Relés Automotivos Explicados: Propósito, Tipos e Como Protegem Seu Veículo

Definição de relés automotivos

Entender o propósito dos relés em automotivos é muito importante, pois o pequeno componente portátil salva a vida de muitos aparelhos elétricos maiores em nosso veículo. Após publicar um post aprofundado sobre relés para uso geral, percebi que escrever sobre os tipos automotivos seria útil.

Hoje você conhecerá a definição, aplicações, componentes, diagrama, tipos e funcionamento de relés em automotivos. Também conhecerá as vantagens e desvantagens destes relés automotivos.

O que é um relé automotivo?

Um relé automotivo é um interruptor controlado eletronicamente ou eletromecanicamente, projetado para tensões CC em sistemas de conforto e retenção de passageiros. Também controla níveis de potência em ambientes hostis.

Assim como outros interruptores, relés são operados por energia elétrica, computador ou módulo de controle. O propósito de um relé automotivo é automatizar a potência para ligar e desligar circuitos elétricos em tempos específicos. No entanto, as funções de um relé vão além da automação; ele fornece a capacidade de comutar múltiplos circuitos, incluindo diferentes tipos de tensão. Isso acontecerá dentro do mesmo relé ao mesmo tempo.

Geralmente, relés são um interruptor elétrico que funciona com eletromagnetismo para converter pequenos estímulos elétricos em correntes maiores. Esta conversão ocorre quando uma entrada elétrica ativa eletroímãs para formar ou quebrar circuitos existentes.

Aproveitando entradas fracas para alimentar correntes mais fortes, relés podem atuar efetivamente como um interruptor ou amplificador para a corrente elétrica. Isso depende das aplicações desejadas.

Aplicações

As aplicações de relés automotivos são encontradas em várias partes dos veículos para alimentar o componente específico. Um ou mais aparelhos em um carro podem depender de um sistema de relé para que possam funcionar adequadamente e parar quando um deles desenvolve uma falha. Peças em veículos que usam relés incluem luzes indicadoras do painel, faróis, freios e luzes de seta. A ventoinha do motor também funciona com um relé. Para-brisas, limpador, etc. Na verdade, junto com um fusível, quase todo sistema elétrico do veículo tem um relé para sua segurança.

Relés automotivos são usados para fornecer funções de comutação que suportam conveniências elétricas modernas e recursos de segurança em veículos. Esses relés dão suporte a todos os tipos de veículos – carros, caminhões, vans, reboques, barcos, etc.

Chaves de relé 12V CC são adequadas para aplicação de tensão total, pois um circuito de baixa corrente pode controlar um circuito de alta corrente, como buzina do veículo, faróis, lâmpadas auxiliares, motores de ventoinha, motores de soprador, etc.

Componentes de relés automotivos

Todos os relés têm os mesmos componentes primários, mas alguns tipos podem conter peças adicionais dependendo de seus recursos em aplicações. Abaixo estão os principais componentes encontrados em todos os tipos de relés:

• Estrutura (Frame) – é um recipiente ou estrutura robusta que contém e suporta as várias peças do relé.
• Bobina (Coil) – é um fio enrolado em torno de um núcleo metálico. É a parte que causa um campo eletromagnético.
• Armadura (Armature) – é uma parte móvel que abre e fecha os contatos. Há uma mola anexada que retorna a armadura à sua posição original.
• Contatos (Contacts) – é a parte condutora que faz o relé fechar (make) ou abrir (break) um circuito.

Relés têm dois circuitos: circuito de energização e circuito de contato. O lado de energização tem a bobina enquanto os contatos do relé têm o lado de contato. Uma bobina de relé é energizada quando a corrente flui através da bobina e cria um campo magnético. Em uma unidade CA, a polaridade muda 120 vezes por segundo; a polaridade também é fixa em um sistema CC.

Diagrama de relé automotivo:

Diagrama ilustrativo do relé automotivo e seu pinout.

Tipos de relés automotivos

Existem muitos tipos de relés automotivos em veículos para atender aos requisitos de várias aplicações. Abaixo estão os vários tipos de relés automotivos e suas funções:

Relés normalmente abertos:

Relés normalmente abertos têm apenas quatro pinos e podem ser conectados apenas de uma forma – normalmente abertos. Isso é diferente dos tipos de relés de mudança que podem ser conectados em diferentes formas, incluindo N.A.

Relés de mudança (Change over):

Estes são tipos comuns de relés em veículos, eles têm cinco pinos padrão. Podem ser conectados para serem Normalmente Abertos (N.A.) usando pinos 30 e 87, Normalmente Fechados (N.F.) usando pinos 30 e 87a. Estes relés também podem ser conectados como mudança (tanto N.A. quanto N.F.) usando 30 e ambos os pinos 87 e 87a.

Sempre que o relé é usado como mudança, ele comuta a corrente de um circuito para outro e vice-versa. Isso depende do estado de sua bobina (LIGADO ou DESLIGADO).

Relés de contato duplo aberto:

Um relé de contato duplo aberto tem cinco pinos como um relé de mudança, mas tem um conjunto duplo de contatos em vez de um contato único. Por causa disso, pinos 87 e 87a são Normalmente Abertos (N.A.) dentro do relé, ao contrário de 87a que é Normalmente Fechado (N.F.).

Relés encapsulados (Potted):

Um relé encapsulado é um relé especial que funciona como outros tipos de relés. Sua diferença com os outros é que sua parte inferior é selada com epóxi para garantir que a água não penetre no interior. A limitação do relé encapsulado é que não pode ser reparado.

Piscadores LED:

Tipos de piscadores LED são controlados eletricamente por uma pequena placa de circuito integrado de estado sólido (I.C.). É projetado para funcionar com uma baixa corrente de iluminação LED sem causar problemas. Bem, várias luzes conectadas não afetam sua saída.

Relés de atraso de tempo:

Relés de tempo são tipos populares de relés que são ajustáveis para manter e controlar o fluxo de corrente através de seus contatos. A duração do fluxo de corrente também pode ser ajustada de tão pouco quanto 2 segundos até 3 minutos após a energia ser desligada da bobina.

Estes tipos de relés contêm um circuito de temporização de estado sólido com um resistor variável que controla o efeito de atraso de tempo. Um relé de atraso de tempo é comumente usado para alimentar luzes de estacionamento do veículo por um tempo prolongado após o veículo ser saído, para que você possa ver ao redor do veículo.

Relé piscador (Flasher):

Relé piscador tem dois ou três pinos, diferente dos relés padrão que têm quatro a cinco pinos. Em um piscador de dois pinos, um pino é conectado à energia e o outro ao circuito da luz. Enquanto piscador de três pinos com um pino adicional que seria conectado a uma luz indicadora que permite ao usuário saber que o piscador está ligado.

Nem todos os relés piscadores realmente operam como um relé; alguns atuam mais como um disjuntor. Mas ainda são agrupados como relés.

Piscador térmico (padrão):

A maioria dos relés piscadores são termicamente controlados como um disjuntor. A corrente flui através da bobina do relé piscador cria calor suficiente. Este calor faz com que os contatos dentro do relé se desviem, fazendo os contatos abrirem e pararem o fluxo de corrente.

Uma vez que calor suficiente se dissipou, os contatos retornarão à sua posição original e a corrente fluirá novamente. Como esses contatos constantemente "fazem e quebram", produzem um padrão de flash dos sinais de seta. Bem, o número de luzes conectadas a um piscador térmico determinará seu desempenho de saída.

Piscador eletromecânico:

Piscadores eletromecânicos funcionam com uma placa de circuito que contém um capacitor, alguns diodos e uma bobina para criar o mesmo padrão de flash de um piscador padrão. Estes tipos de relés piscadores são capazes de lidar com cargas mais altas com desempenho melhorado sobre piscadores térmicos. O número de luzes conectadas a estes tipos de piscadores tem menos efeito em sua saída.

Piscadores Wig-wag:

Tipos de piscadores Wig-wag também são conhecidos como piscadores alternados que usam um circuito de flash de estado sólido. Este circuito ajuda a alternar entre dois circuitos de lâmpadas separados.

Relés com saia (Skirted):

Tipos de relés com saia têm uma saia estendida ao redor de sua base para vedar em torno de um soquete. Isso evita que água e contaminantes entrem nos contatos do relé. Esses relés são frequentemente usados em áreas expostas do automotivo.

Princípio de funcionamento

O funcionamento dos relés é menos complexo e pode ser facilmente entendido. Se um relé está aberto, você verá uma bobina de eletroímã, um interruptor e uma mola nele. Esta mola mantém o interruptor em posição até que uma corrente passe pela bobina. A bobina então gera um campo magnético que move o interruptor que liga e desliga.

No diagrama acima, há um pinout de um relé típico 12V. Estes pinos são numerados; 85 e 86 são os pinos da bobina, enquanto 30, 87 e 87a são os pinos do interruptor. 87 e 87a são os dois contatos que 30 conectará. Ou seja, se a bobina não está ativada, 30 estará sempre conectado a 87a, que é quando o interruptor está DESLIGADO. Mas se a corrente é aplicada à bobina, 30 então contactará o pino 87.

Bem, dependendo de como você quer que um relé funcione, você pode definir 87 e 87a como abertos ou fechados. Se seu equipamento requer um relé fechado, você vai querer conectá-lo a 87a; também pode ser invertido se você quiser um relé normalmente aberto. A maioria dos relés é rotulada na parte inferior para identificar facilmente a fonte de energia.

Assista ao vídeo para aprender como funcionam os relés automotivos:

Vídeo demonstrativo do funcionamento de relés automotivos.

Vantagens e desvantagens dos relés automotivos

Vantagens:

• Comutação de um circuito de alta corrente usando um circuito de baixa corrente.
• Múltiplos circuitos podem ser ativados usando um único interruptor.
• Execução de funções lógicas.
• Economiza dinheiro, devido ao seu baixo custo.
• Relés automotivos podem comutar CA e CC. Transistores só podem comutar CC.

Desvantagens:

• Relés são muito grandes para comutar pequenas correntes.
• Não podem comutar rapidamente comparados a transistores, exceto relés reed.
• Mais potência é usada devido à corrente fluindo através da bobina.
• Um transistor pode ser necessário para comutar a corrente para a bobina do relé.

Conclusão

Neste artigo, fomos a fundo para explicar a definição, aplicações, componentes, tipos e funcionamento de relés automotivos. Também vimos suas vantagens e desvantagens.