A primera vista, los relés pueden parecer un tema un poco aburrido, pero estos pequeños componentes no son tan simples como parecen. Un relé tiene algunos aspectos complejos y, dado que es una parte fundamental del sistema EFI , es importante comprender a fondo estos componentes simples, pero increíblemente útiles. En este artículo, veremos qué es un relé, por qué y cómo se usa, los diferentes tipos disponibles y cómo instalarlo correctamente.
En este artículo: ¿Qué es un relé y por qué usarlo? | ¿Cómo funciona un relé? | Tipos de relés | Relés de estado sólido | Cómo elegir su relé | Cómo montar su relé | Conclusión [imagen src="/assets/a080c53149/FC3S-RX7-Racecar-Harness-Physical-Layout.jpg" id="8093" width="780" height="557" class="leftAlone ss-htmleditorfield-file image" title="FC3S RX7 Racecar Harness Physical Layout"]
¿Qué es un relé y por qué deberíamos utilizar uno?
Como su nombre indica, un relé simplemente transmite una señal a otra parte del sistema eléctrico y es, en esencia, un interruptor que se activa eléctricamente, no físicamente. Existen varias razones para su uso:
- Los relés permiten el uso de interruptores más económicos y de baja corriente porque estos interruptores no necesitan manejar toda la carga de corriente de los dispositivos de alta potencia a los que el relé está suministrando energía.
- Puede utilizar un calibre de cable más pequeño desde el relé hasta el interruptor físico y mantener el cable de calibre más grande cerca de la batería y del dispositivo que se conmutará, ahorrándole dinero y peso.
- Un relé le brinda la capacidad de activar múltiples dispositivos desde un solo interruptor al tener múltiples relés conectados para suministrar la corriente requerida.
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¿Cómo funciona un relé?
Ahora que sabes qué es un relé y cuándo usarlo, veamos cómo funciona. Un relé automotriz estándar tiene cuatro pines: 85, 86, 30 y 87. Estos números pueden no tener mucho sentido, pero forman parte de un estándar automotriz y se encuentran en casi cualquier relé. Los pines 85 y 86 están conectados a la bobina de conmutación del relé, que alimentamos con nuestro interruptor de baja corriente, convirtiéndolo en un electroimán. Esto activa el lado de alta corriente del relé y conecta el pin de entrada de alta corriente de 12 voltios '30' al pin de salida 87. La resistencia de la bobina de conmutación es razonablemente alta, lo que significa que cuando el interruptor la atraviesa con 12 voltios, solo consume una pequeña corriente, lo que permite usar el cable de calibre pequeño.
La bobina electromagnética es una carga inductiva, lo que significa que al encenderla y, sobre todo, al apagarla, genera picos de tensión inductiva que pueden causar problemas en los sistemas eléctricos del coche. Pueden generar ruido y proporcionar lecturas inesperadas del sensor, o incluso provocar que partes del sistema EFI se enciendan y apaguen de forma errática. Esto se puede solucionar con un dispositivo llamado amortiguador, que se conecta entre los pines 86 y 85 para absorber la energía del pico de tensión inductiva generado por la bobina. Este suele ser una resistencia y se incluye en casi todos los relés de automoción.
Otra opción para contrarrestar los picos de tensión es usar un diodo, un dispositivo eléctrico que actúa como una válvula unidireccional, permitiendo el paso de corriente en una sola dirección. Al desactivarse el relé y colapsar el campo magnético, la corriente puede circular por la bobina y disiparse sin efectos negativos. Usar un diodo implica que la polaridad del cableado entre los pines 86 y 85 es crucial. Si se alimenta el pin 85 y se conecta a tierra el 86, la corriente pasará por el diodo y provocará un cortocircuito a tierra. Debe asegurarse de alimentar el pin 86 y conectar a tierra el 85.
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Tipos de relés
Hay diferentes tipos de relés automotrices disponibles. El primero es el relé estándar, mostrado arriba, que viene en variantes "normalmente abierto", "normalmente cerrado" y "de conmutación". Cuando no reciben alimentación, los relés estándar normalmente abiertos permanecen en posición abierta, lo que significa que la conexión entre los pines 30 y 87 se interrumpe hasta que se aplica alimentación. Los relés estándar normalmente cerrados permanecen en posición cerrada cuando no reciben alimentación, lo que significa que existe una conexión entre los pines 30 y 87 hasta que se aplica alimentación. El relé de conmutación, además de los pines 30 y 87 habituales, también tiene un pin 87A. En su posición predeterminada, se establece una conexión entre los pines 87 y 30 y, cuando se aplica alimentación a la bobina electromagnética, la conexión pasa a ser entre 87A y 30.
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A continuación, tenemos los microrrelés, que se utilizan con especial frecuencia en vehículos GM. Tienen las mismas funciones que un relé estándar, pero los pines tienen un formato diferente y una carcasa mucho más pequeña, aproximadamente la mitad del tamaño de un relé estándar.
Siguiendo el microrelé, lo hacemos aún más pequeño con el microrelé ISO 280, que tiene aproximadamente dos tercios del tamaño. Estos son cada vez más populares en los vehículos nuevos debido a que son compactos, más económicos de producir y solo vienen completamente sellados.
Por si no fuera suficientemente pequeño, también hay un relé ultramicro ISO 280, que es aproximadamente la mitad del tamaño.
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Relés de estado sólido
Como sugiere su nombre, los relés de estado sólido no son un dispositivo mecánico, sino que realizan toda su conmutación electrónicamente, lo que brinda los siguientes beneficios:
- Mayor confiabilidad que los relés conmutados mecánicamente.
- Se puede encender y apagar más rápidamente ya que no es necesario esperar a que se produzca el movimiento físico.
- Debido a la ausencia de la bobina de conmutación electromagnética, no generan un pico de tensión inductivo.
- Si la ECU utiliza el lado de baja corriente del relé para activar el lado de alta potencia, ambos lados estarán aislados eléctricamente mediante aislamiento óptico. Al aplicar energía al lado de baja corriente, se enciende un LED dentro del relé, que es leído por el lado de alta potencia.
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Al igual que los relés mecánicos, los relés de estado sólido vienen en diferentes opciones. En primer lugar, están los del ejemplo anterior, que ocupan el mismo espacio que un relé estándar. Sin embargo, se debe tener cuidado al instalarlos, ya que no siempre es posible realizar un intercambio directo. Si su relé estándar tiene la bobina electromagnética conectada en el lado de baja tensión, es decir, se le aplica alimentación constante a un lado y tierra al otro cuando se desea activar, entonces sí es posible un intercambio directo. Sin embargo, si se suministran 12 voltios a la bobina electromagnética cuando se desea activar, este tipo de relé no funcionará.
La siguiente opción admite entre 4 y 32 voltios en la entrada de baja corriente, lo que ofrece una gran flexibilidad si se construye un dispositivo para un sistema de 24 voltios. Sin embargo, puede ser difícil lograr una instalación ordenada con estos relés debido a los terminales de tornillo en los cuatro lados.
Por último, también es posible obtener un relé de estado sólido con el mismo tamaño que el relé ISO 280. Estos se pueden intercambiar directamente y también cuentan con comunicación por bus CAN para activarlos y desactivarlos. [image src="/assets/Taz-Articles-and-Blogs/Wiring/1c1e37a763/IMG_0285.jpg" id="22481" width="780" height="520" class="leftAlone ss-htmleditorfield-file image" title="IMG 0285"]
Cómo elegir su relé
El factor más importante a considerar al seleccionar sus relés es el consumo de corriente de sus dispositivos de alta potencia. Una bomba de gasolina de alta potencia, por ejemplo, consumirá entre 10 y 15 amperios cuando esté en alta tensión. En este caso, necesitará un relé que admita hasta 30 amperios para tener un margen de seguridad y garantizar su fiabilidad.
También es importante considerar el funcionamiento de los distintos componentes. Por ejemplo, un ventilador consume entre 15 y 20 amperios. Sin embargo, al encenderse por primera vez, consume una corriente mucho mayor, conocida como corriente de entrada. Por lo tanto, en este caso particular, debería considerar usar un relé de 40 amperios para asegurarse de que pueda soportar ese pico inicial.
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Cómo montar sus relés
Como ocurre con muchas tareas en los coches, hay más de una manera de montar el relé. Primero, veamos un soporte de relé estándar, en el que el relé se encaja fácilmente y se monta mediante el orificio del perno en la parte trasera. El problema con este sistema es que, en cuanto se apilan varios, se vuelven bastante grandes y puede ser difícil encontrar espacio para montarlos en el vehículo. También hay disponible un soporte más pequeño para los microrrelés, que se puede apilar con los soportes de relé estándar para ahorrar espacio.
Para un diseño aún más compacto, contamos con un soporte de uso general con espaciado de pines compatible con microrrelés y ultramicrorrelés ISO 280, así como con un minifusible de cuchilla estándar. Esto significa que puede tener el relé y los fusibles para proteger los circuitos en un solo paquete. Estos son fabricados por la empresa GEP y también están disponibles en tamaños más grandes con más ubicaciones de pines, lo que permite construir una configuración de distribución de energía compleja.
Es necesario pensar mucho en la ubicación en la que se montan los relés y los factores más importantes a tener en cuenta son mantener la humedad alejada y mantener los relés alejados del calor y las vibraciones.
Como probablemente deduzcas por el funcionamiento interno de un relé estándar que mostramos anteriormente en este artículo, estos relés no están completamente sellados. Por ello, solo conviene montarlos en el interior del vehículo, donde no entren en contacto con la humedad. Dicho esto, probablemente no tendrás que lidiar con relés como este con frecuencia, ya que los que están completamente sellados ahora son fáciles de conseguir y económicos. Si utilizas relés completamente sellados, asegúrate de que estén montados correctamente para evitar que el agua se filtre por los terminales hacia el relé, o incluso que se acumule corrosión alrededor de ellos.
Como podrá adivinar por el hecho de que todos los relés que le mostramos están fabricados principalmente de plástico, es importante tener en cuenta el calor al montarlos, ya que la mayoría solo soportan temperaturas de unos 85 °C. Si es posible, manténgalos fuera del compartimento del motor; si es inevitable, manténgalos protegidos y lo más lejos posible de cualquier fuente de calor.
Dado que los relés tienen un mecanismo de conmutación mecánico, son propensos a desgastarse con el tiempo. Para ralentizar este proceso, conviene minimizar la vibración a la que están sometidos. Especialmente si se les somete a vibraciones a una frecuencia armónica, el relé puede vibrar lo suficiente como para activarse y desactivarse, lo que puede provocar chispas y desgastar los contactos. Montarlos sobre algo como una pieza de goma puede ayudar a aislarlos de la vibración.
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Conclusión
Esperamos que ahora tenga una comprensión más profunda de los relés y pueda ver que son una parte más compleja de su sistema EFI de lo que imaginaba. Al elegir el relé adecuado, comprender exactamente su funcionamiento e instalarlo correctamente en el lugar correcto, estará mucho más cerca de construir un sistema eléctrico seguro, eficiente y confiable para su vehículo.
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