ファンスイッチ。スキーム、説明

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ファンスイッチ。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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その特性の多くは自動車エンジンの温度体制に大きく依存することが知られています。エンジンの過熱と過熱はどちらもさらなる問題の原因となります。

現在、大都市の通りを運転しなければならないドライバーは、長期間にわたって歩く速度でしか移動できない、あるいはそれ以上立ったまま移動できない状況に陥ることが増えています。夏にこのような交通渋滞が発生すると、通常、車のエンジンがすぐにオーバーヒートしてしまい、冷却するために停止する必要があります。

この記事の著者は、そのような場合に自分自身と車の生活を楽にする方法について話します。

これは悲しい冗談です。たまたま国産車を運転したドライバーには、困難がつきものです。実際、彼は、霜の中での冷たいエンジンの始動から、逆説的ですが、暑い天候での熱いエンジンの始動まで、さまざまなツールを常に手元に置いています。オーバーヒートしたエンジンの動作のいくつかの特徴について説明することを提案します。

最新の自動車のほとんどには、最も単純な電気機械オートメーションを備えた電動ファンが装備されています（図1の図を参照）。アセンブリはイグニッションスイッチの端子 15/1 に接続されます。電気システムクランプの指定は国際的なものに対応しており、すべての主要な国内自動車メーカーでも受け入れられていることに注意してください。

ファンスイッチ

ファンモーター M1 をオンにするセンサーは SF1 サーマルスイッチで、通常はラジエーターに取り付けられています。車のエンジンの温度が上昇しても、上限しきい値 (VAZ 車の場合は 99 & No. 176; C、AZLK の場合は 92 C - AZLK) にまだ達していない場合、SF1 接点が開き、電気モーターが作動します。エネルギーが失われる。

エンジンが上限温度しきい値まで暖まるとすぐに、SF1 センサーの接点が閉じ、リレー K1 が動作し、接点 K1.1 がファンモーター M1 をオンにします。冷却システム内の不凍液の集中冷却が始まります。

エンジン温度が下限温度しきい値 (VAZ 車の場合は 94 & No. 176; C、AZLK の場合は 87 & No. 176; C - AZLK) を下回ると、SF1 接点が開き、ファンは再び非通電になります。。これにより、エンジンの温度運転モードが設定される。説明した自動冷却システムは、運転中、また天候が適度に暑い場合には駐車中でも非常に満足のいく動作をします。しかし、夏の暑い日に渋滞に巻き込まれると、すぐに車のファンが停止せずに作動していることを確認する必要があり、エンジンの温度が恐ろしいほど上昇します。

このような状況では、エンジンを冷やすために少なくとも短時間エンジンを停止しようとすると、望ましい結果が得られないだけでなく、その逆の可能性さえあります。結局のところ、イグニッションをオフにすると、ファンの電源も完全に遮断され、高温のエンジンによってボンネットの下に本物の「サウナ」が形成され、キャブレターと燃料ポンプが急速に過熱し、これが故障につながる可能性があります。エンジンを再度始動できなくなる可能性があります。

それはどのようにすることができますか？

この状況は、自動電子ファンスイッチを使用することである程度緩和できます。図に示すように、既存のオートメーションノードに接続されます。 2.

ファンスイッチ

オートメーションユニットは、電子スイッチが接続されているかどうかに関係なく、1 つの保護ダイオード (VD2 と VD1.1) を導入して変更することをお勧めします。これらのダイオードは、リレー K1 の接点 K1 と熱接触センサー SFXNUMX の電気的侵食をそれぞれ大幅に軽減します。

ファンスイッチ (図 3 の図を参照) は、モーターが過熱した場合にのみ動作を開始します。公称温度条件下では、ファンの動作は、点火ロックの端子 15/1 から電力が供給される前述の自動化ユニットによって制御されます。この端子の 12V 電圧は、イグニッションキーの (XNUMX つのうち) XNUMX つの位置 (「イグニッション」と「スタート」) にのみ存在します。

（クリックして拡大）

整流子は端子 30、つまり端子 1 から電力を供給されます。実際にはバッテリーのプラス端子から。コンデンサ C2、C4 およびダイオード VD4 は、電源電圧リップルを平滑化します。ダイオード VD1 はダイオード VDXNUMX とともに、逆極性の誤った電源電圧からデバイスの低電流部分を保護します。

点火スイッチからの電圧は、その端子 15/1 から、要素 DD1.1、抵抗器 R1、R2、コンデンサ C3、およびツェナーダイオード VD2 で組み立てられた整形器に供給されます。このシェーパは、高周波電圧リップルと高電圧インパルスノイズの両方を抑制します。

さらに、スイッチには 4 つの時間間隔ジェネレーターがあります。そのうちの 4 つ目は、コンデンサ C1.2、抵抗 R100、素子 DD1.3 で構成され、持続時間約 5 ms の単一の低レベルパルスを形成します。 8 番目の要素 DD1 と微分回路 C60R2.3 では、約 2.4 ミリ秒の間隔が生成されます。最後に、6秒の第9の時間間隔は、要素DDXNUMX、DDXNUMXおよび微分回路CXNUMXRXNUMXによって形成される。

イグニッションがオンの場合、DD1.1 素子の入力に高レベルの電圧が印加されます。これは、この素子の出力が低いことを意味します。したがって、コンデンサＣ４〜Ｃ６は放電され、回路に従って素子ＤＤ１．２、ＤＤ１．３の入力および素子ＤＤ２．３、ＤＤ２．４の下側入力にローレベルが動作する。

要素 DD1.2 の出力からのハイレベルは、トランジスタ VT1 を閉じたままにします。要素 DD2.1、DD2.2 に組み立てられた RS フリップフロップは、入力が High であればどのような状態でも構いません。並列接続された要素DD2.3、DD2.4の出力にはハイレベルがあるため、トランジスタVT2は閉じられ、スイッチのリレーK1は通電されず、接点K1.1は開きます。 (図 3 には示されていません)。

イグニッションがオフになった後、素子 DD1.1 の入力にローレベルが現れ、出力にハイレベルが現れます。比較的低抵抗の抵抗器 R3 を流れる出力電流は、コンデンサ C4 ～ Cb の充電を開始します。トランジスタ VT1 が開き、抵抗 R3 とサーミスタの抵抗値によって決まる電流がダイオード VD6 とサーミスタ回路を流れ始めます。

XNUMX つのケースを考慮する必要があります。XNUMX つ目 - エンジンが冷えていて、サーミスター回路の抵抗が高い場合と、XNUMX つ目 - エンジンが高温で、抵抗が低い場合です。

イグニッションがオフの冷たいエンジンでは、要素 DD1.3 の出力に 1 ミリ秒間低レベルが表示されます。サーミスタの抵抗が大きいため、抵抗 R7 素子 DD1.4 の両端の電圧レベルは高いと判断されます。したがって、回路によれば、下側のトリガ入力にはローレベルが存在します。したがって、両方の要素の出力で単位電圧が確立されます。

素子 DD2.3、DD2.4 の下側入力にも 1 分間 (コンデンサ C6 の充電中)、ハイレベルが作用します。これは、これらの要素の出力がローになり、トランジスタ VT2 が開くことを意味します。

しかし、1 ms 後、DD1.3 素子の出力のローレベルがハイレベルに変わります。これにより、下側入力のトリガーが状態 0 に設定され、トランジスタ VT2 が閉じます。 1 ミリ秒の間、リレーの速度は 7 ～ 10 ミリ秒の範囲にあるため、リレーは動作する時間がありません。

約 100 ミリ秒後、コンデンサ C4 が充電され、トランジスタ VT1 が閉じ、素子 DD1.4 の入力に再びローレベルが設定されます。トリガ状態は変化しません。 6分後、コンデンサC2.3が充電され、要素DD2.4、DDXNUMXの下側入力でハイレベルがローレベルに変わります。スイッチは静止状態になり、その状態が無期限に維持されます。

エンジンが熱い状態でイグニッションがオフになると、最初のケースと同様に、要素DD1.3の出力で低レベルが表示され、要素DD1.4の出力では抵抗が高いため、高レベルが表示されます。サーミスタが減少し、抵抗 R7 素子 DD1.4 の両端の電圧が低レベルであると判断されます。

その結果、トリガーは上部入力を介して直ちにステート 1 に切り替わり、1 ms 後にトリガーの上部入力に High レベルが表示されますが、トリガーの状態は変化しません。さらに 100 ミリ秒が経過すると、トランジスタ VT1 が閉じます。この場合、抵抗器 R7 の両端の電圧はほぼゼロ (ローレベル) まで減少し、フリップフロップはシングル状態のままになります。したがって、1 分以内にトランジスタ VT2 が開き、リレー K1 がオンになります。これは、ファンが作動して車のラジエーター内の液体を冷却し、エンジンルーム内の空気交換を行っていることを意味します。

微小露光が終了するとファンが停止し、スイッチは再び静止状態になります。この動作モードでは、必要に応じて、自動車のエンジンにある程度の熱安定性のマージンを与えることができます。イグニッションをオンにしてエンジンを始動すると、接触温度センサー SF1 を備えた既存のオートメーションユニットが再びファンの制御を開始します。

スイッチがオンになってからファンがオンになる時間の長さは、抵抗 R9 を選択することで変更できます。この抵抗器の抵抗が大きいほど、ファンの動作時間が長くなります。必要な期間は実験的に決定する必要があります。過度に長時間暴露すると、熱、電気、燃料、ファンモーターの寿命が無駄に失われます。ただし、車のエンジンの「ホット」スタートにあまりにも問題がある場合は、これらのコストが正当化されると考えてください。

スイッチの温度閾値についてもほぼ同じことが言えます。このしきい値の値は、車のエンジンの特定の条件と機能に基づいて、経験的に決定するのが最適です。したがって、熱いエンジンがうまく始動しない場合は、しきい値をかなり低い値（約80℃、場合によっては60℃）に選択する必要があります。しきい値は抵抗 R6 の選択によって設定されます。より高い閾値はより低い抵抗に対応します。

ここで注意したいのは、車の温度計は誤差が大きすぎるため、これに頼るべきではないということです。 [1] で説明されているように、自家製の温度計を使用することをお勧めします。

スイッチには、K561、K564、K1561 シリーズのチップを使用できます (より安定した電源電圧が必要なため、K176 は使用しない方がよいです)。要素 DD1.3、DD1.4、DD2.1、DD2.2 は、561 つのトリガー (2 つのケースで 564 つ) K2TM1561 または 2TMXNUMX、KXNUMXTMXNUMX に置き換えることができます。

KT502E (VT1) トランジスタを KT814G または KT816G に置き換え、KT814G (VT2) トランジスタを KT816G に置き換えます。

ダイオード VD1 と VD4 には、ほぼすべての小型シリコンを使用できます。また、VD3 と VD5 には、KD102、KD103、KD105、KD106、KD208、KD209 シリーズのいずれかを使用できます。 VD2 ツェナーダイオードは、8 ～ 15 V の低電力安定化電圧に適しています (極端な場合は、ツェナーダイオードなしでも問題ありません)。酸化物コンデンサ - K52、K53、IT シリーズ; 残りはセラミックです。リレー K2 - 111.3747、112.3747、113.3747、113.3747-10、またはたとえば [2] に記載されている他の適切なリレー。

文学

バニコフ V. エンジン温度計。 - ラジオ、1996 年、No. 7、p. 47.
Bannikov V. 小型自動車用電磁リレー。 - ラジオ、1994 年、第 9 号、42 ページ。 No.10、p. 41.

著者: V.バニコフ、モスクワ

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