Блок управления отопителем автомобиля. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Автомобиль. Электронные устройства

Комментарии к статье

Все легковые автомобили ВАЗ десятого семейства оснащены отопителем салона, укомплектованным автоматическим блоком управления. Практика показывает, что уже нескольких лет пользования машиной достаточно для того, чтобы выявить недостатки имеющейся системы отопления. О том, как их устранить, рассказывает автор этой статьи.

В процессе эксплуатации своего автомобиля ВАЗ-2111 мне пришлось постоянно сталкиваться с проблемами управления отопителем салона. Так, например, при нагревании крыши машины под воздействием прямых солнечных лучей датчик температуры, работающий в блоке управления и размещенный в потолочной обивке, нагревается раньше, чем салон автомобиля. В результате отопитель переключается на охлаждение салона задолго до завершения его прогревания. При длительной езде по трассе в прохладную погоду правая нога водителя начинает мерзнуть из-за полного открытия заслонки отопителя. Дело в том, что блок управления отопителем работает всегда в автоматическом режиме за исключением крайних положений органа управления, когда подается либо горячий воздух, либо холодный. При этом заслонка отопителя при достижении установленной переключателем температуры перемещается автоматически примерно на 50 % рабочего хода. Поэтому воздух, поступающий в салон из отопителя, резко меняется с холодного на горячий и обратно, т. е. практически не бывает теплым.

Рис. 1

Если к этому добавить, что надежность блока управления оставляет желать лучшего, - после трехлетней эксплуатации он часто выходит из строя, - станет понятно, почему я принял решение разработать самодельное устройство управления отопителем. Оно электронно-механическое и работает аналогично тросовому приводу заслонки отопителя автомобиля ВАЗ-2108. Тросовый привод реализует пропорциональное управление заслонкой, т. е. насколько изменилось положение регулятора в салоне, настолько сдвинется и она.

Схема блока управления изображена на рис. 1. Основой устройства служит управляющий делитель напряжения, одно плечо которого - набор резисторов R1-R8, коммутируемых переключателем SA1 положения заслонки отопителя, а другое - переменный резистор R9, смонтированный на редукторе электродвигателя М1, который перемещает заслонку. То есть движок резистора механически связан с заслонкой отопителя.

Напряжение с делителя через два эмиттерных повторителя на транзисторах VT1, VT2 поступает на вход двух компараторов, собранных на ОУ DA1.1 и DA1.2. Первый реагирует на повышение напряжения на инвертирующем входе относительно напряжения на неинвертирующем, а второй - на понижение напряжения на инвертирующем входе относительно напряжения на неинвертирующем. Напряжение на неинвертирующем входе обоих ОУ установлено резистивными делителями R15R16 и R17R18. Для обеспечения гистерезиса напряжения переключения сопротивление резисторов R16 и R18 отличается на 200 Ом. Это требуется для предотвращения возникновения автоколебательного режима движения заслонки отопителя.

В сбалансированном состоянии - положение заслонки остается неизменным - на выходе ОУ DA1.1 присутствует напряжение, близкое к 9 В, а на выходе ОУ DA1.2 - близкое к нулю, мощные транзисторы VT3-VT6 остаются закрытыми.

Рис. 2

При перемещении ручки переключателя SA1 в сторону повышения температуры в салоне (вниз по схеме) уменьшается сопротивление верхнего плеча управляющего делителя напряжения, напряжение на базе, а значит, и на эмиттере транзистора VT1 становится больше, чем на неинвертирующем входе ОУ DA1.1. Вследствие этого ОУ переключается в состояние, при котором его выходное напряжение становится близким к нулю, а инвертор DD1.2 - в единичное. В результате открывается транзистор VT4.

Одновременно на выходе инвертора DD1.4 возникает низкий уровень, открывающий транзистор VT3. Ротор электродвигателя М1 и вал редуктора привода заслонки отопителя начинают вращаться в сторону ее открывания. Вал редуктора перемещает движок резистора R9, уменьшая сопротивление нижнего плеча управляющего делителя. Через некоторое время напряжение на инвертирующем входе ОУ DA1.1 снова станет меньше, чем на неинвертирующем, компаратор переключится в первоначальное состояние, закроются транзисторы VT3 и VT4 и электродвигатель выключится.

При повороте ручки переключателя SA1 в сторону понижения температуры в салоне (вверх по схеме) напряжение на инвертирующем входе ОУ DA1.2 станет меньше установленного на неинвертирующем, ОУ переключится в состояние высокого напряжения на выходе. Легко видеть, что при этом откроются транзисторы VT5 и VT6 и ротор электродвигателя начнет вращаться в обратную сторону - заслонка будет закрываться.

Рис. 3

Через некоторое время соотношение значений напряжения на входах ОУ DA1.2 восстановится, ОУ переключится в исходное состояние, транзисторы VT5, VT6 закроются - электродвигатель выключится. Диоды VD1 и VD2, резистор R23 и светодиод HL1 служат для индикации движения заслонки отопителя. Пока вращается ротор электродвигателя, светодиод включен.

Устройство собрано на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Чертеж платы показан на рис. 2. Она установлена в корпусе регулятора отопителя, над основной платой. Нумерация контактов разъемов Х1 и Х2 на схеме рис. 1 соответствует номерам контактов "вазовских" разъемов, впаянных в основную плату. Основная плата оставлена на своем месте, чтобы не изменять коммутацию переключателя SA1 блока управления отопителя и использовать уже установленные разъемы.

Нумерация контактов разъемов показана на рис. 3 (отмечены в основном те из них, которые фигурируют на схеме рис. 1). Для облегчения идентификации контактов ниже указана расцветка соответствующих проводов. Для разъема Х1: 1 - зеленый; 2 - розовый; 3 - зеленый с черной полосой; 4 - голубой с розовой полосой; 5 - зеленый с красной полосой; 8 - коричневый. Для разъема Х2: 3 - черный (общий провод); 6 - голубой (плюсовой провод питания). К сожалению, цветовую маркировку проводов нельзя считать строгой - отмечены случаи отклонения расцветки от указанной.

Перед монтажом платы блока регулятора в корпус на основной плате печатные проводники, идущие к выводам 1, 2, 4, 8 разъема Х1, необходимо перерезать. Ток, потребляемый электродвигателем редуктора (используется имеющийся привод от ВАЗ-2110), не превышает 100 мА, поэтому ни стабилизатор напряжения DA2, ни выходные транзисторы не требуют теплоотводов.

В устройстве применены постоянные резисторы МЛТ-0,125, оксидный конденсатор С4-импортный, остальные - керамические КМ-5. Транзисторы и диоды могут быть использованы с любыми буквенными индексами. Вместо ОУ К140УД20 подойдет его аналог UA747 (при соответствующей коррекции печатной платы); можно также применить два ОУ К140УД6 или К140УД7, но в этом случае в плату придется внести серьезные изменения. Микросхема К561ЛН2 заменима ее аналогом CD4049, а КР142ЕН8А - 7809.

Следует также иметь в виду, что в новых блоках (выпуска 2005 г.) установлены керамические переключатели с резисторами верхнего плеча управляющего делителя, изготовленными методом напыления. В этом случае резистор R10 необходимо заменить другим, сопротивлением 470 Ом. Вместо переключателя SA1 можно установить переменный резистор сопротивлением 3,3 кОм с линейной характеристикой (А) для плавного управления заслонкой.

Автор: И. Кузенков, г. Апатиты Мурманской обл.; Публикация: radioradar.net

Смотрите другие статьи раздела Автомобиль. Электронные устройства.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Нанотрубки как защита от военного лазера 27.04.2013 Исследователи из Национального института стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST) и университета Канзаса (Kansas State University) продемонстрировали новый аэрозольный состав на основе смеси углеродных нанотрубок и специальной керамики, покрытие которым позволяет эффективно поглощать свет лазеров, в том числе и боевых. Такие покрытия, которые способны поглощать большую часть энергии луча лазера не разрушаясь при этом и не позволяя разрушаться защищаемому ими предмету, являются не только эффективным средством защиты от боевых лазеров, они также используются для защиты датчиков, измеряющих энергию излучения лазеров, используемых военными для дистанционного подрыва неразорвавшихся боеприпасов и взрывных устройств. Основой нового аэрозольного материала является материал, разработанный исследователями NIST для защиты датчиков оптической энергии, которые уже сейчас используются в различных отраслях промышленности. "У нас получился просто замечательный новый защитный материал" - рассказывает Джон Леман (John Lehman), исследователь из института NIST, - "Он совмещает все положительные оптические, тепловые и электрические свойства углеродных нанотрубок с надежностью и прочностью высокотемпературной керамики". Новый аэрозольный материал состоит из многостенных углеродных нанотрубок, нескольких нанотрубок различного диаметра, находящихся внутри друг друга, и керамического материала, состоящего из кремния, бора, углерода и азота. Присутствие бора в составе керамики позволяет поднять температуру, при которой этот материал начинает плавиться и ломаться. Для получения нового состава ученые смешали нанотрубки с толуолом, жидким органическим материалом, затем в эту смесь капле за каплей при постоянном перемешивании добавляют полимерный материал, разогретый до температуры 1100 градусов по Цельсию, в котором содержится бор и другие вещества, необходимые для получения высокотемпературной керамики. Полученный состав нагревается до высокой температуры, растворитель испаряется, а полученный осадок перемалывают в тончайший порошок, который снова смешивается с растворителем на основе толуола. Исследователи, используя обычный краскопульт, нанесли тонкий слой материала на поверхность меди и после высыхания сфокусировали на поверхности материала луч длинноволнового инфракрасного лазера, лазера, который используется для резки металла и других твердых материалов. Анализ собранных данных показал, что покрытие успешно поглотило 97.5 процентов энергии луча лазера и без разрушения выдержало уровень энергии в 15 КВт на квадратный сантиметр поверхности. Такие показатели ровно в два раза выше показателей, демонстрируемых другими материалами на основе чистых нанотрубок и углеродосодержащих покрытий, разрабатываемых для защиты от лазерного света. Нанотрубки и другие углеродные материалы, наподобие графена, однородно поглощают свет и передают тепло в близлежащие области, снижая температуру в точке контакта с лучом лазера. Керамические высокотемпературные соединения, стойкие к окислению, обеспечивают защитному покрытию высокую механическую прочность и стойкость по отношению к разрушениям от высокой температуры. Следует заметить, что новый материал отличается высокой адгезионной способностью, что позволяет наносить его на поверхности из разных материалов. Помимо этого процесс производства защитного материала достаточно прост и его без особых затруднений можно делать в больших количествах. Используя электронный микроскоп ученые более тщательно исследовали место контакта защитного покрытия с лучом лазера. Эти исследования показали полное отсутствие основных видов разрушения материала, таких как горение и деформация. Лишь только в нескольких маленьких местах, где концентрация нанотрубок была низка, керамический материал расплавился, превратившись в стабильный диоксид кремния, кварцевое стекло, которое, тем не менее, продолжало выполнять защитную роль.

Другие интересные новости:

▪ Электроседан Jiyue 07

▪ Беспроводной микрофон Nikon ME-W1 Nikon

▪ 4K-видеокамера RED Raven

▪ Почки остронавта могут не перенести полет на Марс

▪ Вихревой термосифонный охладитель - новый источник энергии

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Музыканту. Подборка статей

▪ статья Шиворот-навыворот. Крылатое выражение

▪ статья Как законы Менделя используют в тестах на установление отцовства? Подробный ответ

▪ статья Водитель автомобиля пескоразбрасывателя. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Звонок на УМС8. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Защита аккумуляторной батареи ИБП от перезарядки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026