Автомобіль / Електрообладнання / Запобіжники і реле / Реле

Реле

Реле, англійською Relay, - це електричний або електронний комутаційний компонент, який дозволяє одним колом керувати іншим. У класичному автомобільному електромеханічному реле невеликий струм у котушці створює магнітне поле, яке переміщує контактну групу та вмикає або вимикає потужніше електричне навантаження.

Реле широко застосовуються у системах запуску, паливоподачі, охолодження, освітлення, обігріву, кондиціонування, склоочисників та іншого електрообладнання. Але в сучасному автомобілі частину традиційних функцій реле можуть виконувати транзисторні силові ключі або електронні модулі.

Важливо розділяти несправність самого реле та несправність кола, яке ним керує. Якщо реле не клацає, це не обов'язково означає обрив його котушки. Може бути відсутнє живлення, керуюча маса, команда блока або справний електричний шлях через електропроводку.

Правило TESMA: клацання реле не доводить справність його силових контактів, а відсутність клацання не доводить несправність самого реле. Перевіряють окремо керуюче і силове коло.

Для чого потрібне реле

Реле дозволяє керувати відносно великим струмом без проведення всього силового навантаження через вимикач, електронний блок або довгу ділянку тонкої проводки.

Основні функції:

комутація потужного споживача;
електричне розділення керуючого і силового кіл;
скорочення довжини силової проводки;
керування навантаженням від електронного блока;
перемикання між двома електричними шляхами;
автоматичне вмикання системи за заданою умовою.

Де в автомобілі використовуються реле

Залежно від конструкції автомобіля реле можуть керувати:

паливним насосом;
електровентилятором охолодження;
стартерним колом;
фарами;
протитуманними фарами;
звуковим сигналом;
компресором кондиціонера;
електричними нагрівачами;
свічками розжарювання;
склоочисниками;
обігрівом скла;
додатковими насосами;
іншими силовими споживачами.

Будова класичного електромеханічного реле

Типове реле містить:

електромагнітну котушку;
рухомий якір;
пружину;
рухомий контакт;
нерухомі контакти;
виводи;
корпус.

У частині реле також можуть бути вбудовані:

діод;
резистор;
електронний захист;
таймер;
логічна схема.

Тому зовні однакові реле не завжди електрично взаємозамінні.

Як працює котушка реле

Коли через котушку проходить струм, вона створює магнітне поле. Поле притягує рухомий якір і змінює положення контактної групи.

Після зняття керуючого струму пружина повертає механізм у початковий стан.

У простому реле таким способом відбувається:

замикання силового кола;
розмикання силового кола;
перемикання між двома виходами.

Керуюче і силове коло

Для правильної діагностики реле потрібно умовно розділити на дві частини.

Керуюче коло

До нього належать:

котушка реле;
живлення котушки;
керуюча маса або керуючий плюс;
вимикач або електронний блок;
відповідна проводка.

Силове коло

До нього належать:

джерело силового живлення;
запобіжник;
силові контакти реле;
проводка до споживача;
споживач;
масове коло споживача.

Несправність у будь-якій частині може створити однаковий зовнішній симптом - обладнання не працює.

Нормально розімкнений контакт

У положенні спокою Normally Open контакт розімкнений. Після спрацювання реле він замикається.

Такий принцип часто використовується для вмикання потужного споживача тільки після подачі керуючого сигналу.

Нормально замкнений контакт

Normally Closed контакт у стані спокою замкнений, а після активації реле розмикається або перемикається на інший вихід.

Не кожне автомобільне реле має такий контакт.

Перемикальне реле

Changeover Relay має рухомий контакт, який перемикається між двома електричними шляхами.

Перед заміною потрібно перевірити схему конкретного реле. Наявність однакової кількості ніжок не гарантує однакову внутрішню конфігурацію.

Маркування контактів

На багатьох автомобільних електромеханічних реле використовуються стандартизовані позначення контактів. Але перед подаванням живлення потрібно перевірити схему на корпусі або в документації.

Особливо це важливо для реле:

з внутрішнім діодом;
з резистором;
з електронною схемою;
з нестандартною розпіновкою;
багатофункціонального типу.

Для окремого складнішого компонента існує сторінка Реле багатофункціональне.

Чому важлива полярність реле з діодом

Якщо всередині встановлений захисний діод, полярність котушки може бути визначеною конструкцією.

Неправильне підключення може:

створити коротке замикання;
пошкодити діод;
спричинити перегорання запобіжника;
пошкодити керуючий вихід блока.

Тому реле з однаковим корпусом, але різною внутрішньою схемою не потрібно міняти місцями навмання.

Навіщо потрібен резистор або діод у реле

Після вимкнення струму котушка може створювати імпульс самоіндукції. Діод, резистор або інший елемент допомагає обмежувати цей імпульс і захищати керуючу електроніку.

Конкретна схема залежить від виробника та електричної архітектури.

Основні типи автомобільних реле

звичайне силове електромеханічне реле;
перемикальне реле;
міні-реле;
мікро-реле;
силове реле підвищеної потужності;
реле з діодом;
реле з резистором;
багатофункціональне реле;
реле з електронною логікою;
напівпровідниковий силовий модуль.

Чим електронний силовий ключ відрізняється від класичного реле

У сучасному автомобілі функцію комутації може виконувати транзистор усередині блока керування або монтажного модуля.

Переваги електронного керування можуть включати:

відсутність механічних контактів;
швидше перемикання;
можливість контролю струму;
діагностику обриву та короткого замикання;
керування навантаженням за складним алгоритмом.

Тому на сучасному автомобілі не завжди існує окреме знімне реле для функції, яка на старішій моделі керувалася звичайним компонентом.

Де знаходяться реле

Реле можуть розміщуватися:

у монтажному блоці моторного відсіку;
у салонному блоці запобіжників;
біля акумулятора;
під панеллю приладів;
у багажному відсіку;
біля конкретного споживача;
всередині електронного модуля.

Розташування визначають за схемою конкретної моделі та комплектації.

Основні несправності реле

Типова несправність реле може бути пов'язана з:

обривом котушки;
міжвитковим пошкодженням котушки;
залипанням контактів;
підгорянням контактів;
високим контактним опором;
механічним заклинюванням;
корозією ніжок;
перегріванням;
тріщиною пайки всередині складного реле;
температурно залежною відмовою;
пошкодженням внутрішньої електроніки.

Реле не клацає

Якщо реле не спрацьовує, можливі:

обрив котушки;
відсутнє живлення котушки;
відсутня керуюча маса;
обрив проводки;
пошкоджений контакт монтажного блока;
відсутня команда блока керування;
не виконані умови активації системи.

Отже, відсутність звуку не є готовим діагнозом.

Реле клацає, але споживач не працює

Це один із найтиповіших діагностичних сценаріїв.

Можливі:

підгорілі силові контакти реле;
відсутнє силове живлення на вході;
перегорілий запобіжник;
обрив після реле;
погана маса споживача;
несправний сам споживач.

Клацання показує лише, що механізм реле принаймні намагається перемикатися.

Підгорілі силові контакти

При вмиканні та вимиканні струму між контактами може виникати електрична дуга. Після великої кількості циклів поверхня контактів поступово зношується.

Наслідки:

збільшення перехідного опору;
падіння напруги;
локальне нагрівання;
нестабільне живлення споживача;
повна відмова під навантаженням.

Реле залипло

Контакти можуть залишитися замкненими після зняття керуючого сигналу.

Можливі симптоми:

вентилятор не вимикається;
насос продовжує працювати;
світло залишається увімкненим;
акумулятор розряджається на стоянці;
споживач працює без команди.

Але перед заміною потрібно переконатися, що електронний блок справді припинив подавати команду.

Реле гріється

Помірна робоча температура залежить від конструкції та навантаження, тому універсальної температурної норми для всіх реле немає.

Підозріле сильне нагрівання може бути пов'язане з:

високим опором контактів;
слабким гніздом;
окисненням;
надмірним струмом споживача;
неправильним реле;
дефектом котушки.

Оплавлення колодки реле

Оплавлений пластик часто свідчить про тривале локальне нагрівання.

Потрібно перевірити:

контактний натяг клем;
стан ніжок реле;
струм навантаження;
падіння напруги;
стан монтажного блока;
відповідність встановленого реле.

Проста заміна реле без ремонту підгорілого гнізда може не усунути проблему.

Окиснення контактів

Окиснення електричного контакту може створити великий опір навіть при повністю справному внутрішньому механізмі реле.

Особливо перевіряють автомобілі після:

затоплення;
потрапляння води в монтажний блок;
миття моторного відсіку;
тривалої експлуатації з пошкодженою кришкою блока.

Температурно залежна несправність

Реле може працювати на холодному автомобілі і відмовляти після прогрівання.

Причинами можуть бути:

внутрішній дефект котушки;
нестабільний контакт;
тріщина з'єднання;
зміна механічного зазору;
пошкодження електронної частини.

Діагностувати таку несправність потрібно в умовах, у яких вона реально виникає.

Перевірка реле мультиметром

Окрема сторінка TESMA - Перевірка запобіжників і реле.

Залежно від схеми мультиметром перевіряють:

наявність живлення на силовому вході;
наявність живлення котушки;
керуючу масу або керуючий плюс;
цілісність котушки на від'єднаному реле;
стан силового виходу;
падіння напруги під навантаженням.

Універсального значення опору котушки для всіх реле немає.

Чому вимірювання опору контактів може бути недостатнім

Контакт може виглядати справним при малому тестовому струмі мультиметра, але створювати значне падіння напруги при реальному навантаженні.

Тому силові контакти потрібно оцінювати в робочих умовах.

Voltage Drop Test

Voltage Drop Test допомагає виявити надмірний опір на силових контактах або з'єднаннях під час проходження струму.

Високе падіння може виникати на:

контактах реле;
клемах гнізда;
роз'ємі;
проводці;
масовому з'єднанні.

Допустиме значення визначають за конкретним колом і документацією, а не за універсальною нормою.

Перевірка реле окремим живленням

Для простого електромеханічного реле іноді використовують стендову перевірку з контрольованим живленням.

Перед цим обов'язково визначають:

контакти котушки;
полярність, якщо вона має значення;
наявність діода;
схему силових контактів;
номінальну напругу реле.

Не подавайте напругу на невідомі ніжки навмання.

Перестановка реле місцями

Іноді для швидкої перевірки два реле міняють місцями. Такий метод допустимий тільки після підтвердження повної сумісності.

Потрібно звірити:

OE-номер або точну специфікацію;
номінальну напругу;
схему контактів;
допустиме навантаження;
наявність діода або резистора;
призначення ніжок.

Реле паливного насоса

Реле, паливний насос керує живленням відповідного кола у системах, де для цього використовується окреме реле.

При несправності двигун може не запускатися або насос може не отримувати живлення, але така сама ознака можлива при відсутності команди блока, пошкодженні проводки або несправності самого насоса.

Реле свічок розжарювання

Реле, система свічок розжарювання у дизельному автомобілі працює з великим електричним навантаженням та може бути частиною окремого електронного модуля.

Діагностика такої системи не повинна зводитися до перевірки звичайного клацання.

Реле склоочисника

Реле склоочисника в різних поколіннях автомобілів може бути простим реле, таймерним компонентом або функцією кузовного блока.

Тому відсутність окремого реле у монтажному блоці не є несправністю.

Реле вентилятора

У старіших схемах електровентилятор може керуватися одним або кількома силовими реле. У сучасних системах швидкість може регулювати електронний модуль.

Якщо вентилятор не працює, перевіряють:

команду блока;
температурні дані;
запобіжники;
силовий модуль або реле;
проводку;
електродвигун вентилятора.

DTC і реле

DTC може вказувати на несправність керуючого кола, низький або високий сигнал, обрив чи іншу електричну аномалію.

Це не доводить автоматично пошкодження реле.

Причиною також можуть бути:

проводка;
роз'єм;
запобіжник;
керуючий блок;
споживач;
живлення;
маса.

Діагностика через сканер

На автомобілях з електронним керуванням сканер може показувати:

команду на активацію;
стан входів, що дозволяють активацію;
DTC керуючого кола;
фактичну реакцію системи;
можливість виконати Active Test.

Якщо команда є, але споживач не працює, далі перевіряють електричний шлях від силового джерела до навантаження.

Чому блок може не подавати команду

Реле може бути справним, але система навмисно його не активує.

Причинами можуть бути:

не виконана температурна умова;
не виконана умова безпеки;
відсутній необхідний сигнал датчика;
наявний блокуючий DTC;
неправильний режим автомобіля;
помилка іншої системи.

Тому перед заміною реле потрібно розуміти логіку його керування.

Коли реле потрібно замінити

Заміна обґрунтована при підтвердженні:

обриву котушки;
внутрішнього короткого замикання;
підгорілих контактів;
залипання;
великого падіння напруги на контактах;
періодичної внутрішньої відмови;
термічного пошкодження;
пошкодження корпуса або ніжок.

Коли заміна реле не допоможе

Нове реле не усуне проблему, якщо причина знаходиться у:

перегорілому запобіжнику;
обриві проводки;
окисненому гнізді;
відсутній керуючій команді;
несправному споживачі;
поганій масі;
пошкодженому монтажному блоці.

Як правильно підібрати реле

Для підбору враховують:

OE-номер;
VIN та комплектацію, якщо реле каталожно залежить від автомобіля;
номінальну напругу;
допустиме навантаження;
кількість контактів;
схему контактів;
геометрію корпуса;
розташування ніжок;
наявність внутрішнього діода;
наявність резистора;
тип керування;
конструктивну ревізію.

Чому однакова кількість контактів не гарантує сумісність

Два реле можуть мати однакові п'ять ніжок, але різну:

внутрішню схему;
полярність;
допустиму потужність;
логіку перемикання;
функцію захисту.

Тому підбір за фотографією є ненадійним.

Що перевірити після заміни

Реле відповідає OE або технічній специфікації.
Воно повністю встановлене у гніздо.
Ніжки не деформовані.
Гніздо не має слідів перегрівання.
Функція активується правильно.
Споживач отримує нормальне живлення під навантаженням.
Реле не має ненормального перегрівання.
Запобіжник не перегорає.
DTC не повертаються.
Несправність не відтворюється у початкових умовах.

Повний алгоритм діагностики реле

Точно зафіксувати симптом.
Уточнити умови його появи.
Зчитати DTC.
Отримати електричну схему.
Визначити, чи використовується окреме реле.
Визначити його функцію.
Перевірити OE встановленого компонента.
Визначити контакти котушки.
Визначити силові контакти.
Перевірити запобіжники.
Перевірити силове живлення.
Перевірити живлення котушки.
Перевірити керуючу масу або керуючий плюс.
Перевірити наявність команди від блока.
Оглянути гніздо.
Перевірити корозію.
Перевірити контактний натяг.
Перевірити силовий вихід реле.
Перевірити напругу на споживачі.
Перевірити масу споживача.
За потреби виконати Voltage Drop Test.
Перевірити роботу під навантаженням.
При періодичній несправності перевірити систему гарячою і холодною.
За можливості виконати Active Test сканером.
Підтвердити несправний елемент.
Замінити або відремонтувати першопричину.
Повторити перевірку в початкових умовах.

Вісім практичних випадків

Випадок 1 - реле клацає, вентилятор не працює

Котушка була справна, але силові контакти мали великий перехідний опір.

Висновок: клацання не підтверджує здатність передавати робочий струм.

Випадок 2 - нове реле не змінило симптом

У керуючому колі був обрив проводу.

Висновок: новий компонент не компенсує відсутність команди.

Випадок 3 - реле працює тільки на холодну

Після прогрівання всередині виникала нестабільність контакту.

Висновок: періодичний дефект потрібно перевіряти при температурі появи.

Випадок 4 - споживач не вимикається

Спочатку підозрювали залипле реле, але сканер показав постійну керуючу команду.

Висновок: потрібно відрізняти механічне залипання від логіки блока.

Випадок 5 - реле і гніздо сильно нагріваються

Клема монтажного блока втратила контактний натяг.

Висновок: заміна тільки реле не усунула б контактну проблему.

Випадок 6 - переставили схоже реле і перегорів запобіжник

У другому компоненті був внутрішній діод з іншою схемою підключення.

Висновок: зовнішня схожість не гарантує сумісність.

Випадок 7 - паливний насос не працює

Реле було справним, але блок не давав команду через іншу умову системи керування двигуном.

Висновок: необхідно перевіряти логіку активації.

Випадок 8 - реле клацає, напруга на споживачі сильно падає

Причиною був підгорілий контакт силового виходу.

Висновок: перевірка під навантаженням визначила реальний дефект.

25 типових помилок

Вважати клацання доказом справності.
Вважати відсутність клацання доказом несправного реле.
Міняти реле без електричної схеми.
Не перевіряти запобіжник.
Не перевіряти силове живлення.
Не перевіряти керуюче коло.
Не перевіряти масу споживача.
Ігнорувати підгоріле гніздо.
Не перевіряти контактний натяг.
Переставляти реле тільки за зовнішньою схожістю.
Не враховувати внутрішній діод.
Не враховувати внутрішній резистор.
Подавати напругу на невідомі контакти.
Замикати силові контакти без розуміння схеми.
Перевіряти силові контакти тільки омметром.
Не виконувати тест під навантаженням.
Не перевіряти падіння напруги.
Ігнорувати корозію.
Не враховувати температурну залежність.
Не перевіряти струм несправного споживача.
Вважати, що кожна функція сучасного авто має знімне реле.
Ігнорувати електронний силовий драйвер.
Підбирати реле тільки за кількістю ніжок.
Не звіряти OE.
Не повторювати тест після ремонту.

Безпека

Не подавайте напругу на невідомі контакти реле або блока.
Не замикайте силові ніжки перемичкою без розуміння електричної схеми.
Не використовуйте дріт замість захищеного комутаційного кола.
Не встановлюйте запобіжник більшого номіналу при повторному перегоранні.
При оплавленні монтажного блока встановіть причину перегрівання.
Перед роботою з потужними силовими колами дотримуйтесь процедури виробника.
Не торкайтеся високовольтних реле гібридів та електромобілів без відповідної кваліфікації.
Після ремонту перевірте систему під реальним робочим навантаженням.

Товарні групи TESMA

Реле - автомобільні реле для різних електричних систем.
Запобіжники - захисні елементи силових та керуючих електричних кіл.
Електрика та освітлення - компоненти бортової електричної системи автомобіля.

Пов'язані сторінки бази знань TESMA

Що ще почитати на цю тему

FAQ

Що таке автомобільне реле?

Це комутаційний компонент, який дозволяє керуючому електричному колу вмикати, вимикати або перемикати інше коло.

Як англійською називається реле?

Канонічний термін - Relay.

Навіщо ставити реле, якщо можна використати вимикач?

Реле дозволяє не проводити великий струм безпосередньо через малопотужний вимикач або електронний блок.

Чи справне реле, якщо воно клацає?

Не обов'язково. Силові контакти можуть бути підгорілими або мати великий опір.

Чому реле не клацає?

Причиною може бути саме реле, але також відсутність живлення, керуючої маси, команди блока або обрив проводки.

Чому реле клацає, але обладнання не працює?

Перевіряють силові контакти, запобіжник, проводку, масу та сам споживач.

Чому реле нагрівається?

Можливі високий контактний опір, погане гніздо, надмірний струм, неправильний компонент або дефект котушки.

Чи може реле залипнути?

Так. Силові контакти можуть залишитися замкненими після зняття керуючої команди.

Чи може залипле реле розряджати акумулятор?

Так, якщо через нього залишається увімкненим споживач після вимкнення автомобіля.

Чи можна міняти два реле місцями?

Тільки після перевірки повної електричної сумісності.

Чому однакові реле можуть бути несумісними?

Вони можуть мати різну внутрішню схему, допустимий струм, діод, резистор або інше призначення контактів.

Як перевірити реле мультиметром?

Перевіряють керуюче і силове коло відповідно до електричної схеми, а силові контакти бажано оцінювати також під навантаженням.

Чи є універсальний опір котушки?

Ні. Нормальне значення залежить від конкретного реле.

Що таке Normally Open?

Normally Open - контакт, який у стані спокою розімкнений.

Що таке Normally Closed?

Normally Closed - контакт, який у стані спокою замкнений.

Що таке Changeover Relay?

Changeover Relay - реле, яке перемикає рухомий контакт між двома електричними шляхами.

Навіщо в реле діод?

Він може використовуватися для обмеження імпульсу самоіндукції котушки та захисту керуючої електроніки.

Чому реле з діодом не можна підключати навмання?

Тому що для його котушки може мати значення полярність.

Чому реле працює на холодну і відмовляє гарячим?

Можлива температурно залежна внутрішня несправність або нестабільний контакт.

Чи кожен автомобіль має реле паливного насоса?

Не обов'язково окреме знімне. Архітектура залежить від конкретної моделі.

Чи кожен вентилятор керується реле?

Ні. У сучасних системах може використовуватися електронний силовий модуль.

Чи може несправний споживач пошкодити реле?

Так. Надмірний струм може прискорити підгоряння силових контактів і перегрівання гнізда.

Коли реле потрібно міняти?

Коли підтверджено внутрішній дефект котушки, контактів, механізму або електронної частини.

Як правильно підібрати реле?

За OE, схемою контактів, напругою, навантаженням, внутрішніми захисними елементами, геометрією та застосовністю.

Що перевірити після заміни?

Функцію системи, живлення під навантаженням, температуру контактів, стан гнізда, запобіжники та відсутність повторних DTC.

Висновок

Реле, або Relay, є ключовим комутаційним елементом автомобільної електричної системи. У класичній конструкції невеликий струм котушки керує силовими контактами, через які живиться потужніший споживач.

Найпоширеніша помилка діагностики - оцінювати реле лише за клацанням. Справне реле повинно не тільки механічно перемикатися, а й передавати потрібний струм без надмірного падіння напруги та перегрівання.

Правило TESMA: розділяйте керуюче і силове коло. Спочатку перевірте команду, живлення, масу, запобіжник, проводку і гніздо, потім оцініть силові контакти під навантаженням. Нове реле підбирайте за OE та внутрішньою схемою, а не тільки за формою корпуса і кількістю ніжок.