Le principe de fonctionnement et la fonction du relais automobile

Un relais est un dispositif de contrôle automatique qui modifie la sortie par à-coups lorsque la quantité d'entrée (électricité, magnétisme, son, lumière, chaleur) atteint une certaine valeur. Le relais automobile est un relais utilisé dans les automobiles, offrant une puissance de commutation élevée, une résistance élevée aux chocs et aux vibrations. L'alimentation électrique de la voiture utilise 12 V, et la tension de la bobine est généralement conçue pour 12 V. L'alimentation par batterie rend la tension instable et les conditions environnementales difficiles. La tension d'aspiration V ≤ 60 % VH (tension nominale de fonctionnement) et la surtension de la bobine peuvent atteindre 1,5 VH. La consommation électrique de la bobine est importante, généralement de 1,6 à 2 W, et l'échauffement est important. Les exigences environnementales sont assez strictes : dans la salle des machines, la plage de température ambiante est de -40 ° C à 125 ° C, et la plage de température ambiante dans d'autres endroits est de -40 ° C à 85 ° C, et les relais utilisés dans la salle des machines doivent être capables de résister aux dommages causés par le sable, l'eau, le sel et l'huile.

(1) Relais automobile

1. Qu'est-ce qu'un relais de voiture
1.1 Définitions
En termes simples, un relais est un interrupteur, le même qui allume et éteint les ventilateurs et les ampoules de votre maison. Les deux interrupteurs sont identiques : ils ferment et ferment le circuit. Ils présentent toutefois une différence : l'interrupteur de retour est manuel, tandis que celui d'une voiture est électrique.
Les relais automobiles sont composés d'un circuit magnétique, d'un système de contact et d'un mécanisme de rappel. Le circuit magnétique est composé d'un noyau en fer, d'une culasse en fer, d'une armature, d'une bobine et d'autres composants. Le système de contact est composé d'une lame souple statique, d'une lame souple mobile, d'une base de contact et d'autres composants. Le mécanisme de rappel est constitué d'une lame souple de rappel ou d'un ressort de tension. C'est pourquoi les relais automobiles sont également appelés interrupteurs électriques ou interrupteurs électromagnétiques.
Le marché des relais automobiles est vaste. La demande de sécurité, de luxe et de confort pour les automobiles a accru l'ampleur de ce marché.

1.2 Marquage du boîtier du relais automobile
Identification du boîtier du relais de voiture :
Tension : Les relais sont marqués avec 6, 12 et 24 volts.
Courant : Le relais est doté d'un courant nominal de 30/40 A. Ce courant nominal est adapté aux circuits à fort ampérage.
Bornes du relais : Les numéros 85, 86, 30, 87 et 87a sont marqués sur le boîtier en plastique du relais avec le schéma du circuit.

(2) Boîtier et marquage de relais automobile

2. Schéma de câblage du relais automobile
Selon la norme DIN72552, chaque broche du relais est numérotée 85, 86, 30, 87 et 87a. Le relais comporte deux circuits : un circuit de bobine et un circuit de courant fort. Dans les relais, les broches 85 et 86 sont considérées comme des broches de circuit de bobine, tandis que les broches 30, 87 et 87a sont considérées comme des circuits de courant fort. Généralement, la borne -85 correspond à l'alimentation de masse et la borne +86 à l'alimentation de phase, formant ainsi un circuit complet.

La borne 30 est considérée comme une borne commune. L'alimentation 12 volts est connectée au relais (on peut dire au cordon d'alimentation) par cette borne. Le deuxième fil du circuit haute intensité, la borne 87, reçoit l'alimentation du relais et l'envoie à l'ensemble. Un troisième fil, appelé borne 87a, se trouve dans le circuit haute intensité du relais à 5 broches. Il s'agit d'une cinquième borne supplémentaire, peu utilisée dans les relais automobiles. Elle est utilisée dans les circuits qui nécessitent une alimentation lorsque le relais est désactivé.

(3) Schéma de câblage du relais automobile

2.1 Schéma de câblage du relais à quatre broches
Un relais à quatre broches comporte quatre bornes : deux pour le circuit de bobine et deux pour le circuit haute intensité. Les deux bornes du circuit de bobine sont respectivement 85 et 86. La borne 85 est le contact négatif de la bobine du relais, et la borne 86 est le contact positif. De même, les deux bornes du circuit haute intensité du relais sont 30 et 87. La borne 30 est le contact commun, c'est-à-dire le contact d'entrée. Le courant entrant dans le relais par cette borne est positif ou négatif selon la source d'énergie requise par le relais. La borne 87 est un contact normalement ouvert ; le relais est fermé à la mise sous tension. Elle est également appelée borne de sortie, ce qui signifie que le courant sort du relais et atteint le composant par cette borne.

(4) Relais automobile à quatre broches

2.2 Schéma de câblage du relais à cinq broches
Le relais à cinq broches possède cinq bornes, dont deux pour les circuits de bobine et trois pour les circuits à courant fort. Les deux fils du circuit de bobine sont les bornes 85 et 86, la borne 85 étant considérée comme un contact négatif et la borne 86 comme un contact positif. Le circuit à courant fort d'un relais à cinq broches est composé de trois bornes : 30, 87 et 87a. La borne 30 est un contact commun par lequel l'énergie de la batterie parvient à celle-ci. La borne 87 est un contact d'ouverture qui reste ouvert en permanence et se ferme lorsque le relais est alimenté. Lorsque le relais est alimenté, l'alimentation est fournie à l'ensemble par cette borne. De même, la borne 87a est un contact normalement fermé qui s'ouvre lorsque le relais est alimenté. Cela signifie que, par défaut, elle décharge le courant sans alimenter le relais et l'arrête lorsqu'il est alimenté. Elle est utilisée dans les applications nécessitant une alimentation lorsque le relais est hors tension.

(5) Relais automobile à 5 broches

3. Principe de fonctionnement du relais automobile
Le principe de fonctionnement des relais automobiles est électromagnétique. Lorsqu'un courant traverse le relais, il crée un champ électromagnétique qui attire la tige mobile pour la connexion.
Lorsqu'une tension ou un courant est appliqué aux deux extrémités de la bobine du relais solénoïde, le flux magnétique généré par la bobine traverse le circuit magnétique composé du noyau de fer, de la culasse, de l'armature et de l'entrefer. Sous l'action du champ magnétique, l'armature est attirée par la surface polaire du noyau de fer, forçant ainsi le contact normalement fermé à se fermer et le contact normalement ouvert à se fermer. Lorsque la tension ou le courant aux deux extrémités de la bobine est inférieur à une certaine valeur, et que la réaction mécanique est supérieure à l'aspiration électromagnétique, l'armature revient à son état initial, le contact normalement ouvert est déconnecté et le contact normalement fermé est connecté.
Le relais automobile peut être considéré comme un ensemble de deux parties : le circuit de commande de la bobine et le circuit principal des contacts. Le circuit de commande du relais ne présente qu'un faible courant de fonctionnement, car la faible capacité de contact de l'interrupteur de commande ne permet pas de commander directement une charge à forte consommation d'énergie. La commande ne peut se faire que par les contacts du relais.
Le relais est à la fois un interrupteur de commande et un actionneur. Prenons l'exemple du relais de pompe à carburant : il s'agit de l'interrupteur de commande de la pompe à carburant, mais sa bobine ne peut former une boucle via la masse du calculateur électronique que lorsque le transistor de ce dernier est activé.
Selon la loi de Faraday, toute variation d'un champ magnétique crée une force électromotrice (électricité), tandis que toute variation du courant électrique dans un conducteur crée un champ magnétique autour de ce conducteur. Lorsque le courant circule dans la bobine du relais, un champ électromagnétique est généré, attirant le circuit à courant élevé de la tige mobile connectée au relais.
4. Fonction du relais automobile
Selon les besoins du travail, les relais automobiles ont de nombreuses utilisations différentes, voici l'utilisation et la fonction des relais automobiles.
4.1 Fiabilité des composants
Le but des relais est d'améliorer l'efficacité des composants en fournissant la bonne quantité de courant, et les relais aident les composants à fonctionner au plus haut niveau de performance.
4.2 Réduire la chute de tension
Le rôle des relais est d'augmenter l'efficacité des composants en fournissant la quantité de courant adéquate. Ils permettent également aux composants de fonctionner à leur plus haut niveau de performance.
4.3 Contrôler plusieurs circuits avec un seul relais
La fonction des relais est également de contrôler plusieurs circuits à l'aide d'un seul relais. Un seul déclencheur active un ou plusieurs circuits à courant plus élevé. Ces circuits remplissent simultanément plusieurs fonctions sans nécessiter de nombreux relais et câbles. Un bon exemple est le système de verrouillage d'une voiture : un déclencheur actionne simultanément toutes les serrures de porte.

4.4 Manipulation des circuits à courant élevé
Les relais permettent notamment de gérer des charges à courant élevé en utilisant des charges à faible courant. Certains accessoires nécessitent un courant trop élevé, dépassant la capacité du fil et provoquant sa combustion. Le circuit de la bobine du relais utilise un courant de près de 0,5 A. Dans ce cas, l'utilisation d'un relais protège le circuit contre les surcharges de ligne. De plus, l'utilisation de relais présente l'avantage de ne pas nécessiter de câbles à courant nominal élevé, ce qui réduit également le coût et le poids. Par exemple, les phares à haute puissance consomment beaucoup de courant, ce qui peut surcharger la capacité du fil. L'utilisation de relais permet de commuter des circuits à courant élevé avec des circuits à faible courant. Les relais classiques peuvent gérer des courants allant jusqu'à 40 A.4.5 Fournir des circuits pour des fusibles appropriés
Un autre avantage de l’utilisation de relais est qu’ils vous permettent d’utiliser des fusibles séparés et adaptés à chaque circuit.
4.6 Exécution de fonctions logiques
L'une des fonctions des relais est d'exécuter des fonctions logiques. Ils sont utilisés pour les entrées instantanées, les fonctions de base de temps et les opérations de remplacement (comme le rinçage des feux gauche ou droit).

5. Problèmes courants des relais automobiles
5.1 À quoi sert le relais de voiture ?
Un relais est un interrupteur commandé par une source d'alimentation, comme un autre interrupteur, un ordinateur ou un module de commande. Les relais automobiles sont conçus pour ouvrir et fermer automatiquement des circuits à des moments précis.
5.2 Combien coûte le relais de voiture ?
Les relais de démarrage coûtent entre 20 et 80 $, tandis que les relais principaux coûtent entre 20 et 200 $. Afin de déterminer le type de relais à remplacer, il est important de consulter le manuel du propriétaire du véhicule avant d'acheter des pièces de rechange.
5.3 Les relais automobiles sont-ils universels ?
Tous les relais ne se valent pas. Même s'ils possèdent le même nombre et la même disposition des bornes, cela ne garantit pas qu'ils soient adaptés à l'application. Certains relais, utilisés dans des applications inappropriées, peuvent produire des pics de tension supérieurs à 100 V sur les systèmes 12 V traditionnels.
5.4 Comment déterminer si le relais de la voiture est cassé ?
Si vous sentez et entendez un clic, le relais fonctionne du côté du circuit et de la bobine. En revanche, si le haut-parleur n'émet aucun son, il y a un problème avec le circuit de contact du relais.
5.5 Que se passe-t-il si le relais de la voiture est cassé ?
En cas de problème avec le relais d'allumage, celui-ci s'arrête brutalement. Cela se produit lorsque l'étincelle est coupée et ne peut plus maintenir la combustion, car le relais ne parvient plus à maintenir le courant vers la bougie.
Ce qui précède présente le principe de fonctionnement et les fonctions du relais automobile. Remarque : le relais doit être stocké et installé dans un environnement propre. En cas de pollution poussiéreuse, veuillez utiliser une housse anti-poussière ou un joint en plastique. Veillez également à surveiller la température de stockage afin d'éviter une durée de stockage trop longue. Pendant le transport, une chute importante peut entraîner un dysfonctionnement du relais. Veuillez vérifier l'état de l'emballage. Si le relais est emballé dans un tube long, une attention particulière doit être portée en cas de faible nombre de relais. Si l'emballage est manquant, il risque de glisser et d'affecter son apparence et ses caractéristiques.