Rơle ô tô và cầu chì: Hướng dẫn đầy đủ về các bộ phận điện xe hơi

Điểm chính

Mặc dù rơle xe và cầu chì thường được cài đặt trong cùng một hộp, các chức năng của chúng hoàn toàn khác nhau:

Rơle là một công tắc điều khiển điện tử được sử dụng để điều khiển/tắt các thiết bị hiện tại cao, chẳng hạn như đèn pha, quạt điện, v.v., thông qua các dòng điện nhỏ, để bảo vệ hệ thống chuyển đổi và mở rộng tuổi thọ dịch vụ của nó.

Cầu chì là một thiết bị bảo vệ dùng một lần sẽ tan chảy khi dòng điện trong mạch vượt quá giá trị đã đặt, cắt nguồn điện và ngăn dây hoặc thiết bị bị đốt cháy.

Hiểu cầu chì

Người bảo vệ hy sinh

Cầu chì là thiết bị an toàn đơn giản và quan trọng nhất trong bất kỳ mạch điện xe hơi nào. Hãy nghĩ về nó như một liên kết yếu tích hợp.

Công việc duy nhất của nó là bảo vệ một mạch và các bộ phận đắt tiền của nó khỏi thiệt hại gây ra bởi quá nhiều dòng điện. Điều này xảy ra trong quá trình quá dòng hoặc ngắn mạch.

Nó làm công việc này bằng cách tự hủy hoại chính nó. Khi dòng điện quá cao, cầu chì "thổi". Điều này ngay lập tức phá vỡ kết nối điện và dừng dòng điện trước khi nó có thể gây hại cho hệ thống dây điện hoặc thiết bị mà nó bảo vệ.

Cách hoạt động của cầu chì

Ý tưởng đằng sau một cầu chì là sự hy sinh đơn giản dựa trên vật lý. Bên trong mỗi cầu chì là một dải hợp kim kim loại cụ thể được thiết kế cẩn thận.

Kim loại này có hai tính năng chính. Nó dẫn điện tốt trong điều kiện bình thường. Nhưng nó có một điểm nóng chảy rất thấp.

Khi điện chảy qua bất kỳ dây dẫn nào, nó tạo ra một lượng nhỏ nhiệt. Trong quá trình hoạt động bình thường, sức nóng này biến mất vô hại.

Tuy nhiên, trong một sự kiện quá dòng, dòng điện tăng đáng kể. Điều này gây ra sự tích tụ nhiệt nhanh, mãnh liệt trong dây tóc của cầu chì.

Trước khi sức nóng đó có thể làm tan chảy hệ thống dây điện của xe của bạn hoặc phá hủy một mô -đun điện tử, dây tóc đạt đến điểm nóng chảy thấp và bốc hơi. Điều này tạo ra một khoảng cách trong mạch, ngay lập tức ngăn chặn dòng điện nguy hiểm. Đó là một thiết bị một lần. Khi nó thổi, bạn phải thay thế nó.

Các loại cầu chì phổ biến

Tất cả các cầu chì làm cùng một công việc cơ bản, nhưng chúng có nhiều hình dạng và kích cỡ cho các mục đích sử dụng và thiết kế xe khác nhau.

Cầu chì lưỡi là loại phổ biến nhất trong xe hiện đại. Chúng được mã hóa màu để dễ dàng xác định xếp hạng cường độ của chúng và có nhiều kích thước tiêu chuẩn:

MINI (APM, ATM): Cầu chì nhỏ được sử dụng cho nhiều mạch nội thất.

Mini cấu hình thấp (APS, ATT): Thậm chí nhỏ hơn, được thiết kế cho không gian chật hẹp.

Tiêu chuẩn (ATO, ATC, APR): Kích thước phổ biến nhất, được sử dụng cho nhiều ứng dụng.

Maxi (APX): Các cầu chì lớn, năng lượng cao để bảo vệ các mạch chính như máy phát điện hoặc hệ thống đánh lửa.

Các cầu chì ống thủy tinh, thường được gọi là cầu chì Buss, là tiêu chuẩn trong những chiếc xe hơi cũ của Mỹ. Họ có một xi lanh thủy tinh với nắp đầu kim loại và dây tóc có thể nhìn thấy bên trong.

Các cầu chì loại Bosch, đôi khi được gọi là cầu chì ngư lôi hoặc GBC, là cầu chì nhựa, gốm-cơ thể được tìm thấy trong nhiều phương tiện châu Âu cũ.

Đối với các mục đích sử dụng cực kỳ cao, các phương tiện sử dụng cầu chì hộp mực hoặc liên kết dễ bay hơi. Một liên kết dễ cháy về cơ bản là một đoạn ngắn của dây đặc biệt được tích hợp vào dây nịt. Nó được thiết kế để tan chảy và bảo vệ các mạch thu hút sức mạnh khổng lồ, như động cơ khởi động.

Cách đọc cầu chì

Thông tin quan trọng nhất về cầu chì là xếp hạng Amperage (AMP) của nó. Số này cho thấy dòng điện tối đa mà cầu chì có thể xử lý trước khi nó thổi.

Đối với cầu chì lưỡi, điều này được thực hiện dễ dàng bởi một mã màu phổ quát. Điều này cho phép nhận dạng nhanh mà không cần đọc số nhỏ được đóng dấu trên nhựa.

Luôn thay thế một cầu chì bị thổi bằng một trong những đánh giá cường độ chính xác tương tự. Sử dụng cầu chì được đánh giá cao hơn đánh bại sự bảo vệ và tạo ra nguy cơ hỏa hoạn nghiêm trọng.

Làm sáng tỏ rơle

Điều khiển từ xa hạng nặng

Nếu cầu chì là một người bảo vệ đơn giản, một rơle là một người quản lý thông minh. Đó là một công tắc cơ điện.

Công việc chính của nó là để một mạch năng lượng thấp điều khiển một mạch công suất cao riêng biệt. Điều này là rất quan trọng trong tất cả các phương tiện hiện đại.

Các công tắc trên bảng điều khiển của bạn, như nút đèn pha hoặc nút sừng, nhỏ và tinh tế. Chúng không được chế tạo để xử lý dòng điện khổng lồ cần thiết để cung cấp năng lượng cho đèn pha, sừng hoặc bơm nhiên liệu.

Nếu bạn đã gửi dòng điện cao đó trực tiếp thông qua công tắc bảng điều khiển, nó sẽ nhanh chóng quá nóng và tan chảy.

Rơle giải quyết vấn đề này. Nó hoạt động như một điều khiển từ xa. Công tắc bảng điều khiển nhỏ gửi tín hiệu điện nhỏ, an toàn đến rơle. Rơle nhận được tín hiệu này và phản hồi bằng cách đóng một công tắc nội bộ hạng nặng. Điều này hoàn thành mạch năng lượng cao và gửi dòng điện đến thành phần.

Nó giống như sử dụng ngón tay của bạn để nhấn một nút nhỏ trên điều khiển từ xa, sau đó kích hoạt một máy công nghiệp khổng lồ từ xa.

Cách thức hoạt động của một rơle

"Phép thuật" bên trong một tiếp sức là điện từ. Một rơle ô tô tiêu chuẩn có một vài phần nội bộ chính.

Chúng bao gồm một mạch điều khiển công suất thấp với một nam châm điện (một cuộn dây) và mạch điện cao riêng biệt với các tiếp điểm, phần ứng (phần chuyển động của công tắc) và lò xo.

Quá trình xảy ra trong một phần của một giây:

Mạch điều khiển kích hoạt. Khi bạn bật công tắc đèn pha, một dòng điện nhỏ chảy từ công tắc đó sang cuộn dây của rơle, thường được kết nối với các chân 85 và 86.

Các điện từ năng lượng. Dòng điện công suất thấp này chạy qua cuộn dây tạo ra một từ trường.

Cơ chế chuyển đổi di chuyển. Từ trường kéo phần ứng kim loại về phía nó, vượt qua lực của một lò xo nhỏ.

Mạch công suất cao đóng lại. Đầu kia của phần ứng có một điểm tiếp xúc. Khi phần ứng di chuyển, tiếp điểm này thu hẹp khoảng cách, kết nối hai đầu cuối công suất cao, thường là ghim 30 (nguồn từ pin) và 87 (nguồn cho thành phần).

Dòng chảy đến tải. Với các tiếp điểm công suất cao được kết nối, dòng điện lớn giờ đây có thể chảy trực tiếp từ pin, thông qua rơle và đèn pha. Khi bạn tắt công tắc đèn pha, dòng điện đến cuộn dây dừng, từ trường sụp đổ, lò xo kéo phần ứng trở lại và mạch công suất cao mở ra.

Hệ thống đánh số pin này (30, 85, 86, 87 và đôi khi 87A cho chân thứ năm) là một tiêu chuẩn ISO. Điều này làm cho rơle từ các nhà sản xuất khác nhau có thể hoán đổi cho nhau nếu thông số kỹ thuật của họ phù hợp.

Các loại rơle phổ biến

Rơle được xác định bởi trạng thái mặc định của chúng và số lượng mạch chúng có thể kiểm soát.

Một rơle thường mở (không) là loại phổ biến nhất. Mạch công suất cao của nó mở hoặc "Tắt", theo mặc định. Nó chỉ đóng lại khi cuộn dây điều khiển được cung cấp năng lượng.

Một rơle thường đóng (NC) là ngược lại. Mạch công suất cao của nó được đóng lại, hoặc "BẬT", theo mặc định. Cung cấp năng lượng cho cuộn dây mở mạch, tắt thành phần.

Bạn cũng sẽ thấy các từ viết tắt mô tả cấu hình cực và ném:

SPST (cực đơn, ném đơn): một công tắc bật tắt đơn giản với bốn chân (hai cho cuộn dây, hai cho mạch điện cao).

SPDT (cực đơn, ném đôi): rơle "thay đổi", thường có năm chân. Nó có thể chuyển đổi nguồn từ thiết bị đầu cuối này sang thiết bị đầu cuối khác. Điều này rất hữu ích cho các chức năng cần đảo ngược, giống như một động cơ cửa sổ điện.

Fuse so với Relay so sánh

Sự khác biệt về At-a-Glance

Cả hai đều là các thành phần quan trọng được tìm thấy trong hộp cầu chì của xe của bạn, nhưng vai trò của chúng trong hệ thống điện ô tô không thể khác nhau hơn. Một là một bộ điều khiển hoạt động được thiết kế để sử dụng nhiều lần. Cái khác là một người bảo vệ thụ động được thiết kế để thất bại một lần.

Hiểu những khác biệt này là chìa khóa để chẩn đoán các vấn đề về điện. Một thành phần không nhận được năng lượng có thể bị ảnh hưởng bởi một công tắc không thành công (rơle) hoặc thiết bị an toàn được kích hoạt (cầu chì).

Bảng này cho thấy một so sánh trực tiếp các tính năng cốt lõi của họ.

Trong các ứng dụng thực tế

Làm việc cùng nhau

Trong thực tế, rơle và cầu chì không phải là các thành phần bị cô lập. Họ là những người đồng đội làm việc cùng nhau trong hầu hết mọi mạch điện cao trong xe của bạn. Một rơle xử lý việc chuyển đổi và cầu chì cung cấp sự bảo vệ. Hãy nhìn vào cách họ làm việc cùng nhau.

Mạch đèn pha

Mạch đèn pha của bạn là một ví dụ kinh điển của quan hệ đối tác này. Hệ thống bảo vệ công tắc tinh tế trên cột lái của bạn trong khi cung cấp một lượng năng lượng lớn một cách an toàn cho các bóng đèn đèn pha sáng.

Hành động trình điều khiển: Bạn xoắn công tắc cuống trên cột lái của mình để bật đèn pha.

Tín hiệu công suất thấp: Hành động này hoàn thành mạch điện thấp, gửi dòng điện rất nhỏ (ít hơn một amp) từ công tắc sang cuộn điều khiển của rơle đèn pha.

Kích hoạt rơle: Dòng điện nhỏ tiếp thêm năng lượng cho điện từ của rơle, kéo công tắc công suất cao bên trong được đóng bằng một "nhấp chuột" có thể nghe được.

Dòng chảy công suất cao: Công tắc đóng này hoàn thành một mạch hoàn toàn riêng biệt, hạng nặng. Dòng điện lớn (10-15 amps) hiện chảy từ pin, thông qua cầu chì đèn pha chuyên dụng, qua các tiếp điểm chuyển tiếp kín và cuối cùng ra bóng đèn pha, làm cho chúng sáng lên.

Vai trò của cầu chì: Cầu chì nằm trong phần công suất cao của mạch. Nếu một dây dẫn đến đèn pha trở nên sờn và quần short xuống đất, nó sẽ gây ra một dòng điện khổng lồ, không được kiểm soát. Trước khi sự gia tăng này có thể làm tan chảy hệ thống dây điện hoặc làm hỏng rơle, dây tóc của cầu chì ngay lập tức bốc hơi, cắt điện và bảo vệ toàn bộ hệ thống.

Mạch động cơ khởi động

Bắt đầu xe của bạn đòi hỏi một lượng lớn dòng điện thường xuyên hơn 100 amps để lật động cơ. Một công tắc khóa đơn giản không bao giờ có thể xử lý tải này.

Ở đây, một rơle rất mạnh, thường được gọi là một điện từ khởi động (là một rơle kết hợp với bộ truyền động cơ học), thực hiện việc nâng vật nặng.

Khi bạn chuyển khóa sang vị trí "Bắt đầu", bạn sẽ gửi một tín hiệu nhỏ đến rơle khởi động. Rơle này sau đó đóng một bộ tiếp điểm khổng lồ, cho phép dòng điện khổng lồ chảy từ pin trực tiếp đến động cơ khởi động.

Mạch này được bảo vệ không phải bởi một cầu chì lưỡi nhỏ, mà bởi một liên kết dễ chịu khả năng rất cao. Điều này phục vụ cùng một mục đích bảo vệ cho ứng dụng công suất cực kỳ cao này.

Bộ ly hợp máy nén A/C.

Một quy trình tương tự xảy ra khi bạn nhấn nút A/C trên bảng điều khiển của bạn. Nút đó không trực tiếp cung cấp năng lượng cho máy nén điều hòa.

Thay vào đó, nó gửi tín hiệu dòng điện thấp đến rơle ly hợp A/C trong hộp cầu chì. Rơle kích hoạt, gửi dòng chảy dòng cao hơn đến bộ ly hợp điện từ ở mặt trước của máy nén A/C.

Bộ ly hợp này tham gia, kết nối ròng rọc máy nén với vành đai serpentine của động cơ, cho phép máy nén chạy. Một cầu chì A/C chuyên dụng nằm trong mạch đó, sẵn sàng thổi và bảo vệ bộ ly hợp máy nén đắt tiền khỏi thiệt hại nếu xảy ra lỗi điện.

Khắc phục sự cố 101

Cầu chì xấu hoặc rơle thất bại?

Khi một thành phần điện ngừng hoạt động, vấn đề thường có thể được truy trở lại hộp cầu chì. Câu hỏi là, thành phần nào đã thất bại? Đây là một quy trình thực tế, từng bước để xác định xem bạn có cầu chì xấu hay rơle không.

Hướng dẫn sử dụng chủ sở hữu của bạn là công cụ có giá trị nhất của bạn ở đây. Nó chứa các sơ đồ của các hộp cầu chì (thường có một trong khoang động cơ và một bên trong cabin, thường dưới bảng điều khiển) vạch ra điều khiển cầu chì và chuyển tiếp nào.

Bước 1: Kiểm tra cầu chì

Kiểm tra cầu chì luôn là bước đầu tiên và dễ dàng nhất. Nó yêu cầu các công cụ tối thiểu và thường có thể được thực hiện trong vài phút.

Xác định vị trí hộp cầu chì chính xác bằng hướng dẫn sử dụng của chủ sở hữu của bạn.

Sử dụng sơ đồ ở bên trong nắp hộp cầu chì hoặc trong hướng dẫn sử dụng để xác định cầu chì cụ thể cho thành phần không hoạt động (ví dụ: "radio", "bật lửa cig", "h/lp rh").

Khi tắt đánh lửa của xe, sử dụng máy kéo cầu chì (thường được bao gồm trong hộp cầu chì) hoặc một cặp kìm mũi kim nhỏ để nhẹ nhàng kéo cầu chì ra khỏi khe của nó.

Trực quan kiểm tra cầu chì. Giữ nó lên ánh sáng và nhìn vào dây tóc kim loại nhỏ bên trong. Trong một cầu chì tốt, dây hình chữ S này sẽ còn nguyên vẹn. Trong một cầu chì bị thổi, dây sẽ bị hỏng hoặc có một khoảng cách có thể nhìn thấy, đôi khi với một vết nhòe tối, bị cháy bên trong vỏ nhựa.

Đối với một thử nghiệm dứt khoát, hãy sử dụng một vạn năng được đặt thành chế độ liên tục (nó thường có biểu tượng âm thanh). Chạm vào các đầu dò vào mỗi trong hai lưỡi kim loại trên đầu cầu chì. Một cầu chì tốt sẽ có tính liên tục và vạn năng sẽ phát ra tiếng bíp. Một cầu chì bị thổi sẽ hiển thị một mạch mở và sẽ không phát ra tiếng bíp.

Nếu cầu chì bị thổi, bạn có thể đã tìm thấy vấn đề của mình. Tuy nhiên, hãy nhớ rằng cầu chì thổi vì một lý do. Nếu cầu chì thay thế thổi ngay lập tức, bạn có một ngắn mạch cơ bản cần được giải quyết.

Bước 2: Kiểm tra rơle

Nếu cầu chì là tốt, nghi phạm logic tiếp theo là rơle. Kiểm tra một rơle có liên quan nhiều hơn một chút, nhưng có một vài thủ thuật thông minh bạn có thể sử dụng.

Xác định rơle chính xác cho mạch bằng sơ đồ hộp cầu chì.

Thực hiện "Nhấp vào Kiểm tra." Đây là kiểm tra ban đầu đơn giản nhất. Có một người bạn vận hành công tắc cho thành phần không làm việc (ví dụ: bật và tắt đèn pha, cào còi) trong khi bạn đặt ngón tay trực tiếp lên trên rơle nghi phạm. Một rơle lành mạnh sẽ tạo ra âm thanh "nhấp chuột" mờ nhạt nhưng khác biệt và bạn sẽ cảm thấy nó hoạt động. Nếu bạn nghe và cảm nhận nhấp chuột, phía điều khiển của rơle có thể hoạt động. Nếu không có nhấp chuột, rơle là xấu hoặc không nhận được tín hiệu từ công tắc.

Hãy thử "Bài kiểm tra hoán đổi." Đây là chẩn đoán DIY hiệu quả nhất. Tìm kiếm một rơle khác trong hộp cầu chì có cùng số phần và cấu hình pin. Thông thường, một hệ thống không quan trọng như sừng sẽ sử dụng cùng một rơle như một hệ thống quan trọng hơn như bơm nhiên liệu. Với sự đánh lửa của chiếc xe hoàn toàn tắt, kéo rơle nghi phạm và trao đổi nó bằng rơle giống hệt nhau, được biết đến từ mạch khác. Bây giờ, kiểm tra lại thành phần không làm việc. Nếu nó đột nhiên hoạt động, bạn đã xác nhận rằng rơle ban đầu bị lỗi. Nếu nó vẫn không hoạt động, vấn đề nằm ở nơi khác trong mạch, chẳng hạn như công tắc hoặc hệ thống dây điện. Hãy nhớ đặt rơle tốt trở lại vị trí ban đầu của nó.

Đối với người dùng nâng cao, một "bài kiểm tra băng ghế" cung cấp một câu trả lời dứt khoát. Với rơle được loại bỏ khỏi xe, bạn có thể sử dụng nguồn điện 12V (như pin xe hơi hoặc đầu dò năng lượng) để áp dụng nguồn cho các chân điều khiển (85 và86). Một rơle tốt sẽ nhấp. Mặc dù nó được cung cấp năng lượng, bạn có thể sử dụng đồng hồ vạn năng trên cài đặt liên tục để kiểm tra xem mạch công suất cao (chân 30 và 87) hiện đã được đóng lại.

Quan niệm sai lầm phổ biến

Tại sao rơle không "thổi"

Đó là một cụm từ phổ biến trong các diễn đàn và nhà để xe ô tô: "Rơle bơm nhiên liệu của tôi thổi." Mặc dù mọi người đều hiểu ý nghĩa-rơle không thành công-nó đã sai về mặt kỹ thuật và cho thấy một sự hiểu lầm quan trọng.

Rơle không "thổi" theo cách tương tự mà hợp nhất làm. Cầu chì là một thiết bị nhiệt được thiết kế để không thể hy sinh để bảo vệ mạch. Rơle là một công tắc cơ học và nó không thành công như bất kỳ công tắc nào khác.

Hiểu được sự khác biệt này là rất quan trọng để chẩn đoán thích hợp. Nếu bạn đang tìm kiếm một rơle "thổi" với một điểm bị cháy hoặc dây tóc bị hỏng, bạn sẽ không tìm thấy. Một rơle thất bại thường trông giống hệt với một công việc từ bên ngoài. Thất bại của nó là nội bộ và điện hoặc cơ học.

Rơle thực sự thất bại như thế nào

Thay vì thổi, rơle thất bại theo một vài cách phổ biến, mỗi cách tạo ra các triệu chứng khác nhau.

Thất bại cuộn dây: Dây mỏng quấn quanh điện từ có thể bị vỡ hoặc đốt cháy. Khi điều này xảy ra, mạch điều khiển đã chết. Áp dụng năng lượng sẽ không tạo ra từ trường và rơle sẽ không bao giờ "nhấp vào" hoặc kích hoạt. Thành phần mà nó kiểm soát sẽ không bao giờ bật.

Liên hệ rỗ và hàn: Đây là chế độ thất bại phổ biến nhất. Mỗi khi rơle bật và tắt, một vòng cung điện nhỏ xảy ra giữa các tiếp điểm công suất cao. Hơn hàng ngàn chu kỳ, vòng cung này làm xói mòn các bề mặt tiếp xúc, gây ra rỗ. Điều này tạo ra một kết nối kém, dẫn đến hoạt động không liên tục hoặc hoàn toàn không gửi điện. Ngược lại, một dòng điện dòng điện khổng lồ có thể khiến các liên hệ nóng đến mức chúng tan chảy và tự hàn lại với nhau. Điều này dẫn đến một rơle bị mắc kẹt ở vị trí "trên", có nghĩa là thành phần mà nó điều khiển (như bơm nhiên liệu) có thể không tắt ngay cả khi khóa bị loại bỏ.

Thất bại cơ học: Là một thiết bị cơ học, một rơle có thể đơn giản bị mòn. Lò xo bên trong kéo công tắc mở có thể làm suy yếu hoặc phá vỡ, hoặc phần ứng di chuyển có thể bị kẹt. Điều này có thể dẫn đến việc chuyển tiếp bị kẹt vĩnh viễn.

Phần kết luận

Trong cảnh quan điện phức tạp của một chiếc xe hiện đại, rơle ô tô và cầu chì là những anh hùng vô danh. Họ làm việc âm thầm để quản lý năng lượng và đảm bảo an toàn.

Mặc dù chúng có thể trông giống nhau và sống trong cùng một hộp cầu chì, nhưng nhiệm vụ của họ là thế giới. Rơle là công tắc thông minh, người quản lý cho phép một lệnh tinh tế kiểm soát một hành động mạnh mẽ. Cầu chì là người bảo vệ đơn giản, người bảo vệ vị tha hy sinh để ngăn chặn thiệt hại thảm khốc.

Hiểu được sự khác biệt giữa rơle xe hơi và cầu chì không chỉ là những chuyện nhỏ. Đó là kiến ​​thức cơ bản cho bất kỳ chủ sở hữu xe hơi. Nó trao quyền cho bạn tiếp cận các vấn đề về điện không phải với sự nhầm lẫn, mà với một con đường chẩn đoán hợp lý.

Lần tới khi bạn mở hộp cầu chì của xe, bạn sẽ thấy không chỉ là một loạt các bit nhựa khó hiểu, mà còn là một nhóm người gác cổng và người giám hộ. Mỗi người có một vai trò quan trọng trong việc giữ cho chiếc xe của bạn chạy an toàn và đáng tin cậy.