Tárgyak:
- bevezetés
- Relé áramkörök
- Mérések ki-be kapcsolt relével
- Hibaelhárítás
- Relé helyei
Bevezetés:
A relét gyakran használják az autóelektronikában a fogyasztók áramkörében, amelyen keresztül sok áram folyik át. Minél nagyobb az áramerősség, annál vastagabb a vezeték meg kell tenni. A vezeték átmérője határozza meg a megengedett maximális áramerősséget. A lehető legnagyobb mértékben el akarjuk kerülni a vastag vezetékeket, mert különben a kábelkötegek túl nagyokká válnak, és ki vannak téve az interferenciának. A relék használatának második, és még fontosabb példája a vezérlés egy ECU-val. A nagy áram több hővel jár. Szeretnénk a lehető legjobban távol tartani a hőt az ECU-tól. Példák a relé által vezérelt elektromos alkatrészekre:
- Motor hűtőventilátor;
- Kürt;
- Hátsó ablak fűtés;
- ECU-k;
- Injektorok és gyújtótekercs (benzinmotor);
- Üzemanyag-növelő szivattyú;
- Halvány, magas és/vagy ködlámpák.
A következő két képen a relé vázlata és egy valódi relé képe látható. A relén négy csatlakozást találunk szabványos DIN kódokkal:
- Vezérlőáram bemenet (86)
- Vezérlőáram kimenet (85)
- Fő árambemenet (30)
- Főáram kimenet (87)
A relé egy kis vezérlőáramot nagy főárammá alakít. Ez egy szokásos mondat, amelyet sok diák és technikus tudja, hogyan kell kiejteni. Amikor relé áramkörön kell méréseket végezni, az emberek gyakran összezavarodnak a kódolástól: hol folyik a vezérlőáram és a főáram? És hogyan kell mérésekkel ellenőrizni, hogy a relé megfelelően működik-e? A következő bekezdések leírják, hogyan működik a relé, milyen feszültségeket kell mérni egy megfelelően működő relén, és hogyan lehet megtalálni a hibákat.
Az alábbi képen egy letiltott és engedélyezett relé látható.
- Relé letiltva:
A kapcsoló (piros ház) a relé kimenete (85. kapocs) és az akkumulátor (test) földelése között található. A valóságban ez a kapcsoló a műszerfalban található, például a ködlámpa kapcsolójában. - Relé engedélyezve:
Abban a pillanatban, amikor a vezető megnyomja a kapcsolót, az érintkezők záródnak. Ez lezárja az áramkört a vezérlőáram oldalon. Áram folyik az akkumulátor pozitív pontjáról a 86-on, a relé tekercsén, valamint a 85-ön és a kapcsolón keresztül a testre. Mivel az áram átfolyik a tekercsen, az mágnesessé válik, és lezárja a kapcsolót a 30-as és 87-es érintkezők között. Itt is zárt áramkör jön létre. A főáram az akkumulátor pozitív pontján keresztül a biztosítékon keresztül a relé 30-as kivezetésére folyik, majd az áramot a 87-es kapcson keresztül táplálják a fogyasztóhoz. A fogyasztó bekapcsol.
A képeken gyakran egy lámpa látható fogyasztóként. A valóságban ezek természetesen más elektromos fogyasztók/működtetők is lehetnek. Relé áramkör esetén nem mindegy, hogy milyen típusú fogyasztót vezérelnek.
A relén keresztüli vezérlőáram általában 150 és 200 mA (0,15 – 0,2 A) között van. A főáram legfeljebb 20 vagy 50 A lehet. A megengedett legnagyobb főáram gyakran fel van tüntetve a relé házán.
Relé áramkörök:
Relénél egy kisáramú vezérlőáramot egy olyan kapcsolóval kapcsolunk be, amelyet kézi vezérléssel tudunk működtetni, vagy a vezérlőegység (ECU). Az ECU-val ellátott áramkör a legtöbb modern járműben megtalálható.
A relé lehet pozitív vagy földelt. A relé működéséhez nem mindegy, hogy tápegység vagy földelés bekapcsolásával kapcsolják be: amint a relé pluszt és mínuszt kap, áram folyik át a tekercsen. Az alábbi három képen egy kapcsolóval és ECU-val ellátott testáramkör, valamint egy pozitív áramkör látható.
Azoknak a változatoknak, amelyekben a vezérlőberendezés be- és kikapcsolja a vezérlőáramot, számos előnye van:
- A vezető utasíthatja a vezérlőegységet a fogyasztó bekapcsolására. Ez megtehető a műszerfalon található kapcsolóval, vagy a digitális fedélzeti számítógépen keresztül (esetleg a multimédiás képernyőn keresztül);
- Az ECU saját maga is be- és kikapcsolhatja a relét az érzékelő jelére (pl. motor hőmérséklet magas, ventilátor be), vagy kapcsolja ki az üzemanyag-szivattyút, ha a légzsák ECU balesetet észlel. Az ECU általi vezérlés ezért kényelmet, de nagyobb fokú biztonságot is nyújt.
Az ábra diagramjain a 86-os kivezetést bemenetnek, a 85-ös kivezetést pedig kimenetnek tekintjük. A gyakorlatban rendszeresen látjuk, hogy a gyártók megfordítják ezeket a tűket: 85 voltos feszültség lép be a 12-ös ponton, a 86 pedig a földre van kötve. A relé ezután ismét pozitívra vagy testre köthető. Ezt gyakran a kapcsolási rajzon is meg lehet nézni, különben a mérések megmutatják, hogyan csatlakozik a relé a járműben.
Mérések kikapcsolt és bekapcsolt relével:
A bevezető leírja, hogyan jön létre a vezérlőáram és a főáram. Amikor a fogyasztó már nem működik, általában először a hibamemória kerül kiolvasásra, és megmérik a fogyasztó feszültségét. Azonnal V4 mérés megállapítható, hogy van-e átmeneti ellenállás vagy megszakítás a tápegységben vagy a testben. Ha egy vezeték elszakad, a biztosíték hibás, vagy egy kapcsoló "nyitott" állásban marad, akkor V3-ban és/vagy V4-ben olyan értéket mérünk, ami nem egyenlő 0 volttal: vagyis valami történik. Ez a rész a relé feszültségeinek ellenőrzésére szolgáló mérési mintákat mutat be. Feltételezzük azt a helyzetet, hogy a 86 a vezérlőáram oldal bemenete és 85 a kimenete. Az előző bekezdés kifejtette, hogy ezt a gyártók néha megfordítják.
Relé letiltva:
Ez a szöveg az alábbi négy képen látható mérésekről szól. Kikapcsolt relével mérünk a multiméter a feszültség a négy érintkezőn (86, 85, 30 és 87) a földhöz viszonyítva (testtel vagy egy aligátorcsipesz segítségével az akkumulátor földelőkapcsán).
- 1. mérés: a relé vezérlőáram oldalának bemenete (86-os érintkező) 12 voltot (haszonjárműnél 24 voltot) tartalmaz;
- 2. mérés: kikapcsolt relével nem veszi fel a feszültséget, így a 12-ös érintkezőn 85 V;
- 3. mérés: 30 volt van jelen a fő áramoldal bemenetén (12-as érintkező);
- 4. mérés: mivel a relé nincs feszültség alatt, a relében lévő kapcsoló nyitva van, és a 87-es érintkezőn 0 V feszültség van.
| 86-as terminál: | 12 v |
| 85-as terminál: | 12 v |
| 30-as terminál: | 12 v |
| 87-as terminál: | 0 v |
Relé engedélyezve:
A kapcsoló zárva van. Az A1 és A2 kivezetések egymáshoz vannak kötve. A vezérlőáramkör záródik, és vezérlőáram kezd folyni. Bekapcsolt relével ismét megmérjük a feszültséget a négy érintkezőn (86, 85, 30 és 87) a testhez viszonyítva.
- 1. mérés: 86 volt van jelen a relé vezérlőáram oldalának bemenetén (12-os érintkező);
- 2. mérés: a feszültséget bekapcsolt relé mellett veszi fel és mágnesessé alakítja, így a 0,1-ös érintkezőn 85 volt;
- 3. mérés: 30 volt van jelen a fő áramoldal bemenetén (12-as érintkező);
- 4. mérés: mivel a relé feszültség alatt van, a relében lévő kapcsoló zárva van, és a 87-es érintkezőn 12 V feszültség van.
| 86-as terminál: | 12 v |
| 85-as terminál: | 0,1 v |
| 30-as terminál: | 12 v |
| 87-as terminál: | 12 v |
Hibaelhárítás:
Ha a fogyasztó / aktuátor nem működik megfelelően, meg tudjuk mérni a feszültségeket a relé csatlakozásokon, hogy meghatározzuk a hiba okát. Ha egy relé nem kapcsol be, akkor az ok lehet a hibás relé, de ha a biztosíték hibás és a relé nem kap bemeneti feszültséget, akkor nem tud semmit kapcsolni. Négyessel mérések a relén (mindig a földhöz viszonyítva) sok mindent kizárhatunk és konkrétabban kereshetjük a pontos megszakítást.
1. hiba: a relé nem kapcsol be
A relé a kapcsolón keresztül csatlakozik a testhez, de nem folyik vezérlőáram. Ennek eredményeként nem folyik főáram. A 87-es érintkező feszültsége 0 volt marad. Ez megköveteli a relé többi érintkezőjének mérését. Bekapcsolás után megmérjük a 86-os és 85-ös érintkezők közötti feszültségkülönbséget, és itt mérjük a 12 voltot. Ebben az esetben a tekercs megszakad.
A megfelelően működő relén a feszültségkülönbség 12 volt, mert a feszültség lemerült. Ezzel a méréssel rendben van, de nem az. Megszakított tekercsnél 12 voltot is mérünk, mert a mérőtüskéken 12 voltos különbség mérhető: a piros mérőcsapba 12 volt, a fekete mérőcsap - a zárt kapcsolón keresztül - 0 voltot mutat.
Ha gyanítható, hogy a relében lévő tekercs elromlott, az ellenállás mérhető. A relét szét kell szerelni, és már nem lehet az áramkör része. A 86-os és 85-ös érintkezők közötti ellenállást a különálló relécsatlakozásokon tudjuk mérni.
- ellenállás a tekercsen keresztül: 60-80 ohm körül: OK
- ellenállás a tekercsen keresztül: végtelenül magas (1. vagy OL): megszakítás
2. hiba: a relé nem kapcsol be
A kapcsoló működtetésekor (piros ház) vagy az ECU bekapcsolása után a fogyasztó kikapcsolva marad. A 85-ös lábon mért mérés 12 voltot mér a testhez képest. Ezzel azt a következtetést vonhatjuk le, hogy a tekercsben nem fogyasztódott el a feszültség, így a tekercs nem vált mágnesessé.
A kapcsoló 85-ös és A1-es érintkezője közötti különbség mérése megmutatja, hogy a vezeték megszakadt-e, vagy a kapcsolóban jelentkezik-e a probléma:
- Feszültségkülönbség 85 és A1 között: 12 volt: vezeték szakadt
- Feszültségkülönbség 85 és A1 között: 0 volt: a probléma nem a vezetékben van.
Ha a vezeték rendben van, 12 V van a vezeték mindkét oldalán, ami azt jelenti, hogy 0 különbséget mérünk. Ha 12 voltos különbséget mérünk a kapcsolón (A1 és A2), akkor a megszakítás a kapcsolóban van. Más szóval: a kapcsoló nyitva marad. Ezt a 12 voltot akkor is mérjük, ha a kapcsoló nem működik.
3. hiba: a fogyasztó bekapcsolva marad.
Lehetséges vásárlói panasz, hogy a jármű hűtőventilátora továbbra is működik annak ellenére, hogy a jármű egy ideig le van parkolva és be van zárva. Az ügyfél ezt a ventilátorból érkező zajon vette észre. Egy másik lehetőség, hogy az ügyfél szivárgási áramproblémát jelez: az akkumulátor viszonylag rövid leállás után mindig lemerült, miközben az akkumulátor és a töltőrendszer állapota rendben van. Majd akkor beszélünk róla szivárgási áram, vagy a titkos fogyasztó.
A mérések azt mutatják, hogy nem folyik vezérlőáram (85 volt a 12-ös érintkezőn), de főáram folyik.
Ebben az esetben az ok egy „ragadós” relékapcsoló. A 30 és 87 közötti kapcsoló zárva marad annak ellenére, hogy a tekercs nem mágneses. Az ok az öregség lehet, ahol a kontaktusok megégnek.
4. hiba: a relé bekapcsol, de a fogyasztó nem működik
A relé bekapcsolásakor a legtöbb esetben hallani fogja a 30 és 87 közötti kapcsolás zárását. A 86-os érintkező 12 voltos, a 85-ös érintkező 0,1 voltos a testhez képest. Ez azt jelenti, hogy vezérlőáram folyik, és a tekercs feszültsége elfogy. A vezérlő áramkör tehát rendben van.
A 30-as láb 0 voltos a testhez képest. A relé lezárta a fő áramkört, de ha semmi nem megy bele, akkor nem lehet átkapcsolni semmit. Ebben az esetben a biztosíték hibás.
A biztosíték nem csak úgy tönkremegy. Túl nagy áram volt a biztosítékon keresztül, ezért fontos megkeresni az okot. Például előfordulhat, hogy túl sok fogyasztó csatlakozik a biztosítékhoz (gondoljon több 12 voltos csatlakozásra a tartozékokhoz), vagy rossz értékű biztosítékot szereltek be a múltban.
5. hiba: a relé bekapcsol, de a fogyasztó nem működik
Ha a relé négy csatlakozásán a feszültségek megfelelőek, akkor biztos lehet benne, hogy a relé megfelelően van vezérelve, a bemeneti feszültségek megfelelőek és a relé megfelelően működik. A 87-es érintkező feszültsége a relé bekapcsolásakor 12 volt, kikapcsolásakor pedig ismét 0 volt.
Ha a fogyasztó nem működik, akkor nagy eséllyel maga a fogyasztó hibás, vagy vezetékszakadás van a relé és a fogyasztó, illetve a fogyasztó és a föld között. Ebben az esetben a fogyasztó V4-es mérése ad megoldást a hiba helyének meghatározására.
Ha a fogyasztó feszültsége megegyezik az akkumulátor feszültségével, azaz 12 volt, a fogyasztó hibás. Ebben a példában az izzószál a lámpa törött.
6. hiba: a relé bekapcsol, a fogyasztó működik, de nem elég jól
A fogyasztó működik, de fél teljesítményen. Egy lámpában ezt a gyenge fényről lehet felismerni, ami különösen akkor észrevehető, ha több lámpa ég, és az egyik fényereje eltérő. Fogyasztó lehet egy lassan forgó villanymotor vagy egy olyan kürt is, amely túl kevés hangot ad ki. Ebben az esetben beírjuk a V4 mérés ki a fő áramlási szakaszba. A relé bekapcsolja a fogyasztót, így nem kell a vezérlőáram részre koncentrálnunk.
A bal alsó képen látható V4 mérésnél azt látjuk, hogy a lámpa 9 volton ég, míg az akkumulátor feszültsége 12 volt. A V3-ban (pozitív akkumulátortól pozitív lámpáig) 3 voltos feszültségkülönbséget mérnek. Ez elveszik a pozitív áramkörben. Az utólagos mérések megmutatják, hogy a feszültségvesztés a relé előtt, a relében vagy a relé után következik be (87 és B1 érintkezők között). A jobb alsó képen látható, hogy a relé feszültségkülönbsége (30 a 87-hez képest) 3 volt. A feszültségvesztés a relében történik. A kapcsoló érintkezői szennyezettek vagy megégtek, ami átmeneti ellenállást okoz.
Összefoglaló:
A kiterjedt hibaleírás és a nagy képek miatt itt található a különféle hibák és okok összefoglalása:
- tárolása 1: a relé nem kapcsol be, mert elromlott a relé tekercs. Az áram már nem tud átfolyni a tekercsen, ami azt jelenti, hogy a tekercs nem válhat mágnesessé. A törés ellenállásméréssel észlelhető: 60-80 ohm körül jó, a végtelenül magas megszakítást jelent;
- tárolása 2: a relé nem kapcsol be, mert a kapcsoló 85-ös érintkezője (vezérlőáram kimenet) közötti vezeték megszakadt. Ebben az esetben a 85-ös érintkező feszültsége 12 V marad, még akkor is, ha be van kapcsolva;
- tárolása 3: a relé beragad, amitől a fogyasztó bekapcsolva marad. A 87-es érintkező feszültsége 12 volt marad, még akkor is, ha a relé nincs aktiválva. Ezt úgy lehet észrevenni, ha látjuk vagy halljuk, de „néma” (titkos) fogyasztó, az akkumulátor lemerült;
- tárolása 4: a relé bekapcsol, de a fogyasztó nem működik hibás biztosíték miatt;
- tárolása 5: mert a fogyasztó hibás, már nem működik. A relé négy mérése kizárja, hogy ez a vezérlés;
- tárolása 6: egy átmeneti ellenállás biztosítja, hogy a fogyasztó/aktor kevésbé jól működjön. A V4 méréssel megállapítható az átmeneti ellenállás helye. A példában a kapcsolón 30 és 87 közötti feszültségkülönbséget mérünk, ami azt mutatja, hogy a relé átmeneti ellenállása miatt feszültségveszteség van.
Következtetés:
A hat lehetséges meghibásodási ok, amellyel a járművekben találkozhatunk, jól mutatja a relé feszültségméréséhez szükséges ismeretek és készségek fontosságát. A négy csatlakozás mérése gyorsan megadja a keresési irányt, és gyorsan megtudhatja, hogy nincs-e baj a bemeneti vagy kimeneti vezérlőáramban, a főáram bemenetében vagy kimenetében, vagy a relében.
A közvetítések helyszínei:
A relék gyakran egy helyre vannak felszerelve az autóban. Ez lehet a biztosítékdobozban (ahogyan a képen látható) vagy egy külön relélapon. A motortérben is lehetnek relék, például a motor hűtőventilátor relé. A relék pozíciói az autó használati útmutatójában és/vagy a műhely dokumentációjában találhatók.
