|
Автоматический прогрев двигателя автомобиля
В зимнее время существует проблема запуска автомобильного двигателя после продолжительной (ночной) стоянки автомобиля с выключенным мотором. Особенно это актуально в отношении отечественных автомобилей марки «Москвич» или «ИЖ». Если необходимо постоянно поддерживать автомобиль готовым к выезду, нужно не давать его двигателю переохладиться периодически включая его поработать несколько минут. Это же касается и отдыха (сна) во время дальней поездки, когда необходимо поддерживать не только работоспособность двигателя, но и необходимую температуру в кабине.
На рисунке 1 приводится схема несложного автоматического прогревателя двигателя, выполненного на четырех микросхемах серии К561. Автомат позволяет периодически включать бензиновый двигатель на прогрев в течение некоторого времени. При помощи переключателей периодичность можно установить 1 час 08 мин, 2 часа 16 мин или 4 часа 32 минуты, а продолжительность прогрева - 4 минуты 15 секунд или 8 минут 30 секунд.
Схема автомата позволяет его установить в любой отечественный автомобиль, в котором есть контактный датчик давления масла («на лампочку»). В момент включения питания (тумблером S3) происходит зарядка конденсатора С2 через резистор R2. На некоторое время на выводе 9 D4.3 возникает логический ноль, а на его выходе - единица. Эта единица устанавливает в нулевое состояние все счетчики, входящие в микросхемы D2 и D3, которые образуют 16-ти разрядный двоичный счетчик. После завершения зарядки С2 автомат запускается. На вход «С» счетчике D2.1 поступают импульсы частотой 2 Гц от мультивибратора на элементах D1.1 и D1.2, и через 1 час 8 минут единица появится на выводе 12 D3.2, через 2 часа 16 минут - на выводе 12 D3.2, через 4 часа 32 минуты - на выводе 14 D3.2. В зависимости от того, в каком состоянии находился переключатель S2, через один из этих промежутков времени единица поступит на выводы 2 и 13 D4. Одновременно эта же единица поступит на транзисторный ключ на VT3 и VT4 и откроет его. Замкнутся контакты реле Р2 и включат зажигание. Еще, через четыре секунды возникнет логическая единица на выводе 6 D2.1. Теперь на оба входа D4.1 поступают единицы, и на его выходе появляется логический ноль, который поступает на вход элемента D1.3. Поскольку двигатель еще не работает, давление масла в нем мало и контакты стандартного датчика давления масла замкнуты на «массу» (на минус борт-сети автомобиля) К этому датчику подключен катод диода VD1. Диод открыт и конденсатор СЗ разряжен, а на втором входе D1.3 есть логический ноль. Поэтому, на выходе D1.3 возникает единица, которая открывает ключ на транзисторах VT1 и VT2, и реле Р1 включает питание на реле стартера.Стартер начинает вращать коленчатый вал двигателя. Как только двигатель исправного автомобиля начинает работать, давление масла в нем резко повышается и контакты датчика давления масла размыкаются. Диод VD1 закрывается и конденсатор СЗ быстро заряжается через резистор R3. На выводе 9 D1.3 возникает напряжение логической единицы и на выходе D1.3 напряжение падает до нулевого уровня, а ключ VT1-VT2 закрывается выключая стартер.Если двигатель не завелся автомат будет крутить его стартером 4 секунды, затем «отдохнет» 4 секунды и повторит попытку пуска двигателя. Попытки будут повторяться пока двигатель не заработает.Работать двигатель будет до тех пор, пока счетчик на микросхемах D2 и D3 не досчитает до «512» (4 минуты) или «1024» (8 минут) в зависимости от положения переключателя S1 После этого единица поступает с выбранного переключателем S1 выхода счетчика на вывод 12 D4.2. На выходе D4 2 возникает ноль, а на выходе D4.3 - единица, которая обнуляв! счетчики микросхем D2 и D3. После чего зажигание выключается, и весь описанный выше процесс повторяется.Таким образом, автомат постоянно подключен к схеме автомобиля по цепям контактов реле и датчика давления масла. Реле Р1 и Р2 можно установить в салоне автомобиля, например, под приборной панелью, или в подкапотном пространстве. Контакты реле дублируют контакты выключателя зажигания. Реле Р2 служит для включения зажигания, а реле Р2 — для подачи напряжения на реле включения стартера, которое есть в любом автомобиле. Тумблер S3 расположен в салоне. Вместо тумблера можно установить на свободное место на консоли панели приборов стандартный кнопочный выключатель (такой как, например, для включения дополнительных фар).Когда S3 выключен схема автомата никак не влияет на работу электрооборудования автомобиля. Перед включением автомата нужно переключателями S1 и S2 выбрать нужный режим работы (S1 - продолжительность прогрева двигателя, S2 - периодичность включения прогрева). После этого нужно вытянуть ручку «подсоса», управляющую воздушной заслонкой карбюратора (на сколько, - зависит от мороза и периодичности автопрогрева), затем, включить S3. Автомобиль должен быть заторможен ручным тормозом, а коробка передач должна быть в нейтральном положении.Что касается «подсоса», то это заслуживает отдельного разговора. То, на какую величину эту ручку нужно выдвинуть зависит от многих факторов, - от температуры окружающей среды, от периодичности и продолжительности прогрева, и, конечно, от индивидуальных качеств двигателя вашего автомобиля. Конечно, было бы лучше регулировать «подсос» как-то электронным или термомеханическим способом, но такую сложную механику применительно к отечественному автомобилю в «радиолюбительских» условиях сделать практически невозможно. Или нужно искать какой-то привод «подсоса» от старой карбюраторной «иномарки», регулирующий заслонку в зависимости от температуры, а затем, думать как его пристроить на наш карбюратор. Если же ваш автомобиль инжекторный, то проблема «подсоса», конечно, вас не волнует.Данный автомат установлен на автомобиле «ИЖ 2717», но с таким же успехом его можно установить и на любой другой отечественный автомобиль с бензиновым двигателем, например, на «ГАЗель» Что же касается дизельного двигателя, то здесь нужно будет придумать какую-то схему включения подогревающих свечей.
Основная масса деталей собрана на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Расположение печатных дорожек одностороннее, но со стороны деталей есть четыре проволочные перемычки, - их можно заменить печатными дорожками, расположенными со стороны деталей. Реле и переключатели расположены за пределами платы. Переключатели импортные, поворотные (типа наших старых «галетников», но маленькие), они размещены на корпусе автомата, а сам автомат закреплен на уголках под консолью приборной панели.Способ изготовления печатной платы довольно примитивный, и может не понравиться «поклонникам лазерного утюга», - на плате просверлены все отверстия, а затем, после зачистки поверхности, все площадки и дорожки нарисованы «от руки» несмываемым маркером («Centropen CD-PEN 2606») черного цвета. Чернила такого (или аналогичного) маркера очень стойки к водным растворам и растворяются только спиртом или бензином. Маркер должен быть свежим, не пересохшим, чтобы слой краски получился плотным. Затем, - обычное травление в растворе хлорного железа при температуре около 40-50°С.Впрочем, можно поработать и «утюжком», если есть желание и лазерный принтер.Вместо микросхем серии К561 можно использовать аналоги серий К1561, К176, КА561 или CD40. Обычно, в магазинах, торгующих CD40 подписаны и аналоги К561, так что, покупая, если не знаете какая CD соответствует нашей К561, сделайте список прямо в магазине, как говорится, - «не отходя от кассы».Вместо составных транзисторов, составленных из КТ351 и КТ815 можно использовать готовые составные КТ972. Вообще, вместо КТ315 подходит любой маломощный кремниевый n-p-n, например, КТ3102, КТ503 и др. Вместо КТ815, - КТ804, КТ817.Маломощный интегральный стабилизатор 78L08 можно заменить любым другим на напряжение 5-9V, например, КР142ЕН8А. Или сделать параметрический стабилизатор на стабилитроне типа Д814А и резистореРеле Р1 и Р2 - автомобильные, в пластмассовых корпусах, с металлическими кронштейнами для крепления. Практически, можно использовать любые аналогичные автомобильные реле, включая импортные реле, используемые в автосигнализациях для блокировки двигателя.Все электролитические конденсаторы должны быть на напряжение не ниже 16V. Диоды КД522 можно заменить любыми кремниевыми малогабаритными, например, КД102, КД1ОЗ, КД521,1М4148идр.Налаживание заключается только в установке частоты импульсов на выходе мультивибратора D1.1-D1.2, равной около 2 Гц. Подбираете сопротивление R1 так, чтобы единица на выводе 6 D2.1 возникала через четыре секунды после обнуления всех счетчиков. От частоты этого мультивибратора зависят все имеющиеся в этой схеме временные интервалы, поэтому, изменяя частоту мультивибратора можно пропорционально изменить и все временные промежутки (периодичность прогрева, продолжительность прогрева, максимальная продолжительность работы стартера).Шашин С.Радиоконструктор 1-2006
|
