Це пристрій призначений для підтримки двигуна дизельного автомобіля прогрітим в холодну пору року у відсутність його господаря. Багатьом власникам таких машин доводилося стикатися з проблемою запуску дизеля в морозні дні, що зазвичай пов'язано з досить високим значенням температури замерзання поширених марок дизельного палива.

Дорогі моделі автомобілів оснащені спеціальним автоматом, що дозволяє без праці запускати і прогрівати дизельний двигун в заданий час або через задані проміжки часу. Відштовхуючись від цієї ідеї, я розробив пристрій, який через задані проміжки часу запускає дизель, дає йому попрацювати деякий час і вимикає. Автомат-прогреватель був виготовлений в декількох примірниках і показав надійну роботу. Зокрема, вже три зими він успішно експлуатується на автомобілі "Ford Transit".

Автомат являє собою таймер з виконавчими вузлами, що працює в наступному режимі: двогодинна пауза, після чого включається запалювання через 6...8 з, необхідних для прогрівання накальных свічок, включається стартер, двигун запускається, він працює протягом 7 або 15 хв, після чого запалювання вимикається, двигун зупиняється і слід нова двогодинна пауза.

Пристрій змонтовано на автомобілі і живиться від бортової мережі напругою 12 В; струм, споживаний протягом двогодинної паузи, - не більше 200 мА.

Більшість дизелів обладнано спеціальними накальными свічками, призначеними для підігрівання палива і встановленими в циліндрах (по одній на циліндр), або однією свічкою на впускному патрубку. Для запуску взимку сучасного дизельного двигуна спочатку включають запалювання - відбувається відкривання електромагнітного клапана подачі палива. Далі, в залежності від способи включення загострення ьних свічок, можливі два варіанти:

1. Після включення запалювання напруга надходить на реле термоконтактное управління накальными свічками. Якщо температура палива дуже низька, відбувається спрацьовування реле і включення свічок. Після прогрівання палива реле відключає свічки, тобто після включення запалювання треба витримати паузу 2...8 з до виключення контрольної лампи та включити стартор.

2. Реле управління свічками і, таким чином, самі свічки включають спеціальної кнопкою, винесеною на панель приладів. Включення реле можливо тільки після включення запалювання. Вимикаються свічки тим же реле допомогою термоконтактного датчика після прогрівання палива або відпусканням кнопки. Коротше кажучи, після включення запалювання натискають на кнопку і витримують паузу (ті ж 2...8 з) до виключення контрольної лампи.

Тепер включають стартер, і якщо двигун справний і правильно відрегульований, після кількох обертів колінчатого вала відбувається його запуск і робота на стійкій частоті обертання.

Для роботи з автоматом-прогревателем водій повинен увімкнути живлення пристрою і у варіанті 2 - харчування свічок (замкнути контакти кнопки). Все інше виконує автоматика. Якщо кнопки без фіксації в натиснутому положенні, потрібно паралельно її контактам підключити тумблер і встановити його в зручному місці.

Після включення живлення тумблером SA2 (див. схему на рис. 1) починається зарядка конденсатора C3 напругою 5 В від стабілізатора VT12VD5R24 через резистор R6. На колекторі закритого складеного транзистора VT3VT4 присутня напруга 5 В, що викликає обнуління всіх лічильників DD1, DD3-DD5 по входу R. Приблизно через 0,5 з конденсатор зарядиться, складовою транзистор VT3VT4 відкриється, дозволяючи роботу лічильників.

Автомат-прогреватель двигуна

(натисніть для збільшення)

На мікросхемі DD1 зібраний задаючий генератор хвилинних імпульсів, частота якого стабілізована кварцовим резонатором ZQ1. Ці імпульси надходять на вхід дільника частоти, виконаного на лічильниках DD3, DD4. Через 2 год після включення пристрої на виході 4 лічильника DD4 з'явиться високий рівень, що відкриває транзистори VT7, VT8, VT10. Напруга 12 В надійде на вихід ТК (паливний клапан) автомата, що відповідає включення запалювання.

Високий рівень з виходу 4 лічильника DD4 проходить через ланцюг VD3R9 і заряджає конденсатор С4. Вузол, виконаний на елементах DD2.1, DD2.2, забезпечує тимчасову затримку на 6, необхідну для прогрівання накальных свічок. Через зазначений час високий рівень з виходу елемента DD2.2 через ланцюг VD2R10C5 надходить на базу складеного транзистора VT5VT6, в результаті чого він відкривається, відкриваючи і VT9. Тепер напруга 12 В з'являється на виході PC (реле стартера), що відповідає повороту ключа в замку запалювання в положення "Стартер".

З цього моменту стартер починає обертати колінчастий вал двигуна. Одночасно починається зарядка конденсатора С5, яка триває приблизно 5...6 з, після чого транзистори VT5, VT6, VT9 закриються і відключать реле стартера. Цього часу достатньо для запуску справного двигуна.

Елемент DD2.3 стежить за напругою бортової мережі автомобіля. За рівнем цього параметра вузол визначає, запустився двигун чи ні. Такий вузол, хоча і вимагає точного регулювання, зате найбільш простий.

Відразу після включення живлення на входах елемента DD2.3 встановлюється низький рівень (оскільки конденсатори С6 і С7 розряджені), а на виході - високий. На нижньому за схемою вході елемента DD2.4 - низький рівень (так як в перший момент конденсатор С8 розряджений), отже, на виході цього елемента - високий рівень, з-за чого транзистор VT11 відкритий, а діод VD4 закритий.

У момент відкривання транзистора VT10 (включення запалювання) конденсатор С8 розряджений, тому на виході елемента DD2.4 залишається низький рівень і діод VD4 також залишається закритим. Далі конденсатор С8 заряджається, але елемент DD2.4 зможе переключитися тільки тоді, коли на його верхньому вході високий рівень, а напруга на конденсаторі С8 досягне 2,5 В і більше. Для цього потрібно відрізок часу близько 10 с, до кінця якого двигун вже повинен працювати.

Після запуску двигуна напруга в бортовій мережі збільшується до 14,5-15 Ст. Збільшується напруга і на вході елемента DD2.3, високий рівень на його виході змінюється низьким, через що стан елемента DD2.4 не змінюється.

Якщо двигун не запустився або запустився і зупинився, значить, напруга в бортовий мережі зменшилася до 13,5...12,5 В залежності від ступеня зарядженості батареї акумуляторів. При цьому на виході елемента DD2.3 і на верхньому по схемі вході елемента DD2.4 з'явиться високий рівень, на нижньому вході елемента DD2.4 - теж високий рівень. В результаті на виході елемента DD2.4 з'явиться низький рівень, транзистор VT11 закриється, а діод VD4 відкриється, що, в свою чергу, призведе до обнулення лічильників DD1, DD3-DD5, закривання транзистора VT10 і аварійного вимикання запалювання. Це запобігає ситуації, коли двигун не працює, а запалювання - включено.

Одночасно з відкриванням транзисторів VT7, VT8, VT10 високий рівень з виходу 4 лічильника DD4 надходить на вхід CN лічильника DD5 і дозволяє рахунок хвилинних імпульсів. Перемикачем SA1 вибирають підраховують їх кількість - 8 або 16. Таким чином, в залежності від положення контактів перемикача SA1, через 8 або 16 хв високий рівень відкриє транзистор VT2 і відбудеться обнулення лічильників, т. тобто вимкнення запалювання і зупинка двигуна. Тривалість імпульсу обнуління дуже мала (менше 1 мкс). Відразу ж після нього починається новий підрахунок хвилинних імпульсів лічильниками DD3, DD4, і через 2 год всі вищеперелічені процеси повторюються.

Резистором R17 встановлюють граничне напруга бортової мережі, при якому перемикається елемент DD2.3.

Схема підключення автомата до електроустаткування автомобіля показана на рис. 2 (ЗЗ - замок запалювання; GB1 - акумуляторна батарея).

Майже всі деталі автомата змонтовані на друкованій платі, вміщеній в пластмасовий корпус. Підключають пристрій до автомобіля четырехпроводным кабелем через роз'єм, розетка якого встановлена біля замку запалювання. Довжина кабелю повинна дозволяти класти автомат на переднє сидіння автомобіля.

Конденсатор С1 - будь керамічний підлаштування, С2 - керамічний або слюдяної, С10, С11 - керамічні або металлобумажные, решта - оксидні К50-35. Мікросхему К176ЛА7 можна замінити на К561ЛА7. Основна вимога до транзисторів - статичний коефіцієнт передачі струму не менше 50. Транзистори КТ315, КТ817 можна використовувати з будь-якими буквеними індексами. Замість КТ818В підійдуть і інші потужні транзистори p-n-р з коефіцієнтом передачі струму не менше 50.

Так як потужні транзистори VT9, VT10 працюють в переключательном режимі і при низькій температурі навколишнього повітря, досить встановити їх на тепловідводи площею 5 см2 кожна.

Діоди Д220 замінні іншими на максимальний струм не менше 20 мА. Замість світлодіоди АЛ307 годиться будь-який інший, треба тільки підібрати резистор R4.

Для налагодження автомата спочатку тимчасово підключають вхід СР лічильників DD3 і DD5 до виходу S1 мікросхеми DD1, тобто замість хвилинних імпульсів на входи лічильників подають секундні. Для контролю зручніше використовувати осцилограф, але можна обійтися й звичайним аво-метром. Перемикач SA1 встановлюють у положення "16 хв".

Включивши харчування (12... 13 В), перевіряють наявність хвилинних імпульсів на виході М мікросхеми DD1 і секундних на виході S1. Далі перевіряють роботу лічильників DD3-DD5, для чого відключають базу транзистора VT2. При їх правильній роботі приблизно через 2 хв на виході 4 лічильника DD4 повинен з'явитися високий рівень, а через 16с - на виході 16/10 лічильника DD5. Після перевірки висновок бази транзистора VT2 припаюють на місце.

Потім до автомата підключають дві сигнальні лампи HL1 і HL2 (рис. 3), що імітують навантаження і индицирующие моменти включення вузлів автомобіля (G1 - будь-джерело живлення на напругу 14 В і струм 2...3 А), і перевіряють правильність роботи пристрою в цілому. Підбіркою конденсаторів С4 і С5 встановлюють відповідно час роботи і затримку включення стартера.

Заключна лабораторна операція - регулювання вузла аварійного відключення запалювання. На автомат подають регулюється в межах 12...15 В напругу харчування. Збільшуючи напругу живлення від 13, подстроенным резистором R17 домагаються того, щоб при 14 В елемент DD2.3 переключається в стан 0.

Далі автомат встановлюють на автомобіль та ще раз перевіряють роботу в положенні "16 хв" перемикача SA1. Після включення живлення повинна слідувати тимчасова витримка 2 хв, потім включення запалювання. Через 6 з стартер включається, двигун запускається, ще через 3...4 з вимикається запалювання і двигун зупиняється. Якщо необхідно, підлаштовують вузол аварійного відключення. Після всіх цих операцій відновлюють підключення входу лічильників DD3, DD5 до виходу М лічильника DD1.

На закінчення - кілька рекомендацій по експлуатації пристрою. Тим, хто захоче повторити цю конструкцію, необхідно чітко засвоїти, що, перш ніж включити автомат, необхідно знеструмити в машині всі електроприлади, коробку передач поставити в нейтральне положення, затягнути ручне гальмо або підставити колодки під колеса. На вихлопну трубу доведеться надіти шланг і вивести вільний його кінець назовні. Сусідів по гаражу треба поінформувати про встановлення на ваш автомобіль автомата-прогревателя.

Автор: А. Дубровський, р. Новополоцьк, Білорусь

Add comment

Навігація

Інструкції з експлуатації

Copyright © 2019 Електричні принципові схеми.