El relé automotriz más común: el minirelé ISO 280 (relé estilo Bosch)

el mas comun relé automotriz encontrado en vehículos de pasajeros en todo el mundo es el Minirelé ISO 280 , ampliamente conocido como "relé estilo Bosch" o "relé automotriz estándar de 5 pines". Este relé compacto y enchufable se utiliza prácticamente en todos los fabricantes de vehículos, desde Toyota y Ford hasta BMW y Volkswagen, y maneja la mayoría de las cargas eléctricas conmutadas en la caja de fusibles y relés de un automóvil.

Su huella estandarizada, clasificada en 12 VCC con una capacidad de conmutación de 30A o 40A , lo hace universalmente compatible y extremadamente fácil de obtener y reemplazar. Si ingresa a cualquier tienda de repuestos para automóviles en todo el mundo, es casi seguro que este relevo estará en el estante. No es exagerado decir que es la columna vertebral de la conmutación eléctrica en automóviles.

Un solo vehículo moderno puede contener desde 10 a más de 40 de estos relevos , dependiendo de la complejidad de su sistema eléctrico. Controlan todo, desde ventiladores de refrigeración y bombas de combustible hasta circuitos de bocina, faros y motores de arranque.

Qué hace realmente un relé automotriz

Antes de profundizar más en los tipos de relés, vale la pena ser precisos sobre su función. Un relé automotriz es un interruptor operado eléctricamente. Permite que un circuito de baja corriente (generalmente la señal de un módulo de control o interruptor del tablero) controle un circuito de alta corriente sin pasar cables de gran calibre hasta el interruptor.

A continuación se muestra un ejemplo concreto: el circuito de los faros de un automóvil puede consumir 15 a 20 amperios . Pasar tanta corriente a través del interruptor del tablero requeriría un cableado grueso y eventualmente desgastaría los contactos del interruptor. En cambio, el interruptor envía una pequeña señal (a menudo menos de 200 miliamperios) a la bobina del relé, que cierra magnéticamente los contactos internos del relé y entrega toda la potencia directamente desde la batería a los faros. El interruptor sigue siendo pequeño y ligero; el relé hace el trabajo pesado.

Esta es la razón por la que los relés son fundamentales para el diseño eléctrico del automóvil: protegen los circuitos de control sensibles, reducen la complejidad del cableado y mejoran la confiabilidad en todos los ámbitos.

Anatomía del relé automotriz estándar ISO 280

El relé ISO 280 sigue una configuración de pines estandarizada que es consistente independientemente del fabricante. Comprender el sistema de numeración de pines es esencial para cualquiera que trabaje con sistemas eléctricos automotrices.

La versión de 4 pines (omitiendo el pin 87a) se usa cuando solo necesita una función simple de encendido/apagado. La versión de 5 pines agrega el contacto normalmente cerrado, que es útil en circuitos que necesitan conmutar entre dos salidas, por ejemplo, un ventilador de refrigeración que normalmente funciona a baja velocidad y a alta velocidad cuando se activa el relé.

La resistencia de la bobina de un relé estándar ISO 280 suele ser entre 70 y 90 ohmios , consumiendo aproximadamente entre 150 y 170 miliamperios a 12 V, dentro de la capacidad de cualquier salida de ECU o un simple interruptor del tablero.

Tipos de relés automotrices y sus aplicaciones específicas

Si bien el minirelé ISO 280 domina en volumen, los vehículos modernos utilizan varios tipos distintos de relés, cada uno diseñado para condiciones de operación o requisitos de carga específicos. Saber qué tipo usar, o qué está viendo debajo del capó, es un conocimiento práctico para cualquier técnico o entusiasta.

Microrelés

Más pequeños que el estándar ISO 280, los microrrelés se utilizan en cajas de fusibles con espacio limitado en vehículos compactos modernos. Normalmente manejan hasta 20–25A y son comunes en los vehículos del mercado japonés y en los diseños europeos más nuevos, donde el embalaje de los componentes electrónicos es extremadamente ajustado. A pesar de su tamaño reducido, la disposición de sus pines refleja la configuración estándar.

Relés de servicio pesado o de alta corriente

Para circuitos que consumen más de 40 A, como circuitos de activación del motor de arranque, contactores de la batería principal en vehículos híbridos o sistemas de audio de alta potencia, se utilizan relés de alta resistencia. Estos pueden manejar 80A, 100A o incluso 200A dependiendo de la aplicación. Son físicamente más grandes y, a menudo, se montan por separado en lugar de enchufarse a un enchufe de relé estándar.

Relés de retardo de tiempo

Estos son módulos de relés con circuitos de sincronización electrónicos incorporados. Se utilizan cuando una carga necesita permanecer encendida durante un período determinado después de quitar el disparador, o cuando necesita retrasarse antes de energizarse. Una aplicación automotriz común es el desempañador de la ventana trasera, que puede apagarse automáticamente después 10 a 15 minutos para evitar que se agote la batería.

Relés intermitentes

Los relés de intermitencia interrumpen el circuito a intervalos regulares, produciendo el efecto de parpadeo de las señales de giro y las luces de emergencia. Los flashes térmicos tradicionales utilizaban una tira bimetálica calentada por corriente para abrir y cerrar contactos, parpadeando a aproximadamente 60-120 ciclos por minuto como lo especifica la mayoría de las normas viales. Los vehículos modernos los han reemplazado con relés intermitentes electrónicos o conmutación de estado sólido controlada por ECU.

Relés de estado sólido (SSR)

Los relés de estado sólido utilizan componentes semiconductores (normalmente MOSFET o tiristores) en lugar de contactos mecánicos. No tienen partes móviles, cambian más rápido, duran más y generan menos interferencias electromagnéticas. Son cada vez más habituales en los módulos de control de la carrocería y en los sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS). Su principal desventaja es la sensibilidad al calor y los picos de voltaje, lo que requiere una gestión térmica cuidadosa.

Relés de enclavamiento

A diferencia de los relés estándar que requieren energía continua de la bobina para permanecer activados, los relés de enclavamiento mantienen su posición conmutada sin consumo continuo de energía. Un breve pulso los fija; otro breve pulso los reinicia. Esto los hace ideales para aplicaciones donde la conservación de energía es fundamental, como en los actuadores de cierre del maletero o de entrada sin llave.

Dónde se encuentran los relés automotrices en un vehículo

Los relés automotrices están agrupados en dos ubicaciones principales en la mayoría de los vehículos: el caja de fusibles y relés debajo del capó (también llamado centro de distribución de energía) y el caja de fusibles interior (normalmente ubicado debajo del tablero o detrás de un panel cerca del espacio para los pies del conductor).

La caja debajo del capó maneja cargas de alta corriente que están más cerca de la batería, que incluyen:

• Relé del ventilador de refrigeración del motor principal
• Relé de la bomba de combustible
• Relé de bomba ABS
• Relé de bocina
• Relé de encendido principal
• Relé del embrague del compresor del aire acondicionado
• Relé de faros

La caja de fusibles interior maneja los sistemas de menor prioridad más cercanos a la cabina, incluidos los relés del calentador de asientos, los relés de las tomas de corriente para accesorios y los relés del desempañador de ventanas.

Algunos fabricantes, en particular marcas alemanas como BMW, Mercedes-Benz y Audi, integran funciones de relé directamente en módulos de control de la carrocería (BCM) y cajas de conexiones inteligentes, lo que reduce la cantidad de relés enchufables discretos visibles en la caja de fusibles. Sin embargo, incluso en estos vehículos, todavía hay relés enchufables estilo ISO 280 para ciertos circuitos de alta corriente.

Aplicaciones comunes de relés automotrices explicadas en detalle

Relé de la bomba de combustible

El relé de la bomba de combustible es uno de los relés automotrices más críticos en cualquier vehículo con inyección de combustible. Activa la bomba de combustible eléctrica dentro del tanque cuando se activa el encendido y la apaga en caso de colisión (mediante una señal de la ECU o un interruptor de inercia). Una bomba de combustible típica consume 5 a 15 amperios , y el relé debe manejar esto continuamente durante el funcionamiento del motor. Un relé de bomba de combustible defectuoso es una causa muy común de arranques difíciles, calado y condiciones de no arranque, a menudo diagnosticados erróneamente como una falla de la bomba de combustible en sí.

Relé principal (relé EFI)

El relé principal, que se encuentra predominantemente en vehículos japoneses (Honda, Toyota), alimenta todo el sistema de inyección de combustible, incluida la ECU, los inyectores y los sensores. Casi siempre es un relé de doble circuito con dos juegos de contactos separados en una carcasa. Los vehículos Honda de la década de 1990 y principios de la década de 2000 eran conocidos por fallas en el relé principal causadas por uniones de soldadura agrietadas en la placa de circuito interno del relé, una falla que a menudo aparecía solo cuando el automóvil estaba caliente, causando calado intermitente o condiciones de no arranque en días cálidos.

Relé de arranque

El relé de arranque se encuentra entre el interruptor de encendido y el solenoide de arranque. Cuando se gira la llave o se presiona el botón de arranque, el circuito de encendido energiza la bobina del relé de arranque, que cierra los contactos y envía voltaje de la batería directamente al solenoide de arranque. Esto evita que la corriente de arranque total, que puede aumentar hasta Más de 200 amperios durante el arranque. — que no pase a través del interruptor de encendido o del cableado.

Relé del ventilador de refrigeración

Los ventiladores de refrigeración eléctricos, estándar en los vehículos con tracción delantera y cada vez más comunes en los modelos con tracción trasera, están controlados por uno o más relés activados por la ECU en función de los datos del sensor de temperatura del refrigerante. Muchos vehículos utilizan un sistema de ventilador de dos velocidades con un relé de baja velocidad (para enfriamiento del condensador de CA) y un relé de alta velocidad (para enfriamiento de servicio pesado cuando la temperatura del refrigerante excede aproximadamente 95-100°C ). Un relé del ventilador de refrigeración fallido es una causa frecuente de sobrecalentamiento del motor, especialmente en el tráfico con paradas y arranques donde el flujo de aire a través del radiador es mínimo.

Relé de bocina

El circuito de la bocina utiliza un relé para proteger los contactos del botón de la bocina del volante, que de otro modo transportarían toda la corriente de las bocinas. Un sistema de doble bocina en un automóvil típico está circulando 5 a 10 amperios . El relé permite que el botón de la bocina active el circuito con solo unos pocos miliamperios, mientras que los contactos del relé entregan corriente completa a las bocinas.

Cómo probar un relé automotriz

Probar un relé es sencillo y solo requiere un multímetro y, opcionalmente, una fuente de alimentación de 12 V. Hay dos métodos principales:

La prueba de intercambio

El método más rápido: busque un relé idéntico en otra parte de la caja de fusibles (consulte el diagrama de la tapa; muchos vehículos usan el mismo tipo de relé en varias posiciones), cámbielo por el relé sospechoso y verifique si la falla se mueve. Esto funciona bien para problemas intermitentes, pero puede resultar engañoso si ambos relés son marginales.

Pruebas en banco con un multímetro

1. Configure su multímetro en resistencia (ohmios). Mida entre los pines 85 y 86 (la bobina). deberías leer 70–90 ohmios para una bobina saludable. Un circuito abierto (resistencia infinita) significa que la bobina está quemada.
2. Mida entre los pines 30 y 87; sin energía aplicada, esto debería mostrar una resistencia infinita (circuito abierto) para un relé normalmente abierto.
3. Aplique 12 V al pin 86 y tierra al pin 85. Debería escuchar un clic distinto y la resistencia entre los pines 30 y 87 debería caer casi a cero (circuito cerrado). Si el relé hace clic pero muestra una alta resistencia entre 30 y 87, los contactos están desgastados o picados.
4. Para relés de 5 pines, verifique también que los pines 30 y 87a muestren una resistencia cercana a cero sin energía aplicada y que se abran cuando se aplica energía.

Un relé que pasa la prueba de resistencia de la bobina pero no pasa la prueba de contacto es bastante común en vehículos con alto kilometraje. Los contactos se arquean y pican con el tiempo, lo que aumenta la resistencia y provoca una caída de voltaje, lo que puede manifestarse como luces tenues, velocidades lentas del ventilador o fallas intermitentes de los accesorios, incluso aunque el circuito parezca intacto.

Especificaciones de relés automotrices: qué significan los números

Al comprar un relé automotriz de repuesto, la hoja de especificaciones o el paquete incluirán varias cifras. Esto es lo que cada uno significa en la práctica:

Tenga en cuenta que las cargas inductivas (motores, solenoides y bobinas) generan picos de contraEMF cuando se apagan. Estos picos pueden degradar los contactos del relé mucho más rápido que las cargas resistivas. Por esta razón, los relés que controlan motores suelen tener una clasificación de 20–25% menos corriente que el mismo relé usado en un circuito puramente resistivo . Muchos fabricantes de relés de calidad incluyen un diodo de retorno incorporado para suprimir estos picos.

Señales de un relé automotriz defectuoso

Las fallas de los relés suelen ser sutiles e intermitentes antes de convertirse en fallas totales. Reconocer los primeros signos puede evitar averías y diagnósticos erróneos.

• El vehículo no arranca o arranca intermitentemente — A menudo causado por una falla en el relé de la bomba de combustible o en el relé principal.
• Sobrecalentamiento del motor en el tráfico — Es posible que el relé del ventilador de refrigeración no se cierre correctamente.
• La bocina o los accesorios funcionan sólo a veces — degradación del contacto que provoca una conexión intermitente.
• Ruido de clic en la caja de fusibles — un relé que se enciende y apaga rápidamente, a menudo causado por un problema de caída de voltaje o una bobina defectuosa que no puede mantener los contactos cerrados.
• Olor a quemado o decoloración visible por calor. — un relé bajo carga excesiva o con mayor resistencia de contacto que genera calor.
• El sistema permanece encendido cuando no debería — los contactos están soldados entre sí (con fusibles cerrados), un modo de falla que ocurre cuando un relé se activa bajo una carga que excede su clasificación.

Los contactos soldados son especialmente peligrosos porque el circuito ya no se puede interrumpir. Un relé de la bomba de combustible con contactos fusionados mantendría la bomba de combustible en funcionamiento incluso después de apagar el motor, agotando la batería y, en el peor de los casos de colisión, continuaría bombeando combustible cerca de una posible fuente de ignición.

Elegir el relé automotriz de repuesto adecuado

Al reemplazar un relé automotriz, siempre haga coincidir estos parámetros clave:

• Recuento y configuración de pines — 4 pines frente a 5 pines y espacio entre pines (espacio estándar ISO 280 frente a espacio de microrelé)
• voltaje de la bobina — casi universalmente 12 V en vehículos de pasajeros, pero algunos camiones y vehículos comerciales utilizan sistemas de 24 V
• Calificación actual — debe igualar o superar la calificación original; no sustituya un relé de 30 A en una posición que requiera 40 A
• Normalmente abierto versus normalmente cerrado — la mayoría de los relés automotrices están normalmente abiertos (NO), pero algunos circuitos requieren específicamente una operación normalmente cerrada (NC)
• Supresión de diodos — si el relé original tenía un diodo de retorno interno (generalmente marcado con un símbolo de diodo en la caja), el reemplazo también debería

Relés ISO 280 del mercado de accesorios de fabricantes de calidad como Bosch, Hella, Tyco Electronics (TE Connectivity), Omron y Duralast Todos son aceptables para uso automotriz general. Los relés económicos de fabricantes desconocidos pueden tener contactos de menor calidad o una resistencia de bobina inconsistente, lo que provoca fallas prematuras, especialmente en aplicaciones de ciclo alto como ventiladores de refrigeración o motores de limpiaparabrisas intermitentes.

Como referencia, un relé ISO 280 de calidad equivalente al OEM cuesta entre $3 y $12 dependiendo de la marca y la fuente. Dado que una falla de un solo relé puede causar una condición de no arranque o sobrecalentamiento del motor, el costo de usar un relé probado en lugar de la opción más barata disponible es insignificante.

El futuro de los relés automotrices: ¿se están eliminando progresivamente?

Hay un cambio continuo en la arquitectura eléctrica automotriz, que se aleja de los relés enchufables discretos y se acerca a la conmutación de estado sólido integrada en módulos de distribución de energía inteligentes y unidades de control de la carrocería. Esta tendencia está impulsada por varios factores:

• Los vehículos eléctricos e híbridos requieren una gestión de energía mucho más sofisticada que la que puede proporcionar un simple relé.
• Los interruptores de estado sólido se pueden monitorear, diagnosticar y controlar mediante software en tiempo real
• vehículos modernos con 100 cargas eléctricas beneficiarse de la conmutación centralizada en lugar de docenas de relés individuales
• Los relés de estado sólido eliminan el desgaste mecánico y el clic audible asociados con los relés convencionales.

Sin embargo, los relés electromecánicos convencionales están lejos de extinguirse. Su Bajo costo, simplicidad y capacidad para manejar altas corrientes de irrupción. sin una gestión térmica compleja hacen que sea difícil reemplazarlos por completo. En la flota mundial de vehículos, que incluye cientos de millones de vehículos en circulación hoy en día en todos los rangos de edad, el relé automotriz ISO 280 seguirá siendo el componente de conmutación dominante en las próximas décadas.

Incluso los vehículos totalmente eléctricos conservan contactores electromecánicos (esencialmente relés de alta resistencia) en sus sistemas de baterías de alto voltaje, donde el paquete de baterías principal se conecta y desconecta del circuito de transmisión a través de grandes contactores con clasificación de 400 V u 800 V CC y 200 a 500 amperios . La física de la conmutación eléctrica no ha cambiado, solo la escala y la sofisticación de los sistemas que la rodean.