Laiko relė automobilyje: paskirtis ir veikimo principas

Automobilinė laiko relė yra esminis elektromechaninis jungiklis, skirtas automatizuotai ir tiksliai valdyti įvairius automobilio elektros prietaisus pagal nustatytus laiko intervalus. Nors bendras terminas „laiko relė“ apima platų įrenginių spektrą, automobiliuose ji atlieka specifines funkcijas, susijusias su transporto priemonės sistemų veikimo optimizavimu ir saugumu.

Kas yra automobilinė relė?

Automobilinė relė - tai elektromechaninis jungiklis, naudojamas mažos srovės grandinėmis valdyti didelės srovės grandines. Ji veikia kaip tarpininkas, leidžiantis mažos galios jungikliams saugiai valdyti didelės galios elektros prietaisus, tokius kaip žibintai, starteriai ar papildomi LED šviestuvai.

Pirmosios automobilinės relės buvo sukurtos 1950-aisiais, siekiant išspręsti didėjantį elektros prietaisų skaičių automobiliuose. Šiuolaikiniuose automobiliuose galima rasti nuo 15 iki 30 skirtingų relių, atliekančių įvairias funkcijas.

Automobilinių relių svarba

Automobilinės relės žymiai supaprastina automobilio elektros sistemos konstrukciją ir padaro ją saugesnę. Jos leidžia išvengti storų laidų naudojimo visame ilgyje, užtikrinančių didelio stiprumo srovės tekėjimą (pvz., 20 A), nes jungiklis kontroliuoja tik relės valdymo grandinę (apie 0.15 A), o relė - didelę apkrovą.

Relės taip pat užtikrina, kad jungikliai būtų patvaresni, jų kontaktai nesudegtų ir sumažėja tikimybė sugadinti visą elektros sistemą, leidžiant naudoti paprastesnius ir pigesnius jungiklius. Pagal statistiką, net 68% visų elektros sistemos gedimų automobilyje yra susiję su komutacijos problemomis, o tinkamai įdiegtos relės gali sumažinti šių gedimų skaičių iki 85%.

Kaip veikia automobilinė relė?

Automobilinė relė veikia elektromagnetinio principo pagrindu ir atrodo kaip mažas plastikinis kubas su metaliniais kontaktais. Ji turi du atskirus elektros kontūrus:

• Valdymo grandinė (žemos srovės): į ją teka mažo stiprumo srovė, aktyvuojanti relę.
• Apkrovos grandinė (aukštos srovės): tai grandinė, kurią relė įjungia arba išjungia.

Kai valdymo grandinė aktyvuojama (pvz., vairuotojas pajudina svirtį po vairu, kad įjungtų valytuvus), srovė pasiekia ritę, kurioje susidaro elektromagnetinė jėga. Ritė pavirsta elektromagnetu, kuris pritraukia inkarą ir uždaro kontaktus apkrovos grandinėje, taip paleidžiant norimą elektros įrenginį (pvz., valytuvus). Kai valdymo srovė nustoja tekėti, ritės magnetinis laukas išnyksta, inkaras grįžta į savo vietą, kontaktai atsiskiria ir srovė nustoja tekėti į vartotoją.

Relės tipai pagal veikimą

• Įprastai atvira relė (NO): kontaktai yra atviri, kai relė neaktyvuota, ir užsidaro po aktyvavimo.
• Įprastai uždaryta relė (NC): kontaktai yra uždaryti, kai relė neaktyvuota, ir atsidaro po aktyvavimo. Naudojama, pvz., automobilio signalizacijų ir blokavimų maitinimui.
• Perjungimo relė (SPDT): perjungia tarp dviejų grandinių. Dažniausiai naudojamos 4 arba 5 kontaktų SPDT relės, atlaikančios 30-40 A apkrovą.

Puslaidininkių relės

Elektromobiliuose ir hibriduose naujosios kartos vis dažniau naudojamos puslaidininkių relės. Tai specialus relių tipas, neturintis mechaninių dalių (tokių kaip inkarai, spyruoklės). Jos pasižymi didesniu patikimumu ir ilgaamžiškumu, nes nėra judančių komponentų, kurie galėtų dėvėtis.

Laiko relė automobilyje: specifika

Laiko relė automobiliui ‒ tai specializuota relė, kuri kontroliuoja, kada grandinė įsijungia arba išjungia, su tam tikru laiko vėlavimu nuo įvesties signalo gavimo iki kontaktinio veiksmo. Ji leidžia tiksliai nustatyti, kada įrenginiai turi būti įjungti arba išjungti, pritaikant nustatytą uždelsimo laiką. Tai padeda valdyti žibintų, variklių, valytuvų ar kitų mašinų laiką.

Laiko relių funkcijos automobilyje

Automobilyje laiko relės atlieka įvairias funkcijas, padedančias sistemoms geriau veikti ir saugoti jas:

• Valdyti automobilio signalizaciją: pvz., įjungti signalizaciją tik tam tikram laikui.
• Valdyti automobilio šviesas: trumpam išlaikyti priekinius žibintus įjungtus, kai išjungiamas variklis, kad būtų galima pamatyti išeinant iš automobilio.
• Valdyti automobilio variklio darbą: pvz., uždelstas variklio paleidimas po paspaudimo mygtuko.
• Valdyti automobilio kuro siurblio darbą.
• Valdyti automobilio valytuvų darbą: kontroliuoti, kiek laiko valytuvai laukia tarp servetėlių.
• Valdyti automobilio posūkių signalus.

Laiko relių tipai pagal uždelsimo mechanizmą

Yra įvairių tipų laiko relių, skirtų specialiam laiko darbui sistemoje:

• Įjungimo uždelsimo (On-Delay) laiko relė: laukia nustatytą laiką, kol ji įsijungs. Naudojama, kai norima, kad kažkas prasidėtų po vėlavimo.
• Išjungimo uždelsimo (Off-Delay) laiko relė: pradeda savo skaičiavimą, kai išjungiamas signalas. Prieš išjungdama, ji saugo grandinę nustatytam laikui. Tai padeda baigti svarbius darbus prieš uždarant. Saugos sistemose išjungimo uždelsimo relės trumpam palaiko avarinius žibintus ar aliarmus.
• Ciklinė laiko relė: skirta automatizuotoms sistemoms, veikiančioms pasikartojančiu cikliniu režimu. Relė leidžia tiksliai valdyti įrenginių veikimo ir pertraukos trukmę.
• Daugiafunkcinė laiko relė: atlieka daug laiko funkcijų viename įrenginyje, leidžiant ją naudoti skirtingiems poreikiams neperkant daugybės relių.

Laiko relės naudoja skirtingus metodus laiko valdymui: mechaninius, pneumatinius ar elektroninius. Elektromechaninės laiko relės randamos senesnėse mašinose, turi rites, armatūras ir judančius kontaktus. Elektroninės laiko relės naudoja kietojo kūno komponentus, neturi judančių dalių, pereina greičiau ir tarnauja ilgiau.

Laiko relės pasirinkimas ir montavimas automobilyje

Svarbūs veiksniai renkantis laiko relę:

• Laiko diapazonas: nuspręskite, kiek laiko norite, kad vėlavimas tęstųsi. Laiko relės gali reguliuoti laiką nuo 0,1 sekundės iki 99 valandų.
• Relės tipas: pasirinkite tinkamą tipą (pvz., įjungimo uždelsimo, išjungimo uždelsimo, ciklinė, daugiafunkcinė) pagal numatomą grandinės veikimą.
• Įtampa ir srovės įvertinimai: įsitikinkite, kad relė atitinka jūsų grandinės darbinę įtampą (12 V ar 24 V) ir srovę. Tipinė automobilinė relė gali atlaikyti nuo 30 A iki 40 A nuolatinės srovės. Maksimalią įrenginio vartojamą srovę rekomenduojama padauginti iš 1.5 saugumo koeficientui.
• Programavimo galimybės: kai kurios relės yra programuojamos (pvz., savaitinis laikmatis su LCD ekranu ir galimybe nustatyti iki 40 įjungimo/išjungimo grupių per dieną), o kitos yra mechaninės.
• Montavimo sąlygos: atsižvelkite į montavimo vietą. Dėl DIN bėgelio montavimo, daugelis relių yra patogios naudoti elektros paskirstymo skydeliuose.

Visada rinkitės relę su lizdais (socket) vietoj tiesioginio laidų prijungimo. Tai leidžia lengvai pakeisti sugedusią relę be laidų perlitavimo ar perjungimo.

Teisingas relės montavimas apima kelis esminius žingsnius:

1. Tinkamos vietos parinkimas: relė turi būti montuojama sausoje, apsaugotoje nuo karščio vietoje.
2. Tinkamo storio laidų naudojimas: laidų storis turi atitikti apkrovos srovę.
3. Patikimas įžeminimas.
4. Apsauga saugikliais: visos relės grandinės turi būti apsaugotos tinkamais saugikliais.

Relės gedimas gali būti pagreitintas vibracijos, drėgmės, teršalų patekimo į ją ar netinkamo montavimo.

tags: #laiko #rele #automobiliui