Коммутатор стеклоочистителя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Автомобиль. Электронные устройства

Комментарии к статье

На автомобилях ранних лет выпуска, как известно, не предусмотрено плавное регулирование длительности пауз между рабочими ходами щеток стеклоочистителя в прерывистом режиме, а на некоторых машинах вместо прерывистого применен режим медленного хода щеток. Поэтому, если на вашем автомобиле вышел из строя коммутатор стеклоочистителя или имеющийся перестал вас устраивать, рекомендуем собрать более совершенное устройство, описанное в этой статье.

Вопросам конструкции и работы автомобильного стеклоочистителя радиолюбители уделяют довольно много внимания - только законченных устройств за двадцать последних лет журнал опубликовал около десятка (например, [1-7]). Как показала практика, наиболее стабильные временные характеристики цикла движения щеток обеспечивали те из них, которые собраны на цифровых микросхемах.

По результатам анализа опубликованных коммутаторов была разработана и опробована в эксплуатации конструкция, собранная на цифровых микросхемах, в которой есть возможность отказаться от оксидного времязадающего конденсатора. Коммутатор рассчитан на установку в автомобили ВАЗ-2103, ВАЗ-2106 вместо реле стеклоочистителя, но может быть применен и на других моделях серии ВАЗ. В немного измененном виде коммутатор подойдет и для автомобилей ГАЗ-24 и "Москвич-2140".

Схема устройства изображена на рис. 1. Оно состоит из формирователя временных интервалов с регулируемой длительностью, собранного на счетчике- генераторе DD2, формирователя группы рабочих циклов щеток при первом включении стеклоочистителя на элементе DD1.4, конденсаторе C3 и резисторе R4. Приводной электродвигатель М1 включается тринистором VS1, управляемым усилителем тока на транзисторе VT1.

Коммутатор подключают к системе электрооборудования автомобиля в соответствии с указанным цветовым обозначением проводов. Имеющееся в автомобиле реле стеклоочистителя демонтируют.

В исходном положении переключателя режимов стеклоочистителя питание на коммутатор не поступает. При переводе переключателя в положение "I" на провод 1 поступит напряжение бортовой сети, а провод 3 будет соединен с корпусом. Так как в момент включения на верхнем по схеме выводе конденсатора C3 напряжение близко к нулю, с выхода триггера Шмитта DD1.4 на базу транзистора VT1 поступит напряжение высокого уровня, которое откроет транзистор VT1, а он, в свою очередь, - тринистор VS1.

На электродвигатель стеклоочистителя поступит напряжение питания, и он начнет работать.

Одновременно через сглаживающую цепь R1C1 и триггеры Шмитта DD1.1 и DD1.2, исполняющие роль буферных элементов, напряжение высокого уровня с электродвигателя поступит на вход обнуления одного из счетчиков микросхемы DD2 и будет удерживать счетчики в нулевом состоянии (низкий уровень на выходе 15). При каждом переключении подвижного контакта конечного выключателя SF1 привода стеклоочистителя в правое по схеме положение тринистор VS1 будет закрываться, а при возвращении в прежнее положение - снова открываться, пока конденсатор C3 не зарядится через резистор R4 до порогового напряжения переключения триггера DD1.4. Это произойдет через 5...7 с, в течение которых щетки совершат несколько непрерывных ходов.

После переключения триггера DD1.4 на его выходе появится низкий уровень, так как на выходе элемента DD1.3 - высокий. Транзистор VT1 закроется, и при очередном возвращении подвижного контакта конечного выключателя тринистор VS1 останется закрытым, работа стеклоочистителей в непрерывном режиме прекратится.

При остановке двигателя на входе R микросхемы DD2 появится низкий уровень и счетчики начнут подсчет импульсов, вырабатываемых генераторной секцией этой микросхемы. Частоту генерации можно регулировать переменным резистором R2.

Когда число подсчитанных счетчиком импульсов достигнет 214, на выходе 15 счетчика появится высокий уровень. Низкий уровень с выхода инвертора DD1.3 переключит триггер DD1.4 в единичное состояние. Транзистор VT1 откроется и включит тринистор VS1 - электродвигатель начнет работать. Как только подвижный контакт конечного выключателя перейдет в правое положение, закроется тринистор VS1, а на входе R счетчика микросхемы DD2 вновь появится высокий уровень, который обнулит счетчики. Щетки стеклоочистителя совершат один рабочий цикл и остановятся.

Затем счетчик DD2 снова начнет подсчет импульсов и процесс повторится. Стеклоочиститель будет работать в прерывистом режиме. Изменяя сопротивление переменного резистора R2 от нуля до максимального, можно изменять время паузы между рабочими ходами щеток от 0,5 до 20...25 с.

Применение в коммутаторе микросхемы К176ИЕ5 позволило использовать для задания временных интервалов конденсатор С2 малой емкости, что увеличило надежность и стабильность работы устройства. Диод VD2 подавляет импульсы напряжения обратной полярности в цепи R1C1. Кроме того, он увеличивает помехозащищенность тринистора (без диода при возвращении подвижного контакта конечного выключателя SF1 тринистор открывался повторно). Так как напряжение в бортовой сети автомобиля может иногда (при неисправностях) превышать 15 В, для защиты введен стабилитрон VD1 с балластным резистором R7.

Микросхема К561ТЛ1 в коммутаторе может быть заменена импортной IW4093BN или К561ЛА7, К564ТЛ1, К564ЛА7 (применение триггеров Шмитта предпочтительнее). Транзистор - любой маломощный кремниевый, структуры n-p-n. Тринистор подойдет любой из серий КУ201, КУ202. Стабилитрон - на напряжение стабилизации 10...12 В; кроме указанного на схеме, годятся Д814В, Д814Д, КС512А, КС213Б, КС212Е. Диод VD2 - любой из серий КД105, КД208, КД209, КД223, КД226.

Конденсаторы следует подобрать из серий К73-9, К73-5, К73-11 и др. Конденсатор C3 должен иметь малый ток утечки, поэтому оксидный лучше не применять. Переменный резистор R2 может быть любым, сопротивлением от 22 до 100 кОм, требуется только для сохранения границ перестройки длительности паузы, чтобы произведение С2 (R2+R3) оставалось близким к 18x48x10 с. Резистор R2 (47 кОм) желательно выбрать из группы Б или В, чтобы шкала перестройки была близкой к линейной.

При установке коммутатора на автомобили ГАЗ-24 или М-2140 в него необходимо внести небольшие изменения, так как схема подключения электродвигателя стеклоочистителей у этих машин отличается от ВАЗовской (рис. 2).

Как видно из рисунка, тринистор VS1 и диод VD2 надо поменять местами, триггер DD1.1 остается свободным. Сигнал с выхода инвертора DD1.2 поступает сразу на вход R счетчика. Требуемые изменения в схеме электрооборудования автомобиля показаны на фрагменте схемы. Крестом отмечен проводник, который нужно удалить ("разорвать").

При таком включении в положении "1" переключателя SA1 "Режим" вместо тихого хода будет прерывистая работа с плавной регулировкой времени пауз. В положениях "2" и "3" коммутатор обесточен, стеклоочиститель работает в режиме, установленном заводом.

Все детали устройства, кроме переменного резистора R2 размещены на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Чертеж платы изображен на рис. 3. Топология проводников на плате выполнена так, чтобы на ней можно было собрать оба варианта коммутатора. Соответствующие изменения в монтаже платы реализуют установкой перемычек из гибкого изолированного провода и перерезанием печатных проводников.

Плату крепят вблизи переменного резистора R2, ручку которого выводят на панель приборов в удобном месте.

Налаживания коммутатор не требует. Если требуется изменить время непрерывной работы щеток при первом включении, подбирают резистор R4. Пределы регулирования времени пауз можно изменить подборкой конденсатора С2.

Литература

1. Бобыкин В. Усовершенствование прерывателя стеклоочистителя. - Радио, 1981, № 7-8, с. 36.
2. Кузема А. Улучшение прерывателя стеклоочистителя. - Радио, 1985, № 7, с. 45.
3. Олейник Л. Интегральный таймер в блоке управления стеклоочистителем. - Радио, 1988, № 12, с. 25.
4. Гарасымив И. Регулятор работы стеклоочистителя. - Радио, 1989, № 11, с. 92.
5. Франтов В. Двурежимное устройство управления стеклоочистителем. - Радио, 1990, № 6, с. 89.
6. Петухов А. Цифровой узел управления стеклоочистителем. - Радио, 1995, № 9, с. 51.
7. Кузема А. Электронный прерыватель стеклоочистителя. - Радио, 1999. № 6, с. 38,39.

Автор: И.Потачин, г.Фокино Брянской обл.

Смотрите другие статьи раздела Автомобиль. Электронные устройства.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Испытан керамический двигатель 15.10.2017 Американская компания GE Aviation совместно со специалистами армии США завершила испытания первого прототипа нового газотурбинного двигателя, в конструкции которого широко используются керамические матричные композиты. В 2011 году американские военные объявили, что им необходимы новые газотурбинные двигатели, которые были бы экономичными в эксплуатации и относительно недорогими в производстве. Силовые установки планируется ставить на разные типы вертолетной техники. По оценке GE Aviation, использование керамики в конструкции перспективных двигателей позволит удешевить их производство за счет упрощения производственного цикла и снизить стоимость эксплуатации благодаря большему ресурсу керамических композитов по сравнению с традиционными материалами. Керамические матричные композиты имеют широкий диапазон рабочих температур, причем детали, выполненные из таких материалов, могут нормально эксплуатироваться при гораздо больших температурах, чем обычные элементы из металлических сплавов. Это позволяет расширить и рабочий диапазон двигательной установки в целом. Керамические детали будут изготавливаться с помощью технологии трехмерной печати. Согласно требованию военных, новые двигатели должны иметь на 80% больше удельной мощности, чем современные силовые установки. Кроме того, удельное потребление топлива новыми двигателями должно быть меньше на 35%, а расчетный ресурс - на 20%больше. Наконец, расходы на производство и техническое обслуживание силовых установок проекта должны быть меньше на 45%. В GE Aviation полагают эти требования вполне выполнимыми. Испытания первого прототипа двигателя осенью 2016 года. Двигатель прошел множество циклов запуска и остановки, его проверяли на возможность длительной работы. В ходе проверки разработчики следили за надежностью работы компрессора, камеры сгорания и турбины, причем эти элементы проверялись как в составе силовой установки, так и по отдельности на специальном стенде. Другие подробности о проведенных проверках не раскрываются. Силовые установки будут выпускаться в нескольких вариантах. Они будут отличаться друг от друга размерами и мощностью. В зависимости от версии двигатели смогут развивать мощность от пяти до десяти тысяч лошадиных сил (3,7-7,4 тысячи киловатт). В первую очередь силовые установки рассматриваются в качестве замены двигателей T700 вертолетов AH-64 Apache и UH-60 Black Hawk. Двигатели T700 в нескольких десятках версий выпускаются с 1973 года и имеют мощность от 6,1 до 7,4 киловатт.

Другие интересные новости:

▪ Емкие промышленные SSD Slim SATA от Virtium

▪ Алмазный термометр

▪ Переключатель биологических часов

▪ Мелисса для космонавтов

▪ Упаковка для живых клеток

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Охрана труда. Подборка статей

▪ статья Нильс Бор. Знаменитые афоризмы

▪ статья Сколько глаз у тарантула? Подробный ответ

▪ статья Щитовник мужской. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Каркас - из шариковой авторучки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Бутылкофон. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026