Przekaźniki świateł Autor: lelek Rozmowa z jednym z kolegów na forum o przekaźnikach w Omedze zainspirowała mnie na tyle, że postanowiłem przerobić nieco instalację Astrolota i zafundować mu przekaźniki w obwodach świateł. UWAGA: Nie bierz się za robotę jeśli masz komputer pokładowy, gdyż na MIDzie będziesz widział komunikat o uszkodzonych światłach przednich. Check Control zadziała, gdyż spodziewa się dużego natężenia prądu płynącego przez żarówki, a nie małego przez cewki przekaźników. Cel: W zasadzie cele są dwa: 1. Uchronić wyłącznik świateł i przełącznik mijania/drogowe przed przepływającymi przez nie dość sporymi prądami. Przy włączonych światłach mijania prąd płynący przez wyłącznik świateł jest w granicach 12,5 A, uwzględniając światła pozycyjne z tyłu oraz oświetlenie tablicy rejestracyjnej. Przez przełącznik pod kierownicą płynie wtedy prąd ok. 9,2 A. Są to dość duże prądy, które mogą powodować nagrzewanie się styków, w konsekwencji ich napalanie co spowoduje na nich wzrost rezystancji. Wzrost rezystancji z kolei spowoduje jeszcze mocniejsze nagrzewanie, dalsze napalanie i koło się zamyka. Do tego dochodzi termiczna deformacja plastików, w których osadzone są styki i jeszcze gorsze lub w ogóle brak działania przełączników. Objawem takich uszkodzeń jest np.: samoczynne miganie światłami drogowymi podczas włączania kierunkowskazów lub całkowita niemożność włączenia lub przełączenia świateł. Zastosowania przekaźników pozwoli na przerzucenie funkcji przełączającej duże prądy żarówek z wyłącznika i przełącznika na przekaźniki. 2. Zasilenie włókien żarówek pełnym napięciem instalacji. W związku z tym, że prąd zasilający żarówki ma sporą drogę do przebycia i po drodze kilka styków na których następują spadki napięć, napięcie na końcu obwodu (czyli na żarówkach) jest zawsze mniejsze niż napięcie źródła. W moim przypadku (silnik nie pracował) było to 12,16 V na akumulatorze podczas gdy w tym samym momencie miernik włączony zamiast żarnika świateł mijania pokazywał 11,32 V. Proste obliczenie wskazuje, że spadek każdego 1 V powoduje spadek mocy wydzielanej na żarówkach o 8,4% na każdej, czyli tracimy 16,8% mocy wydzielanej jako światło przed samochodem. Cóż z tego, że założymy sobie super-hiper żarówki "plus 30%" skoro i tak większą część tego "plusa" zostanie na stykach i przewodach. Koncepcje: Przemyślenia zaowocowały dwoma pomysłami na rozwiązanie sprawy. Każda z tych metod ma dwa warianty, które obniżają koszty każdej metody dokładnie o połowę. Najpierw o wariantach: 1. Wariant oszczędnościowy: Polega na tym, że zakładamy z góry iż na światłach drogowych nie jeździ się tak często więc nie ma co zaprzątać sobie nimi głowy i modyfikację wykonać tylko dla świateł mijania. 2. Wariant pełny: Polega na tym, że modyfikacja dotyczy obu obwodów: świateł mijania i drogowych. Automatycznie podwaja to koszty zastosowanych elementów. Czas na metody. Oto bardzo uproszczony schemat obwodu świateł:
Jak widać prąd z akumulatora przepływa najpierw przez wyłącznik świateł, następnie przez przełącznik pod kierownicą po czym rozdziela się na dwa osobne obwody: lewej i prawej lampy, każdy zabezpieczony własnym bezpiecznikiem. Czy aktywne będą obwody żarówek mijania czy drogowych zależy od przełącznika świateł pod kierownicą. Metoda pierwsza: Montujemy przekaźnik/i między przełącznikiem a bezpiecznikami, zanim rozdzieli się na dwa obwody: prawej i lewej lampy. Fizycznie będzie to miejsce między zespołem przełączników pod kierownicą a skrzynką bezpieczników. Wariant uproszczony (tylko światła mijania) dla tej metody będzie wyglądał tak: Wariant pełny (światła mijania i drogowe) tak:
Zalety tej metody: W sumie jest tylko jedna: tanio. Wystarczy jeden przekaźnik w wariancie oszczędnościowym lub dwa w wariancie pełnym. Zaleta ta nie jest w stanie zrekompensować wad jakie ta metoda posiada. Wady: Metoda ta pozwala nam osiągnąć jedynie 1/4 założonych celów w wariancie oszczędnościowym i 1/2 w wariancie pełnym. Otóż owszem zabezpieczy wyłącznik świateł i przełącznik przed przeciążeniem ale nie osiągniemy celu nr 2: zlikwidowanie spadków napięć na przewodach gdyż metoda wykorzystuje istniejącą instalację obarczoną właśnie takimi spadkami. Do tego dochodzi jeszcze komfort pracy: trzeba dłubać w okolicy skrzynki bezpieczników lub wiązki przewodów przy kolumnie kierownicy a miejsca jest niewiele i pozycja przy pracy niewygodna :) Metoda druga: Montujemy przekaźnik/i tuż przed żarówkami. Fizycznie będzie to miejsce w pobliżu reflektorów. Wariant uproszczony (tylko światła mijania) dla tej metody będzie wyglądał tak: Wariant pełny (światła mijania i drogowe) tak:
Zalety tej metody: W wariancie oszczędnościowym osiągniemy CZĘŚCIOWO oba cele: Zabezpieczymy wyłącznik i przełącznik przed przeciążeniem ale tylko w przypadku włączenia świateł mijania. Światła drogowe w dalszym ciągu będą działały po staremu. Poza tym zlikwidujemy spadki napięć na przewodach gdyż przewody od przekaźników do żarówek będzie bardzo krótkie, a samo zasilanie pociągniemy od akumulatora grubym przewodem. Dotyczy to tylko świateł mijania, bo wariant oszczędnościowy nie modyfikuje obwodu świateł drogowych. Dopiero wariant pełny pozwala na w pełni osiągnąć oba cele. Wady: Jedyną wadą jest koszt, który w wariancie pełnym jest kilkakrotnie wyższy niż w oszczędnościowym wariancie metody pierwszej. O konkretnych kosztach za chwilę :) Bohaterowie akcji: W obu metodach niezależnie od wariantu główną rolę odgrywa przekaźnik:
Jest to standardowy przekaźnik samochodowy o trzech stykach roboczych (nam wystarczą tylko dwa). Zakupiony na allegro w cenie 3 zł. Dostępny był egzemplarz o obciążalności styków 40A, ale nam wystarczyłby 15A. Do tego przydałaby się podstawka pod przekaźnik: Cena na allegro 2 zł. wraz z pięcioma konektorami żeńskimi. Można obyć się bez podstawek, montując przewody zakończone konektorami wprost do końcówek przekaźnika ale solidniej i bardziej fachowo będzie jednak kiedy użyjemy podstawek. Jeżeli zdecydowalibyśmy się na metodę pierwszą to byłby koniec niezbędnych elementów. Oczywiście nie wspominam o przewodach, bo to chyba każdy posiada. Zresztą potrzebujemy bardzo krótkich odcinków o małym przekroju oraz przewodu o dość dużym przekroju (ja użyłem 2,5 mm2 ) i długości ok. 1,5 m. Kosz modyfikacji zamknąłby się w kwocie 5 zł dla wariantu oszczędnościowego i 10 zł dla wariantu pełnego. Ja jednak zachęcam do rozwinięcia skrzydeł i wykonania modyfikacji w całym zakresie aby osiągnąć oba zamierzone cele. Wtedy będzie potrzebny nam następny element w postaci gniazda bezpiecznika. Bezpiecznik ten będziemy wpinali w szereg między przekaźnik a żarówkę więc musimy postarać się gniazdo dostosowane do tego. Mamy do wyboru dwa: Otwarte (na focie zestaw 4 sztuk): Cena allegro 2 zł. Lub hermetyczne:
Cena allegro 2,99 zł. Różnica w cenie niewielka, a z racji zamontowania bezpiecznika pod maską gdzie będzie narażony na wilgoć, możliwość zwarcia itp. zdecydujmy się jednak na hermetyczny. Koszt metody drugiej zamknie się w kwocie 15,98 zł. dla wariantu oszczędnościowego i 31,96 zł. dlawariantu pełnego. Oprócz tego będziemy potrzebować dwóch konektorów typu "oczko" do podłączenia masy przekaźników, jednego "oczka" większego do podłączenia się do klemy akumulatora. Opcjonalnie peszel (Ø 6 mm) do instalacji samochodowych - 0,62 zł./metr:
Oraz trochę materiałów: I typowych narzędzi: Walka:
Opiszę metodę drugą i wariancie pełnym bo taką wykorzystałem i Was również do niej zachęcam. Najpierw o tym co chcemy osiągnąć. Oryginalna instalacja od bezpieczników do żarówek jednej lampy wygląda następująco (kolory przewodów są takie jak na rysunku oprócz białego, który na rysunku jest błękitny): Naszym zadaniem jest przerzucić funkcję przełączająca na przekaźniki i instalacja po modyfikacji ma wyglądać tak: Kolorystyka jest zachowana. Jak widać przecięty jest przewód żółty idący do włókna mijania oraz przewód biały (na obrazku błękitny) do żarnika drogowych. Przecięcie dzieli przewód na dwie części, z których ta od strony bezpieczników teraz steruje przekaźnikiem a część od strony żarówki nie zmieniła swojej funkcji - zasila żarówkę. Dlatego obie części w miejscu przecięcia należałoby zakończyć konektorami żeńskimi o podłączyć do przekaźnika: od strony bezpieczników do styku 85 a część od żarówki do styku 87. Teoretycznie, bo trzeba będzie trochę przedłużyć te przewody aby sięgnęły do przekaźnika. Od strony żarówki nie ma problemu, bo rolę przedłużki pełni oprawka bezpiecznika, której jeden przewód mocuje się za pomocą konektora do styku 87 a drugi łączymy z obciętym przewodem żółtym od strony żarówki. Natomiast od strony bezpieczników dolutowujemy kawałek przewodu (na fotach będzie widać że dałem żółto-czerwony bo nie miałem żółtego), zakończamy go konektorem żeńskim i podłączmy do styku 85 Identyczną operację należy wykonać z przewodem białym. Numery styków drugiego przekaźnika są takie same. Dodałem dwa nowe przewody: pomarańczowy idący do masy oraz czarny (2,5 mm 2 ) do akumulatora. Przewód masowy może być krótki i należy go podłączyć następująco: jeden koniec do styku 86 pierwszego przekaźnika, kilkanaście centymetrów dalej naciąć izolację i w tym miejscu zacisnąć konektor żeński i podłączyć do styku 86 drugiego przekaźnika. Zostanie nam jeszcze drugi koniec przewodu, na którym zaciskamy konektor - oczko i zapodajemy gdzieś do masy. W ten sposób podłączyliśmy równolegle masę do styków 86 obu przekaźników. Więcej roboty jest z kablem czarnym, którego zadaniem jest zasilić żarówki. Musimy jednym kawałkiem przewodu podłączyć cztery przekaźniki do klemy akumulatora. Najprościej jest to zrobić tak: Na jednym końcu kabla długości ok. 1,5 m zacisnąć duże oczko. Będzie on przykręcone pod nakrętkę klemy. UWAGA: Do końca pracy nie podłączaj tego oczka do klemy akumulatora! Będzie to ostatnia czynność, którą wykonasz po wykonaniu WSZYSTKICH połączeń. W pewnej odległości od oczka, w okolicy przekaźnika trzeba naciąć izolację i w tym miejscu zacisnąć konektor żeński, kilkanaście centymetrów dalej kolejne nacięcie i kolejny konektor. Oba konektory podłączyć do styków 30 obu przekaźników. Dalej trzeba ten sam przewód poprowadzić w kierunku drugiej lampy. Najlepiej w peszlu, gdzieś pod górną blachą przedniego pasa. W miejscu gdzie znajdują się przekaźniki wykonać nacięcie izolacji, dać konektor żeński, kilkanaście centymetrów dalej zakończyć przewód konektorem. Oba konektory podłączyć do styków 30 przekaźników drugiej lampy. Tyle instrukcji, czas brać się za robotę. Najpierw musimy wybrać miejsce na przekaźniki. Miejsca jest niewiele a trzeba zamontować przekaźniki jak najbliżej żarówek. Dla przekaźników prawej lampy wybrałem miejsce na przednim pasie, tuż nad rurą wlotu powietrza:
Mocowanie jest tylko prowizoryczne, chodziło mi o pokazanie miejsca. Z lewej strony jest jeszcze gorzej, przynajmniej u mnie. Musiałem przynitować do błotnika aluminiowy wspornik i dopiero do niego przekaźniki: Czas zająć się przewodami. Trzeba usunąć kawałek taśmy izolacyjnej, którą oplecione są przewody przy gnieździe żarówki. Zdejmujemy i... szok. Są dwa żółte przewody. Oba zaciśnięte są w jednym konektorze w gnieździe żarówki. Pytanie teraz który przeciąć? Jeden z nich idzie od bezpieczników i ten będzie cięty. Drugi idzie gdzieś, gdzie nawet nie zastanawiałem się :) Na szczęście jeden z nich ma przekrój taki jak biały czyli 0,75 mm 2, drugi jest grubszy. Ze schematu wynika, że przewód zasilający żarówkę ma przekrój 1,5 mm 2 więc trzeba ciąć grubszy Tniemy i tak jak powiedziałem wcześniej: koniec od strony żarówki łączymy z przewodem bezpiecznika (gruby, czerwony), koniec od strony wiązki przedłużamy kawałkiem dodatkowego przewodu (u mnie żółto-czerwony)" do styku 85 przekaźnika. Drugi przewód wychodzący z oprawki bezpiecznika na którym zaciskamy konektor żeński dajemy na styk 87. Na focie połączone przewody tuż przed zaciśnięciem na nich opasek termokurczliwych:
To samo robimy z przewodem białym. Widok po przecięciu obu przewodów, podłączeniu oprawek bezpieczników ale jeszcze przed okręceniem gołych kabli taśmą izolacyjną (trudno jest założyć peszel na nie bo miejsca niewiele i małe odcinki): Tu już trochę więcej porządku. Widać też jak podłączyłem masę: pomarańczowy przewód zakończony oczkiem, przynitowany do aluminiowego wspornika przekaźników:
Rzut oka na spód podstawki przekaźnika. Wydać równolegle połączenie masy (pomarańczowy) obu przekaźników: Po podłączeniu zgodnie z wcześniejszym opisem przewodu 2,5 mm2 (u mnie czarny) do styków 30 obu przekaźników trzeba ten przewód puścić do przekaźników drugiej lampy. Na focie zaznaczyłem przewód w peszlu:
Przy drugie lampie wykonujemy identyczne operacie. Tniemy grubszy żółty przewód oraz biały podłączmy do nich oprawki bezpieczników, drugie końce przedłużamy i dajemy do styków 85. Oprawki bezpieczników podłączamy do styków 87. Podłączamy gdzieś masę i dajemy ją równolegle do styków 86 obu przekaźników. Przewód z peszla podłączamy do styków 30 obu przekaźników. Prawa strona po podłączeniu wszystkiego wygląda tak: Teraz dopiero możemy podłączyć oczko do pod nakrętkę klemy akumulatora i zrobić test. Jeżeli podłączyliśmy wszystko dobrze powinniśmy stwierdzić, że... nie widać żadnej zmiany w działaniu świateł sprzed modyfikacji :) Jedyna różnica to ciche klikanie przekaźników przy włączaniu, przełączaniu świateł oraz przy mruganiu drogowymi. Oczywiście możemy poprawić sobie samopoczucie myślą, że mamy o kilka, kilkanaście procent więcej mocy żarówek czyli więcej światła w zależności od tego jaki spadek napięcia sobie zmierzyliśmy przed wykonaniem modyfikacji, który właśnie wyeliminowaliśmy. Co dalej?
Możemy spocząć na laurach i cieszyć się z dobrze wykonanej pracy oraz z tego, że ulżyło wyłącznikowi oraz przełącznikowi świateł i z tego, że nasze żarówki wykorzystują pełne napięcie instalacji auta. Ale skoro mamy już zamontowane elementy wykonawcze w postaci przekaźników, można pokusić się aby sterowanie nimi odbywało się nie tylko standardowo przez wyłącznik świateł, ale za pomocą innych zmyślnych sterowników. Kilka przykładów: 1. Prosty przerzutnik, który wykryje napięcie w instalacji ok. 13 V i wysteruje przekaźniki załączając światła mijania. Mówiąc po ludzku: automatycznie włączy światła mijania po odpaleniu silnika. 2. Równie prosty układ na jednym tranzystorze zasilany dzielnikiem napięcia, którego jednym elementem jest fotorezystor. Kiedy ilość światła padająca na fotoelement będzie mała, jego rezystancja wzrośnie do takiej wartości, przy której tranzystor zadziała jak klucz załączając przekaźniki świateł mijania. Mówiąc po ludzku: zmierzchowy włącznik świateł mijania. 3. Multiwibrator astabilny, którego każdy z dwóch tranzystorów steruje "swoim" przekaźnikiem świateł drogowych. Mówiąc po ludzku: "tjuning" w postaci migających na przemian świateł drogowych. Jak w amerykańskim filmie :) Itd., itp...