Paaiškintas relių vaidmuo automobilių apšvietimo sistemose

Automobilio apšvietimo sistemos relė veikia kaip nuotoliniu būdu{0}}valdomas, didelės apkrovos{1}}jungiklis. Jis naudoja nedidelį kiekį elektros, kad valdytų grandines, kurioms reikia daug daugiau galios.

Įsivaizduokite vadovą, kuris liepia stipriam darbuotojui pakelti sunkią dėžę. Vairuotojo prietaisų skydelio jungiklis panašus į tvarkyklę -, jis duoda mažą, mažos-galios komandą. Relė yra stiprus darbuotojas, kuris atlaiko didelę elektros apkrovą, reikalingą šviesoms maitinti.

Dėl šios sąrankos subtilūs valdikliai yra atskirti nuo didelių{0}}dabartinių apkrovų. Tai užtikrina esminę grandinės apsaugą. Šiame straipsnyje paaiškinama, kaip veikia relės ir konkretus jų naudojimas priekiniuose žibintuose, posūkio signaluose ir rūko žibintuose. Taip pat aptarsime jų vaidmenį grandinės stabilumo srityje ir kaip išsirinkti tinkamą bet kokiam darbui.

Didelė{0}}dabartinė problema

Kad suprastume, kodėl relės reikalingos, turime suvokti jų išsprendžiamą problemą. Didelės galios{1}}žiburių perjungimas tiesiai iš vairuotojo valdiklių sukelia pavojų ir neveiksmingumą.

Didelė dabartinė paklausa

Automobilių apšvietimo dalys, ypač kaitrinės arba halogeninės lemputės, sunaudoja daug energijos. Jie traukia didelę elektros srovę, matuojamą amperais (amperais).

Šis poreikis gerokai viršija mažos{0}}galios dalių, pvz., prietaisų skydelio šviesos diodų ar modernios informacijos ir pramogų elektronikos poreikį. Skirtumas yra didžiulis ir lemia, kaip šios grandinės turi būti suprojektuotos taip, kad būtų saugu ir ilgas.

Čia yra tipiškas srovės suvartojimas standartinėje 12 voltų sistemoje:

Viena halogeninių priekinių žibintų lemputė (artimoji šviesa): ~4,5 amperų

Halogeninių priekinių žibintų pora: ~9-10 amperų

Tolimosios šviesos (poros): ~10-12 amperų

Papildomų rūko žibintų pora: 8-10 amperų

Atnaujinta -Off Road Light juosta: 15–30 amperų ar daugiau

Kai kartu veikia kelios sistemos, pvz., priekiniai ir rūko žibintai, bendra srovė gali lengvai viršyti 20 amperų. Tai sukuria didelę elektros apkrovą, kuriai reikia tvirtų laidų ir perjungimo dalių.

Vairuotojo valdiklių apsauga

Šios didelės srovės siuntimas tiesiai per vairuotojo kombinuotą jungiklį būtų pražūtingas. Šie jungikliai valdo silpnos{1}}srovės signalus, o ne visą šviesos galią.

Šiluma yra pagrindinė problema. Didelės srovės stiprio spaudimas per plonus laidus ir mažus kontaktinius taškus sukuria intensyvią šilumą dėl elektros varžos.

Tai sukelia nesėkmių kaskadą. Jungiklio plastikas gali perkaisti ir ištirpti. Vidiniai metaliniai kontaktai gali išlenkti, įdubti ir suirti. Tai veda prie pertraukiamų jungčių arba visiško gedimo. Blogiausiu atveju per didelis karštis gali ištirpdyti laidų izoliaciją ir sukelti prietaisų skydelio gaisro pavojų.

Relių vaidmuo automobilių apšvietimo sistemose išsprendžia šią problemą perkeliant didelę{0}}srovę nuo vairuotojo. Prietaisų skydelio jungiklis valdo tik mažą signalo srovę, kad suaktyvintų relę. Tuo tarpu pati relė, esanti variklio skyriaus saugiklių dėžėje, atlieka sunkų darbą. Tai apsaugo jungiklį, vairuotoją ir transporto priemonės elektros sistemą.

Kaip veikia relės

Automobilių relės genialumas slypi jos veikimo principe: mažos srovės naudojimas didelei srovei valdyti. Tai vyksta per elektromagnetizmą, sukuriant dvi atskiras grandines vienoje mažoje dalyje.

Relės anatomija

Standartinė automobilių relė, dažnai vadinama Bosch{0}}stiliaus arba ISO mini rele, turi paprastą, bet veiksmingą vidinę struktūrą. Jo dalių supratimas atskleidžia jo funkciją. Jį galime padalyti į dvi puses: valdymo grandinę ir apkrovos grandinę.

Valdymo grandinė yra žemos{0}}srovės pusė, kuri suaktyvina relę:

85 ir 86 gnybtai: ritės prijungimo taškai. Vienas paprastai jungiasi prie prietaisų skydelio jungiklio, kitas - prie įžeminimo.

Elektromagnetinė ritė: maža plonos varinės vielos ritė aplink geležinę šerdį. Kai juo teka elektra, ji tampa magnetu.

Apkrovos grandinė yra didelės{0}}srovės pusė, kuri maitina priedą:

30 ir 87 gnybtai: sunkūs -jungiklio kontaktai. 30 gnybtas yra bendras maitinimo įvestis, 87 gnybtas yra normaliai atidarytas (NO) išėjimas.

Armatūra: maža, judama metalinė svirtis, kuri yra didelės-srovės jungiklio dalis.

Kontaktai: taškai ant armatūros ir gnybto 87, kurie fiziškai liečiasi, kad užbaigtų grandinę. Jie pagaminti iš tvirtos, laidžios medžiagos.

Aktyvinimo procesas

Kai vairuotojas įjungia priekinius žibintus, seka aiškiai parodo relės funkciją. Tai įvyksta beveik akimirksniu, bet apima keturis skirtingus veiksmus.

Vairuotojas suaktyvina jungiklį: vairuotojas pasuka priekinių žibintų rankenėlę. Tai siunčia labai mažą srovę, paprastai nuo 0,1 iki 0,2 ampero, iš jungiklio per transporto priemonės laidus į relės valdymo grandinę, prijungtą per 85 ir 86 gnybtus.

Elektromagnetas įjungia: ši maža srovė teka per ritę aplink geležies šerdį. Elektros srautas sukuria magnetinį lauką, paversdamas ritę mažu, bet efektyviu elektromagnetu.

Jungiklis užsidaro: Magnetinis laukas pritraukia metalinę armatūrą ir traukia ją žemyn. Tai priverčia armatūros kontaktą fiziškai susijungti su gnybto 87 kontaktu. Kai tai įvyksta, dažnai girdite garsinį „spragtelėjimą“.

Įsijungia lemputės: jungtis tarp 30 ir 87 gnybtų užbaigia didelės-srovės apkrovos grandinę. Didelė srovė teka tiesiai iš akumuliatoriaus per didelio-ampero srovės saugiklį į 30 gnybtą, per dabar-uždarą jungiklį į 87 gnybtą ir visa galia į priekinius žibintus.

Svarbiausia, kad priekiniams žibintams reikalingi 10+ amperai niekada nekeliauja per prietaisų skydelio jungiklį. Šis jungiklis valdė tik 0,2 amperą, reikalingą relei suaktyvinti. Tai užtikrina jo ilgaamžiškumą ir saugumą.

Priekinių ir rūko žibintų valdymas

Labiausiai paplitusi ir svarbiausia automobilių apšvietimo relė valdo priekinius ir pagalbinius žibintus, pvz., rūko žibintus. Šiuolaikinės transporto priemonės naudoja specialias reles šioms sistemoms, kad būtų užtikrintas patikimumas ir našumas.

Priekinių žibintų relės laidai

Suprasdami pagrindines automobilių relių laidų schemas, visa sistema išsklaido. Tam tinka standartinė 4 kontaktų vieno poliaus, vieno metimo (SPST) relė. Kiekvienas kaištis turi tam tikrą vaidmenį.

30 kaištis: pagrindinė apkrovos grandinės maitinimo įvestis. Jis jungiamas tiesiogiai prie transporto priemonės akumuliatoriaus teigiamo gnybto, visada per atitinkamos nominalios vertės saugiklį (pvz., 15A arba 20A), esantį šalia akumuliatoriaus.

87 kaištis: apkrovos išėjimas. Jis jungiamas tiesiai prie priekinių žibintų arba rūko žibintų lemputės teigiamų gnybtų.

Kaištis 86: maitinimo įvestis valdymo grandinei. Jis jungiamas prie vairuotojo prietaisų skydelio jungiklio išvesties. Kai įjungiate šviesą, šis kaištis gauna žemos-srovės 12 V signalą.

85 kaištis: valdymo grandinės įžeminimas. Jis jungiasi prie tvirto važiuoklės įžeminimo taško ant transporto priemonės rėmo arba kėbulo.

Kai jungiklis siunčia maitinimą į kontaktą 86, jis užbaigia valdymo grandinę per ritę iki 85 kaiščio įžeminimo. Tada įjungta ritė sujungia didelės-srovės kelią nuo 30 kaiščio iki 87 kaiščio, įjungdama lemputes. Ši sąranka užtikrina, kad žibintai gautų visą akumuliatoriaus įtampą, kad būtų užtikrintas maksimalus ryškumas, nes energija keliauja trumpu, tiesioginiu keliu, o ne ilgu, varžiniu keliu per saloną.

Tolimosios ir artimosios šviesos

Šiuo principu plečiasi sudėtingesnės apšvietimo sistemos su atskiromis tolimųjų ir artimųjų šviesų lemputėmis. Vietoj vienos relės jie naudoja kelias reles.

Paprastai viena relė tvarko artimųjų šviesų grandinę, o antra relė – tolimųjų šviesų grandinę. Kombinuotas jungiklis ant vairo kolonėlės siunčia žemosios-srovės signalus į artimųjų arba tolimųjų šviesų relę, priklausomai nuo jos padėties.

Šis atskyrimas užtikrina, kad vienos grandinės gedimas nebūtinai paveiks kitą, todėl atsiranda perteklius. Tai taip pat leidžia logikai, kai įjungus tolimąsias šviesas galima išjungti arba palikti jas įjungtas, priklausomai nuo transporto priemonės konstrukcijos ir vietinių taisyklių.

Relės gedimų šalinimas

Kai sugenda priekiniai arba rūko žibintai, pagrindinis įtariamasis yra relė. Patirtis rodo įprastus simptomus ir galimas jų priežastis.

Požymis: Šviesos visai neįsijungia, bet išgirsite spragtelėjimą iš saugiklių dėžutės, kai paverčiate jungiklį. Tai klasikinis diagnostinis užuomina. Spragtelėjimas rodo, kad relės valdymo grandinė (85 ir 86 kaiščiai) veikia, o ritė įsijungia. Problema slypi didelės-srovės apkrovos grandinėje. Tikėtina, kad problema yra perdegęs pagrindinis saugiklis prie 30 kaiščio, blogas jungtis prie 30 arba 87 kaiščio arba dažniausiai sugedo vidiniai kontaktai tarp 30 ir 87 ir nebejungia.

Požymis: Apšvietimas pastebimai blyškus, mirga arba veikia su pertrūkiais. Tai dažnai rodo didelį pasipriešinimą apkrovos grandinėje. Priežastis dažnai yra sugedusi relė, kai vidiniai kontaktai laikui bėgant įtrūko, surūdijo arba apdegė. Dėl šio pablogėjimo užkertamas kelias švariam, tvirtam ryšiui, ribojamas srovės srautas ir trūksta šviesos, reikalingos viso ryškumo veikimui.

Požymis: priekiniai žibintai neišsijungia, net kai automobilis išjungtas ir jungiklis yra „išjungtoje“ padėtyje. Ši pavojinga būklė atsiranda dėl relės, kuri sugedo įjungtoje padėtyje. Didžiulė elektros lanko šiluma perjungimo metu gali fiziškai suvirinti vidinius kontaktus (30 ir 87). Dabar jungiklis uždarytas visam laikui, o vienintelis būdas išjungti šviesas yra patraukti relę arba atjungti akumuliatorių. Tam reikia nedelsiant pakeisti relę.

Blykstės relė

Posūkių ir avarinės šviesos mirksi dėl specializuoto komponento, vadinamo blykstės rele. Nors jis tarnauja kitokiems tikslams nei standartinė galios relė, jo principas yra toks pat esminis apšvietimo sistemoje.

Šiluminės blykstės relės

Senesnėse transporto priemonėse būdingas posūkio signalų spragtelėjimas{0}}kliksėjimas atsirado tiesiogiai veikiant šilumnešiams. Šis išradingas mechaninis įrenginys priklauso nuo šilumos ir metalo savybių.

Šilumos blykstės viduje yra maža bi{0}}metalinė juostelė. Ši juostelė sujungia du skirtingus metalus, kurių kiekvienas turi skirtingą šiluminio plėtimosi greitį. Vairuotojui įjungus posūkio signalus, per šią juostelę srovė teka į indikatoriaus lemputes.

Per juostą tekanti srovė sukelia kaitinimą. Kai jis įkaista, vienas metalas plečiasi labiau nei kitas, todėl juostelė lenkiasi. Šis lenkimas nutraukia elektros kontaktą, nutraukia srovės tekėjimą ir išjungia šviesas.

Kai srovė sustoja, juostelė greitai atvėsina, ištiesina ir vėl sujungia grandinę, vėl įjungdama šviesas. Šis šildymo, lenkimo, vėsinimo ir tiesinimo ciklas kartojasi, sukurdamas mirksintį efektą. Šio mirksėjimo laikas tiesiogiai priklauso nuo elektros apkrovos; jis sukalibruotas tam tikrai kaitinamosios lemputės galiai, kuriai ji buvo sukurta.

Elektroninės blykstės relės

Šiuolaikinės transporto priemonės beveik visuotinai perėjo prie elektroninių blyksčių relių. Šie kietojo kūno{1}}įrenginiai naudoja integruotus grandynus (mažus kompiuterio lustus su laikmačiais), kad valdytų mirksėjimą.

Elektroniniai blyksniai sukuria pastovius, tikslius blykstės dažnius, nepaisant elektros apkrovos. Jie nepriklauso nuo šilumos ar judančių dalių, todėl yra daug patikimesni ir patvaresni nei šiluminiai pirmtakai.

Šiuolaikiniuose automobiliuose girdimas „spragtelėjimas“ dažnai yra dirbtinis, jį sukuria maži garsiakalbiai relėje arba garso generatoriai automobilio kėbulo valdymo modulyje (BCM). Tai suteikia tik vairuotojo grįžtamąjį ryšį, nes elektroninės relės veikia tyliai.

„Hyperflash“ paaiškinimas

Skirtumas tarp šiluminių ir elektroninių blyksnių tampa labai svarbus atnaujinant LED posūkio signalo lemputes. Tai sukuria bendrą problemą, vadinamą „hiperblykste“.

Šilumos blykstės laiko nustatymo pagrindas yra kaitrinės lemputės atsparumas. Pakeitus didelės-galios lemputes labai efektyviais, mažos{2}}galios šviesos diodais, srovės suvartojimas gerokai sumažėja. Šiluminė blykstė šią žemą srovę interpretuoja kaip perdegusią -lemputę. Kaip įmontuota-saugos funkcija, įspėjanti vairuotojus, ji mirksi labai greitai. Tai yra hiperblykstė.

Yra du sprendimai. Mažiau idealus būdas „apkrovos rezistorius“ sujungia lygiagrečiai su LED lemputėmis. Šie rezistoriai eikvoja energiją kaip šilumą, imituodami senų kaitrinių lempučių apkrovą, kad apgautų šiluminius blyksnius, kad jie normaliai mirksėtų. Tai paneigia LED energijos vartojimo efektyvumą ir gali generuoti daug šilumos.

Prabangus sprendimas pakeičia seną transporto priemonės šiluminės signalizacijos relę į modernias, elektronines, „LED{0}}suderinamas“ blykstės reles. Šios naujos relės laikmačio grandinės nepriklauso nuo apkrovos, todėl jos mirksi tinkamu greičiu, nesvarbu, ar prijungtos prie šviesos diodų, kaitrinių lempučių ar abiejų. Tai suteikia elegantiškesnių, efektyvesnių ir saugesnių „plug{3}}and-“ pataisų.

Blykstės relės principo supratimas padeda diagnozuoti ir išspręsti šias įprastas problemas.

Tinkamos relės pasirinkimas

Tinkamos relės pasirinkimas – tai ne tik tinkamų dalių paieška. Relės kokybė ir specifikacijos tiesiogiai veikia apšvietimo grandinės stabilumą, veikimą ir saugumą. Netinkamai parinktos relės gali sukelti silpną šviesą, nutrūkstančius gedimus ar net gaisrus.

Relės specifikacijų supratimas

Pirkdami reles naujiems įrengimams ar atnaujinimams, žiūrėkite ne tik kaiščių išdėstymą. Keletas pagrindinių specifikacijų lemia tinkamumą ir patikimumą.

Srovės koeficientas: tai pati svarbiausia specifikacija. Jis turi viršyti didžiausią grandinės nuolatinės srovės suvartojimą. Automobilių relės dažnai turi dvigubą įvertinimą, pvz., "30/40A". Tai reiškia, kad relė veikia 40 amperų normaliai atviroje (NO) grandinėje (87 kontaktas) ir 30 amperų normaliai uždarytoje (NC) grandinėje (5 kontaktų relių 87a kaištis). Paprastai rinkitės reles, kurių srovės stiprumas yra bent 25% didesnis nei apskaičiuotos apkrovos, kad užtikrintumėte saugias atsargas.

Kontakto forma: apibrėžiama relės vidinė jungiklio konfigūracija. Labiausiai paplitęs yra SPST (Single Pole, Single Throw), paprastas 4 kontaktų įjungimo / išjungimo jungiklis. SPDT (Single Pole, Double Throw) relės turi 5 kontaktus ir gali perjungti maitinimą tarp dviejų skirtingų grandinių. Jie turi ir normaliai atidarytus (87 kaištis) ir normaliai uždarytus (87a kaištis) kontaktus, naudingus tokioms programoms kaip perjungimas tarp dviejų skirtingų šviestuvų.

Ritės įtampa: ji turi atitikti transporto priemonės elektros sistemą, kuri automobiliuose ir lengvuosiuose sunkvežimiuose beveik visada yra 12 V DC. Naudojant netinkamą ritės įtampą turinčias reles, jos neįsijungia arba iš karto perdega.

Atsparumas atmosferos poveikiui: relių, sumontuotų variklio skyriuose ar kitose elementų veikiamose vietose, atsparumas atmosferos poveikiui yra -nederinamas. Ieškokite sandarių relių, turinčių apsaugos nuo patekimo (IP) reitingą, pvz., IP67. IP67 įvertinimas reiškia, kad relės yra visiškai nepralaidžios dulkėms- ir gali būti panardintos į vandenį, todėl drėgmė ir nešvarumai nepateks į korpusą ir nesugadins vidinių komponentų.

Kodėl svarbu kokybė

Automobilių elektronikos srityje jūs gaunate tai, už ką mokate. Tai ypač pasakytina apie reles. Skirtumas tarp pigių, bendrų relių ir aukštos-kokybės žinomų prekių ženklų įrenginių yra medžiagos ir konstrukcija, o tai tiesiogiai veikia grandinės stabilumą.

Svarbiausias veiksnys yra kontaktinė medžiaga. Pigiose relėse dažnai naudojami variniai arba žalvariniai kontaktai. Šios medžiagos yra jautrios lankiniam - mažoms elektros kibirkštims, kurios atsiranda, kai kontaktai atsidaro arba užsidaro veikiant apkrovai. Laikui bėgant šis lankas ardo kontaktinius paviršius, sukuria anglies sankaupas ir padidina atsparumą. Dėl to nukrenta įtampa, blankios lemputės ir galimi gedimai.

Aukštos-kokybės relės iš tokių prekių ženklų kaip Bosch, Hella ar TE Connectivity naudoja sidabro lydinio kontaktus (pvz., sidabro alavo oksidą). Sidabras puikiai laidi ir daug geriau atsparus lanko erozijai ir medžiagų pernešimui. Tai užtikrina švarias, mažos varžos{3}}jungtis dešimtims tūkstančių ciklų, užtikrina stabilią lempų įtampą ir žymiai ilgesnį tarnavimo laiką.

Matėme, kad per metus sugenda daugybė pigių relių, kartais naktį paliekant vairuotojus be priekinių žibintų. Kelių papildomų dolerių investavimas į kokybiškas prekės ženklo{1}}reles yra viena iš pigiausių draudimo formų, kurias galite įsigyti dėl apšvietimo sistemos patikimumo ir savo saugumo.

Pirkėjo kontrolinis sąrašas

Naudokite šį paprastą kontrolinį sąrašą, kai pasirenkate reles bet kokiam naujam arba keičiamam apšvietimo projektui, kad įsitikintumėte, jog pasirenkate stabilius ir patikimus komponentus.

[ ] Ar ritės įtampa atitinka mano transporto priemonę (12 V DC)?

[ ] Ar nominalus srovės stiprumas yra bent 25 % didesnis nei mano bendra nedidelė apkrova?

[ ] Ar tai sandarus / atsparus oro sąlygoms blokas (pvz., IP65+), jei jis sumontuotas variklio skyriuje?

[ ] Ar tai patikimo gamintojo (pvz., Bosch, Hella, TE)?

[ ] Ar mano poreikiams tinkama kaiščio konfigūracija (SPST/4 kontaktų arba SPDT/5 kontaktų)?

Neišgirstas herojus

Automobilių relė yra maža ir dažnai nepastebima, dažniausiai paslėpta saugiklių dėžutėse. Tačiau jis yra nepakartojamas transporto priemonių elektros architektūros herojus.

Jis tyliai apsaugo subtilius prietaisų skydelio jungiklius, tvirtai įgalina didelio našumo{0}}apšvietimą ir suteikia svarbias jungtis, užtikrinančias saugumą ir stabilumą. Nuo nuolatinio priekinių žibintų švytėjimo tamsiuose keliuose iki ritmiškų posūkių signalų mirksėjimo – relės yra pagrindinės operacijos, valdančios didžiules elektros apkrovas tyliai.

Supratimas, kaip veikia šis komponentas, kaip diagnozuoti jo gedimus ir kaip pasirinkti kokybiškus pakaitalus, suteikia jums daugiau galimybių. Įgysite daugiau žinių apie savo transporto priemonės elektros sistemą ir galėsite užtikrinti svarbiausią jos saugos funkciją - jos apšvietimas - išliks patikimas daugelį metų.

Automobilio priekinių žibintų relės valdymas yra tik vienas šios platesnės elektros valdymo sistemos aspektas, užtikrinantis šiuolaikinių transporto priemonių saugumą ir funkcionalumą kelyje.

Specifinių elektromobilių relių techniniai reikalavimai

Kaip sužinoti, ar jūsų automobilių relė yra tikra, ar netikra

Palygintų „Panasonic“ ir „Omron“ funkcijų automobilių relės demonstravimas

Kaip teisingai įdiegti relės lizdą: 2025 m. -po-žingsnis vadovas