Релеа за аутомобиле у основи делују као електромагнетни прекидачи који омогућавају да сигнали са малом снагом безбедно управљају великим електричним задацима. Замислите да неко укључи фарове или покрене пумпу за гориво – обично се сигнал од 5 до 12 волти шаље навоју од бакра унутар релеа. То ствара магнетно поље које покреће делове унутар релеа. Покретни део (који се назива арматура) затим повезује или одваја контакте унутар њега, чиме се завршава или прекида одговарајући електрични коло. Оно што чини овај систем веома паметним је чињеница да омогућава малим дугмадима на табли да контролишу масивне компоненте, без непосредног слања опасне електричне струје кроз њих. Већина механичара ће вам рећи да је управо овај систем спречавао електричне пожаре у аутомобилима већ деценијама.
Четири кључна дела заједно омогућавају поуздано пребацивање:
| Komponenta | Funkcija |
|---|---|
| Namotaj | Ствара магнетно поље када се активира |
| Armature | Pomera se da bi mostovao ili odvojio kontakte |
| Kontakti | Provodi struju kada je zatvoren (normalno otvoren) |
| Терминали | Povežite sa kontrolnim i potrošačkim kolo |
Kalem (priključci 85/86) i kontakt sklop (priključci 30/87) su električno odvojeni, čime se sprečava uticaj potrošača sa velikom strujom na osetljive kontrolne sisteme.
Изолација заправо штити важне електронске компоненте, укључујући јединице за контролу мотора (ECU) и модуле за контролу трансмисије (PCM) од опасних скокова напона и оних досадних индукованих повратних напона које сви знамо да могу проузроковати озбиљне штете. Када је у питању управљање теретима од око 40 ампера, а да се при томе за контролу користи мање од 1 ампер, ови релеји истовремено врше више функција веома ефикасно. Они спречавају искрење прекидача када се нагло искључе, чиме се на дужи рок штеди новац на замени. Такође, они значајно поједностављују електроинсталацију, јер је кроз систем потребно мање веза. То значи бољу укупну поузданост. Узмимо као пример модерна возила са системима којима управља рачунар, као што су убризгивачи горива или паметна предња светла. Релеји представљају кључни мост који повезује деликатне кола ниског напона унутар рачунара са деловима који троше велику количину енергије и који су неопходни за правилно функционисање. Без њих, наша возила не би радила ни приближно тако глатко и сигурно као што раде данас.
Релеји у основи омогућавају колима са малом струјом, као што су она на табли са прекидачима, да управљају стварима које користе много енергије, као што су фарови или стартер мотори. Замислите ово: само 0,5 ампера на улазу може заправо да пребаци нешто што користи преко 30 ампера. Шта то значи? Па, произвођачи не морају да протежу оне дебеле жице од унутрашњости аутомобила до мотора испод капота. Коначан резултат? Аутомобили су такође лаганији. Неке процене показују да се тежина смањује око 15% у одређеним деловима возила где се користе ови релеји. И погађајте шта? Рад возила није погађен упркос свим тим уштедама у тежини.
Relima se odvajaju upravljački i energetski kola, čime se štite osetljive elektronike od električnog šuma i prenapona. Prema istraživanju iz 2023. godine, ovo odvajanje smanjuje kvarove električne pumpe za gorivo za 62% u poređenju sa direktnim preklapanjem. Osim toga, centralizovane kutije s relima pojednostavljuju distribuciju energije, zamenjujući višestruke paralelne puteve kablova urednim i efikasnim rutiranjem.
Покушај да се покрене нешто што захтева много енергије, као што су вентилатори за хлађење, директно преко прекидача подразумева употребу великих и тешких компонената које су означени за високе ампераже, а које брзо престају да трају. Управо зато релеји долазе у помоћ. Они пружају отпор уз помоћ својих издржљивих контаката, чиме се температура прекидача смањује за око 40 степени по Целзијусу, према истраживању из 2023. године које је спровео Понемон. Додатна предност је што се за сигнале може користити танја жица дебљине 18 до 22 калибра. То помаже у одржавању самих прекидача и продужује век трајања целокупног система, укључујући и жице које су део тог система.
Реле омогућавају сигурно управљање системима осветљења коришћењем само мале количине улазне енергије. Ови мали уређаји пребацују све тешке задатке на себе, као што су управљање фаровима, који могу да користе до око 15 ампера, као и стоп светла, тако да танки жици у кормилу не буду претерано оптерећени. Већина модерних возила користи једно реле за контролу неколико спољашњих светала истовремено, што значајно смањује количину жица које морају да се протегну кроз труп возила, између 30% и чак половине укупних веза које би иначе биле неопходне. Још једна предност је избегавање досадних искри које настају када се показивачи правца укључују и искључују током дужег временског периода. Механичари ће свакоме ко пита да кажу да ова једноставна конструкторска одлука чини велику разлику у трајности ових компонената пре него што буде потребно заменити их.
Системи који захтевају велику снагу ослањају се на релеје да би контролисали те велике струје које се крећу у опсегу од око 20 до 40 ампера. Као пример, релеј пумпе за гориво активира се само приликом покретања или окретања мотора. То спречава феномен који механичари називају сувим радом, који према неким студијама учествује у око 74% свих прематурих кварова пумпи (Понемон институт је објавио то 2022. године). Када су у питању релеји вентилатора за хлађење, ови мали, али издржљиви уређаји брзо реагују на сигнале из PCM-а у вези промена температуре. Могу да покрену вентилаторе за само 2 до 3 секунде, чиме се спречава прегревање мотора. Не треба заборавити ни стартне релеје. Ови издржљиви делови морају да издрже масивне вршне струје током окретања које могу достићи између 150 и 200 ампера. Без њих, прекидачи запаљења би били изложени озбиљком ризику оштећења услед појаве која се назива заваривање контаката, када се метални делови споје услед претеране топлоте.
Релеји данас делују као радни конји који извршавају наредбе из PCM и ECU система, омогућавајући разне интелегентне функције као што су аутоматско гашење фарова након паркирања и контрола температуре која се прилагођава условима. Ови уређаји узимају те мале дигиталне сигнале од 5 волти и појачавају их на између 12 и 48 волта како би могли да покрећу разне компоненте током возила. Аутомобилска индустрија је имала значајне добитке од ове технологије. Произвођачи наводе смањење тежине жичних установа за 12 до 18 посто, посебно код хибридних и електричних аутомобила. Постоји још једна предност о којој се мало приčа, али је веома важна – ови модерни релеји помажу у расподели електричних оптерећења на предвидивији начин у различитим системима аутомобила, спречавајући прекомерна оптерећења и обезбеђујући да све функционише глатко заједно.
Analiza flote iz 2023. godine otkrila je da 61% slučajeva pregrejavanja sedana proističe iz kvarova releja ventilatora za hlađenje. Kontakti zaglavljeni u otvorenom položaju su sprečavali aktivaciju ventilatora na pragu od 90°C, što je uzrokovalo da temperature rashladnog sredstva porastu za 8–12°C unutar četiri minuta. Ovaj trajni toplotni napon povećao je stopu otkazivanja glave motora za 300% u poređenju sa adekvatno hlađenim motorima.
Automobilski releji dolaze u različitim konfiguracijama u zavisnosti od svoje namene. SPST tip (Single-Pole Single-Throw) omogućava jednostvano uključivanje i isključivanje, pa se često koristi za upravljanje uređajima kao što su farovi i pumpe za gorivo u većini vozila. Zatim postoji SPDT model (Single-Pole Double-Throw) koji ima dodatni terminal označen kao 87a. Ovo omogućava prebacivanje između dva različita kola istovremeno, što ga čini idealnim za prelazak između kratkog i dugog svetla tokom noćnog vožnje. Za sisteme koji zahtevaju više istovremenih radnji, dvostruki releji čine čuda aktivirajući dva kola istovremeno. I na kraju, releji sa vremenskim kašnjenjem dodaju programabilne pauze u operacijama. Oni omogućavaju korisne funkcije poput postepenog gašenja svetala nakon izlaska iz automobila ili prekidanog rada brisača tokom slabih kiša umesto stalnog brisanja.
Elektromehanički releji rade sa stvarnim pokretnim delovима i metalnim kontaktima. Prilično su jeftini, obično koštaju između pet i petnaest dolara, ali neće trajati zauvek jer većina može izdržati samo oko pedeset hiljada do sto hiljada operacija pre nego što se istroše. Releji sa čvrstim stanjem koriste drugačiji pristup koristeći poluprovodnike umesto mehaničkih komponenti. Oni nude znatno brže reakcije, manje od jednog milisekunda, traju znatno duže u poređenju sa elektromehaničkim relejima (obično više od pola miliona ciklusa) i rade potpuno tiho, bez ikakvih klikćućih zvukova. Nedostatak? Koštaju tri do pet puta više na početku i često zahtevaju dodatna hlađenja kada se koriste za prenošenje velikih električnih opterećenja. Iako tradicionalni elektromehanički modeli i dalje dominiraju u mnogim dizajnima proizvođača opreme, primećujemo da alternativni modeli sa čvrstim stanjem brzo stiču na značaju, naročito u naprednim aplikacijama kao što je upravljanje baterijama električnih vozila (EV), gde su pouzdanost i tihi rad najvažniji.
Стандардизовано нумерисање прикључака осигурава једнолико постављање:
Исправно повезивање жица је од суштинске важности за безбедност и функционалност. На пример, повезивање прикључка 30 директно са линијом фузибилног осигурача батерије осигурава стабилну дистрибуцију енергије, док се прикључак 85 обично повезује са прекидачем који је узаземљен кроз таблу са инструментима. Нетачне везе могу довести до кратког споја, топљења компонената или квара релеја.
Како аутомобилски релеји користе електромагнете?
Аутомобилски релеји користе електромагнете за контролу електричних кола, омогућавајући сигналима мале снаге да на безбедан начин управљају већим електричним компонентама кроз магнетно поље које ствара бакарни намотај релеја.
Које су главне компоненте аутомобилског релеја?
Главне компоненте укључују калем, арматуру, контактe и терминале, где свака има кључну улогу у поузданом електричном прекидању у системима возила.
Зашто су аутомобилски релеји важни у модерним возилима?
Аутомобилски релеји омогућавају контролу високе струје ниском снагом, пружају изолацију кола, штите прекидаче и жицу и интегришу се са дистрибуцијом енергије и аутоматизацијом под управљањем рачунара за ефикасну и безбедну рад возила.
EN