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:

Рыжий ген и ускоренная эволюция 30.04.2026

Вопрос о том, как и насколько быстро меняется человеческий вид, давно занимает биологов и генетиков. Долгое время считалось, что эволюционные процессы происходят крайне медленно, однако новые данные заставляют пересматривать эти представления. Особенно интересные результаты связаны с изменением частоты редких генетических признаков, включая рыжий цвет волос. Рыжеволосость сегодня остается редкой чертой: ее носители составляют менее 2 процентов мирового населения. Однако анализ древней и современной ДНК показывает, что ген, связанный с этим признаком, за последние примерно 10 тысяч лет стал заметно более распространенным, особенно среди популяций Европы. Более того, вместе с ним исследователи фиксируют и другие изменения в генетическом профиле человека, затрагивающие внешность и физиологические особенности. Среди сопутствующих тенденций, выявленных в генетических данных, отмечается увеличение частоты светлой кожи, снижение вероятности мужского облысения, а также некоторые физиолог ...>>

Нейтринный лазер 30.04.2026

Нейтринный лазер - это гипотетическое устройство, способное управлять потоками одних из самых трудноуловимых частиц во Вселенной. Такая разработка открывает новые горизонты в изучении фундаментальных законов природы и может изменить представления о космосе. Идею нового типа излучателя представили физики из Massachusetts Institute of Technology, предложив лазер, который вместо света генерирует поток нейтрино. Эти частицы, почти не взаимодействующие с материей, настолько слабо проявляют себя, что их часто называют "частицами-призраками". Тем не менее они пронизывают все вокруг: по оценкам, триллионы нейтрино ежесекундно проходят через человеческое тело, не оставляя следа. Несмотря на их колоссальную распространенность во Вселенной, нейтрино остаются одними из наименее изученных частиц. Их крайне сложно регистрировать, а еще сложнее контролировать, поэтому традиционно их получают в крупных установках вроде ядерных реакторов или ускорителей частиц. Такие комплексы требуют огромных за ...>>

Мороженое не такое вредное, как принято считать 29.04.2026

В питании часто встречаются продукты, которые одновременно вызывают удовольствие и сомнения с точки зрения здоровья. К таким относится и мороженое: оно воспринимается как типичный десерт с высоким содержанием сахара и жиров, однако современные научные данные постепенно усложняют это привычное представление. Долгое время считалось, что мороженое не может быть частью рационального питания, однако исследования последних лет показывают более неоднозначную картину. Ученые подчеркивают, что влияние этого продукта на организм зависит не только от его сладости или калорийности, но и от состава, качества ингредиентов и общего образа жизни человека. Одни из наиболее масштабных данных были получены в рамках долгосрочных наблюдений в США, включавших проекты Nurses Health Study, Nurses Health Study II и Health Professionals Follow-Up Study. В этих исследованиях на протяжении 20-40 лет наблюдали примерно 190 тысяч взрослых участников, регулярно собирая данные об их питании, физической активнос ...>>

Случайная новость из Архива Солнце лишает Марс атмосферы 27.06.2025 Понимание процессов, определяющих судьбу планет, - ключ к разгадке как истории Солнечной системы, так и возможности существования жизни за ее пределами. Одним из самых интригующих объектов для подобных исследований остается Марс. Недавнее исследование, основанное на девятилетнем наблюдении, предоставило важные доказательства того, что Солнце активно разрушает атмосферу этой планеты гораздо быстрее, чем предполагалось ранее. С помощью орбитального зонда MAVEN, работающего на орбите Марса с 2013 года, ученые смогли проследить, как потоки заряженных частиц, известных как солнечный ветер, буквально выбивают отдельные атомы из атмосферы планеты. Ключевым элементом наблюдений стал аргон - инертный газ, устойчивый к химическим превращениям. Его поведение позволило исследователям точно отследить вклад именно солнечного ветра, а не других факторов, в разрушение марсианской атмосферы. Оказалось, что скорость утечки частиц в космос примерно в четыре раза превышает прежние теоретические расчеты. Особенно интенсивно этот процесс проходит во время солнечных бурь, когда активность звезды возрастает и усиливается поток частиц, обрушивающийся на планету. В отсутствие глобального магнитного поля, как на Земле, Марс остается полностью открытым для этого мощного воздействия. Одним из следствий этой уязвимости стало постепенное исчезновение плотной атмосферы и воды с поверхности Марса. Ученые полагают, что этот процесс начался миллиарды лет назад, в эпоху повышенной солнечной активности. Именно тогда планета утратила свою способность удерживать влагу и, вероятно, часть условий, необходимых для поддержания жизни. Если нынешние темпы разрушения сохранятся, то через несколько миллионов лет даже те остатки атмосферы, что существуют сегодня, полностью исчезнут. Но значение исследования выходит далеко за пределы истории одной планеты. Полученные данные помогают моделировать судьбу других планет, особенно экзопланет, не имеющих собственного магнитного щита. Изучение взаимодействия солнечного ветра с атмосферой Марса не только проливает свет на прошлое Красной планеты, но и служит важным ориентиром в поиске пригодных для жизни миров за пределами нашей системы. Защитное магнитное поле, как показывает пример Марса, может быть одним из решающих условий для сохранения атмосферы - и самой жизни.

Другие интересные новости:

▪ Солярка из зелени

▪ Новая технология слежения за малыми судами

▪ Бег с виртуальным соперником

▪ Похудеть можно в горах

▪ Открытие волн в магнитосфере Юпитера

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Передача данных. Подборка статей

▪ статья Иммануил Кант. Знаменитые афоризмы

▪ статья Где алюминиевые ложки ценились больше золотых? Подробный ответ

▪ статья Чага. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Габаритные огни инопланетян. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Защита аппаратуры от повышенного сетевого напряжения при помощи интегрального таймера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026