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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Commutateur de ventilateur. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Voiture. Appareils électroniques On sait que bon nombre de ses caractéristiques dépendent de manière significative du régime de température du moteur de la voiture. Un moteur sous-chauffé comme un moteur surchauffé sont une source de problèmes supplémentaires. Aujourd'hui, les conducteurs qui doivent circuler dans les rues des grandes villes se retrouvent de plus en plus souvent dans des situations où, pendant longtemps, ils ne peuvent se déplacer qu'à la vitesse du marcheur, voire se tenir debout davantage. En été, dans de tels embouteillages, le moteur de la voiture surchauffe généralement rapidement et doit être arrêté pour refroidir. L'auteur de cet article explique comment faciliter la vie de vous-même et de votre voiture dans de tels cas. C'est une triste blague : un automobiliste qui conduit une voiture nationale ne manque pas de difficultés. En effet, il en a toujours une large gamme à portée de main - du démarrage d'un moteur froid par temps de gel au démarrage paradoxal d'un moteur chaud par temps chaud. Je propose de discuter de certaines caractéristiques du fonctionnement d'un moteur en surchauffe. La plupart des voitures modernes sont équipées d'un ventilateur électrique équipé de l'automatisation électromécanique la plus simple (voir le schéma de la Fig. 1). L'ensemble est connecté à la borne 15/1 du contacteur d'allumage. Notez que la désignation des pinces du système électrique correspond à la désignation internationale, qui est également acceptée par tous les principaux constructeurs automobiles nationaux.
Le capteur permettant d'allumer le moteur du ventilateur M1 est l'interrupteur thermique SF1, généralement installé sur le radiateur. Si la température du moteur de la voiture augmente, mais n'a pas encore atteint la valeur seuil supérieure (99 & n° 176 ; C pour les voitures VAZ et 92 C - AZLK), les contacts SF1 seront ouverts et le moteur électrique être hors tension. Dès que le moteur atteint le seuil de température supérieur, les contacts du capteur SF1 se fermeront, le relais K1 fonctionnera et les contacts K1.1 allumeront le moteur du ventilateur M1. Un refroidissement intensif de l'antigel dans le système de refroidissement commencera. Au moment où la température du moteur descend en dessous du seuil de température inférieur (94 & n° 176 ; C pour les voitures VAZ et 87 & n° 176 ; C - AZLK), les contacts SF1 s'ouvriront et le ventilateur sera à nouveau hors tension . Ainsi, le mode de fonctionnement en température du moteur est défini. Le système de refroidissement automatique décrit fonctionne de manière tout à fait satisfaisante pendant la conduite et même en stationnement s'il fait moyennement chaud. Cependant, dès que vous serez coincé dans les embouteillages par une chaude journée d'été, vous devrez bientôt vous assurer que le ventilateur de la voiture tourne sans s'éteindre et que la température du moteur augmente de manière menaçante. Dans de telles conditions, les tentatives d'arrêt du moteur au moins pendant une courte période afin de le refroidir ne conduiront probablement pas seulement au résultat souhaité, mais même vice versa. Après tout, lorsque le contact est coupé, le ventilateur sera également complètement hors tension et le moteur chaud créera un véritable « sauna » sous le capot, le carburateur et la pompe à carburant surchaufferont rapidement, ce qui peut conduire à fait que vous ne pourrez peut-être pas redémarrer le moteur. Comment est-ce possible? Dans une certaine mesure, la situation peut être atténuée en utilisant un interrupteur électronique automatique du ventilateur. Il est connecté au nœud d'automatisation existant comme indiqué dans le schéma de la Fig. 2.
L'automatisme, qu'un interrupteur électronique y soit connecté ou non, il est conseillé de le modifier en y introduisant deux diodes de protection - VD1 et VD2. Ces diodes réduiront considérablement l'érosion électrique des contacts K1.1 du relais K1 et du capteur à contact thermique SF1, respectivement. L'interrupteur du ventilateur (voir schéma de la figure 3) ne commence à fonctionner que lorsque le moteur est en surchauffe. Dans les conditions de température nominale, le fonctionnement du ventilateur est contrôlé par l'automatisme décrit ci-dessus, qui est alimenté par la borne 15/1 du contacteur d'allumage. La tension 12 V à cette borne n'est présente que dans deux positions (sur quatre) de la clé de contact - « Allumage » et « Démarrage ».
Le collecteur est alimenté par la borne 30, c'est à dire en fait de la borne positive de la batterie. Les condensateurs C1, C2 et la diode VD4 atténuent l'ondulation de la tension d'alimentation. La diode VD4 et la diode VD1 protègent également la partie à faible courant de l'appareil contre une tension d'alimentation erronée en polarité inversée. La tension du contacteur d'allumage - depuis sa borne 15/1 - est fournie au shaper, monté sur l'élément DD1.1, les résistances R1, R2, le condensateur C3 et la diode Zener VD2. Ce shaper supprime à la fois les ondulations de tension haute fréquence et le bruit impulsionnel haute tension. De plus, le commutateur dispose de trois générateurs d'intervalles de temps. Le premier d'entre eux, composé du condensateur C4, de la résistance R4 et de l'élément DD1.2, forme une seule impulsion de bas niveau d'une durée d'environ 100 ms. La seconde - sur l'élément DD1.3 et le circuit différenciateur C5R8 - génère un intervalle d'environ 1 ms. Enfin, le troisième intervalle de temps de 60 s est formé par les éléments DD2.3, DD2.4 et le circuit différenciateur C6R9. Lorsque le contact est mis, une tension de niveau haut est appliquée aux entrées de l'élément DD1.1, ce qui signifie que la sortie de cet élément est faible. Ainsi, les condensateurs C4-C6 se déchargent et un niveau bas opère aux entrées des éléments DD1.2, DD1.3 et aux entrées inférieures des éléments DD2.3, DD2.4 selon le circuit. Un niveau haut à la sortie de l'élément DD1.2 maintient le transistor VT1 fermé. La bascule RS montée sur les éléments DD2.1, DD2.2 peut être dans n'importe quel état, ses entrées sont au niveau haut. A la sortie des éléments DD2.3, DD2.4, connectés en parallèle, il y aura un niveau haut, donc le transistor VT2 est fermé, le relais K1 de l'interrupteur est désexcité, les contacts K1.1 sont ouverts (ils ne sont pas représentés sur la figure 3). Après la coupure du contact, un niveau bas apparaît à l'entrée de l'élément DD1.1, et un niveau haut apparaît à la sortie. Le courant de sortie circulant à travers la résistance R3 à résistance relativement faible commence à charger les condensateurs C4-Cb. Le transistor VT1 s'ouvre et un courant commence à circuler à travers la diode VD3 et le circuit de thermistance, déterminé par la résistance de la résistance R6 et de la thermistance. Il faut considérer deux cas : le premier - le moteur est froid, la résistance du circuit de la thermistance est élevée, le second - le moteur est chaud, la résistance est faible. Moteur froid et contact coupé, un niveau bas apparaîtra en sortie de l'élément DD1.3 pendant 1 ms. Étant donné que la résistance de la thermistance est grande, le niveau de tension aux bornes de la résistance R7, élément DD1.4, est déterminé comme étant élevé. Ainsi, il y aura un niveau bas à l'entrée de déclenchement inférieure selon le circuit. Par conséquent, une tension unitaire s’établira à la sortie des deux éléments. A l'entrée inférieure des éléments DD2.3, DD2.4 pendant 1 min (pendant que le condensateur C6 est en charge), un niveau haut agit également. Cela signifie que la sortie de ces éléments sera faible et le transistor VT2 s'ouvrira. Mais après 1 ms, le niveau bas à la sortie de l'élément DD1.3 deviendra haut. Cela mettra le déclencheur sur l'entrée inférieure à l'état 0 et fermera le transistor VT2. Pendant 1 ms, le relais n'aura pas le temps de fonctionner, puisque sa vitesse est comprise entre 7 et 10 ms. Après environ 100 ms, le condensateur C4 se chargera, le transistor VT1 se fermera et le niveau bas sera à nouveau réglé à l'entrée de l'élément DD1.4 - l'état de déclenchement ne changera pas. Une minute plus tard, le condensateur C6 sera chargé et à l'entrée inférieure des éléments DD2.3, DD2.4 le niveau haut passera à un niveau bas. L’interrupteur entrera dans un état stationnaire, dans lequel il pourra rester indéfiniment. Si le contact est coupé avec un moteur chaud, alors à la sortie de l'élément DD1.3, comme dans le premier cas, un niveau bas apparaîtra, et à la sortie de l'élément DD1.4 - élevé, puisque la résistance du la thermistance a diminué et la tension aux bornes de la résistance R7, élément DD1.4, est désormais définie comme un niveau bas. De ce fait, via l'entrée supérieure, le trigger passera immédiatement à l'état 1. Après 1 ms, un niveau haut apparaîtra sur l'entrée supérieure du trigger, ce qui ne modifie pas l'état du trigger. 100 ms supplémentaires s'écouleront - le transistor VT1 se ferme. Dans ce cas, la tension aux bornes de la résistance R7 diminuera jusqu'à presque zéro (niveau bas) et la bascule restera dans un état unique. Par conséquent, dans 1 minute, le transistor VT2 sera ouvert et le relais K1 sera activé. Cela signifie que le ventilateur fonctionne, refroidissant le liquide dans le radiateur de la voiture et assurant l'échange d'air dans le compartiment moteur. À la fin de la minute d'exposition, le ventilateur s'éteindra et l'interrupteur reviendra à l'état stationnaire. Ce mode de fonctionnement permet, si nécessaire, de conférer au moteur de la voiture une certaine marge de stabilité thermique. Après avoir mis le contact et démarré le moteur, l'automatisme existant avec la sonde de température de contact SF1 recommence à contrôler le ventilateur. La durée de la période pendant laquelle le ventilateur est allumé après l'activation de l'interrupteur peut être modifiée en sélectionnant la résistance R9. Plus la résistance de cette résistance est grande, plus le ventilateur fonctionnera longtemps. La durée requise doit être déterminée expérimentalement. Une exposition trop longue entraîne une perte inutile de chaleur, d’électricité, de carburant et réduit la durée de vie du moteur du ventilateur. Cependant, si un démarrage « à chaud » du moteur de la voiture vous pose trop de problèmes, considérez ces coûts comme justifiés. On peut en dire à peu près la même chose à propos du seuil de température de l'interrupteur. Il est préférable de déterminer la valeur de ce seuil de manière empirique, en fonction des conditions et caractéristiques spécifiques du moteur de votre voiture. Ainsi, si un moteur chaud ne démarre pas bien, le seuil doit être choisi assez bas - environ 80°C, et parfois même 60°C. Le seuil est fixé par une sélection de la résistance R6 ; un seuil plus élevé correspond à une résistance plus faible. Notons ici qu'il ne faut pas se laisser guider par le thermomètre de la voiture en raison de son erreur trop importante. Il est préférable d'utiliser un thermomètre fait maison, décrit dans [1]. Le commutateur peut utiliser des microcircuits des séries K561, K564, K1561 (il est préférable de ne pas utiliser les K176, car ils nécessitent une tension d'alimentation plus stable). Les éléments DD1.3, DD1.4, DD2.1, DD2.2 peuvent être remplacés par un déclencheur (deux dans un boîtier) K561TM2 ou 564TM2, K1561TM2. Nous remplacerons le transistor KT502E (VT1) par du KT814G ou KT816G, et le transistor KT814G (VT2) par du KT816G. Les diodes VD1 et VD4 peuvent être presque n'importe quel silicium de petite taille, et VD3 et VD5 - n'importe laquelle des séries KD102, KD103, KD105, KD106, KD208, KD209. La diode Zener VD2 convient à toute tension de stabilisation basse consommation de 8 à 15 V (dans les cas extrêmes, on peut s'en passer). Condensateurs à oxyde - des séries K52, K53, IT ; le reste est en céramique. Relais K2 - 111.3747, 112.3747, 113.3747, 113.3747-10 ou tout autre relais approprié, par exemple décrit dans [2]. littérature
Auteur : V. Bannikov, Moscou
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