Современный автомобиль – это развитая электрическая система с десятками электроприборов различного назначения.Управление этими устройствами основано на простых устройствах – электромагнитных реле.Все о реле, их видах, конструкции и работе, а также их правильном выборе и замене читайте в статье.
Что такое электромагнитное реле?
Автомобильное электромагнитное реле – элемент электросистемы автомобиля;Электромеханическое устройство управления, обеспечивающее замыкание и размыкание электрических цепей при подаче управляющего сигнала от органов управления на приборной панели или от датчиков.
Каждый современный автомобиль оснащен развитой электрической системой, включающей в себя десятки, а то и сотни цепей с различными устройствами – лампами, электродвигателями, датчиками, электронными компонентами и т. д. Большинство цепей управляются водителем вручную, но включение этих замыкание осуществляется не напрямую с приборной панели, а дистанционно с помощью вспомогательных элементов – электромагнитных реле.
Электромагнитные реле выполняют несколько функций:
● Обеспечить дистанционное управление силовыми цепями, избавив от необходимости протягивать большие провода непосредственно к приборной панели автомобиля;
● Раздельные силовые цепи и электрические цепи управления, повышающие безопасность и надежность электрической системы автомобиля;
● Уменьшить длину проводов силовых цепей;
● Облегчить реализацию централизованной системы управления электрооборудованием автомобиля – реле собраны в один или несколько блоков, в которых сходится большое количество электрических цепей;
● Некоторые типы реле снижают уровень электрических помех, возникающих при переключении силовых цепей.
Реле являются важными частями электросистемы автомобиля, неправильная работа этих деталей или их выход из строя приводят к потере работоспособности отдельных электроприборов или целых групп электрооборудования, в том числе критически важных для функционирования автомобиля.Поэтому неисправные реле следует как можно скорее заменить на новые, но прежде чем идти в магазин за этими деталями, следует разобраться в их типах, конструкции и характеристиках.
Автомобильное реле
Виды, конструкция и принцип действия электромагнитных реле.
Все автомобильные реле, независимо от типа и области применения, имеют по сути одинаковую конструкцию.Реле состоит из трёх основных частей: электромагнита, подвижного якоря и контактной группы.Электромагнит представляет собой обмотку из эмалированного медного провода малого сечения, закрепленную на металлическом сердечнике (магнитопроводе).Подвижный якорь обычно выполнен в виде плоской пластины или Г-образной детали, шарнирно закрепленной над концом электромагнита.Якорь опирается на контактную группу, выполненную в виде упругих пластин с приклепанными бронзовыми или другими контактными точками.Вся эта конструкция расположена на основании, в нижней части которого расположены стандартные ножевые контакты, закрытые пластиковым или металлическим кожухом.
дизайнПринцип работы 4- и 5-контактных реле
Способ подключения и принцип работы реле основаны на простых принципах.Реле разделено на две цепи – управляющую и силовую.В схему управления входит обмотка электромагнита, она подключается к источнику питания (аккумулятор, генератор) и к органу управления, расположенному на приборной панели (кнопка, переключатель), либо к датчику с контактной группой.Силовая цепь включает в себя один или несколько контактов реле, они подключаются к источнику питания и управляемому устройству/цепи.Реле работает следующим образом.При выключении управления цепь обмотки электромагнита разомкнута и ток в ней не течет, якорь электромагнита выдавливается из сердечника пружиной, контакты реле разомкнуты.При нажатии кнопки или переключателя через обмотку электромагнита течет ток, вокруг него возникает магнитное поле, вызывающее притяжение якоря к сердечнику.Якорь упирается в контакты и смещает их, обеспечивая замыкание цепей (или, наоборот, размыкание в случае нормально замкнутых контактов) – устройство или цепь подключается к источнику питания и начинает выполнять свои функции.При обесточивании обмотки электромагнита якорь под действием пружины возвращается в исходное положение, отключая устройство/цепь.
Электромагнитные реле делятся на несколько типов по количеству контактов, типу переключения контактов, способу установки и электрическим характеристикам.
По количеству контактов все реле делятся на два типа:
● Четырехконтактный;
● Пятиконтактный.
В реле первого типа всего 4 ножевых контакта, в реле второго типа уже 5 контактов.Во всех реле контакты расположены в определенном порядке, что исключает неправильную установку этого устройства в ответной колодке.Разница между 4-контактными и 5-контактными реле заключается в способе переключения цепей.
4-контактное реле – простейшее устройство, обеспечивающее коммутацию только одной цепи.Контакты имеют следующую цель:
● Два контакта цепи управления – с их помощью подключается обмотка электромагнита;
● Два контакта коммутируемой цепи питания – служат для подключения схемы или устройства к источнику питания.Эти контакты могут находиться только в двух состояниях – «Включено» (ток по цепи течет) и «Выключено» (ток по цепи не течет).
5-контактное реле – более сложное устройство, способное коммутировать две цепи одновременно.Существует две разновидности данного типа реле:
● С переключением только одного из двух контуров;
● С параллельным включением двух цепей.
В устройствах первого типа контакты имеют следующее назначение:
● Два контакта цепи управления – как и в предыдущем случае, подключаются к обмотке электромагнита;
● Три контакта коммутируемой цепи.Здесь один вывод общий, а два других подключены к управляемым цепям.В таком реле контакты находятся в двух состояниях – одно нормально замкнутое (НЗ), второе нормально разомкнутое (НР).Во время работы реле осуществляется переключение между двумя цепями.
Четырехконтактное автомобильное реле
В устройствах второго типа все контакты находятся в состоянии ВД, поэтому при срабатывании реле обе коммутируемые цепи сразу включаются или выключаются.
Реле могут иметь дополнительный элемент - помехоподавляющий (гасящий) резистор или полупроводниковый диод, установленный параллельно обмотке электромагнита.Этот резистор/диод ограничивает ток самоиндукции обмотки электромагнита при подаче и снятии с нее напряжения, что снижает уровень создаваемых ею электромагнитных помех.Такие реле имеют ограниченное применение для коммутации некоторых цепей автомобильной электросистемы, но в большинстве случаев их можно без негативных последствий заменить обычными реле.
Все типы реле можно монтировать двумя способами:
● Только установка в колодку счетчика – устройство удерживается за счет сил трения контактов в гнездах колодки;
● Установка в блоке счетчика с фиксацией скобой – на корпусе реле изготавливается пластиковая или металлическая скоба под винт.
Устройства первого типа устанавливаются в коробках реле и предохранителей, от выпадения они защищены крышкой или специальными зажимами.Устройства второго типа предназначены для установки в моторном отсеке или в другом месте автомобиля вне агрегата, надежность установки обеспечивается кронштейном.
Электромагнитные реле выпускаются на напряжение питания 12 и 24 В, их основные характеристики:
● Напряжение срабатывания (обычно на несколько вольт ниже напряжения питания);
● Напряжение отпускания (обычно на 3 и более В меньше напряжения срабатывания);
● Максимальный ток в коммутируемой цепи (может составлять от единиц до десятков ампер);
● Ток в цепи управления;
● Активное сопротивление обмотки электромагнита (обычно не более 100 Ом).
Блок реле и предохранителей
Некоторые характеристики (напряжение питания, изредка токи) нанесены на корпус реле или являются частью его маркировки.Также на корпусе имеется принципиальная схема реле и назначение его клемм (во многих случаях также указываются номера контактов, соответствующие номерам на принципиальной схеме электросистемы конкретных автомобилей).Это значительно облегчает выбор и замену электромагнитных реле в автомобиле.
Как выбрать и заменить электромагнитное реле
Автомобильные реле подвергаются значительным электрическим и механическим нагрузкам, поэтому периодически выходят из строя.Поломка реле проявляется выходом из строя каких-либо устройств или цепей автомобильной электросистемы.Для устранения неисправности реле необходимо разобрать и проверить (хотя бы омметром или щупом), а при обнаружении поломки заменить на новое.
Новое реле должно быть того же типа и модели, что и ранее использовавшееся.Устройство должно подходить по электрическим характеристикам (питание, напряжение срабатывания и отпускания, ток в коммутируемой цепи) и количеству контактов.Если в старом реле был резистор или диод, то желательно, чтобы они присутствовали и в новом.Замена реле выполняется простым снятием старой детали и установкой на ее место новой;Если предусмотрен кронштейн, то один винт/болт необходимо открутить и затянуть.При правильном выборе и замене реле электрооборудование автомобиля сразу заработает.
Время публикации: 14 июля 2023 г.