Los sistemas eléctricos son de naturaleza simple pero, en tanto prácticos, exigen un poco más de complejidad en términos de embalaje y costo. Los relés y los solenoides eléctricos son dos ejemplos de tales concesiones a la realidad, permitiendo que el sistema eléctrico como un todo funcione con una resistencia mínima y una máxima fiabilidad. Aunque un ingeniero diría que cada componente adicional es sólo una cosa más para romper, esta adquisición en general favorece a fabricantes y a consumidores por igual.

Fundamentos del relé

Un relé es un interruptor al igual que el de la pared de tu casa. La única diferencia real es que el que está en la pared requiere un dedo para encenderse y apagarse, y un relé utiliza un tipo de actuador lineal. Los relés son en realidad una especie de concesión al costo; tu vehículo podría funcionar bien simplemente corriendo un largo cable desde la caja de fusibles hacia un interruptor en el tablero de instrumentos para el accesorio accionado, pero eso requeriría de un cableado muy pesado, conmutadores y controladores para conducir la corriente. En última instancia, es mucho más barato utilizar un relé o solenoide para activar el circuito. Aparte de eso, ejecutar varios cientos de amperios para atravesar el cortafuegos de un vehículo y el compartimiento de pasajeros presenta un peligro innecesario.

Los actuadores lineales

El paso de un imán a través de una bobina de alambre hace que los electrones en el alambre se muevan a través de la bobina, un fenómeno que consideramos como "electricidad". Si inviertes el proceso y pasas un campo eléctrico a través de la bobina, entonces el movimiento de los electrones empujará el imán. Si conectas una barra al final de ese imán, entonces habrás creado un actuador lineal. Un relé básico funciona de la misma manera, excepto que la corriente desde el dispositivo de conmutación sólo magnetiza una bobina sin moverla. Cuando se activa el electroimán, este tira hacia abajo sobre un brazo de metal de resorte.

Función del relé

La base de ese brazo de metal se conecta a una fuente de alimentación de la caja de la batería o del fusible. Cuando el electroimán tira del brazo hacia abajo, su extremo libre se detiene en una placa de metal conectada al accesorio. Tras el contacto, la corriente de la fuente de alimentación fluye a través de la armadura y en el accesorio, cerrando así el circuito. Así es como un relé puede tener una pequeña corriente desde el interruptor o la computadora y convertirla en una grande; sólo necesita lo suficiente para superar la tensión del resorte en el relé, que es relativamente pequeña en comparación con los requisitos de transmisión de accesorios. Los circuitos más potentes requieren relés más grandes con brazos más gruesos capaces de llevar a las brechas actuales y más grandes para asegurar que la corriente no pueda saltar de la armadura al terminal de accesorios.

Variaciones

La mayoría de los relés de automoción son "monoestables" en el diseño, es decir que tienen sólo un estado, "relajado". Sin una señal de conmutación, el relé siempre volverá a su posición por defecto (normalmente abierta). Un relé "biestable" retendrá cualquier posición que haya constituido su estado anterior; enciéndelo y permanecerá encendido, apágalo y permanecerá apagado. Estos relés son bastante raros en el ámbito del automóvil, aunque los vehículos eléctricos a veces los usan. Técnicamente, no hay diferencia entre un relé y un solenoide, ya que los solenoides son realmente sólo un tipo de relé reforzado. La diferencia primaria entre el relé promedio de 12 voltios y un solenoide de arranque es la disposición del actuador lineal y la distancia a que se desplaza desde abierto a cerrado.