Автомат-прогреватель двигателя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Автомобиль. Электронные устройства

Комментарии к статье

Это устройство предназначено для поддержания двигателя дизельного автомобиля прогретым в холодное время года в отсутствие его хозяина. Многим владельцам таких машин приходилось сталкиваться с проблемой запуска дизеля в морозные дни, что обычно связано с довольно высоким значением температуры замерзания распространенных марок дизельного топлива.

Дорогие модели автомобилей оснащены специальным автоматом, позволяющим без труда запускать и прогревать дизельный двигатель в заданное время или через заданные промежутки времени. Отталкиваясь от этой идеи, я разработал устройство, которое через заданные промежутки времени запускает дизель, дает ему поработать некоторое время и выключает. Автомат-прогреватель был изготовлен в нескольких экземплярах и показал надежную работу. В частности, уже три зимы он успешно эксплуатируется на автомобиле "Ford Transit".

Автомат представляет собой таймер с исполнительными узлами, работающий в следующем режиме: двухчасовая пауза, после чего включается зажигание через 6...8 с, необходимых для прогревания накальных свечей, включается стартер, двигатель запускается; он работает в течение 7 или 15 мин, после чего зажигание выключается, двигатель останавливается и следует новая двухчасовая пауза.

Устройство смонтировано на автомобиле и питается от бортовой сети напряжением 12 В; ток, потребляемый в течение двухчасовой паузы, - не более 200 мА.

Большинство дизелей оборудовано специальными накальными свечами, предназначенными для подогревания топлива и установленными в цилиндрах (по одной на цилиндр), или одной свечой на впускном патрубке. Для запуска зимой современного дизельного двигателя сначала включают зажигание - происходит открывание электромагнитного клапана подачи топлива. Далее, в зависимости от способа включения накал ьных свечей, возможны два варианта:

1. После включения зажигания напряжение поступает на термоконтактное реле управления накальными свечами. Если температура топлива слишком низкая, происходит срабатывание реле и включение свечей. После прогревания топлива реле отключает свечи, т. е. после включения зажигания надо выдержать паузу 2...8 с до выключения контрольной лампы и включить стартор.

2. Реле управления свечами и, таким образом, сами свечи включают специальной кнопкой, вынесенной на панель приборов. Включение реле возможно только после включения зажигания. Выключаются свечи тем же реле посредством термоконтактного датчика после прогревания топлива или отпусканием кнопки. Короче говоря, после включения зажигания нажимают на кнопку и выдерживают паузу (те же 2...8 с) до выключения контрольной лампы.

Теперь включают стартер, и если двигатель исправен и правильно отрегулирован, после нескольких оборотов коленчатого вала происходит его запуск и работа на устойчивой частоте вращения.

Для работы с автоматом-прогревателем водитель должен включить питание устройства и в варианте 2 - питание свечей (замкнуть контакты кнопки). Все остальное выполняет автоматика. Если кнопка без фиксации в нажатом положении, нужно параллельно ее контактам подключить тумблер и установить его в удобном месте.

После включения питания тумблером SA2 (см. схему на рис. 1) начинается зарядка конденсатора C3 напряжением 5 В от стабилизатора VT12VD5R24 через резистор R6. На коллекторе закрытого составного транзистора VT3VT4 присутствует напряжение 5 В, что вызывает обнуление всех счетчиков DD1, DD3-DD5 по входу R. Примерно через 0,5 с конденсатор зарядится, составной транзистор VT3VT4 откроется, разрешая работу счетчиков.

(нажмите для увеличения)

На микросхеме DD1 собран задающий генератор минутных импульсов, частота которого стабилизирована кварцевым резонатором ZQ1. Эти импульсы поступают на вход делителя частоты, выполненного на счетчиках DD3, DD4. Через 2 ч после включения устройства на выходе 4 счетчика DD4 появится высокий уровень, открывающий транзисторы VT7, VT8, VT10. Напряжение 12 В поступит на выход ТК (топливный клапан) автомата, что соответствует включению зажигания.

Высокий уровень с выхода 4 счетчика DD4 проходит через цепь VD3R9 и заряжает конденсатор С4. Узел, выполненный на элементах DD2.1, DD2.2, обеспечивает временную задержку на 6 с, необходимую для прогревания накальных свечей. Через указанное время высокий уровень с выхода элемента DD2.2 через цепь VD2R10C5 поступает на базу составного транзистора VT5VT6, в результате чего он открывается, открывая и VT9. Теперь напряжение 12 В появляется на выходе PC (реле стартера), что соответствует повороту ключа в замке зажигания в положение "Стартер".

С этого момента стартер начинает вращать коленчатый вал двигателя. Одновременно начинается зарядка конденсатора С5, которая длится примерно 5...6 с, после чего транзисторы VT5, VT6, VT9 закроются и отключат реле стартера. Этого времени достаточно для запуска исправного двигателя.

Элемент DD2.3 следит за напряжением в бортовой сети автомобиля. По уровню этого параметра узел определяет, запустился двигатель или нет. Такой узел, хотя и требует точной регулировки, зато наиболее прост.

Сразу после включения питания на входах элемента DD2.3 устанавливается низкий уровень (поскольку конденсаторы С6 и С7 разряжены), а на выходе - высокий. На нижнем по схеме входе элемента DD2.4 - низкий уровень (так как в первый момент конденсатор С8 разряжен), следовательно, на выходе этого элемента - высокий уровень, из-за чего транзистор VT11 открыт, а диод VD4 закрыт.

В момент открывания транзистора VT10 (включение зажигания) конденсатор С8 разряжен, поэтому на выходе элемента DD2.4 остается низкий уровень и диод VD4 также остается закрытым. Далее конденсатор С8 заряжается, но элемент DD2.4 сможет переключиться только тогда, когда на его верхнем входе высокий уровень, а напряжение на конденсаторе С8 достигнет 2,5 В и более. Для этого требуется отрезок времени около 10 с, к концу которого двигатель уже должен работать.

После запуска двигателя напряжение в бортовой сети увеличивается до 14,5-15 В. Увеличивается напряжение и на входе элемента DD2.3, высокий уровень на его выходе сменяется низким, из-за чего состояние элемента DD2.4 не изменяется.

Если двигатель не запустился или запустился и остановился, значит, напряжение в бортовой сети уменьшилось до 13,5...12,5 В в зависимости от степени заряженности батареи аккумуляторов. При этом на выходе элемента DD2.3 и на верхнем по схеме входе элемента DD2.4 появится высокий уровень, на нижнем входе элемента DD2.4 - тоже высокий уровень. В результате на выходе элемента DD2.4 появится низкий уровень, транзистор VT11 закроется, а диод VD4 откроется, что, в свою очередь, приведет к обнулению счетчиков DD1, DD3-DD5, закрыванию транзистора VT10 и аварийному выключению зажигания. Это предотвращает ситуации, когда двигатель не работает, а зажигание - включено.

Одновременно с открыванием транзисторов VT7, VT8, VT10 высокий уровень с выхода 4 счетчика DD4 поступает на вход CN счетчика DD5 и разрешает счет минутных импульсов. Переключателем SA1 выбирают подсчитываемое их число - 8 или 16. Таким образом, в зависимости от положения контактов переключателя SA1, через 8 или 16 мин высокий уровень откроет транзистор VT2 и произойдет обнуление счетчиков, т. е. выключение зажигания и остановка двигателя. Длительность импульса обнуления очень мала (менее 1 мкс). Сразу же после него начинается новый подсчет минутных импульсов счетчиками DD3, DD4, и через 2 ч все вышеперечисленные процессы повторяются.

Резистором R17 устанавливают пороговое напряжение бортовой сети, при котором переключается элемент DD2.3.

Схема подключения автомата к электрооборудованию автомобиля показана на рис. 2 (ЗЗ - замок зажигания; GB1 - аккумуляторная батарея).

Почти все детали автомата смонтированы на печатной плате, помещенной в пластмассовый корпус. Подключают устройство к автомобилю четырехпроводным кабелем через разъем, розетка которого установлена возле замка зажигания. Длина кабеля должна позволять класть автомат на переднее сиденье автомобиля.

Конденсатор С1 - любой керамический подстроечный, С2 - керамический или слюдяной, С10, С11 - керамические или металлобумажные, остальные - оксидные К50-35. Микросхему К176ЛА7 можно заменить на К561ЛА7. Основное требование к транзисторам - статический коэффициент передачи тока не менее 50. Транзисторы КТ315, КТ817 можно использовать с любыми буквенными индексами. Вместо КТ818В подойдут и другие мощные транзисторы p-n-р с коэффициентом передачи тока не менее 50.

Так как мощные транзисторы VT9, VT10 работают в переключательном режиме и при низкой температуре окружающего воздуха, достаточно установить их на теплоотводы площадью 5 см2 каждый.

Диоды Д220 заменимы другими на максимальный ток не менее 20 мА. Вместо светодиода АЛ307А годится любой другой, надо только подобрать резистор R4.

Для налаживания автомата сначала временно подключают вход СР счетчиков DD3 и DD5 к выходу S1 микросхемы DD1, т. е. вместо минутных импульсов на входы счетчиков подают секундные. Для контроля удобнее использовать осциллограф, но можно обойтись и обычным аво-метром. Переключатель SA1 устанавливают в положение "16 мин".

Включив питание (12... 13 В), проверяют наличие минутных импульсов на выходе М микросхемы DD1 и секундных на выходе S1. Далее проверяют работу счетчиков DD3-DD5, для чего отключают базу транзистора VT2. При их правильной работе примерно через 2 мин на выходе 4 счетчика DD4 должен появиться высокий уровень, а через 16с - на выходе 16/10 счетчика DD5. После проверки вывод базы транзистора VT2 припаивают на место.

Затем к автомату подключают две сигнальные лампы HL1 и HL2 (рис. 3), имитирующие нагрузку и индицирующие моменты включения узлов автомобиля (G1 - любой источник питания на напряжение 14 В и ток 2...3 А), и проверяют правильность работы устройства в целом. Подборкой конденсаторов С4 и С5 устанавливают соответственно время работы и задержку включения стартера.

Заключительная лабораторная операция - регулировка узла аварийного отключения зажигания. На автомат подают регулируемое в пределах 12...15 В напряжение питания. Увеличивая питающее напряжение от 13 В, подстроенным резистором R17 добиваются того, чтобы при 14 В элемент DD2.3 переключался в состояние 0.

Далее автомат устанавливают на автомобиль и еще раз проверяют работу в положении "16 мин" переключателя SA1. После включения питания должна следовать временная выдержка 2 мин, затем включение зажигания. Через 6 с включается стартер, двигатель запускается, еще через 3...4 с выключается зажигание и двигатель останавливается. Если необходимо, подстраивают узел аварийного отключения. После всех этих операций восстанавливают подключение входа счетчиков DD3, DD5 к выходу М счетчика DD1.

В заключение - несколько рекомендаций по эксплуатации устройства. Тем, кто захочет повторить эту конструкцию, необходимо четко усвоить, что, прежде чем включить автомат, необходимо обесточить в машине все электроприборы, коробку передач поставить в нейтральное положение, затянуть ручной тормоз или подставить колодки под колеса. На выхлопную трубу придется надеть шланг и вывести свободный его конец наружу. Соседей по гаражу нужно поставить в известность об установке на ваш автомобиль автомата-прогревателя.

Автор: А.Дубровский, г.Новополоцк, Белоруссия

Смотрите другие статьи раздела Автомобиль. Электронные устройства.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Охлаждение инфаркта 28.11.2010 Понижение температуры тела защищает сердце при инфаркте. Один из методов борьбы с инфарктом - так называемая экстренная коронарная баллонная ангиопластика: в сосуд на бедре или на руке вводят катетер, доводят его до места закупорки коронарной артерии, где и надувают расширяющий ее баллончик. После этого кровь снова может течь свободно. Такая операция требует времени, а его-то как раз и нет, поскольку оставшаяся без питания сердечная мышца стремительно умирает. Замедлить процесс можно, снизив температуру тела. Но как это сделать? Ученые из Лундского университета во главе с профессором Дэвидом Эрлинге разработали следующую методику. Как можно раньше после инфаркта человеку вводят физиологический раствор, охлажденный до 35°С. Быстро распространяясь по кровеносным сосудам, он попадает в сердце и охлаждает его. После охлаждения проводят операцию холодным катетером. В результате выживание пациентов с инфарктом увеличилось на треть. И охлаждение, и ангиопластику проводят без наркоза, и человек не чувствует особого дискомфорта. Обрадованные успехом шведские кардиологи собираются приступить к широким испытаниям своего метода.

Другие интересные новости:

▪ Польза от злости

▪ Портативный спектроанализатор с полосой частот анализа до 3,3 ГГц

▪ Дыхание влияет на память

▪ Активация забытых воспоминаний

▪ Портативная рация APX Next

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрику. ПУЭ. Подборка статей

▪ статья О, как убийственно мы любим! Крылатое выражение

▪ статья Что представляет собой водка? Подробный ответ

▪ статья Южный Крест. Советы туристу

▪ статья Малогабаритный индикатор наведения спутниковой антенны. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Предпосевная обработка семенного картофеля электрическим током. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025