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 срабатывания
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…
Коммутируемый ток
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.
Нумерация выводов
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 – тут уже полярность важна.
Реле с диодом параллельно катушке
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.
Температура корпуса
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.
Как подключить автомобильное реле
03.10.2017
Автомобильные реле представляют собой электротехнические устройства, предназначенные для замыкания или размыкания электрической цепи под воздействием управляющих сигналов или через определенные временные промежутки. Они служат для регулирования работы оборудования, работающего с большими токами. Как подключить автомобильное реле правильно — читайте в материале нашей статьи.
Общие положения и распространенные случаи применения реле
Часто автовладельцы комплектуют свои автомобили дополнительным оборудованием. Например, устанавливают лебедку, сигнал, мощный прожектор, сигнализацию или, например, таксометр «Орион». Все это — высокоамперные устройства. И пропускать весь питающий сигнал через кнопку включения этого оборудования не только нецелесообразно, но и опасно.
, понадобится высокоамперное устройство включения. Кнопка или тумблер на 30–40 ампер будут внушительных размеров и могут не вписаться в интерьер. , если кнопка будет недостаточной мощности или возникнут нештатные перегрузки в сети — это может привести к пожару. Поэтому рекомендуется установить реле.
Есть несколько основных правил касательно того, как подключить автомобильное реле с обеспечением его нормального функционирования:
- Подключать реле стоит только через подходящую по параметрам колодку, выходные провода которой соединяются с электрической цепью при помощи пайки или методом обжимки в специальные разъемные клеммы.
- Максимально потребляемая сила тока подключаемого оборудования не должна превышать значений, указанных на реле.
- В питающую цепь перед входом в реле необходимо установить предохранитель со значением силы тока, не превышающим указанную на реле.
- Управляющая цепь подключается через резистор с параметрами, необходимыми для создания номинальной силы тока, от которой работает катушка реле.
Как подключить четырехконтактное автомобильное реле
Перед началом работ необходимо определиться с местом установки реле и кнопки, а также с путем прокладки проводов. Реле должно находиться в легкодоступном, защищенном от воздействия окружающей среды месте. Как правило, таким местом является пространство вблизи панели штатных реле автомобиля.
Затем реле закрепляется в выбранном месте. От него минусовый провод подключается к клемме на питаемом оборудовании, а плюсовой — через питающие контакты на реле (обычно маркируются числами 30 и 87). Перед реле обязательно ставится предохранитель подходящих параметров.
Плюсовой провод управляющей цепи подключается через контакты на реле (в большинстве случаев они имеют номера 85 и 86). Для нивелировки индукционного скачка после прекращения подачи тока в управляющей цепи параллельно контактам устанавливается диод.
Перед тем как подключить автомобильное четырехконтактное реле , также необходимо установить, какого оно типа: нормально замкнутого или нормально разомкнутого. Это важно, так как нормально замкнутые реле постоянно пропускают питающий сигнал и отключаются при подаче тока в управляющую цепь. Нормально разомкнутые работают наоборот: замыкают цепь в момент включения.
Надеемся, что наша статья была вам полезной! А всё необходимое вы можете приобрести в нашем каталоге.
Полезная информация
Масляные фильтры для двигателя автомобиля. Чем отличаются, даже если подходят по размеру и резьбе. Как выбрать маслофильтр для моторного масла, особенности замены.
Какие бывают передние автостекла? Как избежать трещин, продлить срок службы лобового стекла, какие повреждения есть смысл восстанавливать, и как выбрать новое автостекло.
Импортозамещаем выхлопную систему иномарок — меняем гофру, катализатор, глушитель, резонатор и подвесы на отечественные.
Жара не страшна! Боремся с перегревом двигателя автомобиля и помогаем автокондиционеру работать в полную силу.
Выбираем китайские шины. Краткий обзор производителей автомобильной резины из Китая — LingLong, Triangle, Nankang, Wanli, и др.
Кто скажет, зачем в автомобиле нужны реле включения ближнего и дальнего света фар?
А также реле стартёра, обогревателя заднего стекла, зажигания и все остальные, которые есть в автомобиле — все для коммутации больших токов нагрузки.
Victor KramarenkoМыслитель (7496) 13 лет назад
Ага, особенно реле включения контрольной лампы зарядки аккумулятора. Там же такая нагрузка немеряная — целая лампочка на 1 Вт! Ваще в совдеповских машинах проводка очень криво сделана. Много лишнего, всё можно проще сделать.
Полковник Оракул (58923) Не утрируй. Ясно, что имеются в виду силовые реле-коммутаторы, а не контрольное токовое. И вообще, раз сам всё знаешь, зачем вопросы задавать?
Остальные ответы
Чтоб фары зажигать!
Ток лампы берут большой, если на прямую на выключатели его подавать, оплавятся нах! Поэтому через реле и маленький ток на реле.
чтоб не подгорали контакты
для удорожэния конструкцыи. я бы поставил реостат.
ldsk65Искусственный Интеллект (116472) 13 лет назад
реостат? ближний свет — это две по 55 ват и плюс габары . большой реостат получится , есть в ,,МастерКит,, электронные регуляторы тока . самое то.
ИосифМыслитель (5718) 13 лет назад
А стороннник керосиновых или газовых ламп
высокотехнологичный Просветленный (38333) ну керосиновые в авто неприменяюца для освещения а газовые через линейный контактор.
реле служит для включения ёмкостной нагрузки . проще: для включения потребителей с большим током .
АртемМудрец (13406) 13 лет назад
небольшая поправка)))
емкостная нагрузка может быть только на переменном токе.
видимо имелось в виду что-то иное)
ldsk65 Искусственный Интеллект (116472) проще: для включения потребителей с большим током .
бабушка а заче у тебя такие большие уши? ? -А штоб лапшу вешать!!
на «копейке» реле не было.
в итоге — фары светили тускло, а выключатель на руле часто горел.
я когда-от разбирался с фарами, оказалось, что до лам доходит 9.5 вольт из 14!
Посчитайте, сколько в цепи контактов — и на каждом падение в 0.1-0.5В.
Обозлился, переделал схему, пустил через реле и даже запитал прямо с провода аккумулятора — фары загорелись аж голубым светом!
АртемМудрец (13406) 13 лет назад
ничего се у вас падение на контактах. у меня при расчете освещения на участке длиной в 1 км потери напряжения составляют не более 3%. при том что учитываются потери на контактах рубильника, счетчика, автоматического выключателя, на зажимах между СИП-2 и ВВГ.
а тут на одном контакте потеря составляет 1-4%.
Mikhail Levin Искусственный Интеллект (615242) вы не замечали, что в Жигулях контакты — не «рубильники»? Машинке было лет 15, все подокислилось, зачищать — без толку, через неделю вообще зацветет. один замок зажигания чего стоит — пара разъемов на подключении, еще две пары внутри. И тут же — еще 4 разрыва на переключателе ближний-дальний. даже со штатными лампами — 10 ампер (у меня было 100-ваттные, значит — 20А), а контакты в замке и переключателе — латунные фитюльки размером миллиметра три, касающиеся в точке.
Чтобы переключать ближний свет фар на дальний и наоборот.
ПолковникОракул (58923) 13 лет назад
Для переключения есть подрулевой переключатель. А реле — для включения, причём, и раздельно, и вместе.
Victor KramarenkoМыслитель (7496) 13 лет назад
Не совсем так. Там стоит два одинаковых реле. Одно включает ближний свет, другое дальний. Реле запитаны от блока предохранителей (по-моему №3, 4, 5 и6) и каждая фара идёт к своим предохранителям, при чём отдельно предохранитель ближнего и дальнего света. А подрулевой переключатель управляет только релюхами.
Полковник Оракул (58923) Ну? А я что сказал? Для переключения — переключатель, включающий реле, а реле — для включения фар. Каждое реле — свои фары.Можно отдельно, можно вместе — и ближний, и дальний. То есть, реле не ПЕРЕКЛЮЧАЮТ, а ВКЛЮЧАЮТ лампы фар. Переключающее реле имеет либо две группы контактов, либо одну, но с нормально-замкнутыми и разомкнутыми контактами.
Как устроены автомобильные реле и как их проверить
Используются в качестве дистанционного силового коммутатора для включения таких серьезных потребители тока в автомобиле, как, вентилятор, радиатора или обогрев стекла.
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 СРАБАТЫВАНИЯ
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 бортовой сети автомобиля, при запущенном двигателе, им не вредит.
КОММУТИРУЕМЫЙ ТОК
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.
НУМЕРАЦИЯ ВЫВОДОВ
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 правильной маркировки на всех реле, увы, нет. 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 лучше всего проверить распиновку неизвестного реле при помощи тестера и источника питания.
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.
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.
ПРОВЕРКА РЕЛЕ
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.
