relais

Thèmes:

Préface
Circuits relais
Mesures avec relais désactivé et activé
Stockagezoeken
Emplacements des relais

Préface:
Le relais est souvent utilisé dans l'électronique automobile dans le circuit d'alimentation des consommateurs à travers lequel circule une grande quantité de courant. Plus l'ampérage est élevé, plus le câblage doit être fait. Le diamètre du fil détermine le courant maximum autorisé. Nous voulons éviter autant que possible les fils épais, car sinon les faisceaux de câbles deviennent trop grands et sujets aux interférences. Un deuxième exemple, encore plus important, d'utilisation de relais est le contrôle par un calculateur. Un courant élevé est associé à plus de chaleur. Nous voulons autant que possible garder la chaleur hors de l'ECU. Voici des exemples de composants électriques contrôlés par un relais :

Ventilateur de refroidissement du moteur ;
Corne;
Chauffage de lunette arrière ;
ECU ;
Injecteurs et bobine d'allumage (moteur à essence);
Pompe de suralimentation en carburant ;
Feux faibles, hauts et/ou antibrouillard.

Les deux images suivantes montrent un schéma du relais et une image d'un vrai relais. Sur le relais nous trouvons quatre connexions avec des codes DIN standards :

Entrée courant de commande (86)
Sortie courant de commande (85)
Entrée courant principal (30)
Sortie courant principale (87)

Un relais transforme un petit courant de commande en un courant principal important. C’est une phrase standard que de nombreux étudiants et techniciens savent prononcer. Lorsque des mesures doivent être effectuées sur un circuit à relais, les gens sont souvent confus par le codage : où circulent le courant de commande et le courant principal ? Et comment faut-il prendre les mesures pour vérifier si le relais fonctionne correctement ? Les paragraphes suivants décrivent le fonctionnement du relais, les tensions que vous devez mesurer sur un relais fonctionnant correctement et comment détecter les défauts.

L'image ci-dessous montre un relais désactivé et activé.

Relais désactivé :
L'interrupteur (boîtier rouge) est situé sur le schéma entre la sortie du relais (borne 85) et la masse de la batterie (corps). En réalité, cet interrupteur peut être situé dans le tableau de bord, par exemple l'interrupteur des antibrouillards.
Relais activé :
Au moment où le conducteur actionne l'interrupteur, les contacts se ferment. Cela ferme le circuit de courant du côté courant de commande. Un courant circule depuis le positif de la batterie, via 86, la bobine du relais, et via 85 et l'interrupteur à la masse. Parce que le courant circule à travers la bobine, il devient magnétique et ferme l'interrupteur entre les broches 30 et 87. Là aussi, un circuit fermé se crée désormais. Un courant principal circule via le positif de la batterie, à travers le fusible jusqu'à la borne 30 du relais, après quoi le courant est envoyé au consommateur via la borne 87. Le consommateur s'allume.

Les images montrent souvent une lampe en tant que consommateur. En réalité, il peut bien entendu s'agir d'autres consommateurs/actionneurs électriques. Pour un circuit à relais, le type de consommateur contrôlé n'a pas d'importance.

Le courant de commande traversant un relais est généralement compris entre 150 et 200 mA (0,15 – 0,2 A). Le courant principal peut aller jusqu'à 20 ou 50 A. Le courant principal maximum autorisé est souvent indiqué sur le boîtier du relais.

Circuits relais :
Avec un relais, un courant de commande à faible courant est activé par un interrupteur que l'on peut actionner manuellement, ou par un unité de commande (ECU). Le circuit avec l'ECU se retrouve dans la plupart des véhicules modernes.

Un relais peut être connecté au positif ou à la terre. Pour le fonctionnement d'un relais, peu importe qu'il soit allumé par la mise sous tension d'une alimentation ou par la masse : dès que le relais reçoit un plus et un moins, un courant circulera dans la bobine. Les trois images ci-dessous montrent un circuit de masse avec un interrupteur et un ECU, ainsi qu'un circuit positif.

Les versions dans lesquelles un appareil de commande active et désactive le courant de commande présentent plusieurs avantages :

Le conducteur peut demander à l'unité de commande d'allumer le consommateur. Cela peut se faire avec un interrupteur sur le tableau de bord, ou via l'ordinateur de bord numérique (éventuellement via l'écran multimédia) ;
L'ECU peut allumer et éteindre le relais lui-même en réponse à un signal de capteur (par exemple : température du moteur élevé, ventilateur allumé), ou éteignez la pompe à carburant lorsqu'un accident est enregistré par le calculateur d'airbag. Le contrôle par l'ECU apporte donc un confort, mais aussi un degré de sécurité plus élevé.

Dans les schémas de cette figure, la borne 86 est considérée comme une entrée et la borne 85 est considérée comme une sortie. En pratique, on voit régulièrement des constructeurs inverser ces broches : le 85 volts entre en 12 et le 86 est relié à la masse. Le relais peut alors à nouveau être connecté au positif ou à la masse. Cela peut souvent être recherché dans le schéma, sinon les mesures montreront comment le relais est connecté dans le véhicule.

Mesures avec relais désactivé et activé :
L'introduction décrit comment le courant de commande et le courant principal sont créés. Lorsqu'un consommateur ne fonctionne plus, la mémoire de défauts est généralement lue en premier et la tension aux bornes du consommateur mesurée. Immédiatement Mesure V4 il peut être déterminé s'il y a une résistance de transition ou une interruption de l'alimentation électrique ou de la terre. Lorsqu'un fil est cassé, un fusible est défectueux, ou qu'un interrupteur reste en position "ouvert", on mesure une valeur qui n'est pas égale à 3 volt en V4 et/ou V0 : autrement dit, il se passe quelque chose. Cette section montre des exemples de mesures pour vérifier les tensions sur le relais. Nous supposons la situation où 86 est l'entrée et 85 la sortie du côté courant de commande. Le paragraphe précédent expliquait que cette situation est parfois inversée par les constructeurs.

Relais désactivé :
Ce texte concerne les mesures indiquées dans les quatre images ci-dessous. Avec un relais éteint, nous mesurons avec le multimètre la tension sur les quatre broches (86, 85, 30 et 87) par rapport à la masse (corps ou avec une pince crocodile sur la borne de masse de la batterie).

Mesure 1 : l'entrée du côté courant de commande du relais (broche 86) contient 12 volts (ou 24 volts pour un véhicule utilitaire) ;
Mesure 2 : la tension n'est pas consommée avec un relais éteint, elle est donc de 12 volts sur la broche 85 ;
Mesure 3 : 30 volts sont présents à l'entrée du côté courant principal (broche 12) ;
Mesure 4 : comme le relais n'est pas alimenté, l'interrupteur du relais est ouvert et il y a une tension de 87 volt sur la broche 0.

Aérogare 86 :	12 v
Aérogare 85 :	12 v
Aérogare 30 :	12 v
Aérogare 87 :	0 v

Relais activé :
L'interrupteur est fermé. Les bornes A1 et A2 sont connectées entre elles. Le circuit de commande est fermé et un courant de commande commence à circuler. Avec un relais allumé, nous mesurons à nouveau la tension sur les quatre broches (86, 85, 30 et 87) par rapport à la masse.

Mesure 1 : 86 volts sont présents à l'entrée du côté courant de commande du relais (broche 12) ;
Mesure 2 : la tension est consommée avec le relais allumé et convertie en magnétisme, elle est donc de 0,1 volt sur la broche 85 ;
Mesure 3 : 30 volts sont présents à l'entrée du côté courant principal (broche 12) ;
Mesure 4 : comme le relais est alimenté, l'interrupteur du relais est fermé et il y a une tension de 87 volts sur la broche 12.

Aérogare 86 :	12 v
Aérogare 85 :	0,1 v
Aérogare 30 :	12 v
Aérogare 87 :	12 v

Dépannage:
Si le consommateur/actionneur ne fonctionne pas correctement, nous pouvons mesurer les tensions sur les connexions des relais pour déterminer la cause du dysfonctionnement. Si un relais ne s'allume pas, la cause peut être un relais défectueux, mais si le fusible est défectueux et que le relais ne reçoit aucune tension d'entrée, il ne peut rien commuter. Avec quatre des mesures sur le relais (toujours par rapport à la masse) on peut exclure beaucoup de choses et rechercher plus précisément l'interruption exacte.

Défaut 1 : le relais ne s'enclenche pas
Le relais est connecté à la terre par l'interrupteur, mais aucun courant de commande ne circule. En conséquence, aucun courant principal ne circule. La tension sur la broche 87 reste à 0 volt. Cela donne lieu à mesurer les autres broches du relais. Après la mise sous tension, la différence de tension entre les broches 86 et 85 est mesurée et 12 volts sont mesurés ici. Dans cette situation la bobine est interrompue.

La différence de tension aux bornes d’un relais fonctionnant correctement est de 12 volts, car la tension a été épuisée. Avec cette mesure, cela semble OK, mais ce n'est pas le cas. Avec une bobine interrompue, nous mesurons également 12 volts, car une différence de 12 volts est mesurée sur les broches de mesure : 12 volts entrent dans la broche de mesure rouge et la broche de mesure noire - via l'interrupteur fermé - lit 0 volt.

Si l'on soupçonne que la bobine du relais est cassée, la résistance peut être mesurée. Le relais doit être démonté et ne plus faire partie du circuit d'alimentation. Nous pouvons mesurer la résistance entre les broches 86 et 85 sur les connexions de relais séparées.

résistance à travers la bobine : environ 60 à 80 ohms : OK
résistance à travers la bobine : infiniment élevée (1. ou OL) : interruption

Défaut 2 : le relais ne s'enclenche pas
Lors de l'actionnement de l'interrupteur (boîtier rouge) ou après la mise sous tension du calculateur, le consommateur reste éteint. La mesure sur la broche 85 mesure 12 volts par rapport à la masse. Nous pouvons ainsi conclure que la tension n’a pas été consommée dans la bobine, de sorte que la bobine n’est pas devenue magnétique.

Une mesure de différence entre la broche 85 et la broche A1 du commutateur indiquera si le fil est interrompu ou si le problème survient dans le commutateur :

Différence de tension entre 85 et A1 : 12 volts : fil cassé
Différence de tension entre 85 et A1 : 0 volts : le problème ne vient pas du fil.

Lorsque le fil est OK, il y a 12 volts des deux côtés du fil, ce qui signifie que nous mesurons une différence de 0. Si nous mesurons une différence de 12 volts aux bornes du commutateur (A1 par rapport à A2), alors l'interruption se situe dans le commutateur. En d’autres termes : l’interrupteur reste ouvert. Nous mesurons également ces 12 volts lorsque l'interrupteur n'est pas actionné.

Défaut 3 : le consommateur reste allumé.
Une plainte possible du client est que le ventilateur de refroidissement du véhicule continue de fonctionner même si le véhicule est garé et verrouillé pendant un certain temps. Le client l'a remarqué au bruit provenant du ventilateur. Une autre possibilité est qu'un client signale un problème de courant de fuite : la batterie est toujours vide après un arrêt relativement court, alors que l'état de la batterie et du système de charge est en ordre. On en parlera alors Courant de fuite, ou un consommateur clandestin.

Les mesures montrent qu'il n'y a pas de courant de commande (85 volts sont présents sur la broche 12), mais qu'un courant principal circule.

Dans ce cas, la cause est un commutateur de relais « collant ». L'interrupteur entre 30 et 87 reste fermé même si la bobine n'est pas magnétique. La cause peut être la vieillesse, où les contacts sont brûlés.

Défaut 4 : le relais s'enclenche, mais le consommateur ne fonctionne pas
Lors de l'allumage du relais, vous entendrez dans la plupart des cas l'interrupteur entre 30 et 87 se fermer. La broche 86 a 12 volts et la broche 85 a 0,1 volt par rapport à la masse. Cela signifie qu'un courant de commande circule et que la tension dans la bobine est consommée. Le circuit de commande est donc OK.

La broche 30 a 0 volt par rapport à la masse. Le relais a fermé le circuit principal, mais si rien n'y entre, rien ne peut y être commuté. Dans ce cas, le fusible est défectueux.

Un système fusible ne tombe pas en panne. Un courant trop élevé a traversé le fusible, il est donc important d’en rechercher la cause. Par exemple, trop de consommateurs peuvent être connectés au fusible (pensez à plusieurs connexions 12 volts pour les accessoires), ou un fusible avec une valeur incorrecte peut avoir été installé dans le passé.

Défaut 5 : le relais s'enclenche, mais le consommateur ne fonctionne pas
Lorsque les tensions sur les quatre connexions du relais sont correctes, vous pouvez être sûr que le relais est correctement contrôlé, que les tensions d'entrée sont correctes et que le relais fonctionne correctement. La tension sur la broche 87 devient 12 volts lorsque le relais est allumé et redevient 0 volt lorsqu'il est éteint.

Si le consommateur ne fonctionne pas, il y a de fortes chances que le consommateur lui-même soit défectueux, ou qu'il y ait un fil cassé entre le relais et le consommateur, ou entre le consommateur et la masse. Dans ce cas, une mesure V4 du consommateur apportera une solution pour déterminer la localisation du défaut.

Lorsque la tension aux bornes du consommateur est égale à la tension de la batterie, soit 12 volts, le consommateur est défectueux. Dans cet exemple, le filament du lampe cassé.

Défaut 6 : le relais s'enclenche, le consommateur fonctionne, mais pas assez bien
Le consommateur fonctionne, mais à moitié de puissance. Dans une lampe, cela se reconnaît à une lumière faible, ce qui est particulièrement visible si plusieurs lampes sont allumées et que l'une d'entre elles diffère en luminosité. Un consommateur peut également être un moteur électrique qui tourne lentement ou un klaxon qui produit trop peu de son. Dans ce cas, nous entrons dans un Mesure V4 vers la section d'écoulement principale. Le relais allume le consommateur, nous n'avons donc pas à nous concentrer sur la partie courant de commande.

Avec la mesure V4 dans l'image en bas à gauche, nous voyons que la lampe brûle à 9 volts, tandis que la tension de la batterie est de 12 volts. Dans le V3 (de la batterie positive à la lampe positive), une différence de tension de 3 volts est mesurée. Ceci est perdu dans le circuit positif. Les mesures de suivi montreront si la perte de tension se produit avant le relais, dans le relais ou après le relais (entre la broche 87 et B1). L'image en bas à droite montre que la différence de tension aux bornes du relais (30 contre 87) est de 3 volts. La perte de tension se produit dans le relais. Les contacts de l'interrupteur sont sales ou brûlés, provoquant une résistance de transition.

Résumé:
En raison de la description détaillée des défauts et des grandes images, un résumé des différents défauts et causes est répertorié ici :

stockage 1: le relais ne s'enclenche pas car la bobine du relais est cassée. Le courant ne peut plus circuler dans la bobine, ce qui signifie que la bobine ne peut plus devenir magnétique. La rupture peut être détectée par une mesure de résistance : autour de 60 à 80 ohms c'est bien, infiniment haut signifie une interruption ;
stockage 2: le relais ne s'enclenche pas car le fil entre la broche 85 (sortie courant de commande) dans l'interrupteur est interrompu. Dans ce cas, la tension sur la broche 85 reste de 12 volts, même lorsqu'elle est allumée ;
stockage 3: le relais colle, ce qui fait que le consommateur reste allumé. La tension sur la broche 87 reste à 12 volts, même si le relais n'est pas activé. Cela peut être remarqué en étant vu ou entendu, mais de manière « silencieuse » (clandestin) consommateur, la batterie est déchargée ;
stockage 4: le relais s'enclenche, mais le consommateur ne fonctionne pas à cause d'un fusible défectueux ;
stockage 5: parce que le consommateur est défectueux, il ne fonctionne plus. Les quatre mesures sur le relais excluent qu'il s'agisse du contrôle ;
stockage 6: une résistance de transition fait que le consommateur/actionneur fonctionne moins bien. La mesure V4 peut être utilisée pour détecter l'emplacement de la résistance de transition. Dans l'exemple, une différence de tension aux bornes du commutateur entre 30 et 87 est mesurée, ce qui montre qu'il y a une perte de tension due à la résistance de transition dans le relais.

Conclusion:
Les six causes possibles de panne que l'on peut rencontrer dans les véhicules démontrent l'importance des connaissances et des compétences pour mesurer les tensions sur le relais. La mesure des quatre connexions fournit rapidement une direction de recherche, et on sait rapidement si quelque chose ne va pas dans le courant de commande d'entrée ou de sortie, l'entrée ou la sortie du courant principal, ou dans le relais.

Emplacements des relais :
Les relais sont souvent montés au même endroit dans la voiture. Cela peut être dans la boîte à fusibles (comme indiqué sur l'image) ou sur une plaque de relais séparée. Il peut également y avoir des relais montés dans le compartiment moteur, comme le relais du ventilateur de refroidissement du moteur. Les positions des relais se trouvent dans le manuel d'instructions de la voiture et/ou dans la documentation de l'atelier.

Pages connexes :