Relici e fusibili automobilistici: guida completa alle parti elettriche dell'auto

Punti chiave

Sebbene i relè delle auto e i fusibili siano spesso installati nella stessa scatola, le loro funzioni sono completamente diverse:

Un relè è un interruttore di controllo elettronico utilizzato per controllare l'ondaggio/disattivazione di dispositivi ad alta corrente, come fari, ventole elettriche, ecc., Attraverso piccole correnti, al fine di proteggere il sistema di commutazione ed estendere la sua durata di servizio.

Un fusibile è un dispositivo di protezione monouso che si scioglie quando la corrente nel circuito supera il valore impostato, tagliando l'alimentazione e impedendo ai fili o alle apparecchiature di bruciare.

Comprensione del fusibile

Il protettore sacrificale

Una miccia è il dispositivo di sicurezza più semplice e importante in qualsiasi circuito elettrico dell'auto. Pensalo come un collegamento debole integrato.

Il suo unico compito è proteggere un circuito e le sue parti costose dai danni causati da troppa corrente elettrica. Questo accade durante una corrente sovracorrente o corto.

Fa questo lavoro distruggendosi. Quando la corrente diventa troppo alta, il fusibile "soffia". Ciò rompe istantaneamente la connessione elettrica e interrompe il flusso di alimentazione prima che possa danneggiare il cablaggio o il dispositivo che protegge.

Come funziona una miccia

L'idea alla base di una miccia è un semplice sacrificio di sé basato sulla fisica. All'interno di ogni fusibile c'è una striscia attentamente progettata di lega in metallo specifica.

Questo metallo ha due caratteristiche chiave. Conduce elettricità bene in condizioni normali. Ma ha un punto di fusione molto basso.

Quando l'elettricità scorre attraverso qualsiasi conduttore, crea una piccola quantità di calore. Durante il normale funzionamento, questo calore scompare innocuo.

Tuttavia, durante un evento sovracorrente, il flusso di elettricità aumenta drasticamente. Ciò provoca un rapido e intenso accumulo di calore nel filamento del fusibile.

Prima che il calore possa sciogliere il cablaggio della tua auto o distruggere un modulo elettronico, il filamento raggiunge il suo basso punto di fusione e vaporizza. Questo crea uno spazio nel circuito, fermando istantaneamente il pericoloso flusso di corrente. È un dispositivo una tantum. Una volta che soffia, è necessario sostituirlo.

Tipi di fusibili comuni

Tutti i fusibili fanno lo stesso lavoro di base, ma sono disponibili in diverse forme e dimensioni per usi diversi e progetti di veicoli.

I fusibili della lama sono il tipo più comune nei veicoli moderni. Sono codificati a colori per una facile identificazione della loro valutazione dell'amperaggio e sono disponibili in diverse dimensioni standard:

Mini (APM, ATM): piccoli fusibili usati per molti circuiti interni.

Mini di basso profilo (APS, ATT): ancora più piccolo, progettato per spazi ristretti.

Standard (ATO, ATC, APR): la dimensione più comune, utilizzata per molte applicazioni.

MAXI (APX): fusibili di grandi dimensioni, ad alto impegno per proteggere i circuiti principali come l'alternatore o il sistema di accensione.

I fusibili del tubo di vetro, spesso chiamati fusibili per bus, erano standard nelle auto più vecchie americane. Hanno un cilindro di vetro con tappi terminali in metallo e il filamento visibile all'interno.

I fusibili di tipo Bosch, a volte chiamati siluri o fusibili GBC, sono fusibili in plastica, corpi di ceramica che si trovano in molti veicoli europei più vecchi.

Per usi estremamente ad alta corrente, i veicoli utilizzano fusibili per cartucce o collegamenti fusibili. Un collegamento fusibile è fondamentalmente un breve pezzo di filo speciale incorporato nel cablaggio. È progettato per sciogliere e proteggere i circuiti che attirano enormi energia, come il motore di avviamento.

Come leggere i fusibili

Le informazioni più importanti su una miccia sono la sua valutazione di amprage (AMP). Questo numero mostra la corrente massima che il fusibile può gestire prima che soffia.

Per i fusibili della lama, questo è facile da un codice a colori universale. Ciò consente una rapida identificazione senza leggere il piccolo numero stampato sulla plastica.

Sostituisci sempre un fusibile soffiato con uno nuovo esattamente lo stesso rating di amperaggio. L'uso di un fusibile più alto sconfigge la protezione e crea un grave pericolo di incendio.

Demistificare il relè

Il telecomando pesante

Se un fusibile è una guardia semplice, un relè è uno smart manager. È un interruttore elettromeccanico.

Il suo compito principale è lasciare che un circuito a bassa potenza controlli un circuito ad alta potenza separato. Questo è fondamentale in tutti i veicoli moderni.

Gli interruttori sul cruscotto, come la manopola del faro o il pulsante del corno, sono piccoli e delicati. Non sono costruiti per gestire la massiccia corrente necessaria per alimentare i fari, un corno o una pompa del carburante.

Se hai inviato quella corrente alta direttamente tramite l'interruttore del cruscotto, si surriscalda rapidamente e si scioglierebbe.

Il relè risolve questo problema. Agisce come un telecomando. L'interruttore del cruscotto piccolo invia un piccolo segnale elettrico sicuro al relè. Il relè ottiene questo segnale e risponde chiudendo un interruttore interno pesante. Questo completa il circuito ad alta potenza e invia corrente al componente.

È come usare il dito per premere un piccolo pulsante su un telecomando, che quindi attiva in modo sicuro una massiccia macchina industriale da lontano.

Come funziona un relè

La "magia" all'interno di un relè è l'elettromagnetismo. Un relè automobilistico standard ha alcune parti interne chiave.

Questi includono un circuito di controllo a bassa potenza con un elettromagnet (una bobina di filo) e un circuito ad alta potenza separato con contatti, un'armatura (la parte mobile dell'interruttore) e una molla.

Il processo avviene in una frazione di secondo:

Il circuito di controllo si attiva. Quando si accende l'interruttore del faro, una piccola corrente scorre da quel passaggio alla bobina del relè, in genere collegata ai pin 85 e 86.

L'elettromagnete eccita. Questa corrente a bassa potenza che attraversa la bobina crea un campo magnetico.

Il meccanismo dell'interruttore si muove. Il campo magnetico tira l'armatura di metallo verso di esso, superando la forza di una piccola molla.

Il circuito ad alta potenza si chiude. L'altra estremità dell'armatura ha un punto di contatto. Mentre l'armatura si muove, questo contatto colma uno spazio, collegando due terminali ad alta potenza, in genere pin 30 (alimentazione dalla batteria) e 87 (spegnersi al componente).

La corrente scorre al carico. Con i contatti ad alta potenza collegati, la corrente grande può ora fluire direttamente dalla batteria, attraverso il relè e ai fari. Quando si spegne l'interruttore del faro, la corrente alla bobina si arresta, il campo magnetico collassa, la molla tira la schiena dell'armatura e si apre il circuito ad alta potenza.

Questo sistema di numerazione del pin (30, 85, 86, 87 e talvolta 87a per un quinto pin) è uno standard ISO. Ciò rende i relè di diversi produttori in gran parte intercambiabili se le loro specifiche corrispondono.

Tipi di relè comuni

I relè sono definiti dal loro stato predefinito e dal numero di circuiti che possono controllare.

Un relè normalmente aperto (no) è il tipo più comune. Il suo circuito ad alta potenza è aperto o "OFF" per impostazione predefinita. Si chiude solo quando la bobina di controllo è eccitata.

Un relè normalmente chiuso (NC) è l'opposto. Il suo circuito ad alta potenza è chiuso o "ON" per impostazione predefinita. L'energizzare la bobina apre il circuito, spegnendo il componente.

Vedrai anche acronimi che descrivono il palo e lanciano la configurazione:

SPST (singolo palo, tiro singolo): un semplice interruttore on-off con quattro pin (due per la bobina, due per il circuito ad alta potenza).

SPDT (singolo palo, doppio tiro): un relè "cambio", di solito con cinque pin. Può cambiare potenza da un terminale all'altro. Questo è utile per le funzioni che devono invertire, come un motore di finestra di alimentazione.

Fuse vs. Relay Confronto

Differenze di accoglienza

Entrambi sono componenti critici presenti nella scatola dei fusibili della tua auto, ma i loro ruoli nel sistema elettrico automobilistico non potrebbero essere più diversi. Uno è un controller attivo progettato per uso ripetuto. L'altro è una protezione passiva progettata per fallire una volta.

Comprendere queste differenze è la chiave per la diagnosi di problemi elettrici. Un componente che non sta ottenendo energia potrebbe soffrire di un interruttore guasto (il relè) o di un dispositivo di sicurezza attivato (il fusibile).

Questa tabella mostra un confronto diretto delle loro caratteristiche fondamentali.

In applicazioni pratiche

Lavorare insieme

In pratica, relè e fusibili non sono componenti isolati. Sono compagni di squadra che lavorano insieme in quasi tutti i circuiti ad alta corrente del veicolo. Un relè gestisce la commutazione e un fusibile fornisce la protezione. Diamo un'occhiata a come lavorano insieme.

Il circuito dei fari

Il tuo circuito dei fari è un classico esempio di questa partnership. Il sistema protegge l'interruttore delicato sul colpi di sterzo, fornendo in modo sicuro grandi quantità di potenza ai bulbi del proiettore luminoso.

Azione del driver: ruoti l'interruttore di gambo sul colonno di sterzo per accendere i fari.

Segnale a bassa potenza: questa azione completa un circuito a bassa potenza, inviando una corrente elettrica molto piccola (meno di un AMP) dall'interruttore alla bobina di controllo del relè del relè.

Attivazione del relè: la piccola corrente eccita l'elettromagnete del relè, che attira l'interruttore ad alta potenza interno con un "clic" udibile.

Flusso ad alta potenza: questo interruttore chiuso completa un circuito completamente separato e pesante. La grande corrente (10-15 amp) ora scorre dalla batteria, attraverso un fusibile di fari dedicato, attraverso i contatti del relè chiuso e infine sui bulbi del faro, facendoli illuminare.

Il ruolo del fusibile: il fusibile si trova nella parte ad alta potenza del circuito. Se un filo che conduce al faro diventa sfilacciato e pantaloncini a terra, causerebbe un'impennata massiccia e incontrollata della corrente. Prima che questo aumento possa sciogliere il cablaggio o danneggiare il relè, il filamento del fusibile vaporizza immediatamente, tagliando la potenza e proteggendo l'intero sistema.

Il circuito del motore di avviamento

L'avvio della tua auto richiede enormi quantità di corrente elettrica, spesso oltre 100 amplificatori per capovolgere il motore. Un semplice interruttore a chiave non potrebbe mai gestire questo carico.

Qui, un relè molto potente, spesso chiamato solenoide di avviamento (che è un relè combinato con un attuatore meccanico), fa il sollevamento pesante.

Quando si gira la chiave sulla posizione "Avvia", si invia un piccolo segnale al relè di avviamento. Questo relè chiude quindi un enorme set di contatti, consentendo a una corrente enorme di fluire dalla batteria direttamente al motore di avviamento.

Questo circuito non è protetto da un piccolo fusibile a lama, ma da un collegamento fusibile ad alta capacità. Ciò ha lo stesso scopo protettivo per questa applicazione estremamente elevata.

La frizione del compressore A/C

Un processo simile si verifica quando si preme il pulsante A/C sulla dashboard. Quel pulsante non alimenta direttamente il compressore di aria condizionata.

Invece, invia un segnale a bassa corrente al relè della frizione A/C nella scatola dei fusibili. Il relè si attiva, inviando un flusso di corrente più elevata a una frizione elettromagnetica sulla parte anteriore del compressore A/C.

Questa frizione si impegna, collegando la puleggia del compressore alla cinghia a serpentina del motore, consentendo la corsa al compressore. Un fusibile A/C dedicato si trova in quel circuito, pronto a soffiare e proteggere la costosa frizione del compressore dai danni se si verifica un guasto elettrico.

Risoluzione dei problemi 101

Fusibile cattivo o relè non funzionante?

Quando un componente elettrico smette di funzionare, il problema può spesso essere ricondotto alla scatola dei fusibili. La domanda è: quale componente ha fallito? Ecco un processo pratico e passo-passo per determinare se si dispone di un fusibile cattivo o di un relè in mancanza.

Il manuale del tuo proprietario è il tuo strumento più prezioso qui. Contiene diagrammi delle scatole dei fusibili (di solito ce n'è uno nel vano motore e uno all'interno della cabina, spesso sotto il cruscotto) che mappano quali fusibili e relè controlla quale circuito.

Passaggio 1: controllare il fusibile

Controllare il fusibile è sempre il primo e più semplice passo. Richiede strumenti minimi e spesso può essere fatto in pochi minuti.

Individua la scatola del fusibile corretta utilizzando il manuale del proprietario.

Usa il diagramma all'interno della copertina della scatola dei fusibili o nel manuale per identificare il fusibile specifico per il componente che non funziona (ad esempio, "radio", "cig light", "h/lp rh").

Con l'accensione del veicolo spento, usa un estrattore di fusibili (spesso incluso nella scatola dei fusibili) o una coppia di piccole pinze a naso ad aghi per estrarre delicatamente il fusibile dalla sua fessura.

Ispezionare visivamente il fusibile. Tienilo fino alla luce e guarda il piccolo filamento di metallo all'interno. In una buona miccia, questo filo a forma di S sarà intatto. In una miccia soffiata, il filo verrà rotto o avrà uno spazio visibile, a volte con una macchia scura e bruciata all'interno dell'alloggiamento di plastica.

Per un test definitivo, utilizzare un set multimetro sulla modalità di continuità (di solito ha un'icona del suono). Tocca le sonde su ciascuna delle due lame di metallo sopra il fusibile. Una buona miccia avrà continuità e il multimetro emetterà un segnale acustico. Una miccia soffiata mostrerà un circuito aperto e non emetterà un segnale acustico.

Se il fusibile viene colpito, probabilmente hai riscontrato il tuo problema. Tuttavia, ricorda che i fusibili soffiano per un motivo. Se il fusibile sostitutivo soffia immediatamente, si ha un corto circuito sottostante che deve essere affrontato.

Passaggio 2: testare il relè

Se il fusibile è buono, il prossimo sospetto logico è il relè. Testare un relè è leggermente più coinvolto, ma ci sono alcuni trucchi intelligenti che puoi usare.

Identificare il relè corretto per il circuito usando il diagramma della scatola dei fusibili.

Eseguire il "Test di clic". Questo è il controllo iniziale più semplice. Chiedi a un amico di operare l'interruttore per il componente non di lavoro (ad esempio, accendere e spegnere i fari, suonano il corno) mentre si posiziona il dito direttamente sopra il relè sospetto. Un relè sano emetterà un suono "clic" debole ma distinto e lo sentirai attivare. Se senti e senti il ​​clic, il lato di controllo del relè è probabilmente funzionante. Se non c'è clic, il relè è o non è cattivo o non sta ricevendo il segnale dall'interruttore.

Prova il "Test di scambio". Questa è la diagnostica fai -da -te più efficace. Cerca un altro relè nella scatola dei fusibili che ha lo stesso numero di parte e la configurazione del pin. Spesso, un sistema non critico come il corno utilizzerà lo stesso relè di uno più critico come la pompa del carburante. Con l'accensione dell'auto completamente, tira il relè sospetto e scambialo con il relè identico e noto dall'altro circuito. Ora, testa di nuovo il componente non lavoratore. Se funziona improvvisamente, hai confermato che il relè originale era difettoso. Se non funziona ancora, il problema risiede altrove nel circuito, come l'interruttore o il cablaggio. Ricorda di rimettere il buon relè nel suo punto originale.

Per gli utenti avanzati, un "test da banco" fornisce una risposta definitiva. Con il relè rimosso dal veicolo, è possibile utilizzare una fonte di alimentazione a 12 V (come la batteria dell'auto o una sonda di alimentazione) per applicare l'alimentazione ai pin del circuito di controllo (85 e 86). Un buon relè cliccherà. Sebbene sia eccitato, è possibile utilizzare un multimetro sull'impostazione di continuità per verificare che il circuito ad alta potenza (pin 30 e 87) sia ora chiuso.

Malinteso comune

Perché i relè non "soffiano"

È una frase comune nei forum e nei garage automobilistici: "Il mio relè della pompa del carburante è esploso". Mentre tutti capiscono il significato, il relè non è stato tecnicamente sbagliato e mostra un malinteso chiave.

I relè non "soffiano" allo stesso modo dei fusibili. Un fusibile è un dispositivo termico progettato per fallire sacrificalmente per proteggere un circuito. Un relè è un interruttore meccanico e fallisce come qualsiasi altro interruttore.

Comprendere questa differenza è fondamentale per una diagnosi corretta. Se stai cercando un relè "soffiato" con un punto bruciato o un filamento rotto, non ne troverai uno. Un relè fallito sembra spesso identico a uno funzionante dall'esterno. Il suo fallimento è interno ed elettrico o meccanico.

Come i relè falliscono effettivamente

Invece di soffiare, i relè falliscono in alcuni modi comuni, ognuno produce sintomi diversi.

Fuggire della bobina: il filo sottile avvolto attorno all'elettromagnete può rompere o bruciare. Quando ciò accade, il circuito di controllo è morto. L'applicazione della potenza non creerà un campo magnetico e il relè non "non farà mai clic" o si attiverà. Il componente che controlla non si accenderà mai.

Contatta la cornice e la saldatura: questa è la modalità di guasto più comune. Ogni volta che il relè si accende e si spegne, si verifica un piccolo arco elettrico tra i contatti ad alta potenza. Nel corso di migliaia di cicli, questo l'arco erode le superfici di contatto, causando la vaiolatura. Ciò crea una cattiva connessione, portando a un funzionamento intermittente o completa mancata inviazione. Al contrario, un'enorme ondata attuale può ottenere i contatti così caldi che si sciolgono fisicamente e si saldano insieme. Ciò si traduce in un relè bloccato nella posizione "ON", il che significa che il componente che controlla (come una pompa del carburante) potrebbe non spegnersi anche quando la chiave viene rimossa.

Fuggire meccaniche: essendo un dispositivo meccanico, un relè può semplicemente logorare. La molla interna che si aprirà l'interruttore può indebolirsi o rompere, oppure l'armatura in movimento può rimanere bloccata. Questo può portare al relè di essere permanentemente bloccato o spento.

Conclusione

Nel complesso paesaggio elettrico di un veicolo moderno, i relè e i fusibili automobilistici sono gli eroi non celebrati. Lavorano silenziosamente per gestire l'energia e garantire la sicurezza.

Mentre possono sembrare simili e vivere nella stessa scatola dei fusibili, i loro doveri sono mondi separati. Il relè è l'interruttore intelligente, il gestore che consente a un comando delicato di controllare un'azione potente. Il fusibile è il semplice Guardian, il protettore altruistico che si sacrifica per prevenire danni catastrofici.

Comprendere quale sia la differenza tra relè di auto e fusibili è più che semplici curiosità. È una conoscenza fondamentale per qualsiasi proprietario di auto. Ti consente di affrontare i problemi elettrici non con confusione, ma con un percorso diagnostico logico.

La prossima volta che aprirai la scatola dei fusibili del tuo veicolo, vedrai non solo una serie confusa di pezzi di plastica, ma una squadra di gatekeeper e tutori. Ognuno ha un ruolo vitale nel mantenere la tua auto in funzione in modo sicuro e in modo affidabile.