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.
Для многих автовладельцев реле оказывается весьма непонятной вещью. От его неисправности может зависеть отказ различного оборудования, поэтому необходимо знать, как проверить работоспособность реле.
Чтобы понять принцип работы этого устройства, стоит почитать очень подробную статью Как работают реле в автомобиле. Если кратко: внутри корпуса реле установлен маленький электромагнит. При подаче напряжения на его контакты, он притягивает перемычку, и она замыкает контакты силовой линии – оборудование включается. Исходя из этого, существуют определенные неисправности реле, которые могут привести его отказу.
При диагностике неисправностей какого-либо оборудования, подключенного через реле, нужно проверить, работает ли оно. В современных автомобилях реле устанавливаются в монтажные блоки, поэтому будет отталкиваться от этого. Если у вас «отдельно стоящее» реле, принципы проверки такие же.
Проверяем присутствие питания на управляющих контактах
При наступлении определенных условий, необходимых для включения оборудования, запитанного через реле (например, включения фар из салона), реле должно щелкнуть. Если щелчок есть, то сразу переходим к следующему разделу статьи про силовые контакты. Если щелчка нет, нужно проверить наличие напряжения на управляющих контактах. Определить наличие напряжения можно обычной контрольной лампочкой или мультиметром. Причем мультиметр способен показать низкое напряжение, которое лампочка «не заметит».
Чтобы померить напряжение на контакте реле, в некоторых случаях достаточно слегка вытянуть его из гнезда монтажного блока и прикоснуться щупом контрольной лампы или мультиметра к одному из управляющих контактов. Второй щуп соответственно нужно прислонить к металлу кузова. Однако надежнее и легче вытащить реле полностью и вставить щуп в нужное гнездо блока.
Если ни на одном управляющем контакте напряжения нет, значит, реле не включится и скорее всего в отказе оборудования виновато не оно. Нужно искать причину, по которой ток не приходит на реле.
Чтобы магнит, находящийся внутри реле сработал, кроме «плюса», должна быть еще и «масса», то есть соединение с кузовом. Проверить ее наличие можно той же «контролькой». Один щуп лампы поставьте на плюсовую клемму аккумулятора, а второй – в «массовое» гнездо монтажного блока. Только не соединяйте данные места обычным проводом – это приведет к короткому замыканию! Лампочка или мультиметр исключат эту опасность и покажут есть ли массовое соединение в соответствующем гнезде.
Проверяем наличие напряжения на силовых контактах реле
Если реле щелкает, значит, управляющая электрическая цепь исправна, магнит срабатывает и перемычка двигается. В этом случае нужно проверить наличие напряжения на силовых контактах реле. На одном контакте напряжение есть всегда, а на втором должно появляться при включении реле. При выключенном оборудовании, подключенном через проверяемое реле, найдите силовой контакт, находящийся под напряжением. Для этого вставьте щуп контрольной лампы или мультиметра в соответствующее гнездо монтажного блока, а второй конец – к кузову автомобиля.
Если ни на одном силовом контакте напряжения нет, значит, силовая линия неисправна и реле так же ни при чем. Причины отказа силовой линии могут быть разными, но для начала стоит проверить предохранитель. Если же на одном из силовых контактов реле напряжение присутствует, то при включенном реле (реле щелкнуло, на управляющих контактах есть напряжение), напряжение должно быть и на втором силовом контакте.
Если реле включено, а напряжение есть только на одном силовом контакте, значит, ток не проходит через контактную группу реле. Происходит это, как правило, из-за обгорания контактов перемычки, замыкающей силовую электролинию. Подобное реле проще заменить новым, так как разбирать данную конструкцию и пытаться зачистить перемычку достаточно сложное и ненадежное занятие. Тем более, что стоимость большинства реле невысока.
ДЛЯ ЧЕГО НУЖНО РЕЛЕ?
В любой электрической цепи автомобиля есть реле. Для чего они существуют? В автомобиле присутствует большое количество электрических элементов большой мощности:
■ стартер;
■ клаксон;
■ вентилятор системы охлаждения двигателя;
■ и многие другие.
При отсутствии реле в схеме управления этими элементами большой ток проходил через кнопки которыми управляются данные элементы, и это приводило бы к их оплавлению. Либо эти кнопки нужно было делать массивными, чтобы они могли выдержать такой ток.
Провода подводимые к кнопкам управления, также нужно было использовать большего сечения, что отрицательно сказывалось бы на цене и весе автомобиля.
Реле существуют с целью управления большими токами при помощи малых токов.
ПРИНЦИП РАБОТЫ РЕЛЕ.
Классическое реле имеет 4 контакта. Каждый контакт реле имеет свой номер:
■ 30 "+" постоянное напряжение от АКБ.
■ 85 "+" от кнопки управления реле.
■ 86 "—" (земля, масса).
■ 87 "+" цепь идущая к исполнительному устройству при срабатывании реле (клаксон, стартер и т.д.)
При подаче напряжения на контакт 85, происходит замыкание контактов 87 и 30 и таким образом ток идет на к исполнительному устройству. При отключении подачи напряжения, контакты 87 и 30 размыкаются. Это принцип работы нормально разомкнутого реле.
ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ РЕЛЕ.
Обычно проверка реле большинством автолюбителей сводится только проверке его срабатывания и на основании этого делается вывод о работоспособности реле. Алгоритм более правильной проверки приводится ниже и он состоит из трех последовательных шагов. Если реле проходит все эти этапы, можно сделать вывод, что оно работоспособно.
■ Шаг 1.
Соедините контакт 86 (на схеме контакт 3) с отрицательной клеммой аккумуляторной батареи. На короткое время соедините контакт 85 (на схеме контакт 5) с положительной клеммой аккумуляторной батареи. Реле щелкает?
Да — Проходим к следующему шагу проверки.
Нет — Замените реле.
■ Шаг 2.
Измерьте сопротивление между контактами 30 и 87 реле. (на схеме контакты 1 и 2) Оно бесконечное?
Да — Проходим к следующему шагу проверки.
Нет — Замените реле.
■ Шаг3.
Соедините контакт 85 с положительной клеммой аккумуляторной батареи и контакт 86 (на схеме контакты 5 и 3) с отрицательной клеммой аккумуляторной батареи. Измерьте сопротивление между контактами 30 и 87 реле. (на схеме контакты 1 и 2). Оно меньше, чем 1Ω?
Да — Реле исправно.
Нет — Замените реле.
