Automotive Relays and säkringar: Komplett guide till bilelektriska delar

Nyckelpunkter

Även om bilreläer och säkringar ofta är installerade i samma ruta, är deras funktioner helt olika:

Ett relä är en elektronisk kontrollomkopplare som används för att styra på/av med höga nuvarande enheter, såsom strålkastare, elektriska fläktar etc. genom små strömmar för att skydda switchsystemet och förlänga dess livslängd.

En säkring är en engångsskyddsanordning som kommer att smälta när strömmen i kretsen överskrider det inställda värdet, skär av strömförsörjningen och förhindrar att ledningar eller utrustning brinner ut.

Förstå säkringen

Offerskyddet

En säkring är den enklaste och viktigaste säkerhetsanordningen i alla bilelektriska kretsar. Tänk på det som en byggd - i svag länk.

Dess enda uppgift är att skydda en krets och dess dyra delar från skador orsakade av för mycket elektrisk ström. Detta händer under en överström eller kortslutning.

Det gör det här jobbet genom att förstöra sig själv. När strömmen blir för hög blåser säkringen ". Detta bryter omedelbart den elektriska anslutningen och stoppar kraftflödet innan det kan skada ledningarna eller enheten den skyddar.

Hur en säkring fungerar

Idén bakom en säkring är enkel själv - offer baserat på fysik. Inuti varje säkring finns en noggrant utformad remsa av specifik metalllegering.

Denna metall har två viktiga funktioner. Den utför el väl under normala förhållanden. Men den har en mycket låg smältpunkt.

När el rinner genom någon ledare skapar den en liten mängd värme. Under normal drift försvinner denna värme ofarligt.

Under en överströmshändelse ökar emellertid elflödet dramatiskt. Detta orsakar snabb, intensiv värmeuppbyggnad i säkringens glödtråd.

Innan den värmen kan smälta bilens ledningar eller förstöra en elektronisk modul, når filamentet sin låga smältpunkt och förångas. Detta skapar ett gap i kretsen och stoppar omedelbart det farliga strömflödet. Det är en en - tidsenhet. När den blåser måste du byta ut den.

Vanliga säkringstyper

Alla säkringar gör samma grundläggande jobb, men de finns i flera former och storlekar för olika användningsområden och fordonsdesign.

Bladsäkringar är den vanligaste typen i moderna fordon. De är färg - kodad för enkel identifiering av deras spärrvärde och kommer i flera standardstorlekar:

MINI (APM, ATM): Små säkringar som används för många inre kretsar.

Låg - profil mini (APS, att): ännu mindre, designad för trånga utrymmen.

Standard (ATO, ATC, APR): Den vanligaste storleken, som används för många applikationer.

Maxi (APX): Stor, hög - Ampage -säkringar för att skydda större kretsar som generatorn eller tändningssystemet.

Glasrörssäkringar, ofta kallade bussar säkringar, var standard i äldre amerikanska bilar. De har en glascylinder med metalländlock och filamenten synliga inuti.

Bosch - typsäkringar, ibland kallade torpedo- eller gbc -säkringar, är plastiska, keramiska - kroppssäkringar som finns i många äldre europeiska fordon.

För extremt hög - Aktuella användningar använder fordon patronsäkringar eller smältbara länkar. En smältbar länk är i princip en kort bit specialtråd inbyggd i selen. Den är utformad för att smälta och skydda kretsar som drar enorm kraft, som startmotorn.

Hur man läser säkringar

Den viktigaste informationen om en säkring är dess Amp (AMP). Detta nummer visar den maximala strömmen som säkringen kan hantera innan det blåser.

För bladsäkringar görs detta enkelt av en universell färgkod. Detta möjliggör snabb identifiering utan att läsa det lilla antalet stämplade på plasten.

Byt alltid ut en blåst säkring med en ny av exakt samma strömrest. Att använda en högre - rankade säkringen besegra skyddet och skapar en allvarlig brandrisk.

Avmystifying reläet

Den tunga - tull fjärrkontrollen

Om en säkring är en enkel vakt är ett stafett en smart chef. Det är en elektromekanisk switch.

Det huvudsakliga jobbet är att låta en låg - kraftkretsstyrning en separat hög - kraftkrets. Detta är kritiskt i alla moderna fordon.

Växlarna på din instrumentpanel, som strålkastarknappen eller hornknappen, är små och känsliga. De är inte byggda för att hantera den enorma strömmen som behövs för att driva strålkastare, ett horn eller en bränslepump.

Om du skickade den höga strömmen direkt genom instrumentpanelen, skulle den snabbt överhettas och smälta.

Reläet löser detta problem. Det fungerar som en fjärrkontroll. Den lilla instrumentpanelbrytaren skickar en liten, säker elektrisk signal till reläet. Reläet får denna signal och svarar genom att stänga en tung - tull intern switch. Detta slutför kraftkretsen med hög - och skickar ström till komponenten.

Det är som att använda fingret för att trycka på en liten knapp på en fjärrkontroll, som sedan säkert aktiverar en massiv industrimaskin på avstånd.

Hur ett relä fungerar

"Magin" inuti ett relä är elektromagnetism. Ett vanligt fordonsrelä har några viktiga interna delar.

Dessa inkluderar en låg - kraftstyrningskrets med en elektromagnet (en trådspole) och en separat hög -} kraftkrets med kontakter, en armatur (den rörliga delen av omkopplaren) och en fjäder.

Processen sker i en bråkdel av en sekund:

Kontrollkretsen aktiveras. När du slår på strålkastarbrytaren flyter en liten ström från den växel till reläets spole, vanligtvis ansluten till stift 85 och 86.

Elektromagneten aktiverar. Denna låga - kraftström som går genom spolen skapar ett magnetfält.

Omkopplarmekanismen rör sig. Magnetfältet drar metallarmaturen mot den och övervinner kraften på en liten fjäder.

Kraftkretsen med hög - stängs. Den andra änden av ankaret har en kontaktpunkt. När armaturen rör sig stänger denna kontakt ett gap och ansluter två höga - kraftterminaler, vanligtvis stift 30 (kraft från batteriet) och 87 (slipper ut till komponenten).

Ström flyter till lasten. Med de höga - effektkontakterna som är anslutna kan stor ström nu flyta direkt från batteriet, genom reläet och till strålkastarna. När du stänger av strålkastarbrytaren, strömmen till spolen stannar, magnetfältet kollapsar, fjädern drar tillbaka armaturen och den höga - kraftkretsen öppnas.

Detta numreringssystem (30, 85, 86, 87, och ibland 87A för en femte stift) är en ISO -standard. Detta gör reläer från olika tillverkare till stor del utbytbara om deras specifikationer matchar.

Vanliga stafetttyper

Reläer definieras av deras standardtillstånd och antalet kretsar de kan kontrollera.

Ett normalt öppet (nej) relä är den vanligaste typen. Dess höga - kraftkrets är öppen, eller "av", som standard. Den stängs bara när kontrollspolen är energisk.

Ett normalt stängt (NC) -relä är motsatsen. Dess höga - kraftkrets är stängd, eller "på" som standard. Energering av spolen öppnar kretsen och stänger av komponenten.

Du ser också akronymer som beskriver polen och kastar konfigurationen:

SPST (enkelpol, enstaka kast): ett enkelt på - OFF -omkopplare med fyra stift (två för spolen, två för hög - Power Circuit).

SPDT (enstaka pol, dubbelkast): Ett "byte" -relä, vanligtvis med fem stift. Den kan växla ström från en terminal till en annan. Detta är användbart för funktioner som måste vända, som en kraftfönstermotor.

Säkring kontra reläjämförelse

På - a - Glansskillnader

Båda är kritiska komponenter som finns i din bils säkringsbox, men deras roller i det elektriska fordonssystemet kunde inte vara mer annorlunda. Den ena är en aktiv styrenhet utformad för upprepad användning. Den andra är ett passivt skydd som är utformat för att misslyckas en gång.

Att förstå dessa skillnader är nyckeln till att diagnostisera elektriska problem. En komponent som inte får ström kan drabbas av en misslyckad switch (reläet) eller en utlöst säkerhetsanordning (säkringen).

Denna tabell visar en direkt jämförelse av deras kärnfunktioner.

I praktiska tillämpningar

Samarbete

I praktiken är reläer och säkringar inte isolerade komponenter. De är lagkamrater som arbetar tillsammans i nästan alla höga - nuvarande krets i ditt fordon. Ett relä hanterar växlingen och en säkring ger skyddet. Låt oss titta på hur de arbetar tillsammans.

Strålkastarkretsen

Din strålkastarkrets är ett klassiskt exempel på detta partnerskap. Systemet skyddar den känsliga omkopplaren på din rattkolonn medan du säkert levererar stora mängder kraft till de ljusa strålkastarlökorna.

Föraråtgärd: Du vrider stjälkbrytaren på din rattstång för att slå på strålkastarna.

Låg - Power Signal: Denna åtgärd slutför en låg - Power Circuit, som skickar mycket liten elektrisk ström (mindre än en AMP) från omkopplaren till strålkastarreläets styrspole.

Reläaktivering: Den lilla strömmen aktiverar reläets elektromagnet, som drar den interna höga - kraftomkopplaren stängd med ett hörbart "klick."

High - Power Flow: Denna stängda omkopplare slutför en helt separat, tung - Duty Circuit. Stor ström (10-15 ampere) flödar nu från batteriet, genom en dedikerad strålkastarsäkring, över de stängda reläkontakterna och slutligen ut till strålkastarlökorna, vilket gör att de lyser upp.

Säkringens roll: Säkringen sitter i den höga- kraftdelen av kretsen. Om en tråd som leder till strålkastaren blir fläckad och shorts till marken, skulle det orsaka en massiv, okontrollerad ström. Innan denna våg kan smälta ledningarna eller skada reläet, förångar säkringens filament omedelbart, avstår av kraft och skyddar hela systemet.

Startmotorns krets

Att starta din bil kräver enorma mängder elektrisk ström - Ofta över 100 ampere - för att vända motorn. En enkel nyckelomkopplare kunde aldrig hantera denna last.

Här gör ett mycket kraftfullt relä, ofta kallad en start -magnetventil (som är ett relä i kombination med ett mekaniskt ställdon), det tunga lyftet.

När du vänder nyckeln till "Start" -läget skickar du en liten signal till startreläet. Detta relä stänger sedan en massiv uppsättning kontakter, vilket gör att enorm ström kan flyta från batteriet direkt till startmotorn.

Denna krets är skyddad inte av en liten bladsäkring, utan av en mycket hög - kapacitetsmältbar länk. Detta tjänar samma skyddande syfte för detta extremt höga - Power Application.

A/C -kompressorns koppling

En liknande process händer när du trycker på A/C -knappen på instrumentpanelen. Den knappen driver inte direkt luftkonditioneringskompressorn.

Istället skickar den en låg - strömsignal till A/C -kopplingsreläet i säkringsboxen. Reläet aktiveras och skickar högre - strömflöde till en elektromagnetisk koppling på framsidan av A/C -kompressorn.

Denna koppling ingriper och ansluter kompressorskivan till motorns serpentinbälte, vilket gör att kompressorn kan köra. En dedikerad A/C -säkring sitter i den kretsen, redo att blåsa och skydda den dyra kompressorkopplingen från skador om ett elektriskt fel uppstår.

Felsökning 101

Dålig säkring eller misslyckande relä?

När en elektrisk komponent slutar fungera kan problemet ofta spåras tillbaka till säkringsboxen. Frågan är, vilken komponent har misslyckats? Här är en praktisk steg - av - stegprocess för att avgöra om du har en dålig säkring eller ett misslyckande relä.

Din ägarmanual är ditt mest värdefulla verktyg här. Den innehåller diagram över säkringslådorna (det finns vanligtvis en i motorrummet och en inuti kabinen, ofta under instrumentpanelen) som kartlägger vilken säkring och relä som styr vilken krets.

Steg 1: Kontrollera säkringen

Att kontrollera säkringen är alltid det första och enklaste steget. Det kräver minimala verktyg och kan ofta göras på några minuter.

Leta reda på rätt säkringsbox med hjälp av din ägarmanual.

Använd diagrammet på insidan av säkringsboxen eller i manualen för att identifiera den specifika säkringen för komponenten som inte fungerar (t.ex. "Radio", "CIG LIGHT," "H/LP RH").

När fordonets tändning stängs av, använd en säkringsdragare (ofta ingår i säkringsboxen) eller ett par små nålar - näsa tang för att försiktigt dra säkringen rakt ut ur sin plats.

Inspektera säkringen visuellt. Håll det upp till ljuset och titta på det lilla metallfilamentet inuti. I en bra säkring kommer denna S - formad tråd att vara intakt. I en blåst säkring kommer tråden att brytas eller ha ett synligt gap, ibland med en mörk, bränd smet inuti plasthuset.

För ett definitivt test, använd en multimeteruppsättning till kontinuitetsläget (den har vanligtvis en ljudikon). Tryck på sonderna till var och en av de två metallbladen ovanpå säkringen. En bra säkring kommer att ha kontinuitet och multimetern kommer att pipa. En blåst säkring visar en öppen krets och kommer inte att pipa.

Om säkringen blåses har du troligtvis hittat ditt problem. Kom dock ihåg att säkringar blåser av en anledning. Om ersättningssäkringen blåser omedelbart, har du en underliggande kortslutning som måste tas upp.

Steg 2: Testa reläet

Om säkringen är bra är nästa logiska misstänkt reläet. Att testa ett relä är något mer involverat, men det finns några smarta trick du kan använda.

Identifiera rätt relä för kretsen med säkringsboxdiagrammet.

Utför "Klicka på testet." Detta är den enklaste initiala kontrollen. Låt en vän använda omkopplaren för den icke - arbetskomponenten (t.ex., slå på och stänga av strålkastarna, hål hornet) medan du placerar fingret direkt ovanpå det misstänkta stafetten. Ett hälsosamt relä kommer att göra ett svagt men distinkt "klick" -ljud så kommer du att känna att det aktiveras. Om du hör och känner klicket fungerar reläets kontrollsida sannolikt. Om det inte finns något klick är reläet antingen dåligt, eller så får det inte signalen från omkopplaren.

Prova "Swap Test." Detta är den mest effektiva DIY -diagnostiken. Leta efter ett annat relä i säkringsboxen som har exakt samma artikelnummer och PIN -konfiguration. Ofta kommer ett icke -- kritiskt system som hornet att använda samma relä som ett mer kritiskt som bränslepumpen. Med bilens tändning helt av, dra det misstänkta reläet och byt det med identiska, kända - bra relä från den andra kretsen. Testa nu den icke - arbetskomponenten igen. Om det plötsligt fungerar har du bekräftat att det ursprungliga reläet var fel. Om det fortfarande inte fungerar ligger problemet någon annanstans i kretsen, till exempel omkopplaren eller ledningarna. Kom ihåg att sätta tillbaka det goda stafetten på sin ursprungliga plats.

För avancerade användare ger ett "bänkprov" ett definitivt svar. Med reläet bort från fordonet kan du använda en 12V kraftkälla (som bilbatteriet eller en strömprobe) för att applicera kraft på styrkretsstiften (85 och 86). Ett bra relä klickar. Även om det är energiskt kan du använda en multimeter på kontinuitetsinställningen för att kontrollera att den höga - kraftkretsen (stift 30 och 87) nu är stängd.

Vanlig missuppfattning

Varför reläer inte "blåser"

Det är en vanlig fras i bilforum och garage: "Min bränslepumpelä blåste." Medan alla förstår betydelsen - Reläet misslyckades - är det tekniskt fel och visar en viktig missförstånd.

Reläer "blåser inte" på samma sätt som säkringar gör. En säkring är en termisk anordning som är utformad för att misslyckas offer för att skydda en krets. Ett relä är en mekanisk switch och det misslyckas som någon annan switch.

Att förstå denna skillnad är avgörande för korrekt diagnos. Om du letar efter ett "blåst" relä med en bränd plats eller trasig filament, hittar du inte en. Ett misslyckat relä ser ofta identiskt med en fungerande från utsidan. Dess misslyckande är internt och antingen elektriskt eller mekaniskt.

Hur reläer faktiskt misslyckas

Istället för att blåsa misslyckas reläer på några vanliga sätt, var och en producerar olika symtom.

Spolfel: Den tunna tråden som lindas runt elektromagneten kan bryta eller bränna ut. När detta händer är styrkretsen död. Att tillämpa kraft skapar inte ett magnetfält, och reläet kommer aldrig att "klicka" eller aktivera. Den komponent som den kontrollerar kommer aldrig att slå på.

Kontakta pitting och svetsning: Detta är det vanligaste felläget. Varje gång reläet slår på och av inträffar en liten elektrisk båge mellan de höga - effektkontakterna. Över tusentals cykler eroderar denna båge kontaktytorna och orsakar grop. Detta skapar en dålig anslutning, vilket leder till intermittent drift eller fullständig misslyckande med att skicka ström. Omvänt kan en massiv strömvåg få kontakterna så heta att de fysiskt smälter och svetsar sig ihop. Detta resulterar i ett relä som sitter fast i "On" -läget, vilket innebär att komponenten den styr (som en bränslepump) kanske inte stängs av även när nyckeln tas bort.

Mekaniskt fel: Som en mekanisk anordning kan ett relä helt enkelt slitna. Den inre fjädern som drar omkopplaren kan försvagas eller bryts, eller den rörliga ankaret kan fastna. Detta kan leda till att reläet är permanent fastnat på eller av.

Slutsats

I det komplexa elektriska landskapet i ett modernt fordon är fuskreläer och säkringar de osungna hjältarna. De arbetar tyst för att hantera makt och säkerställa säkerhet.

Även om de kan se liknande ut och leva i samma säkringsbox, är deras uppgifter världar isär. Reläet är den intelligenta switchen, chefen som gör att ett känsligt kommando kan kontrollera en kraftfull åtgärd. Säkringen är den enkla vårdnadshavaren, den osjälviska beskyddaren som offrar sig för att förhindra katastrofala skador.

Att förstå vad skillnaden är mellan bilreläer och säkringar är mer än bara trivia. Det är grundläggande kunskaper för alla bilägare. Det ger dig möjlighet att närma dig elektriska problem inte med förvirring, utan med en logisk diagnostisk väg.

Nästa gång du öppnar ditt fordons säkringsbox ser du inte bara en förvirrande mängd plastbitar, utan ett team av portvakter och vårdnadshavare. Var och en har en viktig roll för att hålla din bil igång säkert och pålitligt.