínaném obvodu) a počtu kontaktů. Pokud staré relé mělo rezistor nebo diodu, je žádoucí, aby byly přítomny v novém. Výměna relé se provádí jednoduchým odstraněním starého dílu a instalací nového na jeho místo; Pokud je k dispozici držák, musíte odšroubovat a utáhnout jeden šroub/šroub. Pokud správně vyberete a vyměníte relé, elektrické zařízení vozidla začne okamžitě fungovat.

Další články

#Promývací kapaliny
29.09.2023 | Články o náhradních dílech

Zima a léto, dva póly, mezi kterými se mění celý náš svět. A v tomto světě existují kapaliny do ostřikovačů – asistenti, kteří zajišťují naši bezpečnost na silnici. V tomto článku se vrhneme do světa kapalin do ostřikovačů a zjistíme, co to je, na čem závisí jejich bod tuhnutí a jak je správně vybrat.

#Vysoušedlo ventilů
21.06.2023 | Články o náhradních dílech

Výměna ventilů spalovacího motoru je ztížena nutností odstranit crackery – pro tuto operaci se používají speciální ventilové crackery. Vše o tomto nástroji, jeho stávajících typech, konstrukci a principu fungování, jakož i jeho výběru a použití, si přečtěte v tomto článku.

# Světelný spínač s nastavením stupnice
14.06.2023 | Články o náhradních dílech

V mnoha raných domácích automobilech byly široce používány centrální spínače světel s reostatem, které umožňovaly nastavení jasu osvětlení přístrojů. Vše o těchto zařízeních, jejich stávajících typech, konstrukci, provozu, ale i jejich správném výběru a výměně si přečtěte v článku.

# Rozdělovací deska zapalování
07.06.2023 | Články o náhradních dílech

Jednou z hlavních částí rozdělovače zapalování je základní deska, která je zodpovědná za činnost zhášedla. Vše o deskách jističe, jejich stávajících typech a konstrukčních prvcích, jakož i o výběru, výměně a seřízení těchto součástí je podrobně popsáno v tomto článku.