Aby podłączyć wentylator przez przekaźnik w instalacji 12 V, połącz zacisk 30 z dodatnim biegunem zasilania przez bezpiecznik, zacisk 87 z dodatnim przewodem wentylatora, a przewód ujemny wentylatora z masą. Zaciski 85 i 86 tworzą osobny obwód sterowania cewką; przy diodzie gaszeniowej trzeba zachować polaryzację. Przekaźnik, bezpiecznik i przekrój przewodu dobierz z uwzględnieniem prądu pracy, rozruchu oraz spadku napięcia.
W dalszej części wyjaśniamy, jak działa układ chłodzenia pojazdu i dlaczego prawidłowe podłączenie przekaźnika ma tak duże znaczenie dla całego systemu.
Czym jest przekaźnik wentylatora chłodnicy?
Schemat elektryczny wentylatora chłodzącego
Przekaźnik steruje włączaniem i wyłączaniem elektrycznego wentylatora chłodnicy. Reaguje na sygnał dotyczący temperatury, przekazywany przez elektroniczny moduł sterujący pojazdu lub wyłącznik termiczny.
Gdy czujnik wykryje zbyt wysoką temperaturę silnika, układ sterujący uruchamia przekaźnik, a ten podaje na wentylator napięcie 12 V. Wymuszony przepływ powietrza przez chłodnicę pomaga obniżyć temperaturę. Po jej spadku poniżej ustalonego progu moduł sterujący wysyła sygnał wyłączający wentylator.
W niektórych samochodach elektryczny wentylator chłodnicy może pracować jeszcze przez pewien czas po wyłączeniu silnika.
Jakie objawy wskazują na uszkodzenie przekaźnika wentylatora?
Zużyte przekaźniki
Poniższe objawy uzasadniają sprawdzenie przekaźnika i jego okablowania, ale same nie przesądzają o konieczności wymiany:
Temperatura silnika jest wyższa niż zwykle. Może to oznaczać, że przekaźnik nie reaguje na sygnał z wyłącznika termicznego lub elektronicznego modułu sterującego.
Wentylator elektryczny pracuje stale mimo sygnału wyłączenia. Przyczyną mogą być sklejone styki przekaźnika, które uniemożliwiają przerwanie obwodu. Sama praca przez pewien czas po wyłączeniu zapłonu może być jednak prawidłowa.
Klimatyzacja nie działa. W niektórych pojazdach ten sam układ przekaźników steruje również wentylatorami związanymi z klimatyzacją, dlatego awaria może uniemożliwić ich uruchomienie.
Jak rozpoznać zaciski przekaźnika wentylatora?
Przekaźnik bez obudowy
W przekaźniku samochodowym typu Bosch z pięcioma zaciskami oznaczenia rozdzielają tor zasilania silnika i obwód cewki. Zasadę przełączania między zestykami opisuje artykuł o przekaźniku SPDT. Przed podłączeniem sprawdź schemat konkretnej wersji na obudowie lub w karcie katalogowej.
| Zacisk | Funkcja | Podłączenie w opisanym układzie |
|---|---|---|
| 30 | Wspólny styk zasilania | Plus zasilania przez bezpiecznik |
| 87 | Zestyk normalnie otwarty | Dodatni przewód wentylatora |
| 87a | Zestyk normalnie zamknięty | Nieużywany; pozostaw odizolowany |
| 85 | Cewka | Strona sterowana, zwierana do masy |
| 86 | Cewka | Dodatnie zasilanie cewki |
Podłączenie cewki w tabeli dotyczy sterowania od strony masy: wyłącznik termiczny lub tranzystor zamyka jej obwód przez zacisk 85. Zacisk 86 otrzymuje dodatnie zasilanie zgodnie ze schematem pojazdu, np. z obwodu po zapłonie. Przy wbudowanej diodzie obowiązuje polaryzacja wskazana przez producenta.
Wentylator zasilaj ze styku 87, aby uruchamiał się po załączeniu cewki. Użycie 87a odwróci działanie: obciążenie będzie zasilane przy niewysterowanej cewce.
Przez styki 30 i 87 płynie prąd silnika, natomiast cewka jest sterowana osobnym, małym prądem. Nie prowadź prądu wentylatora przez obwód sterowania cewką.
Kolory izolacji mogą się różnić zależnie od producenta zestawu, dlatego należy kierować się oznaczeniami zacisków, a nie wyłącznie kolorem przewodu.
Jak podłączyć wentylator elektryczny z przekaźnikiem?
Wybór układu zależy od wymaganej wydajności chłodzenia. Można zastosować jeden albo dwa wentylatory, a szczegółowy sposób montażu będzie zależał od użytego zestawu przekaźników.
Okablowanie pojedynczego wentylatora chłodnicy
Pojedynczy wentylator elektryczny
- Przy odłączonym zasilaniu zamontuj wentylator elektryczny zgodnie z dokumentacją pojazdu i zestawu.
- Zainstaluj pojedynczy przekaźnik w miejscu osłoniętym przed nadmiernym ciepłem i wodą. Narażenie na te czynniki może pogorszyć niezawodność nowego układu chłodzenia.
- Podłącz zacisk 30 do dodatniego bieguna akumulatora przez bezpiecznik umieszczony blisko źródła zasilania, a zacisk 87 do dodatniego przewodu wentylatora. Przewód ujemny wentylatora połącz z masą, a cewkę podłącz zgodnie z tabelą i schematem sterowania.
- Po sprawdzeniu wszystkich połączeń przywróć zasilanie i sprawdź, czy wentylator włącza się i wyłącza zgodnie z sygnałem sterującym.
Okablowanie dwóch wentylatorów chłodnicy
Podwójne wentylatory elektryczne
Podłączenie dwóch wentylatorów przebiega podobnie. Wspólny przekaźnik musi być dobrany do łącznego prądu pracy i rozruchu obu silników przy obciążeniu indukcyjnym DC; samo zwiększenie przekroju przewodu i wartości bezpiecznika nie wystarczy. Poniżej opisano układ z osobnym przekaźnikiem dla każdego wentylatora.
- Przy odłączonym zasilaniu zamontuj oba wentylatory zgodnie z dokumentacją pojazdu i zestawu.
- Zainstaluj przekaźniki w miejscu chronionym przed ciepłem i wilgocią. Każdy dobierz do parametrów przypisanego mu silnika, uwzględniając prąd rozruchu i dopuszczalne obciążenie styków przy napięciu stałym.
- Każdą gałąź zasilającą zacisk 30 zabezpiecz osobnym bezpiecznikiem w przewodzie dodatnim, jak najbliżej akumulatora. Jego wartość dobierz do prądu wentylatora, rozruchu i obciążalności chronionego przewodu.
- W układzie sterowanym od strony masy połącz zaciski 85 z wyłącznikiem termicznym, a zaciski 86 z dodatnim zasilaniem sterowania zgodnie ze schematem pojazdu. Wspólny element sterujący musi obsłużyć sumę prądów obu cewek. Zaciski 87 połącz z odpowiednimi wentylatorami i zapewnij obu silnikom połączenie z masą.
- Po sprawdzeniu połączeń przywróć zasilanie i sprawdź reakcję obu wentylatorów na sygnał włączenia oraz wyłączenia.
Uwaga:
Powyższy opis przedstawia ogólny układ połączeń. Przed montażem sprawdź schemat pojazdu, oznaczenia przekaźnika i dokumentację wentylatora; sposób sterowania musi odpowiadać konkretnej instalacji.
Jak dobrać przekaźnik i bezpiecznik do wentylatora?
Prąd znamionowy styków dla DC jest zwykle niższy niż dla AC, a dopuszczalne napięcie również może być inne. Nie przenoś oznaczenia dla prądu przemiennego na obwód akumulatora. Przykładowe oznaczenia poniżej pokazują, jakie dane należy porównać; nie są parametrami konkretnego przekaźnika samochodowego.
| Rodzaj obciążenia | Przykładowe oznaczenie katalogowe | Znaczenie przy doborze |
|---|---|---|
| AC | Typowo / wg noty katalogowej: 10 A przy 250 VAC | Nie określa obciążalności przy napięciu stałym |
| DC | Typowo / wg noty katalogowej: 10 A przy 30 VDC lub mniej | Sprawdź osobno dopuszczalne obciążenie indukcyjne |
Dokładne wartości zależą od producenta i wersji — sprawdź kartę katalogową. W tym przykładzie prąd może być taki sam, ale dopuszczalne napięcie DC jest znacznie niższe. Silnik wentylatora jest obciążeniem indukcyjnym i wymaga większego zapasu. Jego prąd rozruchu może przekraczać prąd znamionowy; sprawdź dane wentylatora, ponieważ przeciążenie może doprowadzić do sklejenia styków.
Bezpiecznik umieść w przewodzie dodatnim jak najbliżej źródła zasilania. Praktyczna reguła wstępnego doboru to wartość powyżej prądu pracy, z zapasem około 1,5–2×, ale poniżej obciążalności przewodu. To reguła praktyczna, nie norma; dobór musi uwzględniać rozruch silnika. Dla założonego prądu pracy 5,0 A otrzymujemy obliczeniowo 5,0 A × (1,5–2) = 7,5–10 A. Ten zakres nie jest gotowym zaleceniem: bez danych przewodu i rozruchu nie można wybrać zabezpieczenia. Zwiększanie bezpiecznika tylko dlatego, że przepala się przy starcie, może pozbawić przewód ochrony przed przegrzaniem.
Dobór przekroju przewodu przez spadek napięcia
Obciążalność prądowa to tylko jedno kryterium doboru przewodu. Dla miedzianej trasy zasilania i powrotu o jednakowym przekroju spadek napięcia obliczamy ze wzoru ΔU = I · ρ · 2L / A, gdzie I oznacza prąd w amperach, L długość w jedną stronę w metrach, a A przekrój w mm². Przyjmujemy ρ = 0,0172 Ω·mm²/m. Czynnik 2L uwzględnia obie żyły, a nie sam przewód dodatni.
| Prąd | Przekrój Cu | Długość w jedną stronę | Spadek ΔU (obliczony) | Udział w 12 V (obliczony) |
|---|---|---|---|---|
| 0,5 A | 0,5 mm² | 3 m | 0,103 V | 0,86 % |
| 1,0 A | 0,5 mm² | 3 m | 0,206 V | 1,72 % |
| 3,0 A | 1,5 mm² | 2 m | 0,138 V | 1,15 % |
| 5,0 A | 1,0 mm² | 2 m | 0,344 V | 2,87 % |
Przykład dla ostatniego wiersza: ΔU = 5,0 A × 0,0172 Ω·mm²/m × (2 × 2 m) / 1,0 mm² = 0,344 V. Udział spadku w napięciu zasilania wynosi (0,344 V / 12 V) × 100 % ≈ 2,87 %. Są to obliczenia z założonych parametrów, nie nasze pomiary spadków napięcia ani prądów rozruchu.
Przy niskim napięciu zasilania nawet kilkuprocentowy spadek ma znaczenie. Większy prąd lub dłuższa trasa przemawiają za zwiększeniem przekroju. Tabela nie wyznacza dopuszczalnego prądu przewodu: sprawdź również nagrzewanie oraz dobór bezpiecznika, zamiast opierać się wyłącznie na tabeli obciążalności.
Dioda gaszeniowa i sterowanie cewką z tranzystora
Przy sterowaniu od strony masy diodę gaszeniową, np. 1N4007, podłącz równolegle do cewki DC: katodę do +12 V, a anodę do strony sterowanej. Dioda ogranicza przepięcie przy wyłączeniu cewki, które może uszkodzić tranzystor sterujący. Cewka z diodą ma określoną polaryzację — jej odwrócenie powoduje przewodzenie diody podczas zasilania zamiast prawidłowego gaszenia przepięcia.
W przykładzie obliczeniowym zakładamy cewkę zasilaną napięciem 12 V i rezystancję 400 Ω: I = U / R = 12 V / 400 Ω = 0,03 A = 30 mA. To prąd cewki, nie wentylatora. Dobierając tranzystor jako przełącznik, uwzględnij ten prąd i zastosuj diodę gaszeniową. W rzeczywistym układzie parametry cewki i elementu sterującego potwierdź w ich kartach katalogowych.
Najczęstsze przyczyny przegrzewania i sposoby ich usuwania
Poniżej opisujemy najczęstsze przyczyny przegrzewania silnika oraz sposoby ich usunięcia.
Przegrzanie samochodu
Nieszczelność układu chłodzenia
Płyn chłodzący krąży między silnikiem a chłodnicą przez układ węży i przewodów. Każda nieszczelność może doprowadzić do przegrzania silnika. Aby temu zapobiec, należy regularnie kontrolować chłodnicę i cały układ, a połączenia gwintowane uszczelniać preparatem odpornym na wysoką temperaturę.
Uszkodzony termostat
Układ chłodzenia korzysta z informacji o temperaturze silnika, aby sterować pracą wentylatora. Awaria termostatu lub elementu pomiarowego może zakłócić działanie systemu i w konsekwencji doprowadzić do przegrzewania silnika.
Uszkodzony wentylator chłodnicy
Kurz, wilgoć i inne zanieczyszczenia mogą uszkodzić wentylator chłodnicy lub ograniczyć jego wydajność. Regularne przeglądy i konserwacja pomagają utrzymać go w dobrym stanie.
Podsumowanie
Przekaźnik wentylatora elektrycznego jest niezbędny do prawidłowego działania układu chłodzenia silnika. Instalację można dodatkowo wyposażyć w przekaźnik klimatyzacji, który umożliwia sterowanie wentylatorem także na podstawie sygnału z wyłącznika ciśnieniowego układu AC.
Jeśli potrzebujesz samochodowej wiązki elektrycznej lub pomocy w doborze rozwiązania, skontaktuj się z OurPCB.
