Aufgabe und Funktion eines Relais:
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Elektrische Relais spielen eine wesentliche Rolle in der Funktionsweise moderner Fahrzeuge. Diese kleinen, aber mächtigen Komponenten dienen als kritische Schnittstelle in der elektrischen Schaltung eines Autos. Ein Relais funktioniert im Grunde wie ein elektrischer Schalter, der es ermöglicht, einen Stromkreis durch einen geringeren Strom in einem anderen Stromkreis zu steuern. Dies ist besonders nützlich in Situationen, wo ein kleines Signal verwendet werden muss, um eine größere Last zu schalten, wie beispielsweise beim Starten des Motors oder beim Betätigen der Scheinwerfer.
Die primäre Aufgabe eines Relais im Fahrzeug ist es, große Strommengen sicher zu schalten, ohne dass dabei Schalter oder andere Komponenten, die für geringere Ströme ausgelegt sind, beschädigt werden. Durch ihre Fähigkeit, hohe Ströme zu steuern, tragen Relais entscheidend dazu bei, die Langlebigkeit elektrischer Bauteile im Auto zu sichern und die Sicherheit zu erhöhen.
Durch die Nutzung eines Relais kann beispielsweise der Scheinwerferschalter des Fahrzeugs mit einem relativ kleinen und leicht bedienbaren Schalter realisiert werden, obwohl die Scheinwerfer selbst einen viel höheren Strom benötigen. Dies reduziert die Belastung des Schalters und verringert das Risiko eines elektrischen Fehlers.
Am häufigsten kommen bei Kraftfahrzeugen „Öffner oder Schließer Relais“ zum Einsatz.
In seiner grundlegendsten Form arbeitet dieses Relais als einfacher Schalter. Dieser verbindet die Anschlüsse 30 und 87 und ermöglicht so, dass bei Aktivierung des Relais ein Stromfluss zwischen diesen beiden Punkten stattfindet. Dies führt dazu, dass der Kreis geschlossen wird. Umgekehrt wird bei Deaktivierung des Relais dieser Kreislauf unterbrochen. Diese Art von Relais wird oft als „Normally Open/Öffner-Relais“ (NO) bezeichnet, da der Stromkreis im Ruhezustand offen ist. Es gibt auch die umgekehrte Variante, bekannt als „Normally Closed/Schließer-Relais“ (NC), bei der der Stromkreis im Ruhezustand geschlossen ist und sich bei Aktivierung des Relais öffnet.
Relais sind in verschiedenen Systemen im Auto verbaut, mit eines der bekanntesten Relais ist das Kraftstoffpumpenrelais oder das Blinkerrelais. Natürlich gibt es aber auch noch andere Systeme bei denen Relais verbaut werden wie z. B.:
- Scheinwerfer: Zum ein- und ausschalten des Abblendlichts
- Klimaanlage: Für die Steuerung des Klimakompressors
- Starterrelais: Zum Ansteuern des Startes für den Motor
In der Praxis bedeutet dies, dass ein defektes Relais zu Problemen in der entsprechenden Funktion des Autos führen kann, sei es beim Starten des Motors, bei der Betätigung der Scheinwerfer oder bei anderen elektrisch gesteuerten Funktionen. Daher ist es entscheidend, die Lage und den Zustand der Relais im Fahrzeug zu kennen und sie regelmäßig zu überprüfen, um die reibungslose Funktion aller elektrischen Systeme sicherzustellen.
Verbauort: In der Regel sind Relais immer in der Nähe des Sicherungskastens verbaut oder in der Nähe der Fahrzeugbatterie. Viele modernere Fahrzeuge verfügen aber auch über einen Sicherungskasten im Kofferraum so wie im Motorraum.
In einigen Fällen sind Relais aber auch in Steuergeräte integriert, was bedeutet dass diese weder geprüft werden können noch einzeln ersetzt.
Prüfen des Relais:
Optische Visuelle Prüfung eines Relais:
- Werkzeug/Hilfsmittel: Belegungsplan/Betriebsanleitung, Taschenlampe
- Prüfung: Um festzustellen, ob ein Relais bei einer optischen Prüfung defekt ist, muss das Relais aus seinem Sockel im Relaiskasten herausgenommen werden. Sobald das Relais entfernt ist, kann man mit Hilfe einer Taschenlampe überprüfen, ob Anzeichen von Beschädigungen, wie Verbrennungen, Risse oder andere offensichtliche Defekte am Relaiskörper oder an den Anschlüssen vorhanden sind. Zusätzlich kann man auch nach Anzeichen von Korrosion oder Abnutzung an den Anschlusspunkten suchen, was auf potenzielle Funktionsstörungen hinweisen könnte.
Durchgangsprüfung:
- Werkzeug/Hilfsmittel: Belegungsplan/Betriebsanleitung, Multimeter
- Prüfung: Bei dieser Prüfung kann festgestellt werden ob das Relais innerlich noch Strom leitet im Falle eine Öffner Relais oder im Falle eines Schließer Relais keinen Strom leitet.
Um diese Prüfung durchführen zu können muss das Relais auf die „Durchgangsprüfung/Widerstandsprüfung“ gestellt werden.
Schließer Relais: Die Messpitzen des Multimeters müssen auf die Anschlüsse 30 und 87 des Relais gehalten werden (Die Klemmenbezeichnungen des Relais sind in der Regel neben den Anschlüssen beschrieben). Nun sollte das Multimeter den Wert „O. L. Open-Line“ anzeigen oder nicht piepsen. Somit ist das Relais in Ordnung.
Öffner Relais: Die Messpitzen des Multimeters müssen auf die Anschlüsse 30 und 87 des Relais gehalten werden (Die Klemmenbezeichnungen des Relais sind in der Regel neben den Anschlüssen beschrieben). Nun sollte das Multimeter piepsen oder einen sehr niedrigen Widerstandswert anzeigen (0-1 Ω), ist dies der Fall ist das Relais in Ordnung.
Widerstandsmessung:
- Werkzeug/Hilfsmittel: Belegungsplan/Betriebsanleitung, Multimeter
- Prüfung: Mithilfe dieser Prüfung kann festgestellt werden ob der Widerstand in der Spule des Relais noch in Ordnung. Auch hier muss das Multimeter auf Widerstand eingestellt werden. Nun die Messpitze an die Kontakte der Klemmen 85 und 86 halten. Allgemein kann man sagen der der Sollwert bei Relais für Autos zwischen 50 – 120 Ω liegen sollte. Der genau Widerstandswert unterscheidet sich aber vom Herstellers des Relais und dem Verwendungszweck.
Funktionstest mithilfe einer externen Stromquelle:
- Werkzeug/Hilfsmittel: Multimeter, externe Stromquelle (9-12V)
- Prüfung: Bei dieser Prüfung kann festgestellt werden ob das Relais noch schaltet und somit einwandfrei arbeiten kann. Dafür wird eine externe Stromquelle wie z. B. die Fahrzeugbatterie benötigt oder eine 9V Batterie. Im ersten Schritt müssen die Klemmen 85 und 86 mit dem Strom versorgt werden, sodass ein geschlossener Stromkreis entsteht. Nun sollte ein Klicken des Relais hörbar sein. An die Klemme 30 muss nun das Rote Kabel des Multimeters angeschlossen werden und an die Klemme 87 das Schwarze Kabel. Bei einem Schließer Relais sollte nun ein niedriger Widerstandswert ersichtlich sein und bei einem Öffner Relais der Wert „Open-Line“.
(In diesem Video wird gezeigt wie ein Relais mit einer externen Stromquelle geprüft wird)