Ein modernes Auto ist ein entwickeltes elektrisches System mit Dutzenden von Elektrogeräten für verschiedene Zwecke.Die Steuerung dieser Geräte basiert auf einfachen Geräten – elektromagnetischen Relais.Lesen Sie im Artikel alles über Relais, deren Typen, Aufbau und Funktionsweise sowie deren richtige Auswahl und Austausch.
Was ist ein elektromagnetisches Relais?
Das elektromagnetische Relais für Kraftfahrzeuge ist ein Element des elektrischen Systems des Fahrzeugs.Ein elektromechanisches Steuergerät, das das Schließen und Öffnen von Stromkreisen ermöglicht, wenn ein Steuersignal von den Bedienelementen am Armaturenbrett oder von Sensoren angelegt wird.
Jedes moderne Fahrzeug ist mit einem entwickelten elektrischen System ausgestattet, das Dutzende oder sogar Hunderte von Schaltkreisen mit verschiedenen Geräten umfasst – Lampen, Elektromotoren, Sensoren, elektronische Komponenten usw. Die meisten Schaltkreise werden vom Fahrer manuell gesteuert, das Schalten dieser Schaltkreise jedoch nicht Die Schaltung erfolgt nicht direkt vom Armaturenbrett aus, sondern aus der Ferne mithilfe von Hilfselementen - elektromagnetischen Relais.
Elektromagnetische Relais erfüllen mehrere Funktionen:
● Bereitstellung einer Fernsteuerung der Stromkreise, sodass keine großen Kabel direkt zum Armaturenbrett des Fahrzeugs verlegt werden müssen;
● Getrennte Stromkreise und elektrische Steuerkreise, wodurch die Sicherheit und Zuverlässigkeit des elektrischen Systems des Fahrzeugs verbessert wird;
● Reduzieren Sie die Länge der Leitungen der Stromkreise;
● Erleichtern Sie die Implementierung eines zentralen Steuerungssystems für die elektrische Ausrüstung des Fahrzeugs – die Relais sind in einem oder mehreren Blöcken zusammengefasst, in denen eine große Anzahl elektrischer Schaltkreise zusammenläuft;
● Einige Relaistypen reduzieren den Grad elektrischer Störungen, die beim Schalten von Stromkreisen auftreten.
Relais sind wichtige Teile des elektrischen Systems des Fahrzeugs. Eine fehlerhafte Bedienung dieser Teile oder deren Ausfall führt zum Leistungsverlust einzelner Elektrogeräte oder ganzer Gruppen elektrischer Geräte, einschließlich solcher, die für die Funktion des Fahrzeugs von entscheidender Bedeutung sind.Daher sollten defekte Relais so schnell wie möglich durch neue ersetzt werden. Bevor Sie jedoch in den Laden gehen, um diese Teile zu kaufen, sollten Sie deren Typ, Design und Eigenschaften kennen.
Kfz-Relais
Typen, Aufbau und Funktionsprinzip elektromagnetischer Relais
Alle Kfz-Relais, unabhängig von Typ und Anwendbarkeit, haben im Wesentlichen den gleichen Aufbau.Das Relais besteht aus drei Hauptteilen: einem Elektromagneten, einem beweglichen Anker und einer Kontaktgruppe.Der Elektromagnet ist eine Wicklung aus emailliertem Kupferdraht mit kleinem Querschnitt, die auf einem Metallkern (Magnetkern) montiert ist.Der bewegliche Anker besteht im Allgemeinen aus einer flachen Platte oder einem L-förmigen Teil, das über dem Ende des Elektromagneten angelenkt ist.Der Anker ruht auf einer Kontaktgruppe in Form von elastischen Platten mit angenieteten Bronze- oder anderen Kontaktpunkten.Diese gesamte Struktur befindet sich auf einem Sockel, in dessen unterem Teil sich Standardmesserkontakte befinden, die mit einem Kunststoff- oder Metallgehäuse verschlossen sind.
DesignFunktionsprinzip von 4- und 5-poligen Relais
Die Anschlussart und das Funktionsprinzip des Relais basieren auf einfachen Prinzipien.Das Relais ist in zwei Schaltkreise unterteilt – Steuerung und Strom.Der Steuerkreis umfasst eine Elektromagnetwicklung, die an eine Stromquelle (Batterie, Generator) und an ein am Armaturenbrett angebrachtes Steuerorgan (Knopf, Schalter) oder an einen Sensor mit einer Kontaktgruppe angeschlossen ist.Der Stromkreis umfasst einen oder mehrere Relaiskontakte, die mit der Stromversorgung und dem gesteuerten Gerät/Stromkreis verbunden sind.Das Relais funktioniert wie folgt.Bei ausgeschalteter Steuerung ist der Wicklungskreis des Elektromagneten offen und es fließt kein Strom darin, der Anker des Elektromagneten wird durch eine Feder aus dem Kern gedrückt, die Relaiskontakte sind geöffnet.Wenn Sie einen Knopf oder Schalter drücken, fließt ein Strom durch die Wicklung des Elektromagneten, um ihn herum entsteht ein Magnetfeld, das dazu führt, dass der Anker vom Kern angezogen wird.Der Anker ruht auf den Kontakten und verschiebt diese und sorgt so für das Schließen der Stromkreise (oder umgekehrt für das Öffnen bei Öffnerkontakten) – das Gerät oder der Stromkreis wird an die Stromquelle angeschlossen und beginnt seine Funktionen auszuführen.Wenn die Elektromagnetwicklung stromlos ist, kehrt der Anker unter der Wirkung der Feder in seine ursprüngliche Position zurück und schaltet das Gerät/den Stromkreis aus.
Elektromagnetische Relais werden entsprechend der Anzahl der Kontakte, der Art der Kontaktschaltung, der Installationsmethode und den elektrischen Eigenschaften in verschiedene Typen unterteilt.
Je nach Anzahl der Kontakte werden alle Relais in zwei Typen unterteilt:
● Vierpolig;
● Fünfpolig.
Beim Relais des ersten Typs sind es nur 4 Messerkontakte, beim Relais des zweiten Typs sind es bereits 5 Kontakte.Bei allen Relais sind die Kontakte in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet, wodurch ein falscher Einbau dieses Geräts in den Gegenblock ausgeschlossen ist.Der Unterschied zwischen 4-poligen und 5-poligen Relais besteht in der Art und Weise, wie die Stromkreise geschaltet werden.
Ein 4-poliges Relais ist das einfachste Gerät, das nur einen Stromkreis schalten kann.Kontakte haben folgenden Zweck:
● Zwei Kontakte des Steuerkreises – mit ihrer Hilfe wird die Wicklung des Elektromagneten angeschlossen;
● Zwei Kontakte des geschalteten Stromkreises – sie dienen zum Anschluss des Stromkreises oder Geräts an die Stromversorgung.Diese Kontakte können nur zwei Zustände haben: „Ein“ (Strom fließt durch den Stromkreis) und „Aus“ (Strom fließt nicht durch den Stromkreis).
Ein 5-poliges Relais ist ein komplexeres Gerät, das zwei Stromkreise gleichzeitig schalten kann.Es gibt zwei Varianten dieses Relaistyps:
● Mit Umschaltung nur eines der beiden Stromkreise;
● Mit Parallelschaltung zweier Stromkreise.
Bei Geräten des ersten Typs haben Kontakte folgenden Zweck:
● Zwei Kontakte des Steuerkreises – wie im vorherigen Fall sind sie mit der Wicklung des Elektromagneten verbunden;
● Drei Kontakte des Schaltkreises.Dabei wird ein Pin gemeinsam genutzt und die anderen beiden sind mit den gesteuerten Schaltkreisen verbunden.In einem solchen Relais befinden sich die Kontakte in zwei Zuständen – einer ist normalerweise geschlossen (NC), der zweite ist normalerweise offen (HP).Während des Betriebs des Relais wird zwischen zwei Stromkreisen umgeschaltet.
Vierpoliges Kfz-Relais
Bei Geräten des zweiten Typs befinden sich alle Kontakte im HP-Zustand, sodass beim Auslösen des Relais beide Schaltkreise sofort ein- oder ausgeschaltet werden.
Relais können über ein zusätzliches Element verfügen – einen Entstörwiderstand (Löschwiderstand) oder eine Halbleiterdiode, die parallel zur Wicklung des Elektromagneten installiert ist.Dieser Widerstand/diese Diode begrenzt den Selbstinduktionsstrom der Elektromagnetwicklung beim Anlegen und Entfernen von Spannung, wodurch das Ausmaß der von ihr erzeugten elektromagnetischen Störungen verringert wird.Solche Relais sind zum Schalten einiger Stromkreise des elektrischen Systems eines Kraftfahrzeugs von begrenztem Nutzen, können jedoch in den meisten Fällen ohne negative Folgen durch herkömmliche Relais ersetzt werden.
Alle Arten von Relais können auf zwei Arten montiert werden:
● Nur Einbau im Zählerblock – das Gerät wird durch die Reibungskräfte der Kontakte in den Buchsen des Pads gehalten;
● Einbau in den Zählerblock mit Befestigung mit einer Halterung – am Relaisgehäuse ist eine Kunststoff- oder Metallhalterung für eine Schraube angebracht.
Geräte des ersten Typs werden in Relais- und Sicherungskästen eingebaut, sie sind durch eine Abdeckung oder spezielle Klemmen vor dem Herausfallen geschützt.Geräte des zweiten Typs sind für den Einbau im Motorraum oder an einer anderen Stelle des Fahrzeugs außerhalb des Geräts vorgesehen, die Montagesicherheit wird durch die Halterung gewährleistet.
Elektromagnetische Relais sind für eine Versorgungsspannung von 12 und 24 V erhältlich, ihre Haupteigenschaften sind:
● Betätigungsspannung (normalerweise einige Volt unter der Versorgungsspannung);
● Freigabespannung (normalerweise 3 oder mehr Volt weniger als die Betätigungsspannung);
● Der maximale Strom im geschalteten Stromkreis (kann zwischen eins und mehreren zehn Ampere liegen);
● Strom im Steuerkreis;
● Der aktive Widerstand der Elektromagnetwicklung (normalerweise nicht mehr als 100 Ohm).
Relais- und Sicherungskasten
Einige Merkmale (Versorgungsspannung, gelegentlich auch Ströme) sind auf dem Relaisgehäuse angebracht oder Teil seiner Kennzeichnung.Auf dem Gehäuse befindet sich außerdem ein schematisches Diagramm des Relais und der Zweck seiner Anschlüsse (in vielen Fällen sind auch die Nummern der Pins angegeben, die den Nummern gemäß dem schematischen Diagramm des elektrischen Systems bestimmter Autos entsprechen).Dies erleichtert die Auswahl und den Austausch elektromagnetischer Relais im Auto erheblich.
So wählen und ersetzen Sie ein elektromagnetisches Relais
Kfz-Relais sind erheblichen elektrischen und mechanischen Belastungen ausgesetzt und fallen daher regelmäßig aus.Der Ausfall des Relais äußert sich durch den Ausfall von Geräten oder Stromkreisen des elektrischen Systems des Kraftfahrzeugs.Um die Störung zu beheben, muss das Relais zerlegt und überprüft werden (zumindest mit einem Ohmmeter oder einer Sonde) und bei festgestellter Störung durch ein neues ersetzt werden.
Das neue Relais muss vom gleichen Typ und Modell sein wie das zuvor verwendete.Das Gerät muss hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften (Stromversorgung, Betätigungs- und Auslösespannung, Strom im Schaltkreis) und der Anzahl der Kontakte geeignet sein.Wenn im alten Relais ein Widerstand oder eine Diode vorhanden war, ist es wünschenswert, dass diese im neuen vorhanden sind.Der Austausch des Relais erfolgt durch einfaches Entfernen des alten Teils und Einbau eines neuen an seiner Stelle;Wenn eine Halterung vorgesehen ist, muss eine Schraube / ein Bolzen gelöst und festgezogen werden.Bei richtiger Auswahl und Austausch des Relais funktioniert die elektrische Ausrüstung des Fahrzeugs sofort
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 14. Juli 2023