Strona 1 z 5
wersja 1.1
17-06-2006r.
Montaż przekaźników świateł mijania i świateł długich w Fiacie Brava/Bravo/Marea.
Cel. Przedłużenie bezawaryjnej pracy przełącznika zespolonego.
W fabrycznym wykonaniu, zasilanie świateł mijania oraz drogowych biegnie bezpośrednio przez styki przełącznika zespolonego.
Styki tego przełącznika są obliczone na prąd żarówek jednak, jak się okazuje, po dłuższym okresie eksploatacji, bez przeglądów,
czyszczenia i konserwacji, styki przełącznika zespolonego ulegają nadpaleniu i wtapiają się w korpus blokując się
i uniemożliwiając pracę świateł. Przyczyną jest pogorszenie styku od zanieczyszczeń i wytarć, co w połączeniu z dużym
obciążeniem prądowym styków powoduje, że w pewnym momencie – najczęściej najbardziej niepożądanym – światła przestają
działać, a my mamy problem jak naprawić przełącznik zespolony, albo skąd wziąć kilkaset złotych na nowy przełącznik. Aby
zwiększyć żywotność styków przełącznika zespolonego należy je „wzmocnić” przez dodanie elementów pośredniczących np.
przekaźników. Jest to rozwiązanie najprostsze i najtańsze.
Trochę na temat przekaźników.
Zakupiłem przekaźniki samochodowe typu LR-4120 (prod. LIMING) na 12V (foto 1), z jednym
stykiem przełącznym o obciążalności 40 A, w których wykorzystałem sekcję zwierną. Rezystancja
cewki tych przekaźników wynosi 80
Ω
. Przy napięciu 12V pobór prądu wynosi 150mA, a przy 14,4V
wynosi 180mA. Oznacza to, że każdy z przekaźników w czasie pracy będzie pobierał prawie 1,8W.
Większy pobór mocy w instalacji elektrycznej jest dodatkowym kosztem zastosowania
przekaźników.
Foto 1
Sprawdziłem jak zachowują się te przekaźniki przy niższych napięciach zasilania. Załączają się one przy około 8V, a wyłączają
przy 3V. Można przyjąć, że pewne załączenie będzie następowało przy 9V (2/3 U
n
), a przy zmniejszaniu napięcia załączenie
będzie podtrzymywane, do co najmniej 4V (1/3 U
n
). Próba ta została przeprowadzona w celu określenia zachowania
przekaźników przy zaniżonym napięciu w instalacji samochodu oraz oszacowania możliwości ewentualnego zmniejszenia poboru
mocy przez przekaźniki, o czym napiszę w dalszej części tego opisu.
Foto 2
W zakupionych przeze mnie gniazdach znajdował się komplet okablowania tj. złącza konektorowe
wraz z kablami do wszystkich styków – foto 2. Ponieważ w przekaźniku nie wykorzystam sekcji
rozwiernej usunąłem z gniazda kabelek „87a” (znajdowała się w „środku” gniazda i jest połączony
przewodem w kolorze czarnym). Oznaczenie i rozmieszczenie styków w przekaźnikach jest
standardem należy jednak na wszelki wypadek sprawdzić umiejscowienie styków cewki oraz
styków zwiernych przekaźnika w zakupionych przez siebie przekaźnikach. Jak się okazało
istniejące okablowanie miało wystarczającą długość i nie było konieczne przedłużanie przewodów.
W zakupionych przeze mnie gniazdach przekaźnika, na stykach do zasilania cewki zamontowane są diody. W ten sposób dioda
jest włączona równolegle do cewki przekaźnika. Przy zastosowaniu gniazd lub przekaźników z wbudowanymi diodami ważna jest
polaryzacja zasilania cewki, gdyż przy nieprawidłowym podłączeniu dioda ulegnie zniszczeniu i najprawdopodobniej spali się
bezpiecznik. Dioda ta pełni funkcję zabezpieczenia elementów sterujących cewką przed napięciem indukującym się w cewce
przy odłączaniu zasilania (zjawisko samoindukcji). Nie przeszkadza ona, a wręcz przeciwnie zmniejszy iskrzenie na stykach
wyłącznika w chwili odłączania napięcia. Dla laików, na rysunku 1 pokazałem jak oznacza się katodę i anodę diody na
schemacie oraz na samym elemencie. Katoda jest oznaczona przez pasek na obudowie. Zasilanie cewki przekaźnika należy tak
podłączyć, aby do katody diody był podłączony „plus” zasilania, a do anody masa zasilania. W innym przypadku nastąpi zwarcie
poprzez diodę.
Uwaga: Sprawdź, czy w zakupionych przez siebie przekaźnikach diody zamontowane są w tym samym kierunku
jak w moim opisie. Jeśli nie, to trzeba „odwrócić” podłączenia na schemacie – chodzi o wyprowadzenia 85 i 86.
ANODA
PASEK
KATODA
rysunek poglądowy diody
ANODA
KATODA
dioda na schemacie
Rysunek 1
Strona 2 z 5
Przeróbka.
Mając do dyspozycji specjalne końcówki oraz narzędzia do montażu, wszystkie połączenia można wykonać bez lutowania.
Poniższy opis dotyczy jednak wersji lutowanej.
Aby poprawnie wykonać przeróbkę potrzebna będzie, co najmniej podstawowa znajomość elektryki oraz umiejętność lutowania.
Jeśli nie czujesz się na siłach lepiej zleć przeróbkę elektrykowi, który teoretycznie nawet bez tego opisu powinien poradzić sobie
z przeróbką.
Do wykonania przeróbki będą potrzebne:
przekaźnik samochodowy z cewką 12V i stykiem zwiernym 30A................................................................................. 2 szt.
gniazdo przekaźnika samochodowego z okablowaniem ............................................................................................. 2 szt.
koszulka termokurczliwa 7mm ............................................................................................................................... 25 cm
taśma izolacyjna (dobrej jakości)
lutownica
o
najlepiej transformatorowa 230V o mocy minimum 75W
o
lub w przypadku braku zasilania sieciowego 230V, lutownica na 12V samochodowa (z wtykiem do gniazda zapalniczki)
o podobnej mocy
Uwaga: Lutownica małej mocy np. 15W niestety nie sprawdzi się, gdyż odprowadzanie ciepła z lutowanych
przewodów jest zbyt szybkie. W takim przypadku wykonanie dobrego połączenia lutowniczego (bez zimnego
lutu) jest niemożliwe.
Uwaga: Jeśli chcemy lutować lutownicą samochodową zasilaną z gniazda zapalniczki, będziemy zmuszeni
zrobić to albo przy podłączonej wtyczce zasilania świateł albo skorzystać z przedłużacza do akumulatora.
Powodem jest fakt iż po odłączeniu wtyczki świateł w gnieździe zapalniczki nie ma napięcia.
drut cynowy z kalafonią, o średnicy do 5 mm
kalafonia
miernik uniwersalny z omomierzem (lub akustycznym wskaźnikiem ciągłości obwodu), woltomierzem (zakres do 15V
napięcia stałego) i zakresem pomiarowym dla złącz półprzewodnikowych (diody)
śrubokręt krzyżakowy
przyrząd lub nóż do ściągania izolacji
zapalniczka do podgrzania koszulki termokurczliwej
taśmy samozaciskowe ............................................................................................................................. kilkanaście szt.
przedłużacz sieciowy 230V jeśli mamy lutownicę transformatorową
Mając przygotowane wszystkie materiały bierzemy się do dzieła.
Opisana przeróbka polega - mówiąc w skrócie - na „zastąpieniu” styków przełącznika zespolonego stykami dwóch przekaźników
– schemat. Przekaźniki będą zasilane z tych obwodów, z których oryginalnie zasilane są żarówki.
Schemat połączeń.
+12V
Przełącznik zespolony
tu się wpinamy – pkt. 3a, 5
po przecięciu – pkt. 3b, 6
po przecięciu – pkt. 3c, 7
po przecięciu – pkt. 3b, 6
po przecięciu – pkt. 3c, 7
mijania
długie
masa
87a
87
30
85
86
87a
87
30
85
86
W razie awarii przekaźnika mijania: wyjmij uszkodzony PK mijania, połącz 87 i 30 w gnieździe PK mijania
W razie awarii przekaźnika długich: wyjmij uszkodzony PK długich, wyjmij sprawny PK mijania z gniazda i włóż w gniazdo PK długich, połącz 87 i 30 w gnieździe PK mijania.
PK
mijania
PK
długich
Strona 3 z 5
Dla wygody przy montażu oraz przy przeglądach i naprawach warto oznaczyć przekaźniki i przewody np. taśmami oraz
nawlekanymi oznacznikami. Warto także zachować opis i schemat przeróbki w dokumentacji samochodu. Pozwoli to
serwisantowi lub kolejnemu właścicielowi samochodu rozeznać się w elektryce pojazdu.
1.
Do wykonania przeróbki będziemy potrzebowali dostęp do dwóch miejsc – wtyku świateł przy przełączniku zespolonym oraz
bezpieczników w kabinie. W tym celu:
a.
zdejmujemy dolną osłonę przy kierownicy. W tym celu przy pomocy śrubokręta krzyżakowego odkręcamy trzy
wkręty mocujące tę osłonę. Po odkręceniu warto każdy z tych wkrętów zabezpieczyć przed wypadaniem przy
pomocy np. kawałków tekturki lub cienkiego, miękkiego plastiku w które, po wykonaniu małych otworów,
wkręcamy te wkręty. Ułatwi to montaż i wkręcanie wkrętów jeśli nie mamy śrubokręta z końcówką magnetyczną.
b.
odkręcamy osłonę bezpieczników znajdującą się w kabinie po lewej stronie kierownicy.
2.
Lokalizujemy wtyczkę zasilania świateł. Znajduje się ona po lewej stronie. Interesują nas trzy przewody
1
:
a.
zasilanie – przewód z izolacją w kolorze pomarańczowym z białym paskiem (CB)
2
b.
przewód do świateł mijania – przewód z izolacją w kolorze szarym z czerwonym paskiem (HR)
2
c.
przewód do świateł długich – przewód z izolacją w kolorze niebieskim z czerwonym paskiem (LR)
2
Przewody „b” i „c” będziemy przecinali, a z przewodu „a” zdejmiemy jedynie odcinek izolacji (nie tniemy go by nie
pogarszać przewodności).
3.
Woltomierzem sprawdzamy czy poprawnie zidentyfikowaliśmy przewody we wtyczce. W tym celu za pomocą miernika
sprawdzamy czy na odpowiednich końcówkach pojawia się napięcie po włączeniu przełącznikiem zespolonym.
4.
Jeśli zidentyfikowaliśmy właściwe przewody, to demontujemy wtyczkę świateł. Naciskamy zaczep wyjmujemy wtyczkę
z gniazda.
5.
Zasilanie do świateł, a dokładniej zasilanie do styków przekaźników, doprowadzimy z przewodu zasilania przy kostce
(pkt. 3a). W tym celu mniej więcej w połowie pomiędzy wtykiem, a początkiem wiązki zdejmujemy izolację z tego
przewodu na odcinku około 1 cm. Aby ułatwić lutowanie pobielamy odsłonięty odcinek przewodu. Przewody styków
wspólnych przekaźników przylutowujemy do odsłoniętego miejsca. Owijamy końcówki tych przewodów wokół przewodu
zasilania i układamy je równolegle do przewodu zasilania w kierunku do wtyczki i kolejno lutujemy. Po sprawdzeniu
poprawności połączeń izolujemy miejsce lutowania taśmą izolacyjną. Aby zapobiec samoistnemu odwijaniu się taśmy
zabezpieczyłem ją opaskami samozaciskowymi.
6.
Mniej więcej w połowie odcinka pomiędzy wtyczką, a wiązką przecinamy przewód w pkt. 3b. Doprowadzenie styku
zwiernego przekaźnika łączymy z przewodem biegnącym do wiązki, a zasilanie cewki przekaźnika łączymy z przewodem
biegnącym do wtyczki. Przewody od przekaźnika lutujemy do końcówek przeciętego przewodu po nałożeniu koszulek
termokurczliwych (można nałożyć po dwie na każde z tych połączeń). Końcówki przewodów lutować można na „zaczep” lub
na skrętkę. W każdym przypadku zadbajmy o to by połączenie lutowane było jak najciaśniejsze, nie posiadało ostrych
zakończeń, oraz aby ilość cyny była jak najmniejsza. Po wykonaniu połączenia kolejno nasuwany i podgrzewamy wcześniej
nałożone koszulki i/lub izolujemy połączenie taśmą izolacyjną.
7.
Podobnie jak zostało to opisane w pkt. 6 postępujmy z przewodem 3c. Przecinamy w połowie i do zakończeń lutujemy
przewody przekaźnika – przewód zasilania cewki do końcówki przewodu do wtyczki, a przewód styku zwiernego
przekaźnika do przewodu biegnącego do wiązki. Połączenia izolujemy.
8.
Przed zainstalowaniem przekaźników w gniazdach sprawdzamy poprawność połączeń i czy w gnieździe przekaźnika
zasilanie +12V i masa są na właściwym miejscu oraz czy operowanie przełącznikiem zespolonym powoduje pojawianie się
napięcia na stykach zasilania cewki. Jeśli jest OK. to montujemy przekaźniki w gniazdach. Dodatkowo za pomocą taśm
samozaciskowych możemy zabezpieczyć przekaźniki przed poluzowaniem.
9.
Przewody masy zasilania przekaźników (to te połączone z anodami diod w podstawkach przekaźników) lutujemy razem,
a po nałożeniu około 2,5 cm odcinka koszulki termokurczliwej wlutowujemy je do końcówki oczkowej. Następnie
sprawdzamy poprawność połączenia i jeśli jest ok. to naciągamy koszulkę. Końcówkę oczkową przykręcamy do masy –
wykorzystamy do tego celu jeden z punktów masy w pobliżu bezpieczników najlepiej ten który jest wolny.
10.
Sprawdzamy działanie przekaźników manipulując przełącznikiem zespolonym i obserwując światła.
11.
Gniazda przekaźników mocujemy w wybranym miejscu przy bezpiecznikach. Do zamocowania możemy wykorzystać
zaczepy gniazd przekaźników lub, jeśli ich brak np. opaski samozaciskowe.
12.
Jeśli stwierdzimy, że wszystko działa i jest zamontowane poprawnie, to przy użyciu taśm samozaciskowych, mocujemy
nowe przewody w wiązki. Zwracamy uwagę, aby mocowanie nie powodowało naprężeń kabli i nie ograniczało swobody
ruchu elementów samochodu, a nowe wiązki nie były narażone na obtarcia lub naderwania. Po zaciśnięciu, wystające
części taśm odcinamy.
13.
Przykręcamy dolną osłonę kierownicy oraz bezpieczników.
1
str, 269 „Fiat Bravo i Brava” Józefa Zembowicza, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Wydanie 2, Warszawa 2002
2
str, 268 „Fiat Bravo i Brava” Józefa Zembowicza, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Wydanie 2, Warszawa 2002
Strona 4 z 5
kostka przy przełączniku zespolonym
Strona 5 z 5
W przypadku awarii.
Z powodzeniem zamontowaliśmy usprawnienie, jednak dodatkowe elementy, to także potencjalnie problemy. Pozbyliśmy się
dużego potencjalnego problemu tj. możliwości uszkodzenia przełącznika zespolonego, ale uszkodzeniu mogą ulec przecież
przekaźniki. Najlepiej obok zapasowych żarówek i bezpieczników było by mieć w zestawie także przekaźnik. W przypadku awarii
przekaźnika i braku zapasowego „pod ręką”, możemy jednak bardzo prosto przywrócić światła. Należy tylko wymontować
przekaźnik i zewrzeć w gnieździe styki 30 i 87. Spowoduje to stałe świecenie świateł z pominięciem sterowania z wyłącznika
zespolonego. W tym celu najlepiej użyć odcinka przewodu zakończonego z obu stron końcówkami konektorowymi, które
wetkniemy w styki gniazda oznaczone 30 i 87. Jeśli uszkodzi się przekaźnik świateł długich, to najlepszym rozwiązaniem jest
przełożenie sprawnego przekaźnika świateł mijania w miejsce przekaźnika świateł długich i zwarcie na stałe styków przekaźnika
(30 i 87) świateł mijania. W ten sposób pozostawimy sobie możliwość sterowania światłami długimi, a światła mijania mogą
świecić ciągle (czego jestem zwolennikiem). Możemy też w ostateczności przywrócić zasilanie żarówek poprzez wyłącznik
zespolony w tym celu w gnieździe przekaźnika należy połączyć styki 86 i 87.
Uwaga: Jeśli diody w przekaźnikach są zamontowane odwrotnie niż na schemacie, to powyższy opis w zakresie
numeracji wyprowadzeń jest niewłaściwy.
Zmniejszenie poboru mocy przez przekaźniki.
Na wstępie napisałem o możliwości zmniejszenia poboru mocy przez przekaźniki. Możliwość ta wynika z możliwości pracy
przekaźnika przy mniejszym napięciu zasilania cewki. Przeprowadzone próby dowiodły, że przekaźniki załączają się pewnie już
przy 2/3 napięcia zasilania i trzymają styki do 1/3 napięcia nominalnego. Najistotniejszym dla nas będzie ten drugi parametr.
Załóżmy, że przekaźnik będzie załączany napięciem nominalnym 12V, a po włączeniu napięcie to będzie obniżane do połowy
napięcia nominalnego tj. 6V. Z punktu widzenia eksploatacji przekaźnik będzie pracował normalnie jednak będzie pobierał
o połowę mniej mocy. Te 1,3W poboru mocy mniej nie stanowi jakiś wielkich oszczędności energetycznych jednak przekaźnik
będzie się mniej grzał. W jaki sposób jednak uzyskać taki sposób włączania przekaźnika. Wykrywanie momentu zadziałania
przekaźnika w celu obniżenia napięcia zasilania cewki niepotrzebnie skomplikowałoby układ. Nie jest to jednak konieczne.
Można przecież założyć, że przekaźnik zadziała w ciągu np. 0,5s i wtedy układ sterowania będzie bardzo prosty. W celu
wygenerowania impulsu załączającego i ustalenia napięcia podtrzymania zastosujemy szeregowo połączone rezystor
i kondensator elektrolityczny. Rezystor ustali wartość napięcia w stanie pracy, a kondensator spowoduje powstanie impulsu
załączającego. Jakie powinny być parametry rezystora i kondensatora. Aby uzyskać napięcie potrzymania przekaźnika równie
połowie napięcia zasilania rezystor musi mieć rezystancję równą rezystancji R
L
cewki przekaźnika. Miałem przekaźniki o R
L
=80
Ω
,
więc rezystancja R rezystora powinna wynosić 75
Ω
(jest to wartość z typoszeregu najbliższa wymaganej). Moc wydzielająca się
na rezystorze wyniesie około 0,65W więc rezystor ten powinien mieć moc 1W.
Pojemność kondensatora powinna wynosić co najmniej 1000uF, a napięcie pracy tego kondensatora powinno wynosić minimum
25V. Są kondensatory na 16V, co teoretycznie mieści się w zakresie napięć w instalacji samochodowej jednak lepiej zastosować
kondensator na nieco wyższe napięcie nominalne.
Ostatecznie wartości elementów: R=75
Ω
/1W, C=1000uF/25V
Przy montażu dodatkowych elementów RC należy zwrócić szczególną uwagę na właściwą polaryzację kondensatora. Odwrotne
podłączenie napięcia do kondensatora grozi jego eksplozją. Dodatkowe elementy montujemy ze sobą równolegle i izolujemy.
W przypadku, gdy po zaizolowaniu nie będzie widoczna polaryzacja kondensatora warto wyprowadzenia układu odpowiednio
oznaczyć „+” i „-”. Układ montujemy szeregowo na zasilaniu cewki przekaźnika.
Powyższy sposób zastosowywałem z powodzeniem w urządzeniu (sterownik urządzeń domowych), w którym pracuje 16
przekaźników na 24V. Korzyści były znaczne - zmniejszyło się zużycie prądu (o około 40%) i nagrzewanie całości (nagrzewanie
przekaźników oraz zasilacza sieciowego). W swoim samochodzie z racji braku czasu i w sumie niewielkich korzyści (to tylko 2
przekaźniki) jak dotąd nie wprowadziłem tego udoskonalenia.
Na zakończenie…
Opisaną przeróbkę wykonałem w kwietniu, tj. ponad dwa miesiące temu. Podczas eksploatacji nie stwierdziłem żadnych
symptomów złej pracy przerobionego układu ani instalacji samochodu. Przez cały ten okres wykorzystywałem światła, gdyż
jestem zwolennikiem jazdy na światłach w dzień nie tylko w okresie obowiązkowego stosowania, ale przez cały rok. Widoczność
pojazdu z włączonymi światłami nawet w słoneczny dzień jest znacznie lepsza. Szkoda, że nie wszyscy chcą się poddać
dobrowolnie zasadzie jazdy na światłach przez cały rok. Niestety niektórzy zapominają nawet o włączeniu świateł po wieczór
i w złą pogodę. Kończąc tą dygresją, życzę szerokiej drogi i zadowolenia z jazdy.
Opracował:
Marek (Marek17) dla użytkowników BBM (http://autokacik.pl/)