Auta se každým rokem stávají stále „chytřejšími“ – dokáží samostatně ovládat volant, upravovat tuhost odpružení, masírovat řidiče a vykonávat mnoho dalších úkolů. Hlavním aktuátorem ve většině elektrických obvodů automobilu však zůstává relé – časem prověřený „pracovní kůň“, jehož konstrukce se od roku 1831, kdy byl vynalezen, prakticky nezměnila.
Jak funguje relé a k čemu slouží?
Pro zapnutí silných spotřebičů proudu v automobilu, jako je ventilátor chladiče nebo ohřívač skla, jsou zapotřebí výkonná spínací zařízení odpovídající zátěži. Malé tlačítko nestačí – jeho kontakty se po několika sepnutích spálí. Spínač proto musí být masivní, se spolehlivou fixací poloh a schopný odolat vysokému proudu a musí k němu být připojeny silné dráty určené pro plné zatížení.
V moderních autech s moderním interiérem vypadají taková objemná tlačítka a tlusté dráty nepatřičně. Proto se k ovládání výkonných obvodů používá relé, které se instaluje vedle zátěže nebo do speciálního bloku. V kabině zůstává pouze malé tlačítko s tenkými dráty, které se snadno hodí do moderního designu.
Uvnitř jednoduchého relé je elektromagnet, který se aktivuje slabým řídicím signálem. Pohyblivá kolébka, kterou přitahuje, sepne silové kontakty a zapne silný elektrický obvod.
Typy relé
V automobilech se nejčastěji používají dva typy relése dvěma normálně rozpínacími kontakty a třemi přepínacími kontakty. U druhého typu relé se při sepnutí jeden kontakt sepne se společným kontaktem a druhý rozpojí. Existují také složitější relé, která obsahují několik skupin kontaktů v jednom pouzdře: normálně rozpínací, normálně sepnuté a přepínací. Taková relé se však používají mnohem méně často.
Nejběžnější univerzální automobilová relé mají standardní uspořádání nožiček pro instalaci do pojistkové skříně nebo samostatného bloku. Jejich kontaktní svorky jsou vyrobeny podle jednotného schématu. Naproti tomu utěsněné relé používané v sadách pro nestandardní xenonové výbojky má jiný vzhled. Jeho tělo je vyplněno směsí, což mu umožňuje spolehlivě fungovat v blízkosti světlometů, kudy vlhkost a nečistoty pronikají pod kapotu přes mřížku chladiče. Kontaktní schéma těchto relé je nestandardní, proto jsou dodávána se speciálním konektorem.
Pro řízení velkých proudů dosahujících desítek a stovek ampérů se používají relé odlišnou konstrukci od dříve popsaných. Jejich princip fungování zůstává stejný: vinutí přitahuje pohyblivé jádro, které uzavírá kontakty. U těchto relé však mají kontakty větší plochu, vodiče jsou upevněny šrouby (od M6 a silnějšími) a vinutí má zvýšený výkon. Konstrukčně jsou podobná relé solenoidu startéru. Taková relé se instalují na nákladních vozidlech pro vypnutí země a spuštění startéru, stejně jako na specializovaných zařízeních pro připojení výkonných spotřebičů. Používají se externě pro nouzové ovládání navijáků SUV, v systémech vzduchového odpružení, jako hlavní relé v domácích elektrických vozidlech a pro další úkoly.
Princip činnosti a značení relé
Pro správnou funkci relé je důležité zvážit jeho jmenovité napětí a maximální proud. Napětí uvedené na tělese relé (například „12V“ pro automobilová relé) je optimální hodnota. Relé pracuje i při poklesu napětí na 10 nebo 7–8 voltů a napětí palubní sítě 14,5–14,8 voltů také nezpůsobuje problémy. 12 voltů je tedy podmíněné jmenovité napětí, při kterém relé funguje stabilně. Stojí za zmínku, že relé s jmenovitým napětím 24 voltů, určené pro nákladní automobily, nebude fungovat v 12voltovém systému.
Druhým důležitým parametrem je maximální proud, který může relé procházet kontaktní skupinou, aniž by se kontakty přehřály nebo spálily. Tato hodnota je uvedena v ampérech na těle. Všechna automobilová relé jsou schopna odolat značným proudům: i ta nejmenší jsou navržena pro 15-20 ampérů a standardní pro 20-40 ampérů. Pokud je proud uveden jako dvojnásobná hodnota (například 30/40 A), označuje to limity pro krátkodobý a dlouhodobý režim. Malá proudová rezerva je vždy užitečná, zejména pro nestandardní elektrická zařízení, která jsou připojena nezávisle.
Svorky automobilových relé jsou označeny podle mezinárodní elektrotechnické normy pro automobilový průmysl. Vinutí má obvykle svorky s čísly „85“ a „86“ a kontaktní skupina, sestávající z dvojice nebo tří kontaktů (spínacích nebo spínacích), je označena jako „30“, „87“ a „87a“.
V praxi se označení může lišit v závislosti na výrobci. Ruští výrobci mohou pro normálně sepnutý kontakt používat „88“, zatímco zahraniční výrobci, například Bosch, se drží označení „87a“. Neočekávané odchylky od standardního číslování se vyskytují jak u méně známých značek, tak u velkých výrobců. Někdy mají kontakty pouze čísla od 1 do 5. Pokud tedy typ kontaktů není na pouzdře uveden, doporučuje se je zkontrolovat testerem a 12voltovým zdrojem napájení.
Možné problémy s připojením relé
Reléové svorky mohou být typu „nož“ (pro připojení ke konektoru) nebo pro šroubovací svorku, což je typické pro výkonná nebo zastaralá relé. Kontakty mohou být také „bílé“ nebo „žluté“. Žluté a červené kontakty jsou vyrobeny z mosazi a mědi, matně bílé jsou vyrobeny z pocínované mědi nebo mosazi, leskle bílé jsou vyrobeny z poniklované oceli. Pocínovaná mosaz a měď jsou odolné vůči oxidaci, zatímco nepocínované, i když poskytují dobrý kontakt, mohou časem ztmavnout. Poniklovaná ocel neoxiduje, ale má vyšší odolnost. Optimální je, když jsou silové kontakty vyrobeny z mědi a vinuté svorky jsou vyrobeny z poniklované oceli.
Pro aktivaci relé se na jeho vinutí přivede napájecí napětí a polarita zde zpravidla nehraje roli. Plus můžete připojit k „85“ a mínus k „86“ nebo naopak – relé bude fungovat v každém případě. Obvykle je jeden kontakt vinutí trvale připojen k plusu nebo mínusu a na druhý kontakt se přivede řídicí napětí pomocí tlačítka nebo elektronického modulu.
Dříve bylo běžnější připojovat relé k mínusu s kladným signálem, nyní je naopak běžnější připojovat k plusu, s negativním řídícím signálem. Není to však pravidlem a v rámci jednoho vozu se lze setkat s různými zapojeními. Jedinou výjimkou je relé s diodou zapojenou paralelně k vinutí, kde je důležitá polarita.
Indukční přepětí
Pokud řídicí signál do vinutí nepochází z tlačítka, ale z elektronického modulu (například standardního nebo bezpečnostního modulu), může vinutí při odpojení vytvořit indukční přepětí, které může poškodit elektroniku. Pro potlačení tohoto přepětí se paralelně s vinutím relé instaluje ochranná dioda. Většina elektronických jednotek již takové diody má zabudované, ale dodatečné vybavení někdy vyžaduje relé s integrovanou ochrannou diodou (její symbol je uveden na pouzdře) nebo speciální dálkovou zásuvku s diodou připájenou na straně vodiče. Při instalaci dodatečného zařízení, které takové relé vyžaduje, je důležité dodržovat polaritu při připojování vinutí, jak je uvedeno v návodu.
Přehřátí kontaktů relé
Navíjení relé spotřebovává přibližně 2–2,5 W, kvůli čemuž se jeho tělo může během provozu znatelně zahřívat – to je normální. Zahřívání je však povoleno pouze u vinutí, nikoli u kontaktů. Přehřátí kontaktů je pro relé škodlivé: začnou se zuhelnatět, deformovat a hroutit. Nejčastěji se to stává u relé ne nejlepší kvality, zejména ruské a čínské výroby, kde kontaktní roviny nemusí být zcela rovnoběžné. Kvůli tomu je kontaktní plocha nedostatečná a dochází k bodovému ohřevu proudem. Relé zřídka selže okamžitě, ale postupně, v důsledku přehřátí, se kontakty mohou přestat zavírat, nebo naopak svařit a přestat se otevírat. Bohužel je obtížné takovému problému předem předejít, protože jeho detekce je ve většině případů téměř nemožná.
Kontrola relé před instalací
Testování relé často začíná výměnou vadného relé za funkční, aby se problém rychle vyřešil. Při instalaci dalšího zařízení nebo při jiných problémech je však užitečné umět relé diagnostikovat a zkontrolovat jeho zapojení pinů, zejména pokud narazíte na nestandardní. K testování budeme potřebovat 12voltový zdroj napájení (napájecí zdroj nebo dva vodiče z baterie) a tester nakonfigurovaný pro měření odporu.
Uvažujme relé se čtyřmi svorkami (s dvojicí normálně rozpojených kontaktů, které se při spuštění sepnou). Pro zahájení testování se dotkněte zkoušečkou všech dvojic svorek jeden po druhém, celkem šesti kombinací (pro přehlednost). Na jedné z kombinací ohmmetr ukáže odpor asi 80 Ohmů – jedná se o vinutí. Zapamatujte si nebo označte kontakty vinutí (u běžných 12voltových automobilových relé je tento odpor obvykle 70-120 Ohmů).
Nyní přiveďte k vinutí 12 voltů ze zdroje nebo baterie – relé by mělo jasně cvaknout, což potvrdí jeho provozuschopnost. Zbývající dva svorky by tedy měly vykazovat nekonečný odpor, protože se jedná o normálně rozpojené pracovní kontakty. Připojte tester v režimu kontroly kontinuity k těmto svorkám a současně přiveďte k vinutí 12 voltů. Pokud relé cvakne a tester vydá zvuk, pak je vše v pořádku – relé funguje správně.
Pokud tester ukazuje zkrat na pracovních svorkách i bez připojení napětí k vinutí, může to znamenat, že máte vzácné relé s normálně sepnutými kontakty, které se rozpojí, když je na vinutí přivedeno napětí. S největší pravděpodobností se kontakty roztavily a svařily v důsledku přetížení, zkratu. V tomto případě je relé nutné zlikvidovat.
Je možné vyměnit ojniční ložiska bez demontáže klikového hřídele?
08. května 2025- Co se stane, když do motoru nalijete převodový olej?
08. května 2025 - Volant se po zatáčce nevrací: kdo je za to viník a co dělat?
08. května 2025
Je možné vyměnit ojniční ložiska bez demontáže klikového hřídele?
Co se stane, když do motoru nalijete převodový olej?
Volant se po zatáčce nevrací: kdo je za to viník a co dělat?
