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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Automatischer Motorwärmer. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Automobil. Elektronische Geräte Dieses Gerät soll den Motor eines Dieselautos in der kalten Jahreszeit in Abwesenheit seines Besitzers warm halten. Viele Besitzer solcher Maschinen mussten sich mit dem Problem auseinandersetzen, an frostigen Tagen einen Dieselmotor zu starten, was bei gängigen Dieselmarken meist mit einem recht hohen Gefrierpunkt einhergeht. Teure Automodelle sind mit einer speziellen Maschine ausgestattet, die es Ihnen ermöglicht, den Dieselmotor zu einem bestimmten Zeitpunkt oder in bestimmten Intervallen einfach zu starten und aufzuwärmen. Basierend auf dieser Idee habe ich ein Gerät entwickelt, das einen Dieselmotor in vorgegebenen Abständen startet, eine Weile laufen lässt und wieder abschaltet. Die automatische Heizung wurde in mehreren Exemplaren hergestellt und zeigte einen zuverlässigen Betrieb. Insbesondere wurde es drei Winter lang erfolgreich an einem Ford Transit-Auto betrieben. Bei der Maschine handelt es sich um eine Zeitschaltuhr mit Aktuatoren, die im folgenden Modus arbeitet: eine zweistündige Pause, danach wird die Zündung eingeschaltet, nach 6 ... 8 s, notwendig zum Aufwärmen der Glühkerzen, wird der Anlasser eingeschaltet, der Motor beginnt; es läuft 7 oder 15 Minuten, danach wird die Zündung ausgeschaltet, der Motor stoppt und es folgt eine neue zweistündige Pause. Das Gerät ist in einem Auto montiert und wird vom Bordnetz mit einer Spannung von 12 V versorgt; der während einer zweistündigen Pause verbrauchte Strom beträgt nicht mehr als 200 mA. Die meisten Dieselmotoren sind mit speziellen Glühkerzen ausgestattet, die zum Erhitzen des Kraftstoffs dienen und in den Zylindern (eine pro Zylinder) oder mit einer Kerze am Ansaugrohr installiert sind. Um einen modernen Dieselmotor im Winter zu starten, wird zunächst die Zündung eingeschaltet – das Magnetventil für die Kraftstoffzufuhr öffnet sich. Darüber hinaus sind je nach Einschaltmethode der Glühkerzen zwei Möglichkeiten möglich: 1. Nach dem Einschalten der Zündung wird das Thermokontaktrelais zur Glühkerzensteuerung mit Spannung versorgt. Wenn die Kraftstofftemperatur zu niedrig ist, löst das Relais aus und die Zündkerzen schalten sich ein. Nachdem sich der Kraftstoff erwärmt hat, schaltet das Relais die Kerzen aus, d.h. nach dem Einschalten der Zündung muss 2 ... 8 s pausiert werden, bis die Kontrollleuchte erlischt und der Anlasser eingeschaltet wird. 2. Das Kerzensteuerrelais und damit die Kerzen selbst werden mit einem speziellen Knopf auf der Instrumententafel eingeschaltet. Das Relais kann erst nach Einschalten der Zündung eingeschaltet werden. Das Ausschalten der Kerzen erfolgt über dasselbe Relais über einen Thermokontaktsensor nach dem Erhitzen des Brennstoffs oder durch Loslassen der Taste. Kurz gesagt, drücken Sie nach dem Einschalten der Zündung die Taste und halten Sie inne (die gleichen 2 ... 8 s), bis die Kontrollleuchte erlischt. Nun wird der Anlasser eingeschaltet und wenn der Motor betriebsbereit und richtig eingestellt ist, startet er nach mehreren Umdrehungen der Kurbelwelle und läuft mit stabiler Drehzahl. Um mit der automatischen Heizung zu arbeiten, muss der Fahrer die Stromversorgung des Geräts und bei Option 2 die Stromversorgung der Kerzen einschalten (Tastenkontakte schließen). Alles andere wird durch Automatisierung erledigt. Wenn der Knopf nicht in der gedrückten Position fixiert ist, müssen Sie einen Kippschalter parallel zu seinen Kontakten anschließen und ihn an einer geeigneten Stelle installieren. Nach dem Einschalten der Stromversorgung mit dem Kippschalter SA2 (siehe Diagramm in Abb. 1) beginnt das Laden des Kondensators C3 mit einer Spannung von 5 V vom Stabilisator VT12VD5R24 über den Widerstand R6. Am Kollektor des geschlossenen Verbundtransistors VT3VT4 liegt eine Spannung von 5 V an, die dazu führt, dass am Eingang R alle Zähler DD1, DD3-DD5 auf Null zurückgesetzt werden. Nach ca. 0,5 s lädt sich der Kondensator auf, der Verbundtransistor VT3VT4 öffnet sich und die Zähler können funktionieren.
Der Hauptgenerator für Minutenimpulse ist auf dem DD1-Chip montiert, dessen Frequenz durch den Quarzresonator ZQ1 stabilisiert wird. Diese Impulse werden dem Eingang des Frequenzteilers zugeführt, der auf den Zählern DD3, DD4 erfolgt. 2 Stunden nach dem Einschalten des Geräts erscheint am Ausgang 4 des Zählers DD4 ein hoher Pegel, der die Transistoren VT7, VT8, VT10 öffnet. Am Ausgang des TC (Kraftstoffventil) der Maschine wird eine Spannung von 12 V angelegt, was dem Einschalten der Zündung entspricht. Ein hoher Pegel vom Ausgang 4 des Zählers DD4 durchläuft die VD3R9-Schaltung und lädt den Kondensator C4. Der aus den Elementen DD2.1, DD2.2 bestehende Knoten sorgt für eine Zeitverzögerung von 6 s, die zum Aufheizen der Glühkerzen erforderlich ist. Nach einer bestimmten Zeit gelangt ein hoher Pegel vom Ausgang des DD2.2-Elements über die VD2R10C5-Schaltung in die Basis des Verbundtransistors VT5VT6, wodurch dieser öffnet und auch VT9 öffnet. Am Ausgang des PCs (Starterrelais) erscheint nun eine Spannung von 12 V, was dem Drehen des Schlüssels im Zündschloss in die Stellung „Starter“ entspricht. Ab diesem Moment beginnt der Anlasser, die Kurbelwelle des Motors zu drehen. Gleichzeitig beginnt der Ladevorgang des Kondensators C5, der etwa 5 ... 6 s dauert. Danach schließen die Transistoren VT5, VT6, VT9 und schalten das Starterrelais aus. Diese Zeit reicht aus, um einen funktionsfähigen Motor zu starten. Das Element DD2.3 überwacht die Spannung im Bordnetz des Fahrzeugs. Basierend auf der Ebene dieses Parameters bestimmt der Knoten, ob der Motor gestartet ist oder nicht. Ein solcher Knoten erfordert zwar eine Feineinstellung, ist aber der einfachste. Unmittelbar nach dem Einschalten werden die Eingänge des DD2.3-Elements auf einen niedrigen Pegel gesetzt (da die Kondensatoren C6 und C7 entladen sind) und der Ausgang ist hoch. Am unteren Eingang des Elements DD2.4 liegt laut Schaltung ein niedriger Pegel an (da im ersten Moment der Kondensator C8 entladen wird), daher liegt am Ausgang dieses Elements ein hoher Pegel an, wodurch der Transistor VT11 ist offen und die Diode VD4 ist geschlossen. Im Moment des Öffnens des Transistors VT10 (Einschalten der Zündung) wird der Kondensator C8 entladen, sodass der Ausgang des Elements DD2.4 niedrig bleibt und auch die VD4-Diode geschlossen bleibt. Als nächstes wird der Kondensator C8 aufgeladen, aber das DD2.4-Element kann nur schalten, wenn sein oberer Eingang hoch ist und die Spannung am Kondensator C8 2,5 V oder mehr erreicht. Dies erfordert einen Zeitraum von ca. 10 s, nach dessen Ablauf der Motor bereits laufen sollte. Nach dem Starten des Motors steigt die Spannung im Bordnetz auf 14,5-15 V. Auch die Spannung am Eingang des DD2.3-Elements steigt an, der hohe Pegel an seinem Ausgang wird durch einen niedrigen ersetzt, wodurch Der Zustand des DD2.4-Elements ändert sich nicht. Wenn der Motor nicht startet oder startet und stoppt, ist die Spannung im Bordnetz je nach Ladezustand der Batterie auf 13,5 ... 12,5 V gesunken. Gleichzeitig erscheint gemäß dem Schema ein High-Pegel am Ausgang des DD2.3-Elements und am oberen Eingang des DD2.4-Elements, und am unteren Eingang des DD2.4 erscheint ebenfalls ein High-Pegel. 2.4 Elemente. Infolgedessen erscheint am Ausgang des DD11-Elements ein niedriger Pegel, der VT4-Transistor schließt und die VD1-Diode öffnet, was wiederum die Zähler DD3, DD5-DD10 zurücksetzt und den VTXNUMX schließt Transistor und Notzündung aus. Dies verhindert Situationen, in denen der Motor nicht läuft und die Zündung eingeschaltet ist. Gleichzeitig mit dem Öffnen der Transistoren VT7, VT8, VT10 wird ein hoher Pegel vom Ausgang 4 des Zählers DD4 dem CN-Eingang des Zählers DD5 zugeführt und ermöglicht das Zählen von Minutenimpulsen. Der SA1-Schalter wählt die zu zählende Zahl aus – 8 oder 16. Je nach Stellung der SA1-Schalterkontakte öffnet also nach 8 oder 16 Minuten ein hoher Pegel den VT2-Transistor und die Zähler werden zurückgesetzt, d.h. die Zündung wird aktiviert ausgeschaltet und der Motor stoppt. Die Dauer des Reset-Impulses ist sehr kurz (weniger als 1 µs). Unmittelbar danach beginnt eine neue Zählung der Minutenimpulse durch die Zähler DD3, DD4 und nach 2 Stunden wiederholen sich alle oben genannten Vorgänge. Der Widerstand R17 stellt die Schwellenspannung des Bordnetzes ein, bei der das Element DD2.3 schaltet. Das Schema zum Anschließen der Maschine an die elektrische Ausrüstung des Fahrzeugs ist in Abb. 2 dargestellt. 1 (ЗЗ – Zündschloss; GBXNUMX – Batterie).
Fast alle Teile der Maschine sind auf einer Leiterplatte montiert, die in einem Kunststoffgehäuse untergebracht ist. Verbinden Sie das Gerät mit einem vieradrigen Kabel über den Stecker, dessen Buchse in der Nähe des Zündschalters installiert ist, mit dem Auto. Die Länge des Kabels muss es ermöglichen, die Maschine auf dem Vordersitz des Autos zu platzieren. Kondensator C1 – jeder Keramikschneider, C2 – Keramik oder Glimmer, C10, C11 – Keramik oder Metallpapier, der Rest – Oxid K50-35. Chip K176LA7 kann durch K561LA7 ersetzt werden. Die Hauptanforderung an Transistoren ist ein statischer Stromübertragungskoeffizient von mindestens 50. KT315- und KT817-Transistoren können mit beliebigen Buchstabenindizes verwendet werden. Anstelle von KT818V sind auch andere leistungsstarke pn-p-Transistoren mit einem Stromübertragungskoeffizienten von mindestens 50 geeignet. Da die leistungsstarken Transistoren VT9, VT10 im Schaltbetrieb und bei niedrigen Umgebungstemperaturen arbeiten, reicht es aus, sie auf Kühlkörpern mit einer Fläche von jeweils 5 cm2 zu installieren. Die Dioden D220 sind für einen maximalen Strom von mindestens 20 mA durch andere austauschbar. Anstelle der AL307A-LED eignet sich auch jede andere, Sie müssen lediglich den Widerstand R4 aufnehmen. Um die Maschine einzurichten, verbinden Sie zunächst vorübergehend den CP-Eingang der Zähler DD3 und DD5 mit dem Ausgang S1 der Mikroschaltung DD1, d. h. anstelle von Minutenimpulsen werden Sekunden an die Eingänge der Zähler angelegt. Zur Kontrolle ist es bequemer, ein Oszilloskop zu verwenden, man kommt aber auch mit einem herkömmlichen Autometer aus. Der Schalter SA1 steht auf der Position „16 min“. Überprüfen Sie beim Einschalten der Stromversorgung (12 ... 13 V) das Vorhandensein von Minutenimpulsen am Ausgang M der DD1-Mikroschaltung und von Sekundenimpulsen am Ausgang S1. Als nächstes wird die Funktion der Zähler DD3-DD5 überprüft, wobei die Basis des Transistors VT2 ausgeschaltet wird. Bei ordnungsgemäßem Betrieb sollte nach ca. 2 Minuten am Ausgang 4 des DD4-Zählers und nach 16s am Ausgang 16/10 des DD5-Zählers ein High-Pegel erscheinen. Nach der Überprüfung wird der Ausgang der Basis des Transistors VT2 eingelötet. Anschließend werden zwei Signallampen HL1 und HL2 (Abb. 3) an die Maschine angeschlossen, die die Last simulieren und die Einschaltmomente der Fahrzeugkomponenten anzeigen (G1 - jede Stromquelle für eine Spannung von 14 V und einen Strom von 2 . .. 3 A) und überprüfen Sie die ordnungsgemäße Funktion des Geräts im Allgemeinen. Eine Auswahl von Kondensatoren C4 und C5 legt die Betriebszeit bzw. die Einschaltverzögerung des Anlassers fest.
Der letzte Laborarbeitsgang ist die Einstellung der Notzündabschalteinheit. Die Maschine wird mit einer geregelten Versorgungsspannung im Bereich von 12 ... 15 V versorgt. Durch Erhöhen der Versorgungsspannung von 13 V mit einem abgestimmten Widerstand R17 stellen sie sicher, dass das DD14-Element bei 2.3 V in den 0-Zustand wechselt. Als nächstes wird die Maschine in das Auto eingebaut und noch einmal der Betrieb in der Stellung „16 min“ des Schalters SA1 überprüft. Nach dem Einschalten sollte eine Zeitverzögerung von 2 Minuten folgen, dann wird die Zündung eingeschaltet. Nach 6 s wird der Anlasser eingeschaltet, der Motor startet, nach weiteren 3 ... 4 s wird die Zündung ausgeschaltet und der Motor stoppt. Passen Sie ggf. die Notabschalteinheit an. Nach all diesen Vorgängen wird die Verbindung des Eingangs der Zähler DD3, DD5 mit dem Ausgang M des Zählers DD1 wiederhergestellt. Abschließend noch ein paar Empfehlungen zur Bedienung des Gerätes. Wer diesen Entwurf wiederholen möchte, muss sich darüber im Klaren sein, dass vor dem Einschalten der Maschine alle Elektrogeräte im Auto stromlos geschaltet, das Getriebe in den Leerlauf geschaltet, die Handbremse angezogen oder Blöcke unter die Räder gelegt werden müssen. Sie müssen einen Schlauch auf das Auspuffrohr stecken und dessen freies Ende herausziehen. Nachbarn in der Garage müssen über den Einbau einer automatischen Heizung in Ihr Auto informiert werden. Autor: A. Dubrovsky, Novopolotsk, Weißrussland
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