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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Interruttore ventola. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Automobile. Dispositivi elettronici È noto che molte delle sue caratteristiche dipendono in modo significativo dal regime di temperatura del motore dell'auto. Sia un motore surriscaldato che uno surriscaldato sono fonte di ulteriori problemi. Ora i conducenti che devono guidare per le strade delle grandi città si trovano sempre più in situazioni in cui per lungo tempo possono muoversi solo a passo d'uomo, o addirittura stare in piedi di più. In estate, in tali ingorghi, il motore dell'auto di solito si surriscalda rapidamente e deve essere fermato per raffreddarsi. L'autore di questo articolo parla di come rendere la vita più facile a te stesso e all'auto in questi casi. È uno scherzo triste: un automobilista a cui è capitato di guidare un'auto domestica non mancano le difficoltà. In effetti, ne ha sempre una vasta gamma a portata di mano: dall'avviamento di un motore freddo con il gelo all'avvio, paradossalmente, di un motore caldo quando fa caldo. Propongo di discutere alcune caratteristiche del funzionamento di un motore surriscaldato. La maggior parte delle auto moderne è dotata di un elettroventilatore dotato della più semplice automazione elettromeccanica (vedere lo schema in Fig. 1). Il gruppo è collegato al terminale 15/1 dell'interruttore di accensione. Si noti che la designazione dei morsetti dell'impianto elettrico corrisponde a quella internazionale, accettata anche da tutte le principali case automobilistiche nazionali.
Il sensore per l'accensione del motore del ventilatore M1 è l'interruttore termico SF1, che di solito è installato sul radiatore. Se la temperatura del motore dell'auto aumenta, ma non ha ancora raggiunto il valore di soglia superiore (99 e n. 176; C per auto VAZ e 92 C - AZLK), i contatti SF1 saranno aperti e il motore elettrico si essere diseccitato. Non appena il motore si riscalda fino alla soglia di temperatura superiore, i contatti del sensore SF1 si chiuderanno, il relè K1 funzionerà ei contatti K1.1 accenderanno il motore del ventilatore M1. Inizierà il raffreddamento intensivo dell'antigelo nel sistema di raffreddamento. Nel momento in cui la temperatura del motore scende al di sotto della soglia di temperatura inferiore (94 & n. 176; C per auto VAZ e 87 & n. 176; C - AZLK), i contatti SF1 si apriranno e la ventola sarà nuovamente diseccitata . Pertanto, viene impostata la modalità di funzionamento della temperatura del motore. Il sistema di raffreddamento automatico descritto funziona in modo abbastanza soddisfacente durante la guida e anche quando è parcheggiato se il clima è moderatamente caldo. Tuttavia, non appena rimani bloccato nel traffico in una calda giornata estiva, dovrai presto assicurarti che la ventola dell'auto funzioni senza spegnersi e che la temperatura del motore aumenti minacciosamente. In tali condizioni, i tentativi di spegnere il motore almeno per un breve periodo per raffreddarlo molto probabilmente non solo non porteranno al risultato desiderato, ma anche viceversa. Dopotutto, quando l'accensione è spenta, anche la ventola sarà completamente diseccitata e il motore caldo creerà una vera "sauna" sotto il cofano, il carburatore e la pompa del carburante si surriscalderanno rapidamente e questo può portare al fatto che potresti non essere in grado di riavviare il motore. Come può essere? In una certa misura, la situazione può essere alleviata utilizzando un interruttore elettronico automatico della ventola. È collegato al nodo di automazione esistente come mostrato nello schema di Fig. 2.
L'unità di automazione, indipendentemente dal fatto che ad essa sia collegato un interruttore elettronico, è consigliabile modificarla introducendovi due diodi di protezione: VD1 e VD2. Questi diodi ridurranno significativamente l'erosione elettrica dei contatti K1.1 del relè K1 e del sensore di contatto termico SF1, rispettivamente. L'interruttore della ventola (vedere lo schema in Figura 3) entra in funzione solo quando il motore è surriscaldato. In condizioni di temperatura nominale, il funzionamento del ventilatore è comandato dall'automazione sopra descritta, alimentata dal morsetto 15/1 dell'interruttore di accensione. La tensione a 12 V su questo terminale è presente solo in due (su quattro) posizioni della chiave di accensione: "Accensione" e "Avvio".
Il commutatore è alimentato dal morsetto 30, cioè in realtà dal terminale positivo della batteria. I condensatori C1, C2 e il diodo VD4 attenuano l'ondulazione della tensione di alimentazione. Il diodo VD4 insieme al diodo VD1 protegge anche la parte a bassa corrente del dispositivo da una tensione di alimentazione errata in polarità inversa. La tensione dall'interruttore di accensione - dal suo terminale 15/1 - viene fornita allo shaper, montato sull'elemento DD1.1, resistori R1, R2, condensatore C3 e diodo zener VD2. Questo shaper sopprime sia le ondulazioni di tensione ad alta frequenza che il rumore impulsivo ad alta tensione. Inoltre, l'interruttore dispone di tre generatori di intervalli di tempo. Il primo di essi, costituito dal condensatore C4, dal resistore R4 e dall'elemento DD1.2, forma un singolo impulso di basso livello con una durata di circa 100 ms. Il secondo - sull'elemento DD1.3 e sul circuito differenziatore C5R8 - genera un intervallo di circa 1 ms. Infine, il terzo intervallo di tempo di 60 s è formato dagli elementi DD2.3, DD2.4 e dal circuito differenziatore C6R9. Quando l'accensione è inserita, viene applicata una tensione di alto livello agli ingressi dell'elemento DD1.1, il che significa che l'uscita di questo elemento è bassa. Pertanto, i condensatori C4-C6 sono scaricati e opera un livello basso agli ingressi degli elementi DD1.2, DD1.3 e agli ingressi inferiori degli elementi DD2.3, DD2.4 secondo il circuito. Un livello alto dall'uscita dell'elemento DD1.2 mantiene chiuso il transistor VT1. Il flip-flop RS montato sugli elementi DD2.1, DD2.2 può essere in qualsiasi stato, i suoi ingressi sono alti. All'uscita degli elementi DD2.3, DD2.4, collegati in parallelo, ci sarà un livello alto, quindi il transistor VT2 è chiuso, il relè K1 dell'interruttore è diseccitato, i contatti K1.1 sono aperti (non sono mostrati in Fig. 3). Dopo che l'accensione è stata disinserita, all'ingresso dell'elemento DD1.1 appare un livello basso e all'uscita appare un livello alto. La corrente di uscita che scorre attraverso il resistore R3 a resistenza relativamente bassa inizia a caricare i condensatori C4-Cb. Il transistor VT1 si apre e una corrente inizia a fluire attraverso il diodo VD3 e il circuito del termistore, determinata dalla resistenza del resistore R6 e del termistore. È necessario considerare due casi: il primo - il motore è freddo, la resistenza del circuito del termistore è alta, il secondo - il motore è caldo, la resistenza è bassa. A motore freddo con l'accensione disinserita, all'uscita dell'elemento DD1.3 apparirà un livello basso per 1 ms. Poiché la resistenza del termistore è grande, il livello di tensione attraverso l'elemento resistore R7 DD1.4 determina alto. Pertanto, ci sarà un livello basso all'ingresso trigger inferiore in base al circuito. Pertanto, verrà stabilita una tensione unitaria all'uscita di entrambi gli elementi. All'ingresso inferiore degli elementi DD2.3, DD2.4 per 1 min (mentre il condensatore C6 si sta caricando), agisce anche un livello alto. Ciò significa che l'uscita di questi elementi sarà bassa e il transistor VT2 si aprirà. Ma dopo 1 ms, il livello basso all'uscita dell'elemento DD1.3 cambierà in alto. Ciò imposterà il trigger sull'ingresso inferiore sullo stato 0 e chiuderà il transistor VT2. Durante il tempo di 1 ms, il relè non avrà il tempo di funzionare, poiché la sua velocità è compresa tra 7 e 10 ms. Dopo circa 100 ms, il condensatore C4 si caricherà, il transistor VT1 si chiuderà e il livello basso verrà nuovamente impostato all'ingresso dell'elemento DD1.4 - lo stato di trigger non cambierà. Un minuto dopo, il condensatore C6 verrà caricato e all'ingresso inferiore degli elementi DD2.3, DD2.4 il livello alto cambierà in basso. L'interruttore entrerà in uno stato stazionario, in cui può rimanere indefinitamente. Se l'accensione viene spenta a motore caldo, allora all'uscita dell'elemento DD1.3, come nel primo caso, apparirà un livello basso, e all'uscita dell'elemento DD1.4 - alto, poiché la resistenza del il termistore è diminuito e la tensione ai capi del resistore R7 elemento DD1.4 determina ora un livello basso. Di conseguenza, il trigger passa immediatamente allo stato 1 tramite l'ingresso superiore.Dopo 1 ms, sull'ingresso superiore del trigger viene visualizzato un livello alto, che non modifica lo stato del trigger. Passeranno altri 100 ms: il transistor VT1 si chiude. In questo caso, la tensione ai capi del resistore R7 diminuirà quasi a zero (livello basso) e il flip-flop rimarrà in uno stato singolo. Pertanto, entro 1 minuto, il transistor VT2 sarà aperto e il relè K1 verrà attivato. Ciò significa che la ventola funziona, raffreddando il liquido nel radiatore dell'auto e fornendo ricambio d'aria nel vano motore. Al termine del minuto di esposizione, la ventola si spegnerà e l'interruttore tornerà nuovamente in uno stato stazionario. Questa modalità di funzionamento consente, se necessario, di conferire al motore dell'auto un certo margine di stabilità termica. Dopo aver inserito l'accensione e avviato il motore, l'unità di automazione esistente con il sensore di temperatura a contatto SF1 ricomincia a controllare la ventola. La durata del periodo di tempo durante il quale il ventilatore viene acceso dopo l'attivazione dell'interruttore può essere modificata selezionando la resistenza R9. Maggiore è la resistenza di questo resistore, più a lungo funzionerà la ventola. La durata richiesta dovrebbe essere determinata sperimentalmente. Un'esposizione troppo lunga comporta un'inutile perdita di calore, elettricità, carburante e la vita del motore del ventilatore. Tuttavia, se un avviamento "a caldo" del motore dell'auto ti dà troppi problemi, considera questi costi giustificati. Approssimativamente lo stesso si può dire della soglia di temperatura dell'interruttore. Il valore di questa soglia è meglio determinato empiricamente, in base alle condizioni e alle caratteristiche specifiche del motore della tua auto. Quindi, se un motore caldo non si avvia bene, la soglia dovrebbe essere scelta piuttosto bassa - circa 80 ° C, e talvolta anche 60 ° C. La soglia è impostata da una selezione del resistore R6; una soglia più alta corrisponde a una resistenza più bassa. Notiamo qui che non si dovrebbe essere guidati dal termometro dell'auto a causa del suo errore troppo grande. È meglio usare un termometro fatto in casa, descritto in [1]. L'interruttore può utilizzare microcircuiti delle serie K561, K564, K1561 (è meglio non utilizzare K176, poiché richiedono una tensione di alimentazione più stabile). Gli elementi DD1.3, DD1.4, DD2.1, DD2.2 possono essere sostituiti con un trigger (due in un caso) K561TM2 o 564TM2, K1561TM2. Sostituiremo il transistor KT502E (VT1) con KT814G o KT816G e il transistor KT814G (VT2) con KT816G. I diodi VD1 e VD4 possono essere quasi tutti i silicio di piccole dimensioni e VD3 e VD5 - qualsiasi delle serie KD102, KD103, KD105, KD106, KD208, KD209. Il diodo zener VD2 è adatto a qualsiasi tensione di stabilizzazione a bassa potenza da 8 a 15 V (in casi estremi, puoi farne a meno). Condensatori di ossido - delle serie K52, K53, IT; il resto è in ceramica. Relè K2 - 111.3747, 112.3747, 113.3747, 113.3747-10 o qualsiasi altro adatto, ad esempio, descritto in [2]. Letteratura
Autore: V.Bannikov, Mosca
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