nl
Nieuws
Thuis / Nieuws / Industrie nieuws / Hoe autorelais werken: fouten diagnosticeren en de juiste vervanging kiezen
Inside an automobiel relais : hoe het schakelmechanisme werkt
Het elektrische systeem van een voertuig drijft zware lasten zelden rechtstreeks via een schakelaar aan. In plaats daarvan activeert een regelcircuit met lage stroomsterkte een kleine elektromagneet, die op zijn beurt een afzonderlijk pad met hoge stroomsterkte sluit. Dit apparaat is het relais en het bestaat omdat dunne bedrading en kleine schakelaars niet veilig de stroom kunnen transporteren die nodig is om een startmotor te laten draaien, een koelventilator aan te drijven of een koplampgloeilamp aan te steken.
Elk standaardrelais bevat vier functionele onderdelen: een spoel, een anker, een set contacten en een terugstelveer. Wanneer er spanning op de spoelaansluitingen wordt gezet, genereert de spoel een magnetisch veld. Dat veld trekt het anker naar de spoelkern, waardoor de contactpunten fysiek worden gesloten. Vervolgens stroomt er stroom door het hogestroomcircuit, waardoor de aangesloten component van stroom wordt voorzien. Wanneer de stuurspanning wordt verwijderd, trekt de veer het anker terug, waardoor de contacten worden geopend en de stroom wordt uitgeschakeld.
Dit ontwerp biedt ingenieurs een praktische scheiding tussen besturingslogica en vermogensafgifte. Een dashboardschakelaar of een motorregelmodule hoeft slechts een fractie van een ampère aan de spoel te leveren, terwijl de relaiscontacten de volledige belastingsstroom aankunnen, soms meer dan 30 of 40 ampère. De relais fungeert daarom als een soort stroomversterker, waardoor een klein signaal een veel grotere elektrische taak veilig kan uitvoeren.
Belangrijk punt: Relaisterminals zijn doorgaans genummerd 30, 85, 86 en 87 volgens de algemene automobielconventie. Klem 30 wordt aangesloten op de batterijvoeding, 85 en 86 zijn de spoelcontrolepinnen en 87 voedt de belasting. Sommige relais hebben een 87a-aansluiting voor normaal gesloten schakeling.
Waarom relais falen: herkenbare symptomen van slechte startrelais
Een relaisstoring is meestal mechanisch of thermisch en niet plotseling. Herhaaldelijke vonken op de contactpunten veroorzaken geleidelijk putjes en ruwheid in het metalen oppervlak, waardoor de weerstand toeneemt en warmte ontstaat. Spoelwikkelingen kunnen ook verslechteren door trillingen, het binnendringen van vocht of langdurige blootstelling aan temperaturen in de motorruimte, waardoor uiteindelijk een open circuit of intermitterend contact ontstaat.
Een defect startrelais veroorzaakt enkele van de meest opvallende symptomen, omdat de uitkomst onmiddellijk en voor de hand liggend is: het voertuig start of niet.
- Een enkel klikkend geluid onder het dashboard of in de motorruimte bij het omdraaien van de sleutel, zonder zwengel van de startmotor
- Intermitterend starten, waarbij het voertuig bij sommige pogingen normaal draait en bij andere mislukt
- Volledige stilte zonder klik en zonder crank, wat duidt op een open spoel of een verloren aardverbinding
- Een relais dat na slechts licht gebruik merkbaar warm of heet aanvoelt
- Accessoires die aan hetzelfde relais zijn gekoppeld, zoals het ontluchten van de brandstofpomp, vallen tegelijkertijd uit met de starter
| Symptoom | Waarschijnlijke oorzaak | Gemeenschappelijke oplossing |
|---|---|---|
| Enkele klik, geen slinger | Versleten of ontpitte contacten | Vervang relais |
| Tussentijdse start | Losse aansluiting of gecorrodeerde aansluiting | Contacten reinigen, relais opnieuw plaatsen |
| Geen klik, geen slinger | Open spoelwikkeling of doorgebrande relaiszekering | Test de weerstand van de spoel, controleer de zekering |
| Het relais raakt oververhit | Overbelaste of ondermaatse beoordeling | Upgrade naar de juiste stroomsterkte |
Omdat verschillende niet-gerelateerde problemen deze symptomen kunnen nabootsen, waaronder een defecte startmotor zelf of een lege accu, is het de moeite waard om de diagnose te bevestigen met een directe test voordat u een onderdeel vervangt.
Hoe u een relais op een auto kunt controleren zonder giswerk
Het testen van een relais is een korte procedure die de meeste eigenaren met een multimeter en ongeveer tien minuten kunnen voltooien. Het doel is om twee dingen afzonderlijk te bevestigen: dat de spoel kan worden bekrachtigd en dat de contacten goed sluiten als dat het geval is.
- Zoek het relais in de zekering- en relaiskast, meestal geïdentificeerd door een diagram dat op het deksel van de doos of in de gebruikershandleiding is afgedrukt.
- Verwijder het relais en inspecteer de aansluitingen op corrosie, verkleuring of een verbrande geur, die allemaal wijzen op bestaande schade.
- Zet een multimeter in de weerstandsmodus en meet over de spoelaansluitingen, meestal 85 en 86. Een gezonde spoel geeft gewoonlijk tussen 50 en 120 ohm aan, hoewel het exacte cijfer afhangt van het relaisontwerp.
- Breng accuspanning rechtstreeks aan op de spoelaansluitingen met behulp van verbindingsdraden, let op de juiste polariteit en luister naar een hoorbare klik terwijl het anker beweegt.
- Terwijl de spoel bekrachtigd is, meet u de continuïteit over de belastingsterminals, meestal 30 en 87. De continuïteit bevestigt dat de contacten sluiten zoals verwacht.
- Installeer het relais opnieuw en test het oorspronkelijke circuit opnieuw om te bevestigen dat de reparatie het probleem heeft opgelost.
Als de spoel geen weerstandswaarde weergeeft, of een te hoge waarde buiten het verwachte bereik, is de wikkeling open en moet het relais worden vervangen. Als de spoel correct wordt bekrachtigd maar de contacten geen continuïteit vertonen, zijn de contactoppervlakken defect en geldt dezelfde conclusie. Een relais dat beide tests doorstaat, is zeer waarschijnlijk niet de oorzaak van het probleem en verlegt de diagnose naar de bedrading, aarding of het aangesloten onderdeel zelf.
Een 12 volt heavy duty relais selecteren voor veeleisende circuits
Niet elk relais is gebouwd voor dezelfde werkcyclus. Een relais dat een lichtkoepel schakelt, verbruikt slechts een paar honderd milliampère, terwijl een relais dat een liermotor, een extra verlichtingsbalk of een koelventilator met hoog vermogen bestuurt, mogelijk een continue stroom van ruim boven de 30 ampère moet kunnen verwerken. Het kiezen van een 12 volt heavy duty relais voor deze toepassingen komt neer op het afstemmen van verschillende specificaties op de werkelijke belasting.
| Specificatie | Waarom het ertoe doet |
|---|---|
| Continue stroomsterkte | Moet de steady-state-afname van de aangesloten belasting overschrijden, niet alleen de piek |
| Inschakeltolerantie | Motoren en compressoren trekken bij het opstarten een korte stroomstoot die ruim boven de nominale stroom ligt |
| Contactmateriaal | Contacten van zilverlegeringen zijn beter bestand tegen putcorrosie bij herhaalde hoge stroomcycli |
| Spoel voltage tolerance | Moet tijdens het starten de contacten over het gehele voertuigspanningsbereik betrouwbaar sluiten |
| Afdichting behuizing | Montagelocaties in de motorruimte of de onderkant stellen het relais bloot aan vocht en stof |
Het te klein maken van een relais voor een veeleisend circuit is een van de meest voorkomende oorzaken van voortijdige uitval. Een relais met een vermogen van 20 ampère, geplaatst op een belasting van 30 ampère, zal bij elke cyclus warm worden, waardoor de contactslijtage veel sneller wordt versneld dan de nominale levensduur zou doen vermoeden. Bij twijfel biedt het selecteren van een relais dat aanzienlijk hoger is dan de berekende belasting, in plaats van precies daarop, een bruikbare marge tegen inschakelstroom en langdurige degradatie.
Coördinatie van relaiszekeringen en ontwerp van circuitbeveiliging
Een relais regelt de stroomstroom, maar beperkt deze niet. Die verantwoordelijkheid ligt bij de relaiszekering die in serie is geplaatst met het belastingscircuit. Een goede coördinatie tussen de twee componenten zorgt ervoor dat een bedradingsfout geen brandgevaar wordt in plaats van een simpele doorgebrande zekering.
De zekeringswaarde moet onder de veilige stroomvoerende capaciteit van de draad liggen, maar boven de verwachte normale belasting, inclusief korte inschakelpieken. Als de zekeringwaarde te laag is, zal deze tijdens normaal bedrijf hinderlijk uitschakelen. Als deze te hoog is, kan de bedrading niet worden beschermd tijdens een kortsluiting, waardoor er overmatige hitte kan worden opgebouwd voordat het circuit wordt geopend.
Praktische richtlijn: Veel aftermarket-relaissets combineren een 12 volt heavy-duty relais met een zekering die ongeveer 80 procent van de maximale continue waarde van het relais heeft, waardoor er ruimte overblijft voor het schakelen van transiënten terwijl de stroomafwaarts gebruikte bedradingsmeter nog steeds wordt beschermd.
Het is ook de moeite waard om te controleren of de zekering aan de juiste kant van het relais is geplaatst. Door deze tussen de batterij en aansluiting 30 te plaatsen, wordt het gehele hogestroompad beschermd, inclusief het relais zelf, terwijl plaatsing na aansluiting 87 de bedrading tussen de batterij en het relais onbeschermd laat.
Toepassingen voor koelventilatorrelais en koplamprelais in moderne voertuigen
Twee van de meest voorkomende relaistoepassingen op elk voertuig zijn het koelventilatorrelais en het koplamprelais, en beide illustreren verschillende ontwerpprioriteiten.
Een koelventilatorrelais werkt doorgaans in een werkcyclus die verband houdt met de koelvloeistoftemperatuur, waarbij hij aan en uit gaat als de motorregelmodule of een thermostatische schakelaar om luchtstroom vraagt. Omdat ventilatormotoren bij het starten vanuit rust een aanzienlijke inschakelstroom genereren, heeft het voor dit circuit geselecteerde relais contacten nodig die ruim boven het stabiele verbruik van de ventilator liggen. Herhaaldelijke aan-uitcycli gedurende de levensduur van het voertuig maken contactduurzaamheid tot een prioriteit boven vrijwel elke andere specificatie.
Koplamprelais dienen een ander doel. In plaats van vaak te fietsen, blijven ze doorgaans gedurende langere perioden gesloten tijdens een enkele rit, soms uren achter elkaar. Hier zijn de betrouwbaarheid van de spoel en de stabiele contactweerstand onder aanhoudende stroom belangrijker dan de duurzaamheid van het aantal cycli. Het geleiden van koplampen via een speciaal relaiscircuit in plaats van rechtstreeks via de koplampschakelaar vermindert ook de spanningsval over de schakelaarcontacten, wat de helderheid van de koplampen merkbaar kan verbeteren in vergelijking met een standaard, niet-gerelayeerd bedradingspad.
| Toepassing | Plichtspatroon | Primaire ontwerpprioriteit |
|---|---|---|
| Koelventilator relais | Regelmatig aan-uit fietsen | Contactduurzaamheid bij herhaaldelijk schakelen |
| Koplamp relais | Lange, doorlopende sluiting | Stabiele spoel en lage contactweerstand in de loop van de tijd |
Relaistypen in één oogopslag: een vergelijkingstabel
Relay-terminologie kan verwarrend zijn omdat verschillende configuraties overlappende gebruiksscenario's delen. De onderstaande tabel geeft een overzicht van de meest voorkomende typen in autobedrading.
| Typ | Configuratie | Typisch gebruik |
|---|---|---|
| SPST | Enkele pool, enkele worp | Eenvoudige aan-uitcircuits zoals ventilatoren of claxons |
| SPDT | Enkele pool, dubbele worp | Circuits die een normaal gesloten back-uppad nodig hebben |
| DPDT | Dubbele paal, dubbele worp | Omkering van polariteit, zoals regeling van de motorrichting |
| Vergrendelend | Houdt de toestand vast zonder continu spoelvermogen | Lage standby-stroomtoepassingen |
| Vaste toestand | Geen bewegende contacten | Circuits met een hoge cyclus die een stille, slijtagevrije schakeling vereisen |
Voor de meeste bedrading van personenvoertuigen dekken standaard SPST- of SPDT-relais de overgrote meerderheid van de toepassingen, terwijl gespecialiseerde configuraties vaak verschijnen in duurdere accessoire-installaties of elektrische systemen in industriële voertuigen waar de levensduur van de cyclus en de stroomvereisten extremer zijn.
Veelgestelde vragen
Vraag 1: Hoe weet ik of een relais defect is zonder een multimeter?
Het vervangen door een identiek relais met dezelfde stroomsterkte van een minder kritisch circuit, zoals het claxon- of airconditioningrelais, is een betrouwbare praktijktest. Als het symptoom met het relais meebeweegt, bevestigt dit de fout.
Vraag 2: Kan een slecht relais andere componenten beschadigen?
Ja. Een relais dat vastzit, kan ervoor zorgen dat de stroom continu naar een onderdeel blijft stromen, wat leidt tot oververhitting of voortijdige slijtage, terwijl een relais met een hoge interne weerstand een motor kan uithongeren van de spanning die hij nodig heeft om correct te werken.
Vraag 3: Waarom klikt mijn relais, maar werkt het onderdeel nog steeds niet?
Een hoorbare klik bevestigt dat de spoel en het anker functioneren, maar bevestigt niet dat de contacten goed geleiden. Ontpitte of verbrande contacten kunnen normaal klikken terwijl ze nog steeds niet voldoende stroom doorlaten.
Vraag 4: Zijn alle autorelais uitwisselbaar?
Alleen als ze qua spoelspanning, pinconfiguratie en stroomsterkte overeenkomen. Fysiek in hetzelfde stopcontact passen garandeert geen elektrische compatibiliteit, vooral niet bij zware toepassingen.
Vraag 5: Hoe lang gaan autorelais doorgaans mee?
De levensduur is sterk afhankelijk van de cyclusfrequentie en belasting. Een licht gebruikt relais kan de hele levensduur van het voertuig meegaan, terwijl een relais op een circuit met een hoge cyclus, zoals een koelventilator, mogelijk lang vóór andere elektrische componenten moet worden vervangen.
Previous
