Автомобиль / Электрооборудование / Предохранители и реле

Предохранители и реле

Предохранители и реле - это подсистема автомобильного электрооборудования, которая защищает электрические цепи от опасного тока и позволяет управлять мощными потребителями относительно слабыми управляющими сигналами. Предохранитель выполняет защитную функцию, а реле преимущественно выполняет коммутационную функцию.

В одном автомобиле могут быть десятки предохранителей и реле, распределенных между несколькими монтажными блоками. Через них получают питание системы двигателя, освещения, вентиляции, стеклоочистителей, насосов, обогревов, электронных блоков, розеток и другого оборудования.

При отказе электрического потребителя предохранитель и реле часто проверяют первыми. Но перегоревший предохранитель является не причиной, а результатом чрезмерного тока. Так же отсутствие щелчка реле не доказывает, что неисправно именно реле.

Правило TESMA: предохранитель защищает цепь, а не создает неисправность. Если он перегорает повторно, необходимо найти короткое замыкание, перегрузку или неисправный потребитель, а не устанавливать предохранитель большего номинала.

Зачем автомобилю нужны предохранители

Электрический провод имеет допустимую токовую нагрузку. Если через него начинает проходить чрезмерный ток, провод и его изоляция нагреваются. Без защиты это может закончиться повреждением жгута или возгоранием.

Предохранитель устанавливается так, чтобы при опасном токе контролируемо разорвать электрическую цепь раньше, чем критически нагреется защищаемая проводка.

Предохранители могут защищать:

электронные блоки;
электродвигатели;
насосы;
освещение;
розетки и дополнительные потребители;
систему зажигания;
систему управления двигателем;
стеклоочистители;
электрические обогреватели;
силовые распределительные цепи.

Как работает плавкий предохранитель

Внутри предохранителя находится проводящий элемент рассчитанного сечения. Когда ток превышает допустимый уровень в течение достаточного времени, элемент нагревается и плавится, разрывая цепь.

Характер срабатывания зависит от:

типа предохранителя;
номинального тока;
величины перегрузки;
продолжительности перегрузки;
температурных условий.

Поэтому предохранитель не обязательно перегорает мгновенно при любом кратковременном превышении номинального тока.

Основные типы автомобильных предохранителей

В разных поколениях автомобилей могут применяться:

ножевые предохранители разных физических размеров;
миниатюрные ножевые предохранители;
низкопрофильные предохранители;
силовые предохранители;
болтовые предохранители;
плавкие вставки;
специальные многоканальные силовые элементы.

Одинаковый номинал не означает одинаковую физическую конструкцию. Предохранитель подбирают по формату, номиналу и назначению конкретной цепи.

Главные и силовые предохранители

Мощные цепи часто защищены отдельными силовыми предохранителями или плавкими вставками, расположенными возле аккумулятора или главного распределительного блока.

Они могут защищать:

основное питание монтажного блока;
генераторную цепь;
электроусилитель рулевого управления;
мощные нагреватели;
вентиляторы;
крупные электрические насосы;
отдельные силовые электронные модули.

Перед заменой такого элемента необходимо точно определить причину его срабатывания. Большие токи делают ошибочную диагностику особенно опасной.

Что такое реле

Реле позволяет одной электрической цепи управлять другой. В классическом электромеханическом реле управляющий ток проходит через катушку, создает магнитное поле и перемещает контактную группу.

Благодаря этому слабый сигнал от выключателя или электронного блока может включать мощный потребитель.

Реле часто используются для:

вентиляторов охлаждения;
топливных насосов;
фар;
звуковых сигналов;
стартерных цепей;
обогревов;
компрессора кондиционера;
стеклоочистителей;
других электродвигателей и силовых потребителей.

Управляющая и силовая цепь реле

При диагностике реле важно разделять две части:

цепь управления катушкой;
силовую цепь контактов.

Реле может быть полностью исправным, но не включаться из-за отсутствия управляющего напряжения или массы. И наоборот, катушка может работать и реле будет щелкать, но подгоревшие силовые контакты не передадут необходимый ток потребителю.

Щелчок реле не доказывает его исправность

Щелчок подтверждает только механическую реакцию электромагнитной части. Он не подтверждает:

низкое сопротивление силовых контактов;
способность передавать рабочий ток;
отсутствие подгорания;
стабильную работу после нагрева;
правильное питание самого потребителя.

Поэтому реле необходимо оценивать как часть полной электрической цепи.

Основные типы реле

В автомобиле могут применяться:

обычные электромеханические реле;
переключающие реле;
многофункциональные реле;
таймерные реле;
реле с электронной схемой;
интегрированные реле внутри монтажного блока;
полупроводниковые силовые ключи вместо механического реле.

Отдельная страница TESMA посвящена многофункциональному реле.

Почему в современном автомобиле не каждое реле можно извлечь

В старых системах многие реле установлены в отдельных колодках и легко заменяются. В современных монтажных блоках часть функций может быть реализована:

впаянными реле;
транзисторными ключами;
интеллектуальными силовыми драйверами;
электронными модулями распределения питания.

Поэтому отсутствие отдельного реле в коробке не означает, что схема неполная. Необходимо использовать документацию конкретного автомобиля.

Где находятся предохранители и реле

В одном автомобиле может быть несколько монтажных блоков:

в моторном отсеке;
под панелью приборов;
сбоку панели;
в багажнике;
под сиденьем;
возле аккумулятора;
в специальном электронном модуле.

Расположение и назначение элементов определяют по схеме, крышке блока или официальной документации автомобиля.

Монтажный блок

Монтажный блок является не только пластиковым держателем. Внутри могут находиться:

токопроводящие шины;
контактные гнезда;
внутренние перемычки;
реле;
электронные силовые ключи;
контрольные схемы;
разъемы жгутов.

Поэтому подгоревшее гнездо предохранителя или поврежденная внутренняя шина могут создать неисправность даже при исправном предохранителе.

Основные неисправности предохранителей и реле

перегорание плавкого элемента;
трещина плавкого элемента;
окисление контактов;
ослабление контактного гнезда;
перегрев клемм;
подгорание монтажного блока;
обрыв катушки реле;
замыкание катушки;
подгорание силовых контактов;
залипание контактов;
периодический температурный отказ;
повреждение внутреннего электронного драйвера.

Почему перегорает предохранитель

Если предохранитель перегорает, причинами могут быть:

короткое замыкание электропроводки;
перетертая изоляция;
внутреннее замыкание потребителя;
заклинивание электродвигателя;
вода в разъеме;
поврежденная электроника;
неправильно подключенное дополнительное оборудование;
перегрузка цепи.

Если новый правильный предохранитель сразу перегорает повторно, дальнейшую установку новых элементов без поиска причины прекращают.

Предохранитель перегорел один раз

Даже однократное срабатывание желательно связать с условиями появления:

что именно включали;
был ли дождь или мойка;
проводился ли ремонт;
устанавливалось ли дополнительное оборудование;
был ли механический удар;
не заклинил ли электродвигатель.

Это может существенно сократить поиск неисправности.

Можно ли установить предохранитель большего номинала

Нет, если такое изменение прямо не предусмотрено производителем после официальной модификации системы.

Предохранитель подбирается под проводку и потребитель. Увеличение номинала может позволить току нагреть проводку до опасной температуры раньше, чем сработает защита.

Можно ли установить меньший номинал

Меньший номинал может вызвать ложное срабатывание при нормальной рабочей нагрузке.

Правильным решением является установка элемента того типа и номинала, который предусмотрен конкретной цепью.

Визуальная проверка предохранителя

Прозрачный корпус часто позволяет увидеть разрыв плавкой перемычки, но одной визуальной проверки недостаточно.

Возможны:

малозаметная трещина;
окисленные ножки;
перегретое гнездо;
отсутствие питания до самого предохранителя.

Поэтому профессиональная проверка предохранителей и реле включает электрические измерения и оценку всей цепи.

Проверка предохранителя в установленном состоянии

Если конструкция позволяет, проверяют наличие напряжения с обеих сторон предохранителя в условиях, когда соответствующая цепь должна быть активна.

Результат необходимо интерпретировать совместно со схемой, потому что часть предохранителей получает питание постоянно, а часть только после включения зажигания, реле или электронной команды.

Почему предохранитель целый, а потребитель не работает

Исправный предохранитель подтверждает только небольшую часть цепи.

Далее возможны:

отсутствие питания до предохранителя;
неисправное реле;
обрыв провода;
плохая масса;
поврежденный разъем;
неисправный выключатель;
отсутствующая команда блока;
неисправный потребитель.

Типичные неисправности реле

Повреждение реле может проявляться как:

полный отказ;
периодический отказ;
работа только на холодную;
отказ после нагрева;
залипание во включенном состоянии;
большое падение напряжения на контактах;
перегрев корпуса;
оплавление колодки.

Подгоревшие контакты реле

При коммутации мощной нагрузки на контактах возникает электрическая дуга. Со временем поверхность может изнашиваться или подгорать.

Последствия:

высокое контактное сопротивление;
падение напряжения;
перегрев;
нестабильная работа;
полный отказ под нагрузкой.

Реле может нормально щелкать, но силовой потребитель при этом не будет получать необходимое питание.

Залипание реле

Контакты могут остаться замкнутыми после снятия управляющего сигнала.

Это может привести к:

постоянной работе вентилятора;
постоянной работе насоса;
разряду аккумулятора;
перегреву потребителя;
невозможности выключить соответствующую функцию.

Но такой же симптом может возникнуть, если блок управления намеренно продолжает подавать команду. Поэтому необходимо проверить управляющую цепь.

Реле не щелкает

Возможны:

обрыв катушки;
отсутствие плюса управления;
отсутствие управляющей массы;
отсутствие разрешения от блока;
обрыв проводки;
повреждение монтажного блока;
неисправность электронного драйвера.

Поэтому вывод делают только после проверки схемы.

Можно ли менять два реле местами для проверки

Это допустимо только тогда, когда подтверждена полная электрическая и конструктивная взаимозаменяемость.

Одинаковый внешний корпус еще не гарантирует:

одинаковое назначение контактов;
одинаковую схему;
одинаковую допустимую мощность;
наличие или отсутствие внутреннего резистора или диода;
одинаковую логику переключения.

Маркировка контактов реле

Для многих классических автомобильных реле используются стандартизированные обозначения контактов, но их нельзя применять к любому реле без проверки схемы на корпусе или в документации.

Особенно важно не подавать питание наугад на электронные, многофункциональные или нестандартные реле.

Реле стеклоочистителя

Реле интервалов стеклоочистителя / омывателя может быть простым коммутационным элементом или частью более сложной логики прерывистого режима.

В современном автомобиле функция интервала может быть реализована кузовным модулем, поэтому отдельного классического реле иногда нет.

Реле указателей поворота

Реле указателей поворота в старых автомобилях формирует периодическое включение ламп. В современных системах мигание может формироваться электронным кузовным блоком.

Поэтому ускоренное или неправильное мигание не всегда означает неисправность отдельного сменного реле.

Подгоревшее гнездо предохранителя

Причиной перегрева гнезда может быть не чрезмерный ток во всей цепи, а высокое контактное сопротивление между ножкой предохранителя и клеммой блока.

Признаки:

потемнение пластика;
оплавление;
изменение цвета клеммы;
слабая посадка предохранителя;
локальный нагрев;
периодический отказ оборудования.

Простая замена самого предохранителя не восстановит поврежденную контактную клемму.

Окисление в монтажном блоке

Вода может попадать в блок через поврежденную крышку, уплотнение, кузовную протечку или жгут.

Окисление электрического контакта может создать:

периодические отказы;
высокое переходное сопротивление;
ошибки нескольких систем;
самопроизвольное включение оборудования;
перегрев контактов.

Предохранители и реле после попадания воды

Если неисправность появилась после дождя, мойки или кузовного ремонта, проверяют:

уплотнение крышки блока;
дренажи;
разъемы снизу блока;
следы воды;
коррозию шин и контактов;
источник попадания влаги.

Очистка контактов без устранения пути воды дает только временный результат.

Предохранители и поиск тока утечки

При поиске тока утечки предохранители могут использоваться как контрольные точки для локализации ветви, потребляющей ток после перехода автомобиля в режим покоя.

Но бессистемное извлечение предохранителей может пробуждать электронные блоки и изменять измерения. Методика должна учитывать архитектуру конкретного автомобиля.

Связь с электропроводкой

Предохранитель, реле и электропроводка работают как единая электрическая цепь.

Например, если вентилятор не работает, необходимо последовательно оценить:

питание блока;
предохранитель;
реле или силовой драйвер;
проводку;
массу;
сам электродвигатель;
управляющую команду.

DTC и предохранители

Перегоревший предохранитель может одновременно обесточить несколько компонентов и создать группу DTC.

В таком случае коды могут сообщать об:

отсутствии связи;
обрыве цепи;
низком сигнале;
отсутствии питания исполнительного механизма.

Это не означает, что все компоненты, упомянутые в кодах, неисправны.

Диагностика реле через сканер

В современном автомобиле сканер может позволять:

видеть команду включения;
активировать отдельный выход;
контролировать состояние системы;
сравнивать команду блока с реальной работой потребителя.

Если блок подает команду, но нагрузка не работает, проверка переходит к силовому выходу, реле, предохранителю, проводке и потребителю.

Проверка под нагрузкой

Для силовых цепей важно оценить не только наличие напряжения, но и способность цепи передавать необходимый ток.

Подгоревший контакт может показывать нормальное напряжение без нагрузки, но после включения потребителя создавать большое падение напряжения.

Полный алгоритм проверки системы

Точно определить неисправную функцию.
Проверить наличие других одновременных отказов.
Считать DTC до их удаления.
Получить электрическую схему.
Определить необходимый монтажный блок.
Проверить правильность номера предохранителя.
Проверить его номинал.
Осмотреть предохранитель и гнездо.
Проверить питание с обеих сторон в соответствующем режиме.
Если предохранитель перегорел, не увеличивать номинал.
Установить причину чрезмерного тока.
Определить, используется ли отдельное реле.
Проверить схему контактов реле.
Проверить управляющую цепь.
Проверить силовое питание.
Проверить выход к потребителю.
Оценить падение напряжения под нагрузкой.
Осмотреть монтажный блок на перегрев и воду.
Проверить разъемы и клеммы.
Проверить массу потребителя.
Проверить сам потребитель.
При необходимости выполнить активный тест сканером.
Локализовать неисправность.
Отремонтировать первопричину.
После ремонта повторить проверку под рабочей нагрузкой.

Когда нужно менять предохранитель

Предохранитель заменяют, если его плавкий элемент разорван или компонент имеет подтвержденное внутреннее повреждение.

Новый элемент должен соответствовать:

типу;
физическому формату;
номинальному току;
конструкции монтажного блока.

Когда нужно менять реле

Замена обоснована после подтверждения:

обрыва катушки;
нестабильной работы;
подгоревших силовых контактов;
залипания;
чрезмерного падения напряжения внутри реле;
температурного отказа;
механического или термического повреждения корпуса.

Если причина находится в управляющей проводке или потребителе, новое реле проблему не устранит.

Как правильно подобрать предохранитель

Нужно учитывать:

номинальный ток;
тип корпуса;
физический размер;
назначение цепи;
требования производителя.

Цвет является вспомогательным признаком, но не должен быть единственным критерием подбора.

Как правильно подобрать реле

При подборе учитывают:

OE-номер;
схему контактов;
количество контактов;
назначение;
рабочую нагрузку;
наличие внутренних электронных компонентов;
геометрию корпуса;
расположение контактов;
VIN и комплектацию автомобиля.

Одинаковый корпус не гарантирует электрическую взаимозаменяемость.

Что проверить после ремонта

Установлен правильный предохранитель.
Установлено правильное реле.
Гнезда не имеют следов перегрева.
Контакты плотно зафиксированы.
Крышка монтажного блока установлена правильно.
В блок не попадает вода.
Потребитель работает во всех необходимых режимах.
Предохранитель не нагревается ненормально.
Реле не перегревается из-за плохого контакта.
DTC после ремонта не возвращаются.

Восемь практических случаев

Случай 1 - новый предохранитель сразу перегорает

При проверке обнаружили перетертый плюсовой провод электродвигателя, касавшийся кузова.

Вывод: предохранитель был исправным защитным элементом, а не причиной отказа.

Случай 2 - реле щелкает, но вентилятор не работает

Катушка реле срабатывала, но силовые контакты имели большое переходное сопротивление.

Вывод: щелчок не подтверждает исправность силовой цепи.

Случай 3 - оборудование работает после движения предохранителя

В гнезде была ослаблена контактная клемма и следы перегрева.

Вывод: проблема находилась в монтажном блоке, а не в плавкой вставке.

Случай 4 - вентилятор не выключается

Сначала подозревали залипшее реле, но сканер показал постоянную команду блока из-за другой неисправности системы.

Вывод: необходимо отличать залипание контактов от штатной управляющей команды.

Случай 5 - после дождя отказывает несколько систем

В монтажном блоке обнаружили воду и коррозию внутренних контактов.

Вывод: одновременные отказы могут иметь одну общую электрическую причину.

Случай 6 - новое реле не помогло

На управляющую катушку не поступала команда из-за обрыва провода.

Вывод: исправность реле нужно отделять от исправности управляющей цепи.

Случай 7 - реле работает на холодную и отказывает после прогрева

После нагрева внутренний контакт становился нестабильным.

Вывод: периодический дефект нужно проверять в условиях его фактического появления.

Случай 8 - предохранитель целый, но оборудование полностью обесточено

Питание не поступало к самому монтажному блоку из-за поврежденного главного силового контакта.

Вывод: проверка должна идти по всему электрическому пути.

25 типичных ошибок

Менять предохранитель без поиска причины его перегорания.
Ставить предохранитель большего номинала.
Использовать неподходящий физический тип.
Считать целый предохранитель доказательством исправности всей цепи.
Проверять предохранитель только визуально.
Не проверять питание до предохранителя.
Игнорировать нагрев гнезда.
Не проверять контактный натяг.
Считать щелчок реле доказательством его исправности.
Не проверять силовые контакты реле.
Не проверять управляющую катушку.
Переставлять реле без подтверждения совместимости.
Ориентироваться только на внешний корпус.
Замыкать контакты наугад.
Подавать напряжение на неизвестный контакт.
Игнорировать внутренний диод или резистор реле.
Не использовать электрическую схему.
Не проверять монтажный блок на воду.
Не проверять окисление.
Не проверять массу потребителя.
Не выполнять тест под нагрузкой.
Не учитывать электронные силовые драйверы.
Искать сменное реле там, где функция интегрирована в блок.
Стирать DTC до первичной диагностики.
Не повторять проверку после ремонта.

Безопасность

Не заменяйте предохранитель проводом, фольгой или другой перемычкой.
Не устанавливайте больший номинал для обхода неисправности.
Не замыкайте силовые контакты реле без понимания схемы.
Не подавайте 12 В на неизвестные контакты электронного блока.
При оплавлении монтажного блока сначала установите причину нагрева.
Перед работой с главными силовыми цепями соблюдайте процедуру производителя.
В гибридных и электрических автомобилях не работайте с высоковольтными предохранителями без соответствующей квалификации и процедуры обесточивания.
При запахе плавящейся изоляции или дыме эксплуатацию прекращают до устранения опасной неисправности.

Товарные группы TESMA

Предохранители - автомобильные плавкие предохранители соответствующих типов и номиналов.
Реле - автомобильные реле для различных электрических систем.

Связанные страницы базы знаний TESMA

Что еще почитать по этой теме

FAQ

Для чего нужен автомобильный предохранитель?

Он разрывает электрическую цепь при опасном токе и защищает проводку и компоненты от перегрева.

Для чего нужно реле?

Реле позволяет слабому управляющему сигналу коммутировать более мощную электрическую нагрузку.

Почему перегорает предохранитель?

Из-за короткого замыкания, перегрузки, неисправного потребителя, поврежденной проводки или другой причины чрезмерного тока.

Можно ли просто поставить новый предохранитель?

Если он перегорел однократно, после замены нужно контролировать работу цепи. При повторном перегорании обязательно ищут причину.

Можно ли поставить предохранитель большего номинала?

Нет. Это может лишить проводку необходимой защиты.

Можно ли вместо предохранителя поставить провод?

Нет. Это создает риск перегрева проводки и пожара.

Как проверить предохранитель?

Используют визуальный осмотр и электрическую проверку в соответствии с состоянием цепи и схемой автомобиля.

Почему предохранитель целый, но оборудование не работает?

Причиной могут быть реле, проводка, масса, выключатель, электронный блок или сам потребитель.

Почему нагревается предохранитель?

Необходимо проверить ток нагрузки, контактное гнездо, клеммы и состояние монтажного блока.

Почему плавится блок предохранителей?

Причиной может быть высокое контактное сопротивление, ослабленная клемма или чрезмерный ток.

Исправно ли реле, если оно щелкает?

Не обязательно. Силовые контакты могут быть подгоревшими и не передавать необходимый ток.

Почему реле не щелкает?

Возможна неисправность реле, но также нужно проверить питание катушки, управляющую массу, проводку и команду блока.

Можно ли переставить два одинаковых на вид реле?

Только после подтверждения полной электрической совместимости.

Почему реле сильно нагревается?

Причиной могут быть подгоревшие контакты, плохое гнездо, неправильное реле или чрезмерная нагрузка.

Почему оборудование не выключается после выключения зажигания?

Возможны залипшее реле, неправильная команда электронного блока, ошибка проводки или другая особенность системы.

Где находится блок предохранителей?

Зависит от автомобиля. Блоков может быть несколько - в моторном отсеке, салоне, багажнике или возле аккумулятора.

Есть ли в современном автомобиле обычные реле?

Да, но часть функций может выполняться впаянными реле или электронными силовыми ключами.

Может ли вода в блоке вызывать случайные неисправности?

Да. Коррозия и токи утечки могут воздействовать сразу на несколько электрических цепей.

Почему после замены реле проблема осталась?

Причина может находиться в управляющей цепи, проводке, монтажном блоке или самом потребителе.

Может ли перегоревший предохранитель создать много DTC?

Да. Один предохранитель может одновременно питать несколько компонентов.

Как правильно подобрать предохранитель?

По физическому типу, номинальному току и требованиям конкретной электрической цепи.

Как правильно подобрать реле?

По OE-номеру, схеме контактов, нагрузке, конструкции и применяемости к конкретному автомобилю.

Когда нужно менять монтажный блок?

При подтвержденном внутреннем повреждении, сильном перегреве, разрушении контактов или коррозии, которую невозможно надежно восстановить.

С чего начинать, если электрооборудование не работает?

Со схемы, определения нужной цепи и проверки питания, предохранителя, реле или силового драйвера, проводки, массы и самого потребителя.

Вывод

Предохранители и реле выполняют две разные, но взаимосвязанные функции. Предохранители защищают электропроводку от опасного тока, а реле и электронные силовые ключи управляют подачей питания к потребителям.

Перегоревший предохранитель, щелчок реле или записанный DTC не являются готовым диагнозом. Нужно проверить питание, нагрузку, проводку, массу, монтажный блок, управляющий сигнал и сам потребитель.

Правило TESMA: не обходите защиту и не меняйте компоненты методом догадок. Предохранитель повторно перегорает - ищите чрезмерный ток. Реле щелкает, но потребитель не работает - проверяйте силовой путь под нагрузкой. Подбор выполняйте по схеме, OE и параметрам конкретного автомобиля.