Відомо, що від температурного режиму роботи двигуна автомобіля істотно залежать багато його характеристики. Як недостатньо прогрітий двигун, так і перегрітий - джерело додаткових проблем.
Зараз водії, яким доводиться їздити по вулицях великих міст, все частіше потрапляють у ситуації, коли протягом тривалого часу рухатися можна тільки з пішохідної швидкістю, а то й, взагалі, більше стояти. Влітку в таких "пробках" двигун машини зазвичай швидко перегрівається і вимагає зупинки для охолодження.
Про те, як полегшити життя собі і автомобілю в подібних випадках, розповідає автор цієї статті.
Сумний жарт: автомобіліст, якому випало їздити на вітчизняній машині, в труднощі нестачі не відчуває. Дійсно, у нього завжди під руками широкий їх спектр - від запуску холодного двигуна в мороз до, як ні парадоксально, гарячого запуску двигуна в жарку погоду. Пропоную обговорити деякі особливості роботи перегрівається двигуна.
На більшість сучасних автомобілів встановлюють електричний вентилятор, з найпростішої електромеханічної автоматикою (див. схему на рис. 1). Вузол підключений до затискача 15/1 замку запалювання. Зауважимо, що позначення затискачів системи електрообладнання відповідає міжнародному, яке прийнято також усіма провідними вітчизняними виробниками автомобілів.
Датчиком включення електродвигуна М1 вентилятора служить термовимикач SF1, встановлюється зазвичай на радіаторі. Якщо температура двигуна машини збільшується, але ще не досягла верхнього порогового значення (99&№176;для автомобілів ВАЗа і 92 - АЗЛК), контакти SF1 будуть розімкнуті, а електродвигун знеструмлений.
Як тільки двигун розігріється до верхнього температурного порогу, контакти датчика SF1 замкнуться, спрацює реле К1 і своїми контактами К1.1 включать електродвигун М1 вентилятора. Розпочнеться інтенсивне охолодження антифризу системі охолодження.
В момент, коли температура двигуна опуститься нижче нижнього температурного порогу (94&№176;для автомобілів ВАЗа і 87&№176;З - АЗЛК), контакти SF1 розімкнуться і вентилятор знову опиниться знеструмленим. Таким чином встановлюється температурний експлуатаційний режим роботи двигуна. Описана автоматична система охолодження працює цілком задовільно під час руху і навіть на стоянці, якщо помірно спекотна погода. Однак, як тільки ви потрапите в "пробку" в спекотний літній день, доведеться незабаром переконатися, що вентилятор автомобіля працює, не вимикаючись, а температура двигуна загрозливо росте.
В таких умовах спроби хоч на короткий час вимкнути двигун, щоб остудити його, швидше за все не тільки не приведуть до бажаного результату, але навіть навпаки. Адже при вимиканні запалювання буде повністю знеструмлений і вентилятор, а пашить жаром створить двигун під капотом справжню "сауну", карбюратор і бензонасос швидко виявляться перегрітими, а це може призвести до того, що знову запустити двигун вам, можливо, вже не вдасться.
Як же бути?
Певною мірою полегшити ситуацію можна, застосувавши автоматичний електронний комутатор вентилятора. Його підключають до наявного сайту автоматики так, як показано на схемі рис. 2.
Вузол автоматики, незалежно від того, чи буде до нього підключений електронний комутатор, доцільно доопрацювати, ввівши в нього два захисних діода - VD1 і VD2. Ці діоди дозволять значною мірою зменшити электроэрозию контактів К1.1 реле К1 і термоконтактного датчика SF1 відповідно.
Комутатор вентилятора (див. схему на рис. 3) починає працювати тільки при перегрітому двигуні. В номінальних же температурних умовах роботою вентилятора управляє описаний вище вузол автоматики, який живиться з затиску 15/1 замку запалювання. Напруга 12 В на цьому затиску присутній тільки в двох (з чотирьох) положення ключа запалювання - "Запалювання" і "Пуск".
Комутатор живиться від затиску 30, тобто фактично від плюсового виводу акумуляторної батареї. Конденсатори С1, С2 і діод VD4 згладжують пульсації напруги живлення. Діод VD4 спільно з діодом VD1 захищають також слаботочную частина пристрою від помилкової подачі напруги живлення в зворотній полярності.
Напруга з замка запалювання - від його затиску 15/1 - надходить на формувач, зібраний на елементі DD1.1, резисторах R1, R2, конденсатор C3 і стабілітроні VD2. Цей формувач пригнічує як високочастотні пульсації напруги, так і імпульсні перешкоди підвищеної напруги.
Крім того, в комутаторі маються три формувача інтервалів часу. Перший з них, що складається з конденсатора С4, резистора R4 і елемента DD1.2, формує одиночний імпульс низького рівня тривалістю близько 100 мс. Другий - на елемента DD1.3 і диференціюючою ланцюга C5R8 - виробляє інтервал тривалістю приблизно 1 мс. Нарешті, третій інтервал часу тривалістю 60 с формують елементи DD2.3, DD2.4 і дифференцирующая ланцюг C6R9.
При включеному запалюванні до входів елемента DD1.1 прикладена напруга високого рівня, отже, на виході цього елемента низький рівень. Тому конденсатори С4-С6 розряджені і на входах елементів DD1.2, DD1.3 і нижніх за схемою входах елементів DD2.3, DD2.4 діє низький рівень.
Високий рівень з виходу елемента DD1.2 утримує закритим транзистор VT1. RS-тригер, зібраний на елементах DD2.1, DD2.2, може виявитися в будь-якому стані, на його входах - високий рівень. На виході елементів DD2.3, DD2.4, включених паралельно, буде високий рівень, тому транзистор VT2 закритий, реле К1 комутатора знеструмлено, контакти К1.1 розімкнуті (на рис. 3 вони не показані).
Після вимикання запалювання на вході елемента DD1.1 з'являється низький рівень, на вихід - високий. Вихідним струмом, що протікає через порівняно низькоомний резистор R3, починають заряджатися конденсатори С4-Сб. Відкривається транзистор VT1, і через діод VD3 і ланцюг терморезистора починає текти струм, обумовлений опором резистора R6 і терморезистора.
Необхідно розглянути два випадки: перший - двигун холодний, опір ланцюги терморезистора велике, другий - двигун гарячий, опір мало.
При холодному двигуні з вимиканням запалювання на виході елемента DD1.3 на 1 мс з'явиться низький рівень. Оскільки опір терморезистора велике, рівень напруги на резисторі R7 елемент DD1.4 визначає як високий. Таким чином, і на нижньому за схемою вході тригера буде низький рівень. Тому на виході обох елементів встановиться одиничне напруга.
На нижньому за схемою вході елементів DD2.3, DD2.4 протягом 1 хв (поки заряджається конденсатор С6) діє також високий рівень. Отже, на виході цих елементів буде низький рівень і транзистор VT2 відкриється.
Але вже через 1 мс низький рівень на виході елемента DD1.3 зміниться високим. Це призведе до встановлення тригера по нижньому входу в стан 0 і до закриванню транзистора VT2. За час 1 мс реле не встигне спрацювати, оскільки його швидкодія знаходиться в межах 7...10 мс.
Приблизно через 100 мс зарядиться конденсатор С4, транзистор VT1 закриється і на вході елемента DD1.4 знову встановиться низький рівень - стан тригера не зміниться. Через хвилину зарядиться конденсатор С6 і на нижньому вході елементів DD2.3, DD2.4 високий рівень зміниться низьким. Комутатор перейде в стаціонарне стан, в якому може перебувати як завгодно довго.
Якщо ж вимкнути запалювання при гарячому двигуні, то на виході елемента DD1.3, як і в першому випадку, з'явиться низький рівень, а на виході елемента DD1.4 - високий, оскільки опір терморезистора зменшилася і напруга на резисторі R7 елемент DD1.4 визначає тепер як низький рівень.
В результаті тригер негайно переключиться з верхнього входу в стан 1, Через 1 мс і на верхньому вході тригера з'явиться високий рівень, не змінює стану тригера. Пройде ще 100 мс - транзистор VT1 закриється . При цьому напруга на резисторі R7 зменшиться майже до нуля (низький рівень), а тригер залишається в одиничному стані. Тому протягом 1 хв транзистор VT2 буде відкритий, а реле К1 включено. Значить, працює вентилятор, що охолоджує рідина в радіаторі автомобіля і забезпечуючи повітрообмін в підкапотному просторі.
По закінченні хвилинної витримки вентилятор вимикається і комутатор знову перейде у стаціонарний стан. Такий режим роботи дозволяє в необхідних випадках додати двигуну автомобіля деякий запас теплової стійкості. Після включення запалювання та запуску двигуна вентилятором знову починає керувати наявний вузол автоматики з контактним термодатчиком SF1.
Тривалість відрізка часу, протягом якого включений вентилятор після спрацьовування комутатора, можна змінити підбіркою резистора R9. Чим більше опір цього резистора, тим довше буде працювати вентилятор. Необхідну тривалість слід визначити експериментально. Надмірно велика витримка призводить до марної втрати тепла, електроенергії, палива, ресурсу електродвигуна вентилятора. Однак якщо "гарячий" запуск двигуна машини приносить вам занадто багато клопоту, ці витрати вважайте виправданими.
Приблизно те ж можна сказати і про температурний поріг спрацьовування комутатора. Значення цього порогу краще всього визначити дослідним шляхом, виходячи з конкретних умов і особливостей двигуна вашого автомобіля. Так, якщо гарячий двигун запускається погано, поріг слід вибрати досить низьким - близько 80°С, а іноді навіть 60°С. Поріг встановлюють підбором резистора R6; високого порогу відповідає менший опір.
Зауважимо тут, що орієнтуватися на термометр автомобіля не випливає з-за його занадто великої похибки. Краще користуватися саморобним термометром, описаним в [1].
В комутаторі можна застосувати мікросхеми серій К561, К564, К1561 ( К176 краще не застосовувати, оскільки вони вимагають більш стабільного напруги живлення). Елементи DD1.3, DD1.4, DD2.1, DD2.2 допустимо замінити одним тригером (з двох в одному корпусі) К561ТМ2 або 564ТМ2, К1561ТМ2.
Транзистор КТ502Е (VT1) замінимо на КТ814Г або КТ816Г, а транзистор КТ814Г (VT2)-на КТ816Г.
Діоди VD1 і VD4 можуть бути практично будь-якими кремнієвими малогабаритними, а VD3 і VD5 - будь-якими з серій КД102, КД103, КД105, КД106, КД208, КД209. Стабілітрон VD2 підійде будь-який малопотужний на напругу стабілізації від 8 до 15 В (в крайньому випадку можна обійтися і без нього). Оксидні конденсатори - з серій К52, К53, ЦЕ; решта - керамічні. Реле К2 - 111.3747, 112.3747, 113.3747, 113.3747-10 або яке-небудь інше з числа, наприклад, описаних в[2].
Література
Автор: B. Банніков р. Москва