AC TMI hvidbog: Alt om relæer
Hvad er et relæ?
Et relæ er en elektrisk komponent, der almindeligvis bruges i biler til at styre højstrømskredsløb med lavstrømssignaler. Relæer bruges i mange forskellige applikationer i en bil, såsom styring af forlygter, horn, vinduesviskere, startmotor og meget mere. Det er en slags fjernafbryder.
Hvorfor skal jeg bekymre mig? Hvad er de praktiske overvejelser?
(1) Beskyt forlygtekontakten, mens du leverer maksimal effekt til forlygterne
I tidlige Porscher løber den fulde strøm til forlygterne gennem forlygtekontakten. De er designet til højeffektpærer, såsom 100w, og kan svigte som følge af den høje strøm. Dette kan løses med et forlygterelæsæt, som kun bruger laveffektstrøm gennem forlygtekontakten til at aktivere forlygterelæet. Den er typisk placeret i nærheden af lygterne for maksimal effektivitet og sender høj effektstrøm til forlygten.
(2) Aktiver brugen af LED-signalpærer
LED-pærer har meget mindre modstand glødepærer, og der er ofte ikke nok til korrekt at udløse et gammeldags mekanisk blinkrelæ (mere nedenfor). Løsningen er at erstatte den med en nyere elektronisk (solid state) blinker, som ikke kræver så meget strøm for at skifte.
(3) Hold bilen kørende (!)
Nogle senere luftkølede modeller, 3.2'er, 964'er og 993'ere, bruger et relæ til brændstofpumpen, og bilen vil ikke fungere, hvis den fejler. Hvis du har den gamle teknologis mekaniske blink, anbefaler vi, at du udskifter den med den nye teknologi Best-in-Class® DME Solid State Fuel Pump Relay. Du kan så beholde den gamle i dit handskerum som reserve.
Under førersædet ved siden af ECU'en.
964-model 911 Carrera 2/4 (men ikke Turbo), 1989–93; 993-model 911 Carrera 2/4 og Turbo, 1993–96
Inde i hovedsikringsboksen i bagerste højre hjørne af bagagerummet. 964 Turbo (men ikke 993) har et konventionelt brændstofpumperelæ placeret i sikringsboksen.
Når et svagstrømssignal (normalt fra en kontakt eller et styremodul) påføres relæets styreindgang, dannes et elektromagnetisk felt i relæet. Dette felt får et bevægeligt armatur (et metalhåndtag) til at dreje, hvilket igen får et sæt kontakter til at bevæge sig fra deres normalt åbne eller lukkede position.
Kontakterne i et relæ er som bittesmå kontakter, der kan bære meget højere strøm og spænding end styresignalet. Når kontakterne flytter til deres nye position, tillader eller forhindrer de strømmen gennem højstrømskredsløbet. For eksempel, når du tænder dine forlygter, sender kontakten et lavstrømssignal til forlygterelæet, som så tillader højstrømseffekt at strømme til forlygterne og tænde dem.
Relæer er vigtige i biler, fordi de tillader lavstrømskontrolsignaler sikkert og pålideligt at styre højstrømskredsløb. Uden relæer ville kontakter og styremoduler skulle håndtere de høje strømme direkte, hvilket kan få dem til at svigte for tidligt eller endda gå i brand. Relæer bruges også til at isolere følsomme styrekredsløb fra støjende eller højspændingskredsløb, hvilket sikrer, at kontrollerne fungerer korrekt, selv ved tilstedeværelse af elektrisk interferens.
Er et relæ i det væsentlige en tænd/sluk-knap?
Ja, på en måde kan et bilrelæ opfattes som en tænd/sluk-knap. Relæets kontakter kan være i en af to positioner, enten åbne eller lukkede. Når relæet aktiveres (ved at påføre et styresignal), bevæger kontakterne sig fra deres normale position til den modsatte position, hvilket tillader eller afbryder strømmen gennem højstrømskredsløbet.
Et relæ er dog mere end blot en simpel kontakt. Det giver en isoleret og beskyttet grænseflade mellem lavstrømskontrolkredsløbet og højstrømsbelastningskredsløbet. Det gør det også muligt at placere styrekredsløbet langt væk fra belastningskredsløbet, da relæet kan placeres tæt på belastningen, mens styrekredsløbet kan placeres eksternt. Derudover kan relæer have flere kontakter og bruges i mere komplekse kredsløb til at skifte flere belastninger eller til at skifte mellem forskellige kredsløb baseret på styreindgangen.
Hvad er forskellen mellem mekaniske og elektroniske relæer?
Den største forskel mellem mekaniske og elektroniske bilrelæer er, hvordan de fungerer og reagerer på styresignaler.
Mekaniske relæer er den mere traditionelle type relæ, og de bruger fysiske komponenter til at lave og bryde elektriske forbindelser. Når et styresignal påføres et mekanisk relæ, aktiverer det en elektromagnet, der får et metalanker til at bevæge sig og skifte kontakterne. Kontakterne i et mekanisk relæ er normalt lavet af metal og kan modstå høje strømme og spændinger.
Elektroniske relæer, på den anden side, bruger solid-state komponenter såsom transistorer, dioder og modstande til at skifte belastningskredsløbet. De har ikke bevægelige dele, og i stedet er de afhængige af elektroniske signaler til at styre strømmen. Når et styresignal påføres et elektronisk relæ, aktiverer det et kredsløb, der tillader strøm at flyde gennem belastningskredsløbet.
Hvad er fordelene ved elektroniske relæer i forhold til mekaniske relæer?
De vigtigste fordele ved elektroniske relæer i forhold til mekaniske relæer er, at de er hurtigere, mere støjsvage og mere pålidelige. De har ingen bevægelige dele, der kan slides eller gå i stykker, og de kan skifte meget hurtigere end mekaniske relæer, hvilket er vigtigt i nogle applikationer. Derudover bruger elektroniske relæer mindre strøm og genererer mindre varme end mekaniske relæer, hvilket kan være vigtigt i visse bilapplikationer.
Men mekaniske relæer er stadig meget brugt i biler og andre køretøjer, fordi de er robuste, relativt billige og kan håndtere høje strømme og spændinger. Derudover kræver nogle bilsystemer brug af mekaniske relæer på grund af deres specifikke elektriske egenskaber eller for at opfylde visse sikkerhedsstandarder.