Меню

Регулировка температуры включения вентилятора радиатора



Измеряем температуру включения вентилятора на ВАЗ-2110: инжектор и карбюратор

Поддержание нормальной рабочей температуры двигателя очень важно для сохранения его работоспособности. Мультяшная стрелка на щитке приборов, понятное дело, показывает температуру совсем не точно и выдаёт, скорее, ориентировочные показатели. Система же электронного управления двигателем ВАЗ-2110 с любым инжекторным мотором использует совсем другие данные, более точные. Они и влияют на рабочую температуру и на периодичность включения вентилятора охлаждения.

Когда включается вентилятор радиатора на ВАЗ-2110

Чтобы толком разобраться в том, как изменить температуру включения вентилятора на ВАЗ-2110 инжектор, необходимо точно знать заводские расчётные параметры и сам принцип включения вентилятора.

В карбюраторных двигателях вентилятор включался примерно на 100 градусах.

На карбюраторных моторах 2110 старого образца вентилятор включался при помощи термобиметаллического датчика. Он был установлен непосредственно в банке радиатора и настроен на определённую температуру. Поскольку нормальная рабочая температура антифриза 80-90 градусов , то и биметаллическая пластина замыкала контакты примерно при 100-105 градусах .

В инжекторных десятках вентилятор запускается совсем по-другому. Возле термостата установлены два датчика температуры — один с одним проводом, второй с двумя. Первый отвечает только за стрелку указателя температуры, поэтому и спрос с него небольшой. Второй датчик с двумя проводами — рабочий. Именно он подаёт импульс на электронный блок управления двигателем, а тот уже подаёт питание на сеть электродвигателя вентилятора.

Особенности датчика температуры

Однако надо понимать, что датчик температуры — это обычный преобразователь тепловой энергии в электрический изменяемый импульс. А точнее, при изменении температуры антифриза, меняется сопротивление датчика примерно в таком режиме:

Температура антифриза, °С Сопротивление, Ом
100 123
80 215
60 667
40 1459
20 3520
9420
-20 28680
-40 100700

Теперь становится понятным принцип работы системы включения вентилятора — ЭБУ получает определённый электрический импульс, когда температура достигает 110 °С (133 Ом) , и подаёт питание на двигатель вентилятора.

Как только сопротивление элемента датчика поднимается до 187 Ом (что соответствует 97 °С), питание с вентилятора снимается, двигатель остывает.

Как изменить температуру?

Со временем появляется все больше и больше нареканий на работу системы включения вентилятора охлаждения. Самая важная конструктивная недоработка — отсутствие нескольких режимов работы вентилятора и резкий пуск его двигателя . И действительно, в летнюю жару вентилятору приходится работать в полную силу, и это понятно. Однако чаще всего вентилятор выдаёт избыточную производительность, что приводит к быстрому охлаждению и частым запускам.

Это приводит к перегрузке бортовой сети по току.

Кроме того, стартовый порог температуры слишком высок, поэтому двигатель часто перегревается . К сожалению, изменить параметры запуска вентилятора можно только перепрошив электронный блок управления или модернизировав систему включения электродвигателя. Перепрошивка ЭБУ проводится у грамотного специалиста, при этом есть возможность установить любую желаемую температуру включения и выключения вентилятора.

Основные способы

Схема включения дополнительного датчика вентилятора.

С изменениями режимов работы двигателя вентилятора тоже есть несколько решений. Самое простое из них — установка дополнительного датчика включения от карбюраторных двигателей (на схеме выше). Он настроен на включение при температуре 97-100 °С , чего будет вполне достаточно. А чтобы вентилятор работал в таком режиме в половину мощности, в цепь устанавливают сопротивление от ВАЗовского отопителя.

Источник

Охлаждение радиаторов: схема автоматического старта вентилятора

Управление включением вентилятора и охлаждение радиаторов для поддержания оптимальной температуры теплоотвода: Часть 1

Охлаждение радиаторов при помощи системы автоматического включения вентилятора — применение современной элементной базы и простота схем устройств для управления включением-выключением вентиляторов охлаждения радиаторов, позволили на порядок снизить их стоимость по сравнению с подобными устройствами промышленного изготовления, а также существенно уменьшить производимый ими шум.

В процессе эксплуатации усилителя [1], работающего совместно с ИП [2], было выявлено, что при их работе в режиме максимальной мощности или близком к нему радиаторы охлаждения как самого усилителя, так и ИП нагреваются до неприемлемо высокой температуры (до 50 °С и выше), тогда как при малых и средних мощностях (а это львиная доля всех режимов работы) температура радиаторов находится на приемлемом уровне, то есть конвективный способ выполняющий охлаждение радиаторов в таких режимах вполне себя оправдывает.

Осуществить охлаждение радиаторов, тем самым снизить его температуру, как известно, можно двумя способами: либо увеличив площадь поверхности радиаторов, либо применив принудительное охлаждение с помощью вентиляторов. Первый способ, на взгляд автора, излишне затратен, так как стоимость радиаторов напрямую зависит от их размера и для достаточно габаритных радиаторов может достигать единиц тысяч рублей.

Второй способ: охлаждение радиаторов вентиляторами, однако он связан с приобретением промышленных дорогостоящих устройств охлаждения на основе вентиляторов и датчиков температуры, стоимость которых еще выше: например, подобные устройства на основе двух вентиляторов и датчика температуры, найденные автором в Интернете, продаются по цене от 2 тысяч рублей и выше. Кроме того, шум, создаваемый подобными устройствами, неприемлемо высок (до 40 дБ и более). В то же время существуют вентиляторы, применяемые для охлаждения видеокарт.

Это наиболее современные, малогабаритные и малошумные (до 20 дБ) вентиляторы, стоимость которых не превышает 100 руб. Но устанавливать подобные вентиляторы на радиаторы охлаждения и включать их на постоянную работу также неприемлемо, поскольку, как отмечалось выше, уже при средних уровнях мощности принудительное охлаждение радиаторов не требуется, и даже такой малый уровень шума (20 дБ), особенно при малых уровнях громкости (мощности), может создать дискомфортное восприятие музыкального сигнала.

У автора возникла идея: а нельзя ли сконструировать электронное устройство выполняющее охлаждение радиаторов на базе вентиляторов и датчика температуры, которое бы включало вентиляторы только при достаточно высоком нагреве теплоотводов, а при слабом нагреве не включало их вообще. Анализ схем подобных устройств, найденных автором в Интернете, показал, что таких схем масса: начиная от самых простых, сконструированных на дискретных компонентах (например, на базе термистора и полевого транзистора), и кончая достаточно сложными с применением биполярных транзисторов и ОУ.

Однако ни одна из подобных схем автора не устроила, поскольку, на его взгляд, все они либо достаточно сложны, либо сконструированы с применением устаревшей элементной базы, из-за чего имеют достаточно крупные габариты.

В связи с вышеизложенным, автором была разработана собственная схема такого устройства, которое показало надежную работу, имело достаточно миниатюрные габариты, а стоимость входящих в него электронных компонентов не превысила 100 руб.

Описание системы осуществляющей охлаждение радиаторов и является предметом настоящей статьи.

Таким образом, дальнейшее изложение будет построено следующим образом. Вначале будут приведены принципиальные схемы устройств (их два), затем — разводка их плат и фотографии. Далее будет рассмотрен способ их настройки (градуировка) и, наконец, приведены результаты их работы.

Принципиальные схемы устройств

Для того чтобы понять принципиальную схему устройства, предназначенного для включения-выключения вентилятора в зависимости от температуры радиатора. Прежде всего, необходимо уяснить, что представляет собой датчик температуры, используемый в схеме и контролирующий охлаждение радиаторов. Таким датчиком является термистор (терморезистор, термометр сопротивления и т.п.). Это полупроводниковый прибор, сопротивление которого зависит от температуры.

Причем, с увеличением температуры сопротивление термистора уменьшается, или, другими словами, он имеет отрицательный температурный коэффициент (Negative Temperature Coefficient- NTC). Он так и называется: NTC-термистор, или просто — NTC.

Зависимость сопротивления NTC от температуры нелинейна, поэтому, чтобы существенно линеаризовать эту зависимость, применяют классический мост Уитстона совместно с ОУ в дифференциальном включении (Рисунок 1а, [3]). Баланс такого моста наступает при условии R2/Rt = R1/R3, где Rt — как раз и есть сопротивление термистора. При равенстве R1 = R3, очевидно, что порог переключения в схеме Рисунок 1а будет составлять U/2, где U — напряжение питания.

Другими словами, если напряжение на инвертирующем входе ОУ ниже порога U/2, то выходное напряжение будет иметь высокий потенциал, равный напряжению питания U (при условии, что ОУ обладает свойством Rail-To-Rail, означающим, что он способен воспроизвести выходной сигнал в диапазоне напряжений вплоть до напряжений питания и «земли»). Если же это входное напряжение выше порога, то выходное напряжение будет иметь нулевой («земляной») потенциал. Однако если входное напряжение находится близко к порогу, то это приведет к частым переключениям.

Для того чтобы избавиться от таких частых переключений, необходимо ввести в схему некоторый гистерезис. Подобным свойством, как известно, обладает триггер Шмитта, сконструированный (в том числе) на ОУ (Рисунок 1 б, [3]). Это свойство триггер Шмитта приобретает за счет введения положительной обратной связи с помощью резистора R3. Размах напряжения гистерезиса в этой схеме составляет [3]:

Если теперь объединить схемы Рисунок 1а и Рисунок 16 или, другими словами, ввести положительную обратную связь Roc в схему 1а, то получим схему уже с гистерезисом (Рисунок 1в), которая и является основой для принципиальной схемы устройства обеспечивающей охлаждение радиаторов. Из уравнения (1) следует, что для схемы Рисунок 1в при фиксированных значениях R1 и R3 и при их равенстве R1=R3=RГ размах напряжения гистерезиса UГИСТ будет определяться (при заданном U) отношением RГ /2RОС: чем оно меньше, тем уже гистерезис.

Здесь необходимо отметить, что все предыдущие рассуждения касались только электрических параметров схем (в основном, напряжений), а как обстоит дело, когда имеется реальная температура, и как при этом условии будет работать схема? Для этого необходимо произвести градуировку схемы (см. далее), или, другими словами, подобрать номинал резистора R2 (Рисунок 1в) таким образом, чтобы при превышении температурой верхнего порога вентиляторы включались, а при температуре ниже определенного порога-выключались.

И последнее, наиболее важное свойство схемы Рисунок 1в, которое следует особо подчеркнуть. Как видно из этой схемы, точка соединения резистора R2 и термистора Rt подключена к инвертирующему входу ОУ. Это означает, что при повышении напряжения в этой точке и пересечения им (напряжением) верхнего порога выходное напряжение ОУ скачком переключается в низкий уровень (потенциал «земли»), а при снижении напряжения и пересечения им нижнего порога, выходное напряжение скачком переключается в высокий уровень (напряжение питания).

Кроме того, поскольку термистор подключен к нижней части плеча R2Rt и имеет отрицательный температурный коэффициент, при увеличении температуры сопротивление Rt начинает уменьшаться, и в связи с этим напряжение в точке соединения R2 и Rt (то есть на инвертирующем входе ОУ) начинает снижаться, а при уменьшении температуры — повышаться. Из этого следует, что верхний порог температуры соответствует нижнему порогу напряжения, а нижний порог температуры — верхнему порогу напряжения на инвертирующем входе ОУ.

Вышеизложенное означает, что при повышении температуры и пересечении верхнего порога температуры выходное напряжение ОУ скачком переключается в высокий уровень (напряжение питания), а при снижении температуры и пересечении нижнего порога температуры, выходное напряжение ОУ скачком переключается в низкий уровень (потенциал «земли»). Это основное свойство схемы и будет использовано в дальнейшем при объяснении работы уже принципиальных схем.

Теперь, после таких подробных объяснений, на взгляд автора, несложно понять и принципиальную схему устройства включающего охлаждение радиаторов (Рисунок 2). Как видно из этой схемы, в качестве ОУ использована микросхема одноканального ОУ ОРА170 (DA2). Этот относительно современный Rail-To-Rail ОУ выпускается (в том числе) в миниатюрном корпусе SOT23-5 размером 3х3 мм и имеет максимальное напряжение питания 36 В.

Вместо ОУ ОРА170 можно использовать ОУ NCS20071, являющийся почти полным аналогом ОРА170, но несколько дешевле его. Можно также использовать еще более дешевый ОУ TS321 (стоимостью около 20 руб. с максимальным напряжением питания 30 В) или LM321 (30 руб., 30 В), но у него другое расположение выводов, так что потребуется иная разводка схемы (приведена в дополнительных материалах к статье).

Схема включения ОУ (Рисунок 2), как можно заметить, в точности повторяет схему Рисунок 1 в. Выход ОУ через токоограничивающий резистор R5 подключен к затвору транзистора VT1, выпускаемого в полностью изолированном корпусе TO-220F (50N06L-TF3-Т). Исток транзистора заземлен, а нагрузка -вентиляторы и мигающий светодиод со своим токоограничивающим резистором R6 — подключена между стоком транзистора и питанием (+12 В). Вентиляторы подключены через двухштырьковый цанговый разъем PSLM-2 с расстоянием между штырьками 2.54 мм (XFan).

Через такие же разъемы подключены: светодиод (Xled), термистор (XNts) и входное напряжение питания +14 В (Х+14). Сама же схема питается от стабилизированного напряжения +12 В, получаемого с помощью стабилизатора LM2940CT-12 (DA1) в корпусе ТО-220 с низким падением напряжения (Low Drop Out — LDO), составляющим не более 0.5 В (типовое значение) и максимальным током 1 А.

Использование стандартного стабилизатора (например, 7812 или 78М12) исключено, поскольку его падение напряжения составляет не менее 2 В (без нагрузки), поэтому при входном напряжении +14 В и дополнительной нагрузке в 300 -400 мА (такой ток потребляют вентиляторы) этот стабилизатор не обеспечит стабилизированное напряжение +12 В.

Ко всем четырем разъемам подключаются двухпроводные кабели, которые одним концом, соответственно, соединены: с напряжением питания +14 В (Рисунок За), термистором (Рисунок 36), светодиодом (Рисунок Зв) и вентиляторами (Рисунок Зг), а на вторых их концах расположены цанговые двухконтактные гнезда SIP2, являющиеся ответными к цанговым штырям PSLM-2, расположенным на плате устройства (Рисунок 2).

Кабель питания состоит из двух проводов МГТФ-0.3, кабели для термистора и светодиода — из двух проводов МГТФ-0.1, а кабели для вентиляторов — из тех же проводов, с которыми поставляются вентиляторы. Здесь необходимо отметить, что из вентилятора выходит кабель из трех проводов, который на конце имеет 3-х штырьковый разъем — гнездо HU-03 (Рисунок 4). Эти три провода маркируются разными цветами: черный («земля»), красный (+12 В) и желтый — датчик числа оборотов вентилятора, предназначенный для его подключения к тахометру (Т).

Этот провод не используется, а потому удаляется. Он может быть либо просто «откушен» кусачками в том месте, где он отходит от вентилятора, либо, что сделано автором, вообще отпаян от контакта, расположенного под липкой пленкой на корпусе вентилятора (ее край необходимо отлепить и после отпайки провода прилепить на место).

Светодиод целесообразно установить на лицевой поверхности корпуса усилителя или ИП в зависимости от того, где он используется, термистор прикрепляется к задней поверхности радиатора охлаждения (об этом подробно написано далее), вентиляторы укрепляются на радиаторах охлаждения (см.далее), а кабель питания +14 В припаивается к проводам с напряжением питания усилителя или ИП.

Источник

Как принудительно включить вентилятор охлаждения, если двигатель начал перегреваться?

В летний период каждый автолюбитель может столкнуться с перегревом двигателя. Причин у подобного явления достаточно много, но задачей водителя является своевременное устранение проблемы. Слишком высокая температура двигателя может повлечь за собой серьезные поломки элементов двигателя, что неизбежно выразится в крупных денежных тратах. В этой статье я решил рассказать о том, как можно принудительно включить вентилятор охлаждения.

Статья будет полезной? Не забудьте поставить «палец вверх» и подписаться на канал !

Причин, влекущих за собой перегрев двигателя, достаточно много. Нередко явление связано с неисправностью системы охлаждения . Некоторые автовладельцы не следят за состоянием радиатора, который забивается пылью и грязью. В результате тепло отводится значительно хуже, а в пробке есть риск столкнуться с перегревом. Нередко причиной перегрева двигателя становится неисправность самого вентилятора охлаждения или электрики . Именно поэтому я решил рассказать о том, как включить вентилятор принудительно. Нижеизложенные способы подойдут как для снижения температуры охлаждающей жидкости, так и для самостоятельного испытания системы на работоспособность.

На некоторых автомобилях можно увидеть, что для принудительного включения вентилятора предусмотрена кнопка в салоне . Такое решение было свойственно машинам конца 90-х, когда инженеры уделяли большое внимание надежности и беспроблемности. Однако, сейчас подобная кнопка практически не встречается, разве что некоторые автолюбители выводят её в салон самостоятельно, если их автомобиль имеет проблемы с подобным узлом .

Еще один простой способ принудительного включения вентилятора охлаждения — подключение к ЭБУ . Через датчик OBD2, имеющийся в любом современном автомобиле, можно получить доступ к настройкам автомобиля. Самым популярным решением является прибор ELM327 , который стоит недорого и продается во многих магазинах электроники. Через смартфон можно подключиться к устройству и самостоятельно включить вентилятор охлаждения.

Самый проверенный способ, не требующих каких-либо приборов и знаний, заключается в отключении датчика температуры охлаждающей жидкости . Для этого достаточно снять сам датчик или выключить к нему питание. Важно понимать, что процедуру следует производить аккуратно, так как под датчиком находится горячий антифриз. После этого блок управления включит аварийный режим работы вентилятора без остановки . При этом, не стоит давать вентилятору работать больше 1 минуты. Такие действия могут привести к перегрузке электрической сети и даже пожару, ведь предохранитель не всегда хорошо справляется со своей задачей.

Источник

Читайте также:  Регулировка тормозов на мотоблоку кентавр
Adblock
detector