Cтандартные автомобильные реле. Схемы и некоторые варианты применения
В этой статье я приведу несколько примеров реле применяемых в автомобилях, их отличия и некоторые варианты использования.
Отечественные реле и их характеристики:
Диапазон электропитания: 8. 16В.
Номинальное напряжение: 12В.
Ток управления: не более 0,2А.
Напряжение срабатывания: не менее 8,0В.
Напряжение отпускания: 1,5. 5,0В.
Максимальный ток в силовой цепи: 30А.
Активное сопротивление обмотки: 80±10 Ом
90.3747-10 в пластмассовом корпусе без фланца крепления; 90.3747-в пластмассовом корпусе с фланцем крепления; 113.3747-в металлическом корпусе с фланцем крепления; 113.3747-10-в металлическом корпусе без фланца крепления; 111.3747-в металлическом корпусе с фланцем крепления; 111.3747-10-в металлическом корпусе без фланца крепления.
Силовые реле, импортные и отечественные, выполняют одинаковую функцию.
Основное их различие в качестве и коммутируемых контактах. Существуют реле с четырьмя и пятью контактами, но все реле имеют контакты обмотки, это 85 и 86 контакты.
В некоторых импортных реле между этими контактами устанавливают гасящие резисторы или диоды, а иногда и то и другое. Эти элементы используют для защиты управляющих цепей от перегрузок возникающих в момент размыкания цепи катушки реле.
На следующем рисунке изображено оригинальное реле, используемое в автомобиле Audi с встроенным гасящим резистором.
Если на корпусе реле изображен значок диода, значит при его включении необходимо соблюдать полярность на контактах управления. Часто эти диоды устанавливают в разъеме, (ответная часть — колодка или soket) в который вставляется реле.
Схема реле содержащее диод и подключение его обмотки:
При подаче напряжения на контакты управления реле срабатывает и замыкает или размыкает электрическую цепь силовыми контактами. Силовые контакты маркируются всегда как 30, 87 и 87а. 30-й контакт всегда присутствует в реле. Он, без подачи напряжения на контакты обмотки, постоянно замкнут на контакт 87а. Если на обмотку подан сигнал, то 30 контакт отключается от 87а и подключается к 87. 87а или 87 контакт могут отсутствовать, тогда реле будет работать только на включение или выключение (замыкание или размыкание) силовой цепи.
Необходимо внимательно следить за маркировкой контактов на реле, т.к. некоторые производители выпускают реле с не стандартным расположением контактов. На рисунке изображено реле фирмы BOSCH, другим расположением контактов. Контакты 30 и 86 поменяны местами.
Реле используют в тех случаях когда исполнительное устройство потребляет больший ток (до 30-40 ампер), чем способен выдать управляющий выход (потребление катушек реле как правило не превышает 200миллиампер). Примеры использования реле для коммутации различных устройств приведены в конце статьи.
Важно отметить, если реле долго эксплуатировалось при коммутации силовых цепей в предельных режимах, то искра проскакивающая при замыкании или размыкании контактов создает нагар между контактами и из-за этого возможно исполнительное устройство не будет работать или будет работать не корректно. Плохой контакт выделяет на себе тепло. При этом в силовых цепях может повышаться потребляемый ток (при плохом контакте ток электродвигателя или лампочки становится импульсно-пусковым), что влечет разогрев мест плохого контакта в коммутируемых цепях и как следствие оплавление пластмассовых деталей крепления контактов. При оплавлении деталей крепления, контакты смещаются и добавляется процесс искрения, что еще больше разогревает место контакта. На рисунке показан появляющийся нагар на контактах отечественного реле. Переключающий контакт отогнут для наглядности. Белые точки — пробой нагара искрой при подключении потребителя, через эти места ответный контакт может привариваться, оставляя подключенным потребитель.
Как наиболее надежные и доступные в продаже, себя зарекомендовали импортные реле под маркой Saturn и San Hold, применяются так же реле других производителей.
Напротив — отечественные реле неудовлетворительны по таким параметрам, как герметичность и износостойкость.
Важно так же покрытие выходных контактов и ответной части (разъема или сокета). Наиболее удачное покрытие контактов реле — лужение. Примеры окисляющихся контактов реле.
Варианты схемных решений подключения реле.
Схемы инверсии сигналов и управления нагрузкой.
Схемы инверсии сигналов могут применяться для инвертирования сигналов концевиков дверей или багажника при подключении к сигнализации или в других случаях.
Так же данные схемы могут использоваться для умощнения сигнала при подключении нагрузки управляемой дополнительным каналом сигнализации. При подключении соленоида замка багажника, управления дополнительным замком капота, дополнительных противотуманных фар, дополнительных звуковых сигналов или при подключении другого электро — оборудования, необходимо устанавливать защитный предохранитель в силовой цепи (+)12Вольт (правая схема).
Схема подключения центрального замка при дополнительно установленном активаторе (активаторах) к сигнализациям, не имеющим встроенных реле (интерфейса) центрального замка.
Схема блокировки двигателя с самоподхватом (самоблокировкой).
Для управления реле блокировки можно использовать секретную кнопку, пару геркон-магнит или штатный орган управления выдающий сигнал управления положительной полярности при включенном зажигании (например силовой сигнал на стеклоподъёмнике или обогрев заднего стекла). При управлении кнопкой или герконом, диод D2 не нужен. При управлении штатным органом для разблокировки, кнопка или геркон не нужны, диод D2 необходим.
Приложение 1. Краткий обзор отечественных стандартных реле в корпусах как изображено ниже на фотографии.
Ниже будет приведена информация одного производителя, существуют другие производители и зарубежные аналоги. Для этой части статьи главное дать понять рядовому автолюбителю, что реле могут быть взаимозаменяемы, иметь разные схемы, разное количество контактов в зависимости от назначения.
Отечественные реле этой серии маркируют нормально замкнутый контакт как 88. В импортных реле этот контакт везде назван как 87а
Отличия и разнообразия номеров реле означает разные крепления, конструкция корпуса, степень защиты, напряжение управления катушкой, коммутируемые токи и прочие параметры. Иногда при выборе аналога необходимо учитывать некоторые параметры.
Типовые схемы реле. Цоколевка.
Схема 1
Схема 1а
По схеме 1 выпускаются следующие 5-и контактные (переключающие) реле:
С управлением 12Вольт – 90.3747, 75.3777, 75.3777-01, 75.3777-02, 75.3777-40, 75.3777-41, 75.3777-42
С управлением 24Вольт – 901.3747, 901.3747-11, 905.3747, 751.3777, 751.3777-01, 751.3777-02, 751.3777-40, 751.3777-41, 751.3777-42
По схеме 1а с помехозащитным резистором:
С управлением 12Вольт – 902.3747, 906.3747, 752.101, 752.3777, 752.3777-01, 752.3777-02, 752.3777-40, 752.3777-41, 752.3777-42
С управлением 24Вольт – 903.3747, 903.3747-01, 907.3747, 753.3777, 753.3777-01, 753.3777-02, 753.3777-40, 753.3777-41, 753.3777-42
Схема 2
Схема 2а
По схеме 2 выпускаются следующие 4-х контактные (замыкающие/включающие) реле: С управлением 12Вольт – 90.3747-10, , 75.3777-10, 75.3777-11, 75.3777-12, 75.3777-50, 75.3777-51, 75.3777-52, 754.3777, 754.3777-01, 754.3777-02, 754.3777-10, 754.3777-11, 754.3777-12, 754.3777-20, 754.3777-21, 754.3777-22, 754.3777-30, 754.3777-31, 754.3777-32
По схеме 2а с помехозащитным резистором: С управлением 12Вольт – 902.3747-10, 906.3747-10 С управлением 24Вольт – 902.3747-11, 903.3747-11, 907.3747-10
Схема 3
Схема 3а
По схеме 3 выпускаются следующие 4-х контактные (размыкающие/выключающие) реле: С управлением 12Вольт – 90-3747-20, 904-3747-20, 90-3747-21, 75.3777-20, 75.3777-202, 75.3777-21, 75.3777-22, 75.3777-60, 75.3777-602, 75.3777-61, 75.3777-62
С управлением 24Вольт — 901-3747-21, 905-3747-20, 751.3777-20, 751.3777-202, 751.3777-21, 751.3777-22, 751.3777-60, 751.3777-602, 751.3777-61, 751.3777-62
По схеме 3а с помехозащитным резистором: С управлением 12Вольт – 902-3747-20, 906-3747-20, 902-3747-21, 752.3777-20, 752.3777-21, 752.3777-22, 751.3777-60, 751.3777-61, 751.3777-62,
С управлением 24Вольт – 903-3747-21, 907-3747-20, 753.3777-20, 753.3777-21, 753.3777-22, 753.3777-60, 753.3777-61, 753.3777-62,
ВНИМАНИЕ. Реле серии 19.3777 имеют корпус аналогичный выше приведенному. Схема этих реле имеет защитный и развязывающий диоды. Такие реле имеют полярное включение обмотки. Здесь в статье эти реле не упоминаются, поскольку имеют ограниченное применение.
Реле современных автомобилей.
Отличия и разнообразия номеров реле означает разные крепления, конструкция корпуса, степень защиты, напряжение управления катушкой, коммутируемые токи и прочие параметры. Иногда при выборе аналога необходимо учитывать некоторые параметры.
Схема 4
Схема 4а
По схеме 4 выпускаются следующие 5-и контактные (переключающие) реле: С управлением 12Вольт — 98.3747, 982.3747 С управлением 24Вольт — 981.3747, 983.3747
По схеме 4а с помехозащитным резистором: С управлением 12Вольт – 98. 3747-01, 98.3747-011, 982.3747-01 С управлением 24Вольт — 981.3747-01, 983.3747-01
Схема 5
Схема 5а
По схеме 5 выпускаются следующие 4-х контактные (замыкающие/включающие) реле: С управлением 12Вольт — 98.3747-10, 982.3747-10 С управлением 24Вольт — 981.3747-10, 983.3747-10
По схеме 5а с помехозащитным резистором: С управлением 12Вольт — 98.3747-11, 98.3747-111, 982.3747-11 С управлением 24Вольт — 981.3747-11, 983.3747-11
Схема 6
Схема 6а
По схеме 6 выпускаются следующие 4-х контактные (размыкающие/отключающие) реле: С управлением 12Вольт — 98.3747-20, 982.3747-20 С управлением 24Вольт — 981.3747-20, 983.3747-20
По схеме 6а с помехозащитным резистором: С управлением 12Вольт — 98.3747-21, 982.3747-21 С управлением 24Вольт — 981.3747-21, 983.3747-21
Приложение 2.
Здесь будут размещены фотографии реле с которыми мне приходилось работать. Это обычные реле из комплекта сигнализаций, и другого дополнительного оборудования.
Для чего нужна и как работает блокировка двигателя сигнализацией
Возможность надежно заблокировать запуск двигателя в случае срабатывания тревоги для сигнализации необходима. Другое дело, что грамотно заблокировать мотор не так просто: по современным меркам считается необходимым, чтобы угонщик тратил не менее получаса на обход защитных цепей. Поэтому недаром говорится, что установщик сигнализации и должен мыслить, как угонщик: ставя сигнализацию, первым вопросом он себе задает «как ее смогут отключить или обойти?».
Релейные блокировки
Реле блокировки двигателя – простейший и распространенный способ предотвращения несанкционированного запуска мотора. Независимо от того, встроено реле в сам центральный блок сигнализации или установлено внешнее, суть его работы одна и та же. Пока в его обмотке не течет ток (в автомобилях применяются реле со слаботочными обмотками, поэтому их можно напрямую подключать к выходным каналам сигнализаций), якорь реле (общий контакт, 30) электрически соединен с нормально замкнутым контактом (НЗ, 88 или 87а). Но, как только ток подается на обмотку, сердечник реле намагничивается и притягивает к себе якорь. Нормально замкнутый контакт отключается от общего, который соединяется с нормально разомкнутым контактом (НР, 87).
Схема блокировки реле выбирается любая:
1. При блокировке двигателя по нормально замкнутому контакту реле замыкает защищаемую цепь, размыкая ее только при срабатывании тревоги. Это удобно тем, что реле при таком подключении не изнашивается, в сильноточных цепях его контакты не обгорают. Зато стоит угонщику оторвать управляющий провод или отключить от разъемов центральный блок сигнализации, как ему даже не придется искать это реле: оно останется замкнутым навсегда. 2. При блокировке по нормально разомкнутому контакту каждый раз при включении зажигания на машине, снятой с охраны, контакты замыкаются, размыкаясь при выключении зажигания. Реле изнашивается, зато при отключении центрального блока сигнализации защищенная цепь останется разомкнутой. Поэтому такой способ надежнее. Учтите, что в большинстве сигнализаций выход на реле блокировки изначально запрограммирован на НЗ блокировку, и НР работает только после изменения настроек.
Какие цепи можно надежно защитить с помощью релейной блокировки? Самая бесполезная вещь – это реле блокировки стартера, ведь на многих автомобилях стартер включается принудительно, замкнув отверткой или ключом контакты втягивающего реле под капотом. К тому же такая блокировка бесполезна при ограблении: отбирая у Вас уже заведенный автомобиль, грабитель сможет спокойно уехать.
Грамотная блокировка двигателя должна не давать работать мотору. Для современного впрыскового двигателя точками блокировки становятся:
1. Цепь питания бензонасоса
Простая и удобная блокировка, но на автомобилях с легким доступом к лючку бензонасоса бесполезная: угонщик даже не будет искать реле, а просто подключит небольшой аккумулятор напрямую на разъем бензонасоса.
2. Блокировка цепей питания катушек зажигания или форсунок
Также не позволит завести мотор, но при наличии доступа в подкапотное пространство обойдется точно так же, проводом-времянкой. Без надежного дополнительного замка капота подобная блокировка надолго угонщика не остановит.
3. Блокировка цепи датчика положения коленчатого вала
Наиболее эффективна – если контроллер не получает информацию о вращении коленвала, ни на форсунки, ни на катушки зажигания импульсы ЭБУ впрыска подавать не будет. «Выловить» эту блокировку угонщик сможет только с помощью диагностического сканера – в памяти ЭБУ зафиксируется обрыв цепи ДПКВ. Чтобы эта ошибка не возникала, подключаем реле немного хитрее:
Сопротивление резистора R1 должно быть равным сопротивлению обмотки датчика положения коленчатого вала. В этом случае при срабатывании реле блокировки ко входам ЭБУ впрыска подключается «обманка», и вместо фиксации ошибки ЭБУ не будет «видеть» вращение коленвала.
На схемах включения реле блокировки указывается диод, включенный параллельно обмотке. В некоторых реле он даже встроен изначально. Для чего он нужен? Дело в том, что обмотка реле имеет определенную индуктивность, и при отключении питания в ней возникает резкий выброс напряжения с полярностью, обратной изначальной. Поэтому диод, включенный «наоборот», никак не влияя на нормальную работу реле, в момент такого выброса открывается, защищая слаботочный выход сигнализации.
Ещё кое-что полезное для Вас:
Реле со скрытым управлением
Недостаток релейной блокировки очевиден – приходится тянуть к месту подключения управляющий провод от центрального блока, и его нужно прятать в штатные жгуты. Найдя этот провод, угонщик сможет по нему проследить и расположение реле, и местонахождение центрального блока сигнализации.
Чтобы избежать этого, применяются сложные электронные реле, управляемые как по радиоканалу (как в сигнализациях StarLine), так и кодовыми импульсами по штатной проводке. Рассмотрим работу радиореле блокировки StarLine R2.
Это устройство компактно, чтобы его можно было даже вплетать в сами жгуты проводки, и поддерживается сигнализациями StarLine уже давно. Для связи с центральным блоком сигнализации используется тот же диалоговый код, что и для управления самой сигнализацией, средствами наподобие кодграбберов заставить активированное реле отключиться невозможно.
Реле может коммутировать ток до 10 ампер, возможно использование и нормально замкнутой, и нормально разомкнутой схемы. В последнем случае вскрываете корпус и разрезаете проволочную петлю на плате.
После подключения реле к блокируемой цепи ( можно использовать не более двух реле R2) его прописывают в память центрального блока. Для этого:
при выключенном зажигании нужно 7 раз нажать кнопку Valet сигнализации;
включить зажигание и подождать, пока не прозвучит 7 коротких сигналов сирены;
подключить провод питания прописываемого радиореле к цепи, где всегда есть +12 В. Реле пропишется в память центрального блока, после чего сирена издаст 1 сигнал;
если Вы подключаете второе реле, то таким же образом подайте на него питание. После сопряжения с центральным блоком прозвучат 2 сигнала сирены;
выключите зажигание;
не менее чем на 10 секунд отключите питание от центрального блока сигнализации.
Помните, что при выполнении процедуры перепрописки брелоков надо повторить и перепрописку установленных радиореле.
Начиная с 4 поколения сигнализаций StarLine (А94/А64, В94/В64, D94/D64, Е91/Е61, Е90/Е60, А93/А63 и далее, у которых в серийном номере центрального блока присутствует буква «S» — например, B94SW405618988), появилась возможность использования более современного реле R4. У него увеличена токовая нагрузка, и появился специальный режим управления электрозамком капота. Таким образом можно подключать электрозамок, не протягивая от него силовые провода в салон, и с точки зрения защищенности автомобиля это гораздо эффективнее. Одновременно с этим StarLine R4 реализуется две блокировки – через встроенный ключ по НР или НЗ схеме и через внешнее реле по НЗ схеме.
Однако потребуется соединение выхода INPUT с одним из дополнительных каналов центрального блока сигнализации. Он при этом настраивается на работу с кодовым реле. Например, на сигнализациях StarLine B94/D94 используются следующие каналы:
Функция управления выбранным каналом устанавливается в значение 3. Далее для прописки кодового реле его подключают к питанию и массе, после чего:
Соедините между собой провода INPUT и OUTPUT, не отключая INPUT от дополнительного канала.
При выключенном зажигании 7 раз нажмите кнопку Valet.
Включите зажигание и тут же выключите.
Когда реле пропишется в память блока, замок капота автоматически закроется и откроется.
Блокировка по CAN-шине
Однако на современных автомобилях есть еще более элегантный способ блокировки запуска мотора. При этом никаких физически разрываемых цепей нет, как нет и дополнительных подключений: сигнализации достаточно иметь связь с CAN-шиной автомобиля.
Суть такой блокировки в том, что при срабатывании тревоги сигнализация передает по шине команду блокировки и повторяет ее все время, пока тревога не отключится. И, пока угонщик не отключит центральный блок, попытки запустить мотор будут бесполезными. Если же учесть, что при грамотной установке центрального блока для его извлечения потребуется разобрать половину салона, то по эффективности такой способ однозначно лидирует. При этом нет повода опасаться в надежности: реле блокировки может сломаться, контакты – окислиться, а эта блокировка исключительно виртуальна и появляется только тогда, когда нужно.
