Электромагнитное реле

В системе электрооборудования автомобиля для подключения потребителей к источникам электроэнергии используются различные устройства коммутации. К ним относятся и электромагнитные реле.

Общие сведения

Усовершенствование конструкции автомобилей привело к увеличению числа и мощности потребителей электроэнергии. Для их подключения не всегда можно использовать только выключатели и переключатели, так как даже ток силой в несколько ампер (А) вызывает нагрев и подгорание контактов. В таких случаях, а также если потребитель находится вблизи от источника тока, но на удалении от выключателя, в электросхеме применяются реле.

Электромагнитное реле: а - без крепёжного кронштейна, б - с крепёжным кронштейном, в - схема расположения выводов.

При включении потребителей с использованием электромагнитных реле используются две, часто независимые цепи:

• управляющая для включения самого реле. Ток в неё подаётся водителем кнопками и переключателями в салоне, процессором управления двигателя или другими электронными элементами (например, термореле включения вентилятора);
• силовая, по которой течёт ток для питания непосредственно потребителя, включается контактами, находящимися внутри реле.

Электромагнитные реле позволяют:

• пропускать через контакты выключателя только маленький ток, потребляемый самим реле;
• уменьшить габариты выключателей и сечение подходящих к ним проводов;
• сократить длину проводов большого сечения для снижения массы меди;
• сократить длину проводов, по которым течёт большой ток, снизив при этом потери в них;
• автоматизировать включение и отключение различных исполнительных механизмов у автомобилей с электронным управлением двигателем и другими системами.

Применение

Реле применяются в системах зажигания и пуска, освещения, световой и звуковой сигнализации, охлаждения двигателя и т.д.

Подразделение по схеме коммуникации

По схеме коммутации контактов реле их подразделяют на:

• замыкающие (нормально разомкнутые) — при подаче напряжения контакты замыкаются ;
• размыкающие (нормально замкнутые) — при подаче напряжения контакты размыкаются;
• переключающие — при подаче напряжения одни контакты замыкаются, другие размыкаются.

Предназначение

В зависимости от допускаемого времени непрерывного включения реле предназначаются для работы:

• в кратковременном режиме — включение стартера, звуковых сигналов и т.д.;
• в продолжительном режиме — включение фар, зажигания, обогревателя стекла, электробензонасоса и т.д.

Основные параметры

Основные параметры реле — это сила тока нагрузки, напряжения срабатывания и отпускания.

Реле выдерживает более 100 тыс. срабатываний, что достаточно для многолетней работы в электросхеме автомобиля.

Принцип действия и устройство

Работа реле основана на использовании электромагнитных сил, возникающих в металлическом сердечнике при прохождении тока по виткам его катушки.

Детали реле монтируются на основании и закрываются крышкой. Над сердечником электромагнита установлен подвижный якорь (пластина) с одним или несколькими контактами. Напротив них находятся соответствующие парные неподвижные контакты. В исходном положении якорь удерживается пружиной. При подаче напряжения электромагнит притягивает якорь, преодолевая её усилие, и замыкает или размыкает контакты в зависимости от конструкции реле. После отключения напряжения пружина возвращает якорь в исходное положение.

В некоторые модели, могут быть встроены электронные элементы. Это резистор, подключенный к обмотке катушки для более чёткого срабатывания реле, или (и) конденсатор, параллельный контактам для снижения искрения и помех.

Размыкающие контакты реле, как правило, выдерживают ток нагрузки до 20 А, замыкающие — до 30 А, а катушка при этом потребляет ток всего 0,13 — 0,19 А.

Ассортимент

Реле отличаются по способу монтажа. Если они предназначены для установки в монтажный блок реле и предохранителей, то у них отсутствует кронштейн для крепления. Такой тип реле соединяется с электрооборудованием автомобиля при его установке в разъём блока. Другой тип реле крепится специальным кронштейном на крышке и может подключаться к электроцепям автомобиля при помощи отдельных плоских штекеров (шириной 6,3 или, реже, 9,5 мм) или специальным разъёмом — колодкой. Реле, предназначенные для отдельной установки за крепёжный кронштейн, вместо плоских выводов могут иметь крепление проводов "под винт". Они более распространены на старых типах реле и специальных моделях.

Способы соединения реле с электрооборудованием автомобиля: а - при помощи колодки, б - при помощи отдельных плоских штекеров, в - установкой в монтажный блок.

Рекомендации

Электромеханическое реле является достаточно надёжным элементом электрооборудования автомобиля, но после продолжительной эксплуатации может потребоваться его проверка и, возможно, замена.

Проверка проводится из-за неработающего потребителя, для включения которого оно используется.

При этом проверяется:

• сам потребитель,
• слаботочная управляющая цепь,
• силовая цепь питания,
• реле.

Необходимо учитывать, что любые работы по диагностике и ремонту электрооборудования без его схемы проводить трудно, а на современных сложных автомобилях часто невозможно.

Если требуется замена реле, то возможны следующие варианты:

• штатное на штатное — наиболее предпочтительный вариант замены. При этом, если оно соединено с помощью отдельных штекеров, не рекомендуется отключать их сразу все от старого реле, а следует снимать поочередно и подключать к новому на те же выводы. Это исключит ошибки и возможные замыкания;
• подбирается замена штатному — когда невозможно найти рекомендуемое заводом-изготовителем. При этом могут возникнуть некоторые трудности. Например, если новое реле, в отличие от старого, не имеет кронштейна, придётся решать проблему крепления. Обратная установка, возможно, потребует удаления кронштейна, так как он может помешать закрыть монтажный блок. В обоих случаях допустимо использование старой крышки реле, так как они у аналогичных моделей взаимозаменяемые.

Электромагнитные реле часто используются также для подключения дополнительного оборудования, например подогревателя сидений, противотуманных фар, противоугонной сигнализации и т.д. В этом случае максимальный потребляемый ток не должен превышать допустимый для реле, указываемый часто на его крышке.

Для потребителей, включаемых на продолжительное время, нельзя использовать реле с кратковременным режимом работы, так как это приведет к выводу их из строя.