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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Lüfterschalter. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Automobil. Elektronische Geräte Es ist bekannt, dass viele seiner Eigenschaften maßgeblich vom Temperaturregime des Automotors abhängen. Sowohl ein unterhitzter als auch ein überhitzter Motor verursachen zusätzliche Probleme. Nun geraten Autofahrer, die durch die Straßen von Großstädten fahren müssen, zunehmend in Situationen, in denen sie sich über längere Zeit nur mit Schrittgeschwindigkeit fortbewegen oder sogar mehr stehen können. Im Sommer, bei solchen Staus, überhitzt der Automotor meist schnell und muss zum Abkühlen abgestellt werden. Der Autor dieses Artikels spricht darüber, wie Sie sich und dem Auto in solchen Fällen das Leben erleichtern können. Es ist ein trauriger Witz: Ein Autofahrer, der zufällig ein inländisches Auto fuhr, hat keinen Mangel an Schwierigkeiten. Tatsächlich hat er immer eine große Auswahl davon zur Hand – vom Starten eines kalten Motors bei Frost bis hin paradoxerweise zum Starten eines heißen Motors bei heißem Wetter. Ich schlage vor, einige Merkmale des Betriebs eines überhitzten Motors zu diskutieren. Die meisten modernen Autos sind mit einem elektrischen Lüfter ausgestattet, der mit der einfachsten elektromechanischen Automatisierung ausgestattet ist (siehe Diagramm in Abb. 1). Die Baugruppe wird an Klemme 15/1 des Zündschalters angeschlossen. Beachten Sie, dass die Bezeichnung der elektrischen Systemklemmen der internationalen Bezeichnung entspricht, die auch von allen führenden inländischen Automobilherstellern akzeptiert wird.
Der Sensor zum Einschalten des Lüftermotors M1 ist der Thermoschalter SF1, der normalerweise am Kühler installiert ist. Wenn die Temperatur des Motors des Autos ansteigt, aber den oberen Schwellenwert (99 & Nr. 176; C für VAZ-Autos und 92 C - AZLK) noch nicht erreicht hat, sind die SF1-Kontakte geöffnet und der Elektromotor wird geöffnet stromlos sein. Sobald sich der Motor auf die obere Temperaturschwelle erwärmt, schließen die Kontakte des SF1-Sensors, das Relais K1 arbeitet und die Kontakte K1.1 schalten den Lüftermotor M1 ein. Die intensive Kühlung des Frostschutzmittels im Kühlsystem beginnt. In dem Moment, in dem die Motortemperatur unter die untere Temperaturschwelle fällt (94 & Nr. 176; C für VAZ-Fahrzeuge und 87 & Nr. 176; C - AZLK), öffnen sich die SF1-Kontakte und der Lüfter wird wieder abgeschaltet . Damit wird der Temperaturbetriebsmodus des Motors eingestellt. Das beschriebene automatische Kühlsystem funktioniert während der Fahrt und auch im geparkten Zustand bei mäßig warmen Temperaturen recht zufriedenstellend. Sobald man jedoch an einem heißen Sommertag im Stau steht, muss man schon bald darauf achten, dass der Lüfter des Autos läuft, ohne abzuschalten, und die Motortemperatur steigt bedrohlich an. Unter solchen Bedingungen führen Versuche, den Motor zumindest kurzzeitig abzustellen, um ihn abzukühlen, höchstwahrscheinlich nicht nur nicht zum gewünschten Ergebnis, sondern sogar umgekehrt. Denn wenn die Zündung ausgeschaltet wird, wird auch der Lüfter komplett abgeschaltet, und der heiße Motor erzeugt eine echte „Sauna“ unter der Haube, Vergaser und Kraftstoffpumpe werden schnell überhitzt, was dazu führen kann Dies kann dazu führen, dass Sie den Motor möglicherweise nicht mehr starten können. Wie kann das sein? Bis zu einem gewissen Grad lässt sich die Situation durch den Einsatz einer automatischen elektronischen Lüfterschaltung entschärfen. Die Anbindung an den bestehenden Automatisierungsknoten erfolgt wie im Diagramm in Abb. 2.
Unabhängig davon, ob ein elektronischer Schalter daran angeschlossen ist, empfiehlt es sich, die Automatisierungseinheit durch den Einbau von zwei Schutzdioden - VD1 und VD2 - zu modifizieren. Diese Dioden reduzieren den elektrischen Abbrand der Kontakte K1.1 des Relais K1 bzw. des Thermokontaktsensors SF1 erheblich. Der Lüfterschalter (siehe Diagramm in Abbildung 3) schaltet sich erst ein, wenn der Motor überhitzt ist. Unter Nenntemperaturbedingungen wird der Betrieb des Lüfters von der oben beschriebenen Automatisierungseinheit gesteuert, die über Klemme 15/1 des Zündschlosses mit Strom versorgt wird. Die 12-V-Spannung an dieser Klemme liegt nur in zwei (von vier) Stellungen des Zündschlüssels an – „Zündung“ und „Start“.
Der Kommutator wird von Klemme 30 gespeist, d. h. eigentlich vom Pluspol der Batterie. Die Kondensatoren C1, C2 und die Diode VD4 glätten die Welligkeit der Versorgungsspannung. Die Diode VD4 schützt zusammen mit der Diode VD1 auch den Niederstromteil des Geräts vor fehlerhafter Versorgungsspannung bei umgekehrter Polarität. Die Spannung vom Zündschalter - von seiner Klemme 15/1 - wird dem Former zugeführt, der aus dem Element DD1.1, den Widerständen R1, R2, dem Kondensator C3 und der Zenerdiode VD2 besteht. Dieser Shaper unterdrückt sowohl hochfrequente Spannungswelligkeiten als auch Hochspannungsimpulsrauschen. Darüber hinaus verfügt der Switch über drei Zeitintervallgeneratoren. Der erste von ihnen, bestehend aus Kondensator C4, Widerstand R4 und Element DD1.2, bildet einen einzelnen Low-Pegel-Impuls mit einer Dauer von etwa 100 ms. Der zweite – auf dem Element DD1.3 und der Differenzierschaltung C5R8 – erzeugt ein Intervall von ca. 1 ms. Das dritte Zeitintervall von 60 s schließlich wird durch die Elemente DD2.3, DD2.4 und die Differenzierschaltung C6R9 gebildet. Bei eingeschalteter Zündung liegt an den Eingängen des DD1.1-Elements eine hohe Spannung an, was bedeutet, dass der Ausgang dieses Elements niedrig ist. Dadurch werden die Kondensatoren C4–C6 entladen und an den Eingängen der Elemente DD1.2, DD1.3 und den unteren Eingängen der Elemente DD2.3, DD2.4 liegt schaltungsgemäß ein Low-Pegel an. Ein hoher Pegel vom Ausgang des Elements DD1.2 hält den Transistor VT1 geschlossen. Das auf den Elementen DD2.1, DD2.2 aufgebaute RS-Flip-Flop kann sich in jedem Zustand befinden, seine Eingänge sind High. Am Ausgang der parallel geschalteten Elemente DD2.3, DD2.4 liegt ein High-Pegel an, der Transistor VT2 ist also geschlossen, das Relais K1 des Schalters ist stromlos, die Kontakte K1.1 sind geöffnet (sie sind in Abb. 3 nicht dargestellt). Nach dem Ausschalten der Zündung erscheint am Eingang des Elements DD1.1 ein Low-Pegel und am Ausgang ein High-Pegel. Der durch den relativ niederohmigen Widerstand R3 fließende Ausgangsstrom beginnt, die Kondensatoren C4–Cb aufzuladen. Der Transistor VT1 öffnet und ein Strom beginnt durch die Diode VD3 und den Thermistorkreis zu fließen, bestimmt durch den Widerstand des Widerstands R6 und des Thermistors. Es müssen zwei Fälle berücksichtigt werden: der erste – der Motor ist kalt, der Widerstand des Thermistorkreises ist hoch, der zweite – der Motor ist heiß, der Widerstand ist niedrig. Bei kaltem Motor und ausgeschalteter Zündung erscheint am Ausgang des Elements DD1.3 für 1 ms ein Low-Pegel. Da der Widerstand des Thermistors groß ist, wird der Spannungspegel am Widerstand R7 des Elements DD1.4 als hoch bestimmt. Somit liegt schaltungsbedingt am unteren Triggereingang ein Low-Pegel an. Daher stellt sich am Ausgang beider Elemente eine Einheitsspannung ein. Am unteren Eingang der Elemente DD2.3, DD2.4 wirkt für 1 Minute (während der Kondensator C6 lädt) ebenfalls ein High-Pegel. Dies bedeutet, dass der Ausgang dieser Elemente niedrig ist und der Transistor VT2 öffnet. Aber nach 1 ms ändert sich der niedrige Pegel am Ausgang des DD1.3-Elements in einen hohen Pegel. Dadurch wird der Trigger am unteren Eingang auf den Zustand 0 gesetzt und der Transistor VT2 geschlossen. Während der Zeit von 1 ms hat das Relais keine Zeit zum Ansprechen, da seine Geschwindigkeit im Bereich von 7 ... 10 ms liegt. Nach ca. 100 ms lädt sich der Kondensator C4 auf, der Transistor VT1 schließt und am Eingang des Elements DD1.4 wird wieder der Low-Pegel eingestellt – der Triggerzustand ändert sich nicht. Eine Minute später wird der Kondensator C6 aufgeladen und am unteren Eingang der Elemente DD2.3, DD2.4 wechselt der hohe Pegel in einen niedrigen. Der Schalter geht in einen stationären Zustand über, in dem er unbegrenzt bleiben kann. Wenn die Zündung bei heißem Motor ausgeschaltet wird, erscheint am Ausgang des Elements DD1.3 wie im ersten Fall ein niedriger Pegel und am Ausgang des Elements DD1.4 ein hoher Pegel, da der Widerstand des Der Thermistor ist gesunken und die Spannung am Widerstand R7 des Elements DD1.4 wird nun als niedriger Pegel ermittelt. Dadurch wechselt der Trigger über den oberen Eingang sofort in den Zustand 1. Nach 1 ms erscheint am oberen Eingang des Triggers ein High-Pegel, der den Zustand des Triggers nicht verändert. Es vergehen weitere 100 ms – der Transistor VT1 schließt. In diesem Fall sinkt die Spannung am Widerstand R7 auf nahezu Null (niedriger Pegel) und das Flip-Flop bleibt in einem Einzelzustand. Daher wird innerhalb von 1 Minute der Transistor VT2 geöffnet und das Relais K1 wird eingeschaltet. Das bedeutet, dass der Lüfter arbeitet, die Flüssigkeit im Kühler des Autos kühlt und für den Luftaustausch im Motorraum sorgt. Am Ende der einminütigen Belichtungszeit schaltet sich der Lüfter ab und der Schalter geht wieder in den Ruhezustand über. Diese Betriebsart ermöglicht es, dem Automotor bei Bedarf eine gewisse thermische Stabilität zu verleihen. Nach dem Einschalten der Zündung und dem Starten des Motors beginnt die vorhandene Automatisierungseinheit mit dem Kontakttemperatursensor SF1 erneut mit der Steuerung des Lüfters. Die Dauer des Zeitraums, in dem der Lüfter nach Aktivierung des Schalters eingeschaltet bleibt, kann durch Auswahl des Widerstands R9 geändert werden. Je größer der Widerstandswert dieses Widerstands ist, desto länger läuft der Lüfter. Die erforderliche Dauer sollte experimentell ermittelt werden. Eine zu lange Einwirkung führt zu einem unnötigen Verlust von Wärme, Strom, Kraftstoff und der Lebensdauer des Lüftermotors. Wenn Ihnen jedoch ein „heißer“ Start des Automotors zu große Probleme bereitet, halten Sie diese Kosten für gerechtfertigt. Ungefähr das Gleiche gilt für die Temperaturschwelle des Schalters. Der Wert dieses Schwellenwerts lässt sich am besten empirisch ermitteln, basierend auf den spezifischen Bedingungen und Merkmalen Ihres Automotors. Wenn also ein heißer Motor nicht gut startet, sollte der Schwellenwert recht niedrig gewählt werden – etwa 80 °C, manchmal sogar 60 °C. Der Schwellenwert wird durch Auswahl des Widerstands R6 eingestellt; Eine höhere Schwelle entspricht einem niedrigeren Widerstand. Wir weisen hier darauf hin, dass man sich aufgrund des zu großen Fehlers nicht am Autothermometer orientieren sollte. Es ist besser, ein selbstgemachtes Thermometer zu verwenden, wie in [1] beschrieben. Der Schalter kann Mikroschaltungen der Serien K561, K564, K1561 verwenden (K176 sollte besser nicht verwendet werden, da diese eine stabilere Versorgungsspannung benötigen). Die Elemente DD1.3, DD1.4, DD2.1, DD2.2 können durch einen Auslöser (zwei in einem Fall) K561TM2 oder 564TM2, K1561TM2 ersetzt werden. Wir werden den Transistor KT502E (VT1) durch KT814G oder KT816G und den Transistor KT814G (VT2) durch KT816G ersetzen. Die Dioden VD1 und VD4 können fast alle kleinen Siliziumdioden sein, und VD3 und VD5 können alle Dioden der Serien KD102, KD103, KD105, KD106, KD208, KD209 sein. Die Zenerdiode VD2 eignet sich für jede Stabilisierungsspannung mit geringer Leistung von 8 bis 15 V (im Extremfall kann darauf verzichtet werden). Oxidkondensatoren – aus den Serien K52, K53, IT; der Rest ist aus Keramik. Relais K2 – 111.3747, 112.3747, 113.3747, 113.3747-10 oder jedes andere geeignete, zum Beispiel beschrieben in [2]. Literatur
Autor: V.Bannikov, Moskau
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