릴אי מכוניות פועלים בעיקר כמו מפסקים אלקטרומגנטיים שמאפשרים לסיגנלי כוח זעירים לנהל משימות חשמליות גדולות באופן בטוח. דמיינו שמישהו מדליק את האורות הקדמיים שלו או מפעיל את משאבת הדלק - בדרך כלל נשלח סיגנל של 5 עד 12 וולט לסליל הנחושת שבתוך הרילאי. זה יוצר שדה מגנטי שמזיז חלקים בתוך הרילאי. החלק المتحرك (שנקרא אמטור) מקרין או מפריד את המגע הפנימי, מה שסוגר או פותח את המעגל שדורש טיפול. מה שמבדיל את המערכת הזאת הוא שהיא מאפשרת ללחצנים הקטנים בלוח המחוונים לשלוט ברכיבים עצומים מבלי שיתקרבו לחשמל מסוכן שעובר דרכם ישירות. רוב המכאניקאים יאמרו לכם שהגימור הזה כבר עשורים שמוריד מכוניות משריפות חשמליות.
ארבעה רכיבים עיקריים שעובדים יחד כדי לאפשר מיתוג מהימן:
| רכיב | פונקציה |
|---|---|
| קופסת | יוצר שדה מגנטי כשהוא מופעל |
| מִטָה | נעmoves כדי לחבר או להפריד מגעים |
| אנשי קשר | מעביר זרם כשהוא סגור (במצב רגיל פתוח) |
| טרמינלים | מחובר למעגל הבקרה ולמעגל העומס |
הסליל (קצות 85/86) וקבוצת המגע (קצות 30/87) מנותקים חשמלית, מה שמבטיח שהעומסים בעלי הזרם הגבוה לא יפריעו למערכות הבקרה הרגישות
התכונה של הבידוד מגן למעשה על רכיבים אלקטרוניים חשובים, בהם יחידות בקרת המנוע (ECU) ומודולי בקרת הכוח (PCM), מפני עלומות מתח מסוכנות והחזרות אינדוקטיביות מעיקות שאנו כולנו יודעים שיכולות לגרום לנזקים חמורים. כשמדובר בניהול עומסים של כ-40 אמפר תוך צורך של פחות מאמפר אחד למטרות בקרה, הממסר מתפקד בכמה דרכים בו-זמנית בצורה מעולה. הוא מונע מהסתעפויות חשמל מלהאירק כשכבות במפתע, מה שמחסך כסף בהחלפות לאורך זמן. בנוסף, הוא הופך את החיווט פשוט בהרבה יותר מאחר ופחות חיבורים נדרשים לאורך כל המערכת. כלומר, אמינות כוללת טובה יותר. קחו לדוגמה רכבים מודרניים עם מערכות מבוקרות ממוחשבות, כמו מרסס דלק או אורות ראש חכמים. המסרים משמשים גשר חשוב שמחבר בין המעגלים בעלי המתח הנמוך שנמצאים בתוך המחשבים לבין החלקים הכבדים שזקוקים להרבה כוח כדי לפעול כראוי. ללא המסרים, המכוניות שלנו לא היו פועלות חלק ולא בטוח כמו שהן עושות כיום.
릴יים מאפשרים לدوائر של זרם חלש, מהסוג שנמצא בלוחות מחוונים עם מתגים, לשלוט ברכיבים שצורכים הרבה חשמל כמו אורות גדירים או מנועי הפעלה. חישבו על זה כך: רק 0.5 אמפר שנכנסים יכולים למעשה לשלוט בהפעלת משהו שצורך יותר מ-30 אמפר. מה זה אומר? ובכן, יצרנים אינם חייבים להתקין חוטי חשמל עבים מהקabinת הרכב אל כל מקום שיידרש תחת המכסה. התוצאה? גם משקל הרכב קטן. לפי הערכות מסוימות, המשקל יורד בכ-15% בחלקים מסוימים של הרכב בהם נעשה שימוש ברליים. והאם יש פגיעה בביצועים? כלל לא, למרות כל חיסכון המשקל הזה.
מגעים מפרידים פיזית בין מעגלי שליטה למעגלי כוח, ומסייגים את האלקטרוניקה הרגישה מרעש חשמלי ופסיעות מתח. על פי סקר תעשייתי מ-2023, סגירה זו מפחיתה כשלים חשמליים ב펌פת דלק ב-62% בהשוואה להפעלה ישירה. בנוסף, תיבות מגע מרכזיות מסוות את חלוקת הכוח, ומכונות מסילות חיווי מקבילות רבות במסילות מסודרות ויעילות.
הפעלה ישירה של רכיבים שדורשים הספק גבוה כמו מאווררים דרך מפסקים ידניים גורמת לנו להתמודד עם רכיבים כבדים וגדולים שמתוכננים להוליך זרם גבוה, והם נוטים להתקלקל בתקופת זמן קצרה. כאן נכנסים המגבירים (Relays) לתמונה. הם מאפשרים לזרם לרסק דרך החיבורים החזקים שלהם, מה שפוחת את טמפרטורת המפסקים בכ-40 מעלות צלזיוס, על פי מחקר של פונמן מ-2023. יתרה מכך, ניתן להשתמש בכבש דק יותר בגייג' 18–22 עבור האותות הבקרים, מה שמעמיס פחות על המפסקים ומעלים את משך החיים הכולל של כל המערכת, כולל הכבשים.
릴אים מאפשרים לנהל בצורה בטוחה מערכות תאורה באמצעות כמות קטנה של קלט חשמלי. התקנים קטנים אלו מבצעים את כל העבודה הכבדה בדברים כמו אורות ראש, שיכולים למשוך עד כ-15 אמפר, וכן אורות בלמים, כך שהחוטים הדקים בעמודת ההגה לא יעברו עומס. רוב כלי הרכב המודרניים משתמשים ברילאי אחד כדי לשלוט בכמה אורות חיצוניים בו-זמנית, מה שמקטין משמעותית את כמות החיווט שצריך לרוץ בגוף הרכב, ב-30% עד אולי אפילו חצי מהחיבור הדרוש אחרת. יתרון נוסף הוא prevnting those annoying sparks that occur when turning signals switch on and off repeatedly over time. מכנאי רכב יאמרו לכל מי ששואל שבחירה פשוטה במבנה הזה עושה הבדל עצום באורך החיים של רכיבים אלו לפני שהצורך להחלפתם עולה.
מערכות שדורשות כמות גדולה של כוח תלויים במנחות כדי לשלוט בזרמים הגבוהים הללו, שמתבטאים בטווח של כ-20 עד 40 אמפר. לדוגמה, מנגנוני הדלק מופעלים רק ברגע ההפעלה הראשונית של הרכב או בזמן סיבובו. פעולה זו מונעת את מה שמכאנים מכנים ריצה יבשה, שפוגמת במנוע ומשמשת בסביבות 74 אחוז מהתקלות מוקדמות של משאבות הדלק (כפי שפורסם על ידי מכון פונמון בשנת 2022). כשמדובר במנחות של מקרר המנוע, חלקי העבודה הקטנים הללו מגיבים במהירות לאותות שמקורם ב-PCM בנוגע לשינויים בטמפרטורה. הם יכולים להאיץ את הפעולה של המקרר תוך 2–3 שניות בלבד, וכך למנוע חום יתר במנוע. אל תישכחו גם ממנחות ההפעלה. היצורים החזקים הללו צריכים להתמודד עם זרמי שיא אדירים בזמן ההפעלה, שיכולים להגיע לטווח של 150–200 אמפר. בלעדיהן, מפסקים חשמליים היו נתונים בסיכון גבוה של נזק כתוצאה מהתופעה הנקראת לحام מגע, שבה חלקים מתכתיים נמסים יחד עקב חום מוגזם.
ה릴ות של היום פועלות כסוסי מלחמה שמגשימות הוראות ממערכות ה-PCM ו-ECU, ומאפשרות מגוון רחב של פונקציות אינטליגנטיות כגון כיבוי אוטומטי של האורות לאחר חנייה ופיקוח על טמפרטורה המותאמת לתנאים. ההתקנים הללו לוקחים את האותות הדיגיטליים הקטנים של 5 וולט ומעלים אותם לטווח שבין 12 עד 48 וולט כדי שיוכלו להפעיל רכיבים שונים ברחבי הרכב. התעשייה האוטומобильית גם צברה יתרונות משמעותיים מטכנולוגיה זו. יצרנים מציינים ירידה של כ-12 עד 18 אחוזים במשקל האריזות החשמליות ברכב היברידי ורכב חשמלי. בנוסף יש עוד יתרון שעליו כמעט ולא מדברים אבל הוא מאוד חשוב - ה relay המתקדמים הללו עוזרים לפזר את העומסים החשמליים בצורה מדויקת יותר בין מערכות שונות ברכב, ומונעים עומסים מיותרים ומבטיחים שכל המערכות פועלות חלק יחד.
ניתוח צוות משנת 2023 גילה כי 61% ממקרי חימום יתר בסדנים נבעו מרלי קירור שנכשלו. מגעים תקועים בפנס הונעו מהפעלתו בנקודת הסף של 90 מעלות צלזיוס, מה שהוביל לעליית טמפרטורת הנוזל ב-8–12 מעלות צלזיוס תוך ארבע דקות. לחץ תרמי ממושך זה הגדיל את קצבת כשלון החפפות בכ-300% בהשוואה למנועים שקירורם היה תקין.
릴איי רכב מגיעים בتنسيורים שונים בהתאם למה שהם צריכים לעשות. סוג SPST (Single-Pole Single-Throw) מספק שליטה בסיסית של הדלקה וכיבוי, ולכן הם נפוצים מאוד במערכות כמו אורות הראיה ו펌פתי הדלק ברוב כלי הרכב. לאחר מכן יש את המודל SPDT (Single-Pole Double-Throw) שיש לו את היציאה הנוספת שמסומנת כ-87a. זה מאפשר לו לעבור בין שתי מעגלים שונים בו-זמנית, מה שעושה אותו מצוין להחלפה בין אורות גבוהים לנמוכים בעת נהיגה בלילה. למערכות שצריכות מספר פעולות שמתרחשות בו-זמנית, ריליים כפולים מביאים תוצאות מרשימות על ידי הפעלת שני מעגלים בו-זמנית. ולבסוף, ריליי עיכוב בזמן מוסיפים השהיות תכנתות לפעולות שונות. הם תומכים בתכונות נוחות כמו אורות שנכבים לאט לאחר שיצאתם מהרכב או дворכניים שעובדים בפוקוס בזמני גשם קל במקום תנועה מתמדת.
릴ז אלקטרו-מכאניקליים פועלים עם חלקים נעים וקונטקים ממתכת. הם גם די זולים, בדרך כלל בטווח מחירים של חמש עד חמש עשרה דולרים, אך הם לא נועדו להימשך לנצח מכיוון שרבים מהם יכולים להתמודד רק עם בערך חמישים אלף עד מאה אלף פעולות לפני שחורשים. רילי סטט-סולייד נוקטים בגישה שונה לגמרי על ידי שימוש באלקטרוניקה חצי מוליכה במקום רכיבים מכאניקליים. לרילי הסוג הזה יש תגובות מהירות בהרבה מתח תחת מילישנייה, הם נמשכים הרבה יותר מהרילים האלקטרו-מכאניקליים (בדרך כלל מעל חצי מיליון מחזורים), ופועלים בדממה מוחלטת ללא צחוקים או רשרושים. מה זה עולה? הם יקרים יותר בשלושה עד חמישה פעמים בקנייה ראשונית, ובעיקר צריכים פתרונות נוספים לקרירה כשעוסקים בעומסי חשמל כבדים. למרות שרילים אלקטרו-מכאניקליים קלאסיים עדיין שולטים בעיצובים רבים של יצרני ציוד מקורי, אנחנו רואים שהאלטרנטיבות הסטט-סולייד מתקדמות במהירות, במיוחד באפליקציות מתקדמות כמו ניהול סוללות ברכב חשמלי, שם אמינות ופעולה שקטה הן הכי חשובות.
מספור סטנדרטי של פינים מבטיח התקנה עקבית:
חיבור חוטים נכון הוא חיוני לבטיחות ולתפקוד. למשל, חיבור הطرفית 30 ישירות לקו סוללה עם퓨וז מבטיח אספקת חשמל יציבה, בעוד שطرفית 85 בדרך כלל מחוברת למתג שמחובר לאדמה דרך לוח המחוונים. חיבורים לא נכונים עלולים להוביל לקצר, לרכיבים שנמסים או לתקלות ברלי.
איך רלי אוטו משתמשים באלקטרומגנטים?
רלי אוטו משתמשים באלקטרומגנטים כדי לשלוט במעגלי חשמל על ידי האפשרות של אותות חשמל קטנים לנהל רכיבים חשמליים גדולים יותר בבטחה, דרך שדה מגנטי שנוצר בסליל הנחושת של הרלי.
מהם הרכיבים העיקריים של רלי אוטו?
המרכיבים העיקריים כוללים את הסליל, הארמטורה, המגעונים והterminals, כל אחד מהם ממלא תפקיד חשוב בהעברת חשמל מהימנה במערכות הרכב.
מדוע מנועי הפעלה הם חשובים ברכב המודרני?
מנועי הפעלה מאפשרים שליטה בנמוך במערכות רכב עם זרם גבוה, מספקים בידוד של מעגלים, מגינים על מפסקים וחוטים, ומשתלבים בהפצה חשמלית ובאוטומציה שמבוקרת על ידי מחשב לצורך פעולה יעילה ובטוחה של הרכב.
EN