Automobilrelais-Leitfaden

Was ist ein Relais?

Was ist ein Autorelais? Einfach ausgedrückt ist ein Kfz-Relais ein elektronisch betriebener Schalter. Der in der Automobilindustrie am häufigsten verwendete Typ ist ein elektromechanisch betriebener Schalter. Sie sind in allen Fahrzeugtypen zu finden – in Pkw, Lkw, Transportern, Anhängern und Booten. Sie verwenden einen Elektromagneten, um einen Schalter mechanisch zu betätigen und so einen Stromkreis zu schließen oder zu unterbrechen. Der in der Automobilindustrie am häufigsten verwendete Relaistyp ist die kleine würfelförmige Einheit, die als Standardrelais oder Minirelais bekannt ist.

Anwendung &Vorteile von Kfz-Relais:

1: Schalten von Hochstromkreisen:

Die häufigste Anwendung von Kfz-Relais, siehe Sammlung, ist das Schalten eines Hochstromkreises mit einem Niederstromkreis. Diese Anwendung kommt ins Spiel, wenn ein Inline-Schalter nicht die Kapazität hat, den Strom zu handhaben, der zum Schalten eines elektrischen Hochstromsystems erforderlich ist. Dieses Szenario könnte zum Beispiel beim Betrieb einer Reihe von Hochleistungs-Arbeitslampen beobachtet werden. Wenn die Arbeitsscheinwerfer so verdrahtet sind, dass sie beim Einschalten der Scheinwerfer leuchten, könnte dies die Kapazität des vorhandenen Kabelbaums übersteigen. Ein Kfz-Relais kann dieses Problem lösen.

2: Aktivierung mehrerer Stromkreise über einen einzigen Schalter

Ein wesentlicher Vorteil der Verwendung eines Relais ist, dass es die Aktivierung mehrerer Stromkreise über einen einzigen Schalter ermöglicht. Ein einziger Eingang innerhalb eines elektrischen Systems kann verwendet werden, um mehrere in einem Stromkreis installierte Relais zu aktivieren und auszulösen. Diese Relais können dann mehrere Stromkreise schließen/unterbrechen und somit mehrere Funktionen mit einem einzigen Eingangssignal ausführen. Ein einfaches Beispiel aus dem wirklichen Leben für diese mehrfachen Aktionen mit einem einzigen Schalter ist die Zentralverriegelung in einem Auto – ein einziger Tastendruck führt dazu, dass alle Türschlösser ver- oder entriegelt werden. Einfach, zeitsparend und effektiv.

3: Ausführung logischer Funktionen

Auch wenn in jüngster Zeit Autorelais weitgehend durch elektronische OEM-Module ersetzt wurden, können sie auch zur Ausführung logischer Operationen verwendet werden. Auto-Relais können sowohl für einfache als auch für komplexere logische Aufgaben verwendet werden, wie z.B. – Takteingänge und zeitgesteuerte Funktionen, z.B. – die zeitgesteuerte Betätigung von Wischerblättern und die Zeitverzögerung der Innenbeleuchtung. Während die Hersteller für diese Aufgaben weitgehend auf programmierbare Logik umgestiegen sind, bieten Relais eine einfache und billige Alternative. Ein Autoliebhaber mag es einfacher, billiger und ansprechender finden, ein Relais zu installieren, um eine einfache Logikfunktion zu steuern.

4: Geld sparen

Hochstromkomponenten sind teuer. Niederstromkomponenten sind viel billiger. Die Verwendung eines automatischen Relais bedeutet, dass Sie die Installation von Hochstromschaltkreisen auf die Teile des Systems beschränken können, für die sie unerlässlich sind. Durch die Installation von Relais an kritischen Punkten kann der Rest des Stromkreises mit preiswerteren Schwachstromkomponenten vervollständigt werden. Das hilft, die Kosten zu senken. Alle sind zufrieden!

Wie funktioniert ein Relais?

Aufbau eines elektromagnetischen Relais:

Ein elektromagnetisches Relais besteht aus einer Drahtspule, die um einen Weicheisenkern gewickelt ist – eine so genannte Magnetspule. Es hat einen beweglichen Eisenanker, ein Eisenjoch mit geringer Reluktanz und eine Reihe von Kontakten. Je nach Konstruktion und Funktion des Relais können mehrere Kontaktsätze vorhanden sein. Am Joch ist ein Klappanker angebracht, der mit den beweglichen Kontakten verbunden ist.

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Funktionsweise des Relais-Schaltmechanismus:

Eine Feder hält den Anker in Position, und wenn das Relais stromlos ist, entsteht ein Luftspalt im Magnetkreis. Dieser Zustand bewirkt das physische Schließen und Öffnen der Kontakte. Bei einem Kfz-Relais mit zwei Kontakten würde dies bedeuten, dass ein Kontakt geöffnet und der andere geschlossen ist. Andere Relais können je nach Konstruktion eine größere oder geringere Anzahl von Kontakten haben. Wenn ein elektrischer Strom an die Magnetspule angelegt wird, entsteht ein Magnetfeld. Dieses Feld löst den Anker aus, und die daraus resultierende Bewegung der Kontakte schließt oder unterbricht den Stromkreis.

Relaisarten:

Obwohl es viele verschiedene Arten von Autorelais auf dem Markt gibt, sind die beiden in der Automobilindustrie am häufigsten verwendeten „Schließer-& und „Umschaltrelais“.

Schließer- und Öffnerrelais:

Ein Schließer- und Öffnerrelais hat vier Stiftanschlüsse und einen einzigen Hochstromkreis. Der Kontakt in einem Schließer- oder Öffnerrelais ist entweder normal offen (NO) oder normal geschlossen (NC). Die offene oder geschlossene Stellung des Relais hängt von seiner Konstruktion ab und wird dadurch gesteuert, ob das Relais in Ruhelage oder erregt ist. Ein normalerweise offenes Relais (NO) hat im Ruhezustand einen unterbrochenen Kontakt – es ist offen. Das Gegenteil gilt für ein normalerweise geschlossenes (NC) Relais. Ein normalerweise geschlossenes Relais hat im Ruhezustand einen geschlossenen Kontakt. Normalerweise wird das Relais manuell mit einem Druck- oder Kippschalter geschaltet – ein alltägliches Beispiel dafür ist der Zündschalter eines Autos, der zum Starten des Motors verwendet wird.

Umschaltrelais:

Ein Umschaltrelais ist mit zwei Schaltkreisen statt einem und fünf statt vier Stiften aufgebaut. Anstatt einen einzigen Hochspannungsstromkreis zu schließen und zu unterbrechen, schaltet es abwechselnd zwei Stromkreise ein und aus – es „wechselt“, welcher Stromkreis offen oder geschlossen ist. Ein typisches Beispiel für den Einsatz eines Umschaltrelais ist der Betrieb von Fahrzeugscheinwerfern. Das Relais kann zwischen den Stromkreisen umschalten, um je nach Bedarf das Fernlicht oder das Abblendlicht zu aktivieren. Ein weiteres alltägliches Beispiel ist die Klimaanlage im Auto. Ein Umschaltrelais wird verwendet, um entweder das Heiz- oder das Kühlsystem zu aktivieren, je nachdem, wo der Thermostat eingestellt ist. Es läuft entweder das eine oder das andere, aber nie beides gleichzeitig.

Einpoliger Wechselschalter vs. einpoliger Wechselschalter:

Schaltrelais & werden manchmal auch als einpolige Einwegrelais bezeichnet. Umschaltrelais werden manchmal als einpolige Wechselstromrelais bezeichnet. Es gibt zwar auch andere Relaistypen, aber Umschaltrelais und Schließerrelais sind die beiden in der Automobilindustrie am häufigsten verwendeten.

Relaisspule &Kontaktterminologie:

Die Klemmen eines Relais sind nach einem Kennzeichnungssystem namens DIN 72552 nummeriert. Dieses System wurde in der deutschen Automobilindustrie entwickelt und hat sich seitdem weltweit als Standardmethode für die Kennzeichnung und Identifizierung von elektrischen Anschlüssen durchgesetzt. DIN 72552 weist einen numerischen Code zu, der die Funktion jedes Stifts/jeder Klemme in einem Relais eindeutig definiert. In der nachstehenden Tabelle sind die in Kfz-Relais verwendeten Codes aufgeführt.

• 85 Relaisspule Negativ
• 86 Relaisspule Positiv
• 87 Gemeinsamer Kontakt
• 87a Normalerweise geschlossener Kontakt (NC)
• 87b Normalerweise offener Kontakt (NO)
• 88 Gemeinsamer Kontakt 2
• 88a Normalerweise Geschlossener Kontakt 2
• 88b Normalerweise offener Kontakt 2
• 30 Einspeisung/Leitungseingang positiv

Dioden & Widerstände in Relais

Einige Kfz-Relais sind mit eingebauten Dioden oder Widerständen ausgestattet. Diese Vorrichtungen helfen, Spannungsspitzen in der Spule zu unterdrücken und die elektronische Schaltung zu schützen.

Diodenrelaisschutz:

Wenn die Spannung weggenommen wird und ein Relais stromlos wird, bricht das Magnetfeld zusammen. Dies kann zu einem Spannungsstoß in die entgegengesetzte Richtung führen. Diese geringen Stromstöße können sehr hohe Spannungen haben, oft bis zu 100 Volt. Um die Beschädigung empfindlicher vorgeschalteter elektronischer Schaltungen zu verhindern, kann eine Diode über der Spule installiert werden. Die Diode absorbiert und leitet die kurzzeitige Spannungsspitze ab und schützt vor Beschädigung der vorgeschalteten Schaltung.

Relaisschutz mit Widerstand:

Widerstände können als Schutz eingesetzt werden, ähnlich wie eine Diode im vorherigen Beispiel. Auch sie können Spannungsspitzen absorbieren, die durch einen plötzlichen Zusammenbruch des Magnetfeldes entstehen. Ein Widerstand lässt jedoch nur einen geringen Strom fließen und ist bei der Absorption von Spannungsspitzen nicht so wirksam wie eine Diode. Der Vorteil eines Widerstands gegenüber einer Diode besteht darin, dass er nicht polaritätsempfindlich ist und die 12 V entweder an die Klemme 85 oder 86 angeschlossen werden können (gemäß DIN 72552).

Mikrorelais vs. Standardrelais – Was ist der Unterschied?

Ein Mikrorelais ist eine kleinere Version des beliebteren Standardrelais und wird verwendet, wenn der Platz knapp ist. Beachten Sie, dass ein Standardrelais manchmal auch als „Mini-Relais“ bezeichnet wird. Mikrorelais sind kompakter als die Standardgröße und die ideale Wahl, wenn Sie Platz sparen müssen – zum Beispiel in einem Sicherungskasten für Geldautomaten, der mit Minisicherungen ausgestattet ist. Sie haben eine kleinere rechteckige Form im Vergleich zur quadratischen Würfelform des Standardrelais. Mikro-Automobilrelais verwenden im Vergleich zu Standard-Minirelais ein anderes Klemmennummern-Identifikationssystem. Siehe die folgende Liste für die Klemmennummerierung von Mikrorelais:

• 1: (4.8mm) Spule
• 2: (4.8mm) Spule
• 3: (6.3mm) Gemeinsame Verbindung zu den Klemmen
• 4: (4.8mm) Normalerweise geschlossen (NC)
• 5: (6.3mm) Normalerweise offen (NO)

Relais in Autos:

Ein typisches Auto kann bis zu zwanzig Kfz-Relais enthalten, und sie können im ganzen Fahrzeug verteilt sein. Häufig werden sie jedoch im Motorraum hinter den Fußleisten und unter dem Armaturenbrett installiert. Auf den Abdeckungen der Sicherungsblöcke ist oft ein elektrischer Schaltplan abgebildet, der die Position und Lage der Sicherungen und Autorelais im Block angibt.

Das sollte die Frage beantworten, die wir schon so oft gehört haben – was ist ein Relais in einem Auto?

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