Автомобиль / Электрооборудование / Предохранители и реле / Реле

Реле

Реле, по-английски Relay, - это электрический или электронный коммутационный компонент, позволяющий одной цепи управлять другой. В классическом автомобильном электромеханическом реле небольшой ток в катушке создает магнитное поле, которое перемещает контактную группу и включает или выключает более мощную электрическую нагрузку.

Реле широко применяются в системах запуска, топливоподачи, охлаждения, освещения, обогрева, кондиционирования, стеклоочистителей и другого электрооборудования. Однако в современном автомобиле часть традиционных функций реле могут выполнять транзисторные силовые ключи или электронные модули.

Важно разделять неисправность самого реле и неисправность цепи, которая им управляет. Если реле не щелкает, это не обязательно означает обрыв его катушки. Может отсутствовать питание, управляющая масса, команда блока или исправный электрический путь через электропроводку.

Правило TESMA: щелчок реле не доказывает исправность его силовых контактов, а отсутствие щелчка не доказывает неисправность самого реле. Проверяют отдельно управляющую и силовую цепь.

Для чего нужно реле

Реле позволяет управлять относительно большим током без проведения всей силовой нагрузки через выключатель, электронный блок или длинный участок тонкой проводки.

Основные функции:

коммутация мощного потребителя;
электрическое разделение управляющей и силовой цепей;
сокращение длины силовой проводки;
управление нагрузкой от электронного блока;
переключение между двумя электрическими путями;
автоматическое включение системы при заданном условии.

Где в автомобиле используются реле

В зависимости от конструкции автомобиля реле могут управлять:

топливным насосом;
электровентилятором охлаждения;
стартерной цепью;
фарами;
противотуманными фарами;
звуковым сигналом;
компрессором кондиционера;
электрическими нагревателями;
свечами накаливания;
стеклоочистителями;
обогревом стекла;
дополнительными насосами;
другими силовыми потребителями.

Устройство классического электромеханического реле

Типичное реле содержит:

электромагнитную катушку;
подвижный якорь;
пружину;
подвижный контакт;
неподвижные контакты;
выводы;
корпус.

В некоторых реле также могут быть встроены:

диод;
резистор;
электронная защита;
таймер;
логическая схема.

Поэтому внешне одинаковые реле не всегда электрически взаимозаменяемы.

Как работает катушка реле

Когда через катушку проходит ток, она создает магнитное поле. Поле притягивает подвижный якорь и изменяет положение контактной группы.

После снятия управляющего тока пружина возвращает механизм в исходное состояние.

В простом реле таким способом происходит:

замыкание силовой цепи;
размыкание силовой цепи;
переключение между двумя выходами.

Управляющая и силовая цепь

Для правильной диагностики реле необходимо условно разделить на две части.

Управляющая цепь

К ней относятся:

катушка реле;
питание катушки;
управляющая масса или управляющий плюс;
выключатель или электронный блок;
соответствующая проводка.

Силовая цепь

К ней относятся:

источник силового питания;
предохранитель;
силовые контакты реле;
проводка к потребителю;
потребитель;
массовая цепь потребителя.

Неисправность в любой части может создать одинаковый внешний симптом - оборудование не работает.

Нормально разомкнутый контакт

В состоянии покоя Normally Open контакт разомкнут. После срабатывания реле он замыкается.

Такой принцип часто применяется для включения мощного потребителя только после подачи управляющего сигнала.

Нормально замкнутый контакт

Normally Closed контакт в состоянии покоя замкнут, а после активации реле размыкается или переключается на другой выход.

Не каждое автомобильное реле имеет такой контакт.

Переключающее реле

Changeover Relay имеет подвижный контакт, переключающийся между двумя электрическими путями.

Перед заменой необходимо проверить схему конкретного реле. Одинаковое количество ножек не гарантирует одинаковую внутреннюю конфигурацию.

Маркировка контактов

На многих автомобильных электромеханических реле применяются стандартизированные обозначения контактов. Однако перед подачей питания нужно проверить схему на корпусе или в документации.

Особенно это важно для реле:

с внутренним диодом;
с резистором;
с электронной схемой;
с нестандартной распиновкой;
многофункционального типа.

Для отдельного более сложного компонента существует страница Реле многофункциональное.

Почему важна полярность реле с диодом

Если внутри установлен защитный диод, полярность катушки может быть определена конструкцией.

Неправильное подключение может:

создать короткое замыкание;
повредить диод;
вызвать перегорание предохранителя;
повредить управляющий выход блока.

Поэтому реле с одинаковым корпусом, но разной внутренней схемой не следует менять местами наугад.

Зачем нужен резистор или диод в реле

После выключения тока катушка может создавать импульс самоиндукции. Диод, резистор или другой элемент помогает ограничивать этот импульс и защищать управляющую электронику.

Конкретная схема зависит от производителя и электрической архитектуры.

Основные типы автомобильных реле

обычное силовое электромеханическое реле;
переключающее реле;
мини-реле;
микро-реле;
силовое реле повышенной мощности;
реле с диодом;
реле с резистором;
многофункциональное реле;
реле с электронной логикой;
полупроводниковый силовой модуль.

Чем электронный силовой ключ отличается от классического реле

В современном автомобиле функцию коммутации может выполнять транзистор внутри блока управления или монтажного модуля.

Преимущества электронного управления могут включать:

отсутствие механических контактов;
более быстрое переключение;
возможность контроля тока;
диагностику обрыва и короткого замыкания;
управление нагрузкой по сложному алгоритму.

Поэтому на современном автомобиле не всегда существует отдельное съемное реле для функции, которая на более старой модели управлялась обычным компонентом.

Где находятся реле

Реле могут располагаться:

в монтажном блоке моторного отсека;
в салонном блоке предохранителей;
возле аккумулятора;
под панелью приборов;
в багажном отсеке;
возле конкретного потребителя;
внутри электронного модуля.

Расположение определяют по схеме конкретной модели и комплектации.

Основные неисправности реле

Типичное повреждение реле может быть связано с:

обрывом катушки;
межвитковым повреждением катушки;
залипанием контактов;
подгоранием контактов;
высоким контактным сопротивлением;
механическим заклиниванием;
коррозией ножек;
перегревом;
трещиной пайки внутри сложного реле;
температурно зависимым отказом;
повреждением внутренней электроники.

Реле не щелкает

Если реле не срабатывает, возможны:

обрыв катушки;
отсутствие питания катушки;
отсутствие управляющей массы;
обрыв проводки;
поврежденный контакт монтажного блока;
отсутствие команды блока управления;
невыполненные условия активации системы.

Следовательно, отсутствие звука не является готовым диагнозом.

Реле щелкает, но потребитель не работает

Это один из наиболее типичных диагностических сценариев.

Возможны:

подгоревшие силовые контакты реле;
отсутствие силового питания на входе;
перегоревший предохранитель;
обрыв после реле;
плохая масса потребителя;
неисправный потребитель.

Щелчок показывает только то, что механизм реле по крайней мере пытается переключаться.

Подгоревшие силовые контакты

При включении и выключении тока между контактами может возникать электрическая дуга. После большого количества циклов поверхность контактов постепенно изнашивается.

Последствия:

увеличение переходного сопротивления;
падение напряжения;
локальный нагрев;
нестабильное питание потребителя;
полный отказ под нагрузкой.

Реле залипло

Контакты могут остаться замкнутыми после снятия управляющего сигнала.

Возможные признаки:

вентилятор не выключается;
насос продолжает работать;
свет остается включенным;
аккумулятор разряжается на стоянке;
потребитель работает без команды.

Но перед заменой необходимо убедиться, что электронный блок действительно перестал подавать команду.

Реле греется

Допустимая рабочая температура зависит от конструкции и нагрузки, поэтому универсальной температурной нормы для всех реле нет.

Подозрительный сильный нагрев может быть связан с:

высоким сопротивлением контактов;
плохим гнездом;
окислением;
чрезмерным током потребителя;
неправильным реле;
дефектом катушки.

Оплавление колодки реле

Оплавленный пластик часто свидетельствует о длительном локальном нагреве.

Необходимо проверить:

контактный натяг клемм;
состояние ножек реле;
ток нагрузки;
падение напряжения;
состояние монтажного блока;
соответствие установленного реле.

Простая замена реле без ремонта подгоревшего гнезда может не устранить проблему.

Окисление контактов

Окисление электрического контакта может создать высокое сопротивление даже при полностью исправном внутреннем механизме реле.

Особенно проверяют автомобили после:

затопления;
попадания воды в монтажный блок;
мойки моторного отсека;
длительной эксплуатации с поврежденной крышкой блока.

Температурно зависимая неисправность

Реле может работать на холодном автомобиле и отказывать после прогрева.

Причинами могут быть:

внутренний дефект катушки;
нестабильный контакт;
трещина соединения;
изменение механического зазора;
повреждение электронной части.

Диагностировать такую неисправность необходимо в условиях, при которых она реально возникает.

Проверка реле мультиметром

Отдельная страница TESMA - Проверка предохранителей и реле.

В зависимости от схемы мультиметром проверяют:

наличие питания на силовом входе;
наличие питания катушки;
управляющую массу или управляющий плюс;
целостность катушки на отключенном реле;
состояние силового выхода;
падение напряжения под нагрузкой.

Универсального значения сопротивления катушки для всех реле нет.

Почему измерения сопротивления контактов может быть недостаточно

Контакт может выглядеть исправным при малом тестовом токе мультиметра, но создавать значительное падение напряжения при реальной нагрузке.

Поэтому силовые контакты необходимо оценивать в рабочих условиях.

Voltage Drop Test

Voltage Drop Test помогает выявить чрезмерное сопротивление на силовых контактах или соединениях при прохождении рабочего тока.

Высокое падение может возникать на:

контактах реле;
клеммах гнезда;
разъеме;
проводке;
массовом соединении.

Допустимое значение определяют по конкретной цепи и документации, а не по универсальной норме.

Проверка реле отдельным питанием

Для простого электромеханического реле иногда используют стендовую проверку с контролируемым питанием.

Перед этим обязательно определяют:

контакты катушки;
полярность, если она имеет значение;
наличие диода;
схему силовых контактов;
номинальное напряжение реле.

Не подавайте напряжение на неизвестные ножки наугад.

Перестановка реле местами

Иногда для быстрой проверки два реле меняют местами. Такой метод допустим только после подтверждения полной совместимости.

Необходимо сверить:

OE-номер или точную спецификацию;
номинальное напряжение;
схему контактов;
допустимую нагрузку;
наличие диода или резистора;
назначение ножек.

Реле топливного насоса

Реле топливного насоса управляет питанием соответствующей цепи в системах, где для этого используется отдельное реле.

При неисправности двигатель может не запускаться или насос может не получать питание, но такой же симптом возможен при отсутствии команды блока, повреждении проводки или неисправности самого насоса.

Реле свечей накаливания

Реле свечей накаливания в дизельном автомобиле работает с большой электрической нагрузкой и может быть частью отдельного электронного модуля.

Диагностика такой системы не должна сводиться к проверке обычного щелчка.

Реле стеклоочистителя

Реле интервалов стеклоочистителя / омывателя в разных поколениях автомобилей может быть простым реле, таймерным компонентом или функцией кузовного блока.

Поэтому отсутствие отдельного реле в монтажном блоке не является неисправностью.

Реле вентилятора

В старых схемах электровентилятор может управляться одним или несколькими силовыми реле. В современных системах скорость может регулировать электронный модуль.

Если вентилятор не работает, проверяют:

команду блока;
температурные данные;
предохранители;
силовой модуль или реле;
проводку;
электродвигатель вентилятора.

DTC и реле

DTC может указывать на неисправность управляющей цепи, низкий или высокий сигнал, обрыв или другую электрическую аномалию.

Это не доказывает автоматически повреждение реле.

Причиной также могут быть:

проводка;
разъем;
предохранитель;
управляющий блок;
потребитель;
питание;
масса.

Диагностика через сканер

На автомобилях с электронным управлением сканер может показывать:

команду активации;
состояние входов, разрешающих активацию;
DTC управляющей цепи;
фактическую реакцию системы;
возможность выполнить Active Test.

Если команда есть, но потребитель не работает, далее проверяют электрический путь от силового источника до нагрузки.

Почему блок может не подавать команду

Реле может быть исправным, но система намеренно его не активирует.

Причинами могут быть:

не выполнено температурное условие;
не выполнено условие безопасности;
отсутствует необходимый сигнал датчика;
имеется блокирующий DTC;
неправильный режим автомобиля;
ошибка другой системы.

Поэтому перед заменой реле нужно понимать логику его управления.

Когда реле нужно заменить

Замена обоснована при подтверждении:

обрыва катушки;
внутреннего короткого замыкания;
подгоревших контактов;
залипания;
большого падения напряжения на контактах;
периодического внутреннего отказа;
термического повреждения;
повреждения корпуса или ножек.

Когда замена реле не поможет

Новое реле не устранит проблему, если причина находится в:

перегоревшем предохранителе;
обрыве проводки;
окисленном гнезде;
отсутствующей управляющей команде;
неисправном потребителе;
плохой массе;
поврежденном монтажном блоке.

Как правильно подобрать реле

Для подбора учитывают:

OE-номер;
VIN и комплектацию, если реле каталожно зависит от автомобиля;
номинальное напряжение;
допустимую нагрузку;
количество контактов;
схему контактов;
геометрию корпуса;
расположение ножек;
наличие внутреннего диода;
наличие резистора;
тип управления;
конструктивную ревизию.

Почему одинаковое количество контактов не гарантирует совместимость

Два реле могут иметь одинаковые пять ножек, но различную:

внутреннюю схему;
полярность;
допустимую мощность;
логику переключения;
функцию защиты.

Поэтому подбор по фотографии является ненадежным.

Что проверить после замены

Реле соответствует OE или технической спецификации.
Оно полностью установлено в гнездо.
Ножки не деформированы.
Гнездо не имеет следов перегрева.
Функция активируется правильно.
Потребитель получает нормальное питание под нагрузкой.
Реле не имеет ненормального перегрева.
Предохранитель не перегорает.
DTC не возвращаются.
Неисправность не воспроизводится в исходных условиях.

Полный алгоритм диагностики реле

Точно зафиксировать симптом.
Уточнить условия его появления.
Считать DTC.
Получить электрическую схему.
Определить, используется ли отдельное реле.
Определить его функцию.
Проверить OE установленного компонента.
Определить контакты катушки.
Определить силовые контакты.
Проверить предохранители.
Проверить силовое питание.
Проверить питание катушки.
Проверить управляющую массу или управляющий плюс.
Проверить наличие команды от блока.
Осмотреть гнездо.
Проверить коррозию.
Проверить контактный натяг.
Проверить силовой выход реле.
Проверить напряжение на потребителе.
Проверить массу потребителя.
При необходимости выполнить Voltage Drop Test.
Проверить работу под нагрузкой.
При периодической неисправности проверить систему в горячем и холодном состоянии.
При возможности выполнить Active Test сканером.
Подтвердить неисправный элемент.
Заменить или отремонтировать первопричину.
Повторить проверку в исходных условиях.

Восемь практических случаев

Случай 1 - реле щелкает, вентилятор не работает

Катушка была исправна, но силовые контакты имели большое переходное сопротивление.

Вывод: щелчок не подтверждает способность передавать рабочий ток.

Случай 2 - новое реле не изменило симптом

В управляющей цепи был обрыв провода.

Вывод: новый компонент не компенсирует отсутствие команды.

Случай 3 - реле работает только на холодную

После прогрева внутри возникала нестабильность контакта.

Вывод: периодический дефект нужно проверять при температуре появления.

Случай 4 - потребитель не выключается

Сначала подозревали залипшее реле, но сканер показал постоянную управляющую команду.

Вывод: нужно отличать механическое залипание от логики блока.

Случай 5 - реле и гнездо сильно нагреваются

Клемма монтажного блока потеряла контактный натяг.

Вывод: замена только реле не устранила бы контактную проблему.

Случай 6 - переставили похожее реле и перегорел предохранитель

Во втором компоненте был внутренний диод с другой схемой подключения.

Вывод: внешнее сходство не гарантирует совместимость.

Случай 7 - топливный насос не работает

Реле было исправным, но блок не давал команду из-за другого условия системы управления двигателем.

Вывод: необходимо проверять логику активации.

Случай 8 - реле щелкает, напряжение на потребителе сильно падает

Причиной был подгоревший контакт силового выхода.

Вывод: проверка под нагрузкой определила реальный дефект.

25 типичных ошибок

Считать щелчок доказательством исправности.
Считать отсутствие щелчка доказательством неисправного реле.
Менять реле без электрической схемы.
Не проверять предохранитель.
Не проверять силовое питание.
Не проверять управляющую цепь.
Не проверять массу потребителя.
Игнорировать подгоревшее гнездо.
Не проверять контактный натяг.
Переставлять реле только по внешнему сходству.
Не учитывать внутренний диод.
Не учитывать внутренний резистор.
Подавать напряжение на неизвестные контакты.
Замыкать силовые контакты без понимания схемы.
Проверять силовые контакты только омметром.
Не выполнять тест под нагрузкой.
Не проверять падение напряжения.
Игнорировать коррозию.
Не учитывать температурную зависимость.
Не проверять ток неисправного потребителя.
Считать, что каждая функция современного автомобиля имеет съемное реле.
Игнорировать электронный силовой драйвер.
Подбирать реле только по количеству ножек.
Не сверять OE.
Не повторять тест после ремонта.

Безопасность

Не подавайте напряжение на неизвестные контакты реле или блока.
Не замыкайте силовые ножки перемычкой без понимания электрической схемы.
Не используйте провод вместо защищенной коммутационной цепи.
Не устанавливайте предохранитель большего номинала при повторном перегорании.
При оплавлении монтажного блока установите причину перегрева.
Перед работой с мощными силовыми цепями соблюдайте процедуру производителя.
Не касайтесь высоковольтных реле гибридов и электромобилей без соответствующей квалификации.
После ремонта проверьте систему под реальной рабочей нагрузкой.

Товарные группы TESMA

Реле - автомобильные реле для различных электрических систем.
Предохранители - защитные элементы силовых и управляющих электрических цепей.
Электрика и освещение - компоненты бортовой электрической системы автомобиля.

Связанные страницы базы знаний TESMA

Что еще почитать по этой теме

FAQ

Что такое автомобильное реле?

Это коммутационный компонент, позволяющий управляющей электрической цепи включать, выключать или переключать другую цепь.

Как по-английски называется реле?

Канонический термин - Relay.

Зачем устанавливать реле, если можно использовать выключатель?

Реле позволяет не проводить большой ток непосредственно через маломощный выключатель или электронный блок.

Исправно ли реле, если оно щелкает?

Не обязательно. Силовые контакты могут быть подгоревшими или иметь большое сопротивление.

Почему реле не щелкает?

Причиной может быть само реле, а также отсутствие питания, управляющей массы, команды блока или обрыв проводки.

Почему реле щелкает, но оборудование не работает?

Проверяют силовые контакты, предохранитель, проводку, массу и сам потребитель.

Почему реле нагревается?

Возможны высокое контактное сопротивление, плохое гнездо, чрезмерный ток, неправильный компонент или дефект катушки.

Может ли реле залипнуть?

Да. Силовые контакты могут остаться замкнутыми после снятия управляющей команды.

Может ли залипшее реле разряжать аккумулятор?

Да, если через него остается включенным потребитель после выключения автомобиля.

Можно ли менять два реле местами?

Только после проверки полной электрической совместимости.

Почему одинаковые реле могут быть несовместимы?

Они могут иметь различную внутреннюю схему, допустимый ток, диод, резистор или другое назначение контактов.

Как проверить реле мультиметром?

Проверяют управляющую и силовую цепь в соответствии с электрической схемой, а силовые контакты желательно оценивать также под нагрузкой.

Есть ли универсальное сопротивление катушки?

Нет. Нормальное значение зависит от конкретного реле.

Что такое Normally Open?

Normally Open - контакт, который в состоянии покоя разомкнут.

Что такое Normally Closed?

Normally Closed - контакт, который в состоянии покоя замкнут.

Что такое Changeover Relay?

Changeover Relay - реле, которое переключает подвижный контакт между двумя электрическими путями.

Зачем в реле диод?

Он может использоваться для ограничения импульса самоиндукции катушки и защиты управляющей электроники.

Почему реле с диодом нельзя подключать наугад?

Потому что для его катушки может иметь значение полярность.

Почему реле работает на холодную и отказывает горячим?

Возможна температурно зависимая внутренняя неисправность или нестабильный контакт.

Каждый ли автомобиль имеет реле топливного насоса?

Не обязательно отдельное съемное. Архитектура зависит от конкретной модели.

Каждый ли вентилятор управляется реле?

Нет. В современных системах может использоваться электронный силовой модуль.

Может ли неисправный потребитель повредить реле?

Да. Чрезмерный ток может ускорить подгорание силовых контактов и перегрев гнезда.

Когда реле нужно менять?

Когда подтвержден внутренний дефект катушки, контактов, механизма или электронной части.

Как правильно подобрать реле?

По OE, схеме контактов, напряжению, нагрузке, внутренним защитным элементам, геометрии и применяемости.

Что проверить после замены?

Работу системы, питание под нагрузкой, температуру контактов, состояние гнезда, предохранители и отсутствие повторных DTC.

Вывод

Реле, или Relay, является ключевым коммутационным элементом автомобильной электрической системы. В классической конструкции небольшой ток катушки управляет силовыми контактами, через которые получает питание более мощный потребитель.

Наиболее распространенная ошибка диагностики - оценивать реле только по щелчку. Исправное реле должно не только механически переключаться, но и передавать необходимый ток без чрезмерного падения напряжения и перегрева.

Правило TESMA: разделяйте управляющую и силовую цепь. Сначала проверьте команду, питание, массу, предохранитель, проводку и гнездо, затем оцените силовые контакты под нагрузкой. Новое реле подбирайте по OE и внутренней схеме, а не только по форме корпуса и количеству ножек.