رله ها و فیوزهای خودرو: راهنمای کامل قطعات الکتریکی اتومبیل

نکات کلیدی

اگرچه رله های اتومبیل و فیوزها اغلب در همان جعبه نصب می شوند ، اما عملکرد آنها کاملاً متفاوت است:

رله یک سوئیچ کنترل الکترونیکی است که برای کنترل روشن/خاموش دستگاه های جریان بالا مانند چراغهای جلو ، فن های برقی و غیره از طریق جریانهای کوچک به منظور محافظت از سیستم سوئیچ و گسترش عمر خدمات خود استفاده می شود.

فیوز یک وسیله محافظ یکبار مصرف است که وقتی جریان در مدار بیش از مقدار تنظیم شده باشد ، از بین بردن منبع تغذیه و جلوگیری از سوزاندن سیم ها یا تجهیزات ذوب می شود.

درک فیوز

محافظ قربانی

فیوز ساده ترین و مهمترین دستگاه ایمنی در هر مدار الکتریکی اتومبیل است. آن را به عنوان یک پیوند ضعیف داخلی فکر کنید.

تنها کار آن محافظت از یک مدار و قطعات گران قیمت آن در برابر خسارت ناشی از جریان برق بیش از حد است. این اتفاق در طول یک مدار بیش از حد یا کوتاه رخ می دهد.

این کار را با از بین بردن خود انجام می دهد. وقتی جریان خیلی زیاد شود ، فیوز "دمیده" می شود. این فوراً اتصال الکتریکی را می شکند و جریان برق را متوقف می کند قبل از اینکه به سیم کشی یا دستگاهی که از آن محافظت می کند آسیب برساند.

فیوز چگونه کار می کند

ایده پشت یک فیوز ، ایثار ساده مبتنی بر فیزیک است. در داخل هر فیوز یک نوار با دقت طراحی شده از آلیاژ فلزی خاص قرار دارد.

این فلز دو ویژگی اصلی دارد. این برق را در شرایط عادی به خوبی انجام می دهد. اما نقطه ذوب بسیار کمی دارد.

هنگامی که برق از طریق هر هادی جریان می یابد ، مقدار کمی گرما ایجاد می کند. در حین کار عادی ، این گرما بی ضرر از بین می رود.

با این حال ، در طی یک رویداد بیش از حد ، جریان برق به طرز چشمگیری افزایش می یابد. این امر باعث ایجاد سریع و شدید گرما در رشته فیوز می شود.

قبل از آن گرما می تواند سیم کشی ماشین شما را ذوب کرده یا یک ماژول الکترونیکی را از بین ببرد ، رشته به نقطه ذوب کم خود می رسد و تبخیر می شود. این باعث ایجاد شکاف در مدار می شود و فوراً جریان جریان خطرناک را متوقف می کند. این یک دستگاه یک بار است. پس از ضرب و شتم ، باید آن را جایگزین کنید.

انواع فیوز مشترک

همه فیوزها همان کار اساسی را انجام می دهند ، اما برای استفاده های مختلف و طراحی وسایل نقلیه در چندین شکل و اندازه قرار می گیرند.

فیوزهای تیغه رایج ترین نوع در وسایل نقلیه مدرن هستند. آنها برای شناسایی آسان از رتبه بندی آمپراژ خود از رنگ کدگذاری شده و در چندین اندازه استاندارد قرار می گیرند:

MINI (APM ، ATM): فیوزهای کوچک که برای بسیاری از مدارهای داخلی استفاده می شود.

MINI با مشخصات کم (APS ، ATT): حتی کوچکتر ، برای فضاهای تنگ طراحی شده است.

استاندارد (ATO ، ATC ، APR): رایج ترین اندازه ، برای بسیاری از برنامه ها استفاده می شود.

Maxi (APX): فیوزهای بزرگ و بزرگ برای محافظت از مدارهای اصلی مانند سیستم آلترناتیو یا سیستم احتراق.

فیوزهای لوله شیشه ای ، که اغلب به آن فیوز اتوبوس گفته می شود ، در اتومبیل های قدیمی آمریکایی استاندارد بودند. آنها یک سیلندر شیشه ای با درپوش های انتهای فلزی و رشته ای که در داخل آن قابل مشاهده است ، دارند.

فیوزهای نوع بوش ، که گاهی اوقات فیوزهای اژدر یا GBC نامیده می شوند ، فیوزهای پلاستیکی و سرامیکی هستند که در بسیاری از وسایل نقلیه قدیمی اروپایی یافت می شود.

برای استفاده های بسیار جریان بالا ، وسایل نقلیه از فیوزهای کارتریج یا پیوندهای فیوز استفاده می کنند. یک پیوند فیوز در اصل یک قطعه کوتاه از سیم خاص است که در مهار آن ساخته شده است. این طراحی برای ذوب و محافظت از مدارهایی است که قدرت عظیمی مانند موتور استارت را به خود جلب می کند.

نحوه خواندن فیوزها

مهمترین اطلاعات در مورد فیوز ، رتبه بندی آمپراژ (AMP) آن است. این تعداد حداکثر جریان را نشان می دهد که فیوز می تواند قبل از دمیدن آن را کنترل کند.

برای فیوزهای تیغه ، این کار توسط یک کد رنگی جهانی آسان است. این امکان شناسایی سریع را بدون خواندن شماره کوچک مهر شده روی پلاستیک فراهم می کند.

همیشه یک فیوز منفجر شده را با یکی از رتبه بندی های جدید یکسان جایگزین کنید. با استفاده از فیوز با درجه بالاتر ، محافظت را شکست داده و یک خطر آتش سوزی جدی ایجاد می کند.

تغییر رله

ریموت سنگین

اگر فیوز یک نگهبان ساده باشد ، یک رله یک مدیر هوشمند است. این یک سوئیچ الکترومکانیکی است.

کار اصلی آن این است که اجازه دهید یک مدار کم قدرت یک مدار با قدرت بالا را کنترل کند. این در تمام وسایل نقلیه مدرن بسیار مهم است.

سوئیچ های روی داشبورد شما ، مانند دکمه چراغ جلو یا دکمه شاخ ، کوچک و ظریف هستند. آنها ساخته نشده اند تا جریان عظیم مورد نیاز برای برق چراغهای جلو ، شاخ یا پمپ سوخت را اداره کنند.

اگر آن جریان بالا را مستقیماً از طریق سوئیچ داشبورد ارسال کنید ، به سرعت بیش از حد گرم می شود و ذوب می شود.

رله این مشکل را حل می کند. این به عنوان یک کنترل از راه دور عمل می کند. سوئیچ داشبورد کوچک یک سیگنال الکتریکی کوچک و ایمن را به رله ارسال می کند. رله این سیگنال را دریافت می کند و با بستن یک سوئیچ داخلی سنگین پاسخ می دهد. این کار مدار با قدرت بالا را تکمیل می کند و جریان را به مؤلفه می فرستد.

این مانند استفاده از انگشت خود برای فشار دادن یک دکمه کوچک بر روی یک ریموت است که سپس با خیال راحت یک ماشین صنعتی عظیم را از فاصله دور فعال می کند.

چگونه یک رله کار می کند

"جادو" در داخل رله الکترومغناطیسی است. یک رله استاندارد اتومبیل دارای چند قسمت داخلی داخلی است.

این موارد شامل یک مدار کنترل کم قدرت با الکترومغناطیس (سیم پیچ سیم) و یک مدار با قدرت بلند جداگانه با مخاطبین ، آرماتور (قسمت متحرک سوئیچ) و یک چشمه است.

این روند در کسری از ثانیه اتفاق می افتد:

مدار کنترل فعال می شود. هنگامی که سوئیچ چراغ جلو خود را روشن می کنید ، یک جریان کوچک از آن سوئیچ به سیم پیچ رله جریان می یابد ، که به طور معمول به پین ​​های 85 و 86 متصل می شود.

الکترومغناطیس انرژی می بخشد. این جریان کم مصرف از طریق سیم پیچ یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند.

مکانیسم سوئیچ حرکت می کند. میدان مغناطیسی آرماتور فلزی را به سمت آن می کشد و بر نیروی چشمه ای کوچک غلبه می کند.

مدار با قدرت بالا بسته می شود. انتهای دیگر آرماتور دارای یک نقطه تماس است. با حرکت آرماتور ، این تماس شکاف را بسته می کند و دو پایانه با قدرت بالا را به هم وصل می کند ، به طور معمول پین 30 (قدرت از باتری) و 87 (برق به مؤلفه).

جریان فعلی به بار. با متصل شدن مخاطبین پرقدرت ، جریان بزرگ اکنون می تواند مستقیماً از باتری ، از طریق رله و به چراغهای جلو جریان یابد. هنگامی که سوئیچ چراغ جلو را خاموش می کنید ، جریان را به سمت سیم پیچ متوقف می کنید ، میدان مغناطیسی از بین می رود ، چشمه آرماتور را به عقب می کشد و مدار با قدرت بالا باز می شود.

این سیستم شماره گذاری پین (30 ، 85 ،86 ، 87 و گاهی اوقات 87a برای یک پین پنجم) یک استاندارد ISO است. این امر باعث می شود اگر مشخصات آنها مطابقت داشته باشد ، رله های تولید کنندگان مختلف تا حد زیادی قابل تعویض هستند.

انواع رله رایج

رله ها توسط حالت پیش فرض آنها و تعداد مدارهایی که می توانند کنترل کنند تعریف می شوند.

یک رله معمولاً باز (NO) رایج ترین نوع است. به طور پیش فرض ، مدار با قدرت بالا آن باز یا "خاموش" است. فقط هنگامی که سیم پیچ کنترل انرژی می یابد ، بسته می شود.

یک رله به طور معمول بسته (NC) برعکس است. به طور پیش فرض ، مدار پر قدرت آن بسته یا "روشن" است. انرژی بخشیدن به سیم پیچ مدار را باز می کند و مؤلفه را خاموش می کند.

شما همچنین به مخفف ها می بینید که قطب را توصیف می کنند و پیکربندی را پرتاب می کنند:

SPST (تک قطب ، تک پرتاب): یک سوئیچ خاموش ساده با چهار پین (دو برای سیم پیچ ، دو برای مدار با قدرت بالا).

SPDT (تک قطب ، دو پرتاب): یک رله "تغییر" ، معمولاً با پنج پین. این می تواند قدرت را از یک ترمینال به ترمینال دیگر تغییر دهد. این برای کارکردهایی که نیاز به معکوس دارند ، مانند موتور پنجره برق مفید است.

مقایسه فیوز در مقابل رله

تفاوت های در یک نگاه

هر دو مؤلفه مهمی هستند که در جعبه فیوز اتومبیل شما یافت می شود ، اما نقش آنها در سیستم الکتریکی خودرو نمی تواند متفاوت تر باشد. یکی یک کنترلر فعال است که برای استفاده مکرر طراحی شده است. مورد دیگر یک محافظ منفعل است که یک بار شکست می خورد.

درک این تفاوت ها برای تشخیص مشکلات الکتریکی مهم است. مؤلفه ای که به دست نمی آید می تواند از سوئیچ شکست خورده (رله) یا یک دستگاه ایمنی تحریک شده (فیوز) رنج ببرد.

این جدول مقایسه مستقیمی از ویژگی های اصلی آنها را نشان می دهد.

در کاربردهای عملی

کار کردن با هم

در عمل ، رله ها و فیوزها اجزای جدا شده نیستند. آنها هم تیمی هستند که تقریباً در هر مدار با جریان بالا در وسیله نقلیه شما با هم کار می کنند. یک رله سوئیچینگ را کنترل می کند ، و یک فیوز محافظت می کند. بیایید ببینیم که چگونه آنها با هم کار می کنند.

مدار چراغ جلو

مدار چراغ جلو شما نمونه ای کلاسیک از این مشارکت است. این سیستم از سوئیچ ظریف در ستون فرمان شما محافظت می کند در حالی که با خیال راحت مقادیر زیادی از انرژی را به لامپ های چراغهای روشن تحویل می دهد.

عمل درایور: شما سوئیچ ساقه را روی ستون فرمان خود پیچ ​​می کنید تا چراغهای جلو را روشن کنید.

سیگنال کم مصرف: این عمل یک مدار کم مصرف را تکمیل می کند و جریان الکتریکی بسیار کمی (کمتر از یک آمپر) را از سوئیچ به سیم پیچ کنترل رله چراغ جلو ارسال می کند.

فعال سازی رله: جریان کوچک Electromagnet رله را انرژی می بخشد ، که سوئیچ با قدرت بالا را با یک "کلیک" شنیدنی بسته می کند.

جریان پر قدرت: این سوئیچ بسته یک مدار کاملاً جداگانه و سنگین را تکمیل می کند. جریان بزرگ (10-15 آمپر) اکنون از طریق یک فیوز چراغ جلو ، در سراسر مخاطبین رله بسته ، از باتری جریان می یابد و سرانجام به لامپ های چراغ جلو می رود و آنها را روشن می کند.

نقش فیوز: فیوز در قسمت پرقدرت مدار قرار دارد. اگر سیم منتهی به چراغ جلو و شلوارک به زمین بچیند ، باعث افزایش گسترده و کنترل نشده جریان می شود. قبل از این افزایش می تواند سیم کشی را ذوب کند یا به رله آسیب برساند ، رشته فیوز فوراً تبخیر می شود ، قدرت را قطع می کند و از کل سیستم محافظت می کند.

مدار موتور استارت

با شروع اتومبیل خود به مقادیر عظیمی از جریان الکتریکی و بیش از 100 آمپر نیاز دارد تا موتور را روشن کند. یک سوئیچ کلید ساده هرگز نمی تواند این بار را تحمل کند.

در اینجا ، یک رله بسیار قدرتمند ، که اغلب به آن یک استارتول استارت گفته می شود (که رله ای است که با یک محرک مکانیکی همراه است) ، وزنه برداری سنگین را انجام می دهد.

وقتی کلید را به موقعیت "شروع" تبدیل می کنید ، یک سیگنال کوچک را به رله استارت ارسال می کنید. این رله سپس مجموعه گسترده ای از مخاطبین را می بندد و اجازه می دهد جریان عظیمی از باتری به طور مستقیم به موتور استارت جریان یابد.

این مدار نه توسط یک فیوز تیغه کوچک ، بلکه با یک پیوند بسیار با ظرفیت بسیار بالا محافظت می شود. این در همان هدف محافظ برای این برنامه بسیار پرقدرت است.

کلاچ کمپرسور A/C

هنگامی که دکمه A/C را روی داشبورد خود فشار دهید ، یک فرآیند مشابه اتفاق می افتد. این دکمه به طور مستقیم کمپرسور تهویه مطبوع را تأمین نمی کند.

در عوض ، یک سیگنال کم جریان را به رله کلاچ A/C در جعبه فیوز ارسال می کند. این رله فعال می شود و جریان جریان بالاتر را به یک کلاچ الکترومغناطیسی در قسمت جلوی کمپرسور A/C ارسال می کند.

این کلاچ درگیر می شود و قرقره کمپرسور را به کمربند مارپیچ موتور متصل می کند و به کمپرسور اجازه می دهد تا اجرا شود. یک فیوز A/C اختصاصی در آن مدار قرار دارد ، در صورت بروز گسل الکتریکی ، آماده دمیدن و محافظت از کلاچ کمپرسور گران قیمت از آسیب است.

عیب یابی 101

فیوز بد یا رله ناکام؟

هنگامی که یک مؤلفه الکتریکی کار را متوقف می کند ، اغلب مشکل را می توان به جعبه فیوز ردیابی کرد. سوال این است که کدام مؤلفه شکست خورده است؟ در اینجا یک فرآیند عملی و گام به گام برای تعیین اینکه آیا فیوز بد یا رله ناکامی دارید.

کتابچه راهنمای مالک شما با ارزش ترین ابزار شما در اینجا است. این شامل نمودارهای جعبه های فیوز (معمولاً یکی در خلیج موتور و دیگری در داخل کابین ، اغلب در زیر داشبورد) است که نقشه های فیوز و رله را کنترل می کند.

مرحله 1: فیوز را بررسی کنید

بررسی فیوز همیشه اولین و ساده ترین مرحله است. به حداقل ابزار نیاز دارد و اغلب در عرض چند دقیقه قابل انجام است.

جعبه فیوز صحیح را با استفاده از کتابچه راهنمای مالک خود پیدا کنید.

برای شناسایی فیوز خاص برای مؤلفه ای که کار نمی کند (به عنوان مثال ، "رادیو" ، "CIG سبک تر" ، "H/LP RH") از نمودار روی قسمت داخلی جعبه فیوز یا در دفترچه راهنما استفاده کنید.

با خاموش شدن احتراق خودرو ، از یک کشش فیوز (که اغلب در جعبه فیوز گنجانده شده است) یا یک جفت انبردست سوزن سوزن کوچک استفاده کنید تا به آرامی فیوز را مستقیماً از شکاف خود بیرون بکشید.

بصری فیوز را بازرسی کنید. آن را تا نور نگه دارید و به رشته فلزی کوچک داخل آن نگاه کنید. در یک فیوز خوب ، این سیم S شکل دست نخورده خواهد بود. در یک فیوز دمیده ، سیم شکسته می شود یا شکاف قابل مشاهده دارد ، گاهی اوقات با یک لکه تیره و سوخته در داخل محفظه پلاستیکی.

برای یک آزمایش قطعی ، از یک مجموعه مولتی متر در حالت پیوستگی استفاده کنید (معمولاً دارای نماد صدا است). پروب ها را به هر یک از دو تیغه فلزی در بالای فیوز لمس کنید. یک فیوز خوب تداوم دارد و مولتی متر بوق می زند. یک فیوز دمیده یک مدار باز نشان می دهد و بوق نمی زند.

اگر فیوز منفجر شود ، احتمالاً مشکل خود را پیدا کرده اید. با این حال ، به یاد داشته باشید که فیوزها به یک دلیل ضربه می زنند. اگر فیوز تعویض بلافاصله منفجر شود ، شما یک مدار کوتاه زیربنایی دارید که باید مورد توجه قرار گیرد.

مرحله 2: رله را آزمایش کنید

اگر فیوز خوب باشد ، مظنون منطقی بعدی رله است. آزمایش رله کمی بیشتر درگیر است ، اما چند ترفند هوشمندانه وجود دارد که می توانید از آنها استفاده کنید.

رله صحیح مدار را با استفاده از نمودار جعبه فیوز مشخص کنید.

"تست کلیک" را انجام دهید. این ساده ترین بررسی اولیه است. از یک دوست بخواهید که سوئیچ را برای مؤلفه غیر کار (به عنوان مثال ، چراغهای جلو را روشن و خاموش کنید ، شاخ را روشن کنید) در حالی که انگشت خود را مستقیماً در بالای رله مظنون قرار می دهید. یک رله سالم صدای "کلیک" ضعیف اما متمایز را ایجاد می کند و احساس می کنید که آن را فعال می کند. اگر کلیک را بشنوید و احساس کنید ، احتمالاً طرف کنترل رله کار می کند. اگر هیچ کلیک وجود نداشته باشد ، رله یا بد است ، یا سیگنال را از سوئیچ دریافت نمی کند.

"تست مبادله" را امتحان کنید. این مؤثرترین تشخیص DIY است. به دنبال یک رله دیگر در کادر فیوز باشید که دقیقاً دارای شماره قسمت و پیکربندی PIN است. غالباً ، یک سیستم غیر بحرانی مانند شاخ از همان رله به عنوان یک مزیت مهم تر مانند پمپ سوخت استفاده می کند. با خاموش کردن احتراق ماشین ، رله مظنون را بکشید و آن را با رله یکسان و شناخته شده خوب از مدار دیگر مبادله کنید. اکنون ، دوباره مؤلفه غیر کار را آزمایش کنید. اگر ناگهان کار کند ، شما تأیید کرده اید که رله اصلی معیوب بوده است. اگر هنوز کار نکند ، مشکل در جای دیگری در مدار مانند سوئیچ یا سیم کشی قرار دارد. به یاد داشته باشید که رله خوب را در نقطه اصلی خود قرار دهید.

برای کاربران پیشرفته ، "تست نیمکت" پاسخ قطعی را ارائه می دهد. با برداشتن رله از وسیله نقلیه ، می توانید از منبع تغذیه 12 ولت (مانند باتری ماشین یا یک کاوشگر برق) استفاده کنید تا قدرت را روی پین های مدار کنترل اعمال کنید (85 و86). یک رله خوب کلیک خواهد کرد. در حالی که انرژی دارد ، می توانید از یک مولتی متر در تنظیمات استمرار استفاده کنید تا بررسی کنید که مدار با قدرت بالا (پین های 30 و 87) بسته شده است.

تصور غلط رایج

چرا رله ها "منفجر نمی شوند"

این یک عبارت رایج در انجمن ها و گاراژهای اتومبیل است: "رله پمپ سوخت من منفجر شد." در حالی که همه معنی را درک می کنند-رله شکست خورده است-از نظر فنی اشتباه است و سوء تفاهم کلیدی را نشان می دهد.

رله ها به همان روشی که فیوزها انجام می دهند "منفجر" نمی شوند. فیوز یک وسیله حرارتی است که برای محافظت از یک مدار فداکار است. رله یک سوئیچ مکانیکی است و مانند هر سوئیچ دیگر شکست می خورد.

درک این تفاوت برای تشخیص مناسب بسیار مهم است. اگر به دنبال یک رله "دمیده" با یک نقطه سوخته یا رشته شکسته هستید ، یکی را پیدا نخواهید کرد. یک رله شکست خورده اغلب با یک کار از خارج یکسان به نظر می رسد. خرابی آن داخلی و الکتریکی یا مکانیکی است.

چگونه رله ها در واقع شکست می خورند

به جای دمیدن ، رله ها به چند روش مشترک شکست می خورند و هر کدام علائم مختلفی را ایجاد می کنند.

خرابی سیم پیچ: سیم نازک پیچیده شده در اطراف الکترومغناطیس می تواند شکسته یا سوزاند. وقتی این اتفاق بیفتد ، مدار کنترل مرده است. استفاده از قدرت یک میدان مغناطیسی ایجاد نمی کند و رله هرگز "کلیک" نمی کند یا فعال نمی شود. مؤلفه ای که کنترل می کند هرگز روشن نمی شود.

گودال و جوشکاری تماس: این رایج ترین حالت خرابی است. هر بار که رله روشن و خاموش می شود ، یک قوس الکتریکی ریز بین مخاطبین با قدرت بالا رخ می دهد. بیش از هزاران چرخه ، این قوس سطوح تماس را از بین می برد و باعث گودبرداری می شود. این یک اتصال ضعیف ایجاد می کند و منجر به عملکرد متناوب یا عدم ارسال کامل نیرو می شود. برعکس ، یک افزایش گسترده جریان می تواند مخاطبین را چنان داغ کند که از نظر جسمی ذوب شده و خود را با هم جوش می دهند. این منجر به رله ای می شود که در موقعیت "روشن" گیر کرده است ، به این معنی که مؤلفه ای که آن را کنترل می کند (مانند پمپ سوخت) ممکن است حتی در صورت حذف کلید خاموش نشود.

خرابی مکانیکی: یک دستگاه مکانیکی ، یک رله به سادگی می تواند فرسودگی کند. چشمه داخلی که سوئیچ را باز می کند می تواند تضعیف یا شکسته شود ، یا آرماتور متحرک می تواند گیر بیفتد. این می تواند منجر به گیر یا خاموش شدن رله شود.

پایان

در چشم انداز الکتریکی پیچیده یک وسیله نقلیه مدرن ، رله های خودرو و فیوزها قهرمانان غیرقانونی هستند. آنها سکوت برای مدیریت قدرت و اطمینان از ایمنی کار می کنند.

در حالی که ممکن است آنها مشابه به نظر برسند و در همان جعبه فیوز زندگی کنند ، وظایف آنها جهان از هم فاصله دارد. رله سوئیچ هوشمند است ، مدیر که به یک دستور ظریف اجازه می دهد تا یک عمل قدرتمند را کنترل کند. فیوز نگهبان ساده است ، محافظ ایثارگر که خود را فدا می کند تا از آسیب های فاجعه آمیز جلوگیری کند.

درک تفاوت بین رله های خودرو و فیوزها چیزی بیش از چیزهای بی اهمیت است. این دانش اساسی برای هر صاحب ماشین است. این شما را قادر می سازد تا به مشکلات الکتریکی نه با سردرگمی ، بلکه با یک مسیر تشخیص منطقی نزدیک شوید.

دفعه بعد که جعبه فیوز وسیله نقلیه خود را باز می کنید ، نه تنها یک مجموعه گیج کننده از بیت های پلاستیکی بلکه تیمی از دروازه بان ها و نگهبانان را مشاهده خواهید کرد. هر کدام نقش مهمی در نگه داشتن ماشین شما با خیال راحت و قابل اعتماد دارند.