Чтобы машина не сгорела: как отключить массу, не мешая работать штатному электрооборудованию
Внезапное возгорание автомобиля – история, к счастью, не слишком частая, но при этом достаточно распространенная, чтобы вызывать у многих водителей серьезные фобии. Особенно у тех, кто хоть раз в жизни видел полыхающую машину или её черный «скелет» на обочине. Многие считают, что спастись от подобного поможет только выключатель массы. Они правы, но неудобства от выключателя часто превосходят его пользу. Впрочем, как минимум один правильный вариант установки выключателя есть.
П ричиной возгорания автомобиля в движении служит утечка топлива, воспламенение предметов, попавших на раскаленную систему выпуска, или замыкание электропроводки. В пожаре, охватившем стоящий без вмешательств извне автомобиль, в 99% случаев виновато электричество. Других причин просто нет: выпуск – холодный, а топливо, сочащееся или даже капающее, практически никогда не воспламеняется само по себе. Беспокойство по поводу такого возгорания снимается при помощи выключателя массы, обесточивающего бортсеть целиком и полностью. Спасет простой механический ручной «рубильник» за две-три сотни рублей, популярное в тусовке джиперов недешевое «мерседесовское реле» Грюнер-750 или любой иной вариант.
Вот только минусов у выключателя массы не меньше, чем плюсов (извините за каламбур).
На относительно современной машине штатная электроника не любит отключения питания, теряя настройки, адаптации и память. Вдобавок многим блокам требуются порой десятки минут на корректное «засыпание», а приплясывать возле открытого капота, выжидая, пока все электронные процессы корректно завершатся, чтобы затем вырубить массу — безумие. Тем более, что визуально это завершение и не определить.
Полно и иных неудобств. С отключенным аккумулятором не поставишь машину на сигнализацию, не откроешь потом с брелока двери, без питания становятся бесполезны системы комфорта типа открывания багажника ногой, доводчиков стекол и многого другого. Однако есть способ, который поможет и защититься от пожара, и не обесточить электронику.
Звучит подобное странно и взаимоисключающе… Но один из наших читателей, Александр Цаплин, поделился с сообществом «Колес» собственной оригинальной и очень простой разработкой. Подходит этот способ владельцам неновых машин, которые разбираются в элементарной электрике и знают, с какого конца браться за паяльник.
Итак, первое, что мы делаем — устанавливаем-таки выключатель массы. Самым обычным образом, как это делают всегда – отключая от кузова провод, идущий с минусовой клеммы аккумулятора, и подключая его обратно уже через мощный «рубильник». Выключатель массы используем любого типа, какой нравится – ручной размыкатель с рукояткой или ключом, электрически управляемый контактор от грузовика, специализированное реле или что-то другое.
Теперь нам нужно приобрести несколько метров провода сечением около 2,5 мм2, соответствующее количество тоненькой защитной гофры для проводов, два обычных пятиконтактных автомобильных реле и автомобильные клеммы. Из всего этого мы соберем, согласно нижеприведенной схеме, простейшую дополнительную проводку, идущую от аккумулятора к штатным лампам дальнего света в фарах.
Находим плюсовые провода, по которым +12 приходит к лампам фар при включении дальнего света – к правой и к левой. Эти два провода разрезаем рядом с фарами и в разрыв каждого пайкой, обжимкой или в крайнем случае качественной скруткой подключаем контакты и обмотки реле К1 и К2. Также эта дополнительная цепь подключается к минусовой клемме аккумуляторной батареи согласно схеме.
Защита от короткого замыкания в электропроводке автомобиля готова. Рассмотрим работу этой схемы в разных режимах.
Когда выключатель массы замкнут, батарея подключена к кузову и двигателю штатно. Тут никаких нюансов нет – все работает как обычно.
Когда при замкнутом выключателе массы (запущен двигатель или нет – неважно) мы нажимаем на подрулевой переключатель, включающий дальний свет, срабатывают наши дополнительные реле, и дальний свет загорается – тут, опять же, для водителя нет никаких изменений и нюансов в сравнении со штатным вариантом.
Теперь мы покидаем автомобиль, оставляя его на парковке или в гараже, и хотим защитить его от возможных возгораний. Открываем капот, отключаем массу поворотом ручки, но минус на кузове… не исчезает!
Снова смотрим на схему. Теперь минус батареи оказывается поданным на кузов нашей отдельной проводкой через нормально замкнутые контакты двух реле и через запараллеленные нити ламп дальнего света. Сопротивление одной холодной нити накала среднестатистической лампы головного света – около 2,5 Ом. Две параллельно, как в этой схеме – около 1,2 Ома. Это ничтожное сопротивление в минусовой цепи, и почти вся штатная и нештатная электроника и электрика, включенная постоянно (в обход ключа зажигания) его просто не замечает. Для нее отключения от питания по минусовому проводу после размыкания выключателя массы просто не происходит.
Масса отрублена, но нужные нам потребители продолжают получать напряжение питания и функционировать – это разные блоки штатной электроники, которые долго «засыпают», родная и дополнительная охранные системы, турботаймер, «вежливый свет» и другие системы.
Теперь смоделируем короткое замыкание — то, для чего, в общем-то, все и затевалось.
Допустим, плюс 12 вольт от какого-то потребителя, подключенного к питанию не через замок зажигания, случайно касается «массы» — кузова, двигателя или какого-то оголенного минусового провода. И попадает на подключенные к «массе» выводы ламп дальнего света. Теперь на них – плюс! А минус на вторые выводы ламп у нас подан искусственно, дополнительной защитной проводкой, через нормально замкнутые контакты реле. В итоге вместо короткого замыкания мы получаем включение ламп дальнего света. Если ЧП не обнаружено, за несколько часов свечения фар аккумулятор будет разряжен. Это – неизбежная плата за то, что машина не сгорела… Но, согласитесь, — ничтожная!
Ну и, дабы раскрыть тему до конца, попробуем завести двигатель, забыв предварительно включить «массу». Ток на стартер, как и на любой потребитель в защищенном режиме, будет подан через лампы дальнего света. Они вспыхнут, но стартер не двинется с места. При этом никаких перегрузок не происходит – попытка запуска безопасна. Просто стартер не сработает, и вам придется открыть капот и щелкнуть выключателем «массы».
Еще одна небольшая проверка из той же серии. Не подключив «массу» и не заведя мотор, поворачиваем ключ зажигания и пытаемся подать питание на какой-нибудь мощный потребитель – включить вентилятор «печки» или опустить стекло в двери. Вентилятор заработает, но с пониженной мощностью, что будет слышно по звуку и производительности: последовательно с ним включаются лампы дальнего света, как мощные резисторы. Стекло начнет опускаться, но тоже замедленно. По этим признакам водитель понимает, что он забыл включить массу. Но всё это, опять же, безопасно и не может вывести электрооборудование из строя.
Важные нюансы
Напоследок – важные мелочи. Их две.
Во-первых, следует знать, что эта система не позволяет подать питание на стартер и завести мотор, пока выключатель массы не будет замкнут. Поэтому если вам требуется реализовать дистанционный запуск с брелока сигнализации или телефона, ручной «рубильник» не подойдет. Тут придется применить в качестве выключателя массы электрически управляемый размыкатель: электромагнитный контактор от грузовых машин или то самое реле Грюнер. Сигнализацию в этом случае нужно сконфигурировать так, чтобы реле, размыкающее массу, активировалось отдельным каналом «сигналки» и срабатывало первым в цикле действий при автозапуске.
И во-вторых. Эта система защиты функционирует только при использовании в качестве ламп головного света обычных галогенных ламп накаливания. Если у вас в головном свете установлены светодиодные лампы, «безопасная масса» работать не будет.
Источник статьи: http://www.kolesa.ru/article/chtoby-mashina-ne-sgorela-kak-otklyuchit-massu-ne-meshaya-rabotat-shtatnomu-elektrooborudovaniyu
Автомобильные реле: как устроены, как их выбирать и проверять
Машины год от года становятся все умнее – они уже самостоятельно вращают рулем, меняют жесткость подвески, делают водителю массаж пятой точки и многое другое… Однако конечный исполнительный механизм большинства электрических цепей автомобиля, скромная «рабочая лошадка» – это реле, практически не изменившее свою конструкцию аж с 1831 года, когда впервые было изобретено… Что обычному автовладельцу полезно знать о реле?
Как устроено и применяется реле
К ак известно, габариты и мощность выключателя, коммутирующего мощную нагрузку, должны этой нагрузке соответствовать. Нельзя включить такие серьезные потребители тока в автомобиле, как, скажем, вентилятор радиатора или обогрев стекла крошечной кнопочкой – её контакты просто сгорят от одного-двух нажатий. Соответственно, кнопка должна быть крупной, мощной, тугой, с четкой фиксацией положений on/off. К ней должны подходить длинные толстые провода, рассчитанные на полный ток нагрузки.
Но в современном автомобиле с его изящным дизайном интерьера места таким кнопкам нет, да и толстые провода с дорогостоящей медью стараются применять экономно. Поэтому в качестве дистанционного силового коммутатора чаще всего применяется реле – оно устанавливается рядом с нагрузкой или в релейном боксе, а управляем мы им с помощью крошечной маломощной кнопочки с подведенными к ней тоненькими проводками, дизайн которой легко вписать в салон современной машины.
Внутри простейшего типичного реле располагается электромагнит, на который подается слабый управляющий сигнал, а уже подвижное коромысло, которое притягивает к себе сработавший электромагнит, в свою очередь замыкает два силовых контакта, которые и включают мощную электрическую цепь.
В автомобилях чаще всего используются два типа реле: с парой замыкающих контактов и с тройкой переключающих. В последнем при срабатывании реле один контакт замыкается на общий, а второй в это время отключается от него. Существуют, конечно же, и более сложные реле, с несколькими группами контактов в одном корпусе – замыкающими, размыкающими, переключающими. Но встречаются они существенно реже.
Обратите внимание, что на нижеприведенной картинке у реле с переключающей контактной тройкой рабочие контакты пронумерованы. Пара контактов 1 и 2 называется «нормально замкнутые». Пара 2 и 3 – «нормально разомкнутые». Состоянием «нормально» считается состояние, когда на обмотку реле НЕ подано напряжение.
Наиболее распространенные универсальные автомобильные реле и их контактные выводы со стандартным расположением ножек для установки в блок предохранителей или в выносную колодку выглядят так:
Герметичное реле из комплекта нештатного ксенона выглядит иначе. Залитый компаундом корпус позволяет ему надежно работать при установке вблизи фар, где водяной и грязевой туман проникают под капот через решетку радиатора. Цоколевка выводов – нестандартная, поэтому реле комплектуется собственным разъемом.
Для коммутации больших токов, в десятки и сотни ампер, используют реле иной конструкции, нежели описанные выше. Технически суть неизменна – обмотка примагничивает к себе подвижный сердечник, который замыкает контакты, но контакты имеют значительную площадь, крепление проводов – под болт от М6 и толще, обмотка – повышенной мощности. Конструктивно эти реле сходны со втягивающим реле стартера. Применяются они на грузовых машинах в качестве выключателей массы и пусковых реле того же стартера, на разной спецтехнике для включения особо мощных потребителей. Нештатно их используют для аварийной коммутации джиперских лебедок, создания систем пневмоподвески, в качестве главного реле системы самодельных электромобилей и т.п.
К слову, само слово «реле» переводится с французского как «перепряжка лошадей», и появился сей термин в эпоху развития первых телеграфных линий связи. Малая мощность гальванических батарей того времени не позволяла передавать точки и тире на дальние расстояния – все электричество «гасло» на длинных проводах, и доходившие до корреспондента остатки тока были неспособны шевельнуть головку печатающего аппарата. В результате линии связи стали делать «с пересадочными станциями» – на промежуточном пункте ослабевшим током активировали не печатающий аппарат, а слабенькое реле, которое уже, в свою очередь, открывало путь току из свежей батареи – и далее, и далее…
Что нужно знать о работе реле?
Напряжение, которое обозначено на корпусе реле, – это усредненное оптимальное напряжение. На автомобильных реле пропечатано «12V», но срабатывают они и при напряжении 10 вольт, сработают и при 7-8 вольтах. Аналогично и 14,5-14,8 вольт, до которых поднимается напряжение в бортсети при запущенном двигателе, им не вредит. Так что 12 вольт – это условный номинал. Хотя реле от 24-вольтовой грузовой машины в 12-вольтовой сети не заработает – тут уж разница слишком велика…
Второй главный параметр реле после рабочего напряжения обмотки – максимальный ток, который может пропустить через себя контактная группа без перегрева и пригорания. Указывается он обычно на корпусе – в амперах. В принципе, контакты всех автомобильных реле достаточно мощные, «слабаков» тут не водится. Даже самое миниатюрное коммутирует 15-20 ампер, реле стандартных размеров – 20-40 ампер. Если ток указывается двойной (например, 30/40 А), то это означает кратковременный и долговременный режимы. Собственно, запас по току никогда не мешает – но это касается в основном какого-то нештатного электрооборудования автомобиля, подключаемого самостоятельно.
Выводы автомобильных реле маркируются в соответствии с международным электротехническим стандартом для автопрома. Два вывода обмотки пронумерованы цифрами «85» и «86». Выводы контактной «двойки» или «тройки» (замыкающие или переключающие) обозначаются как «30», «87» и «87а».
Впрочем, гарантии маркировка, увы, не дает. Российские производители порой маркируют нормально замкнутый контакт как «88», а иностранные – как «87а». Неожиданные вариации стандартной нумерации встречаются и у безымянных «брендов», и у компаний уровня Bosch. А иногда контакты и вовсе маркируются цифрами от 1 до 5. Так что если тип контактов не подписан на корпусе, что нередко случается, лучше всего проверить распиновку неизвестного реле при помощи тестера и источника питания 12 вольт – подробнее об этом ниже.
Контактные выводы реле, к которым подключается электропроводка, могут быть «ножевого» типа (для установки реле в разъем колодки), а также под винтовую клемму (обычно у особо мощных реле или реле устаревших типов). Контакты бывают «белыми» или «желтыми». Желтые и красные – латунь и медь, матовые белые – луженая медь или латунь, блестящие белые – сталь, покрытая никелем. Луженые латунь и медь не окисляются, но голая латунь и медь – лучше, хотя и склонны темнеть, ухудшая контакт. Никелированная сталь также не окисляется, но сопротивление её высоковато. Неплохо, когда силовые выводы – медные, а выводы обмотки – никелированные стальные.
Чтобы реле сработало, на его обмотку подается питающее напряжение. Полярность его – безразлична для реле. Плюс на «85» и минус на «86», или наоборот – без разницы. Один контакт обмотки реле, как правило, постоянно подсоединен к плюсу или минусу, а на второй приходит управляющее напряжение с кнопки или какого-либо электронного модуля.
В прежние годы чаще использовалось постоянное подключение реле к минусу и плюсовой управляющий сигнал, сейчас более распространен обратный вариант. Хотя это не догма – бывает по-всякому, в том числе и в рамках одного автомобиля. Единственный вариант исключения из правил – реле, в котором параллельно обмотке подключен диод – тут уже полярность важна.
Если напряжение на обмотку реле подает не кнопка, а электронный модуль (штатный или нештатный – например, охранное оборудование), то при отключении обмотка дает индуктивный всплеск напряжения, который способен повредить управляющую электронику. Чтобы погасить всплеск, параллельно обмотке реле включается защитный диод.
Как правило, внутри электронных узлов эти диоды уже есть, но иногда (в особенности в случае различного допоборудования) требуется реле со встроенным внутри диодом (в этом случае его символ маркирован на корпусе), а изредка применяется выносная колодка с диодом, припаянным со стороны проводов. И если вы устанавливаете какое-то нештатное электрооборудование, нуждающееся, согласно инструкции, в таком реле, требуется строго соблюдать полярность при подключении обмотки.
Обмотка реле потребляет мощность около 2-2,5 ватт, из-за чего его корпус во время работы может достаточно сильно греться – это не криминально. Но нагрев допускается у обмотки, а не у контактов. Перегрев же контактов для реле губителен: они обугливаются, разрушаются и деформируются. Такое случается чаще всего в неудачных экземплярах реле российского и китайского производства, у которых плоскости контактов порой не параллельны друг другу, контактная поверхность из-за перекоса недостаточна, и при работе идет точечный токовый разогрев.
Реле не выходит из строя мгновенно, но рано или поздно перестает включать нагрузку, или наоборот – контакты привариваются друг к другу, и реле перестает размыкаться. К сожалению, выявить и предупредить такую проблему не совсем реально.
Проверка реле
При ремонте неисправное реле обычно временно подменяют исправным, а затем заменяют на аналогичное, и дело с концом. Однако мало ли какие задачи могут возникнуть, к примеру, при установке дополнительного оборудования. А значит, полезно будет знать элементарный алгоритм проверки реле с целью диагностики или уточнения цоколевки – вдруг попалось нестандартное? Для этого нам понадобятся источник питания с напряжением 12 вольт (блок питания или два провода от аккумулятора) и тестер, включенный в режиме измерения сопротивления.
Предположим, что у нас реле с 4 выводами – то есть, с парой нормально разомкнутых контактов, работающих на замыкание (реле с переключающей контактной «тройкой», проверяется аналогичным образом). Сперва касаемся щупами тестера поочередно всех пар контактов. В нашем случае это 6 комбинаций (изображение условное, чисто для понимания).
На одной из комбинаций выводов омметр должен показать сопротивление около 80 ом – это обмотка, запомним или пометим её контакты (у автомобильных 12-вольтовых реле наиболее распространенных типоразмеров это сопротивление бывает в диапазоне от 70 до 120 ом). Подадим на обмотку напряжение 12 вольт от блока питания или АКБ – реле должно отчетливо щелкнуть.
Соответственно, два других вывода должны показывать бесконечное сопротивление – это наши нормально разомкнутые рабочие контакты. Подключаем к ним тестер в режиме прозвонки, а на обмотку одновременно подаем 12 вольт. Реле щелкнуло, тестер запищал – все в порядке, реле работает.
Если же вдруг на рабочих выводах прибор показывает замыкание даже без подачи напряжения на обмотку, значит, нам попалось редкое реле с НОРМАЛЬНО ЗАМКНУТЫМИ контактами (размыкающимися при подаче напряжения на обмотку), либо, что более вероятно, контакты от перегрузки оплавились и сварились, замкнувшись накоротко. В последнем случае реле отправляется в утиль.
Источник статьи: http://www.kolesa.ru/article/avtomobilnye-rele-kak-ustroeny-kak-ih-vybirat-i-proveryat