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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Aquecedor automático do motor. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Automóvel. Dispositivos eletrônicos Este dispositivo foi projetado para manter o motor de um carro a diesel aquecido na estação fria na ausência de seu proprietário. Muitos proprietários dessas máquinas tiveram que lidar com o problema de dar partida em um motor a diesel em dias gelados, o que geralmente está associado a um ponto de congelamento bastante alto de marcas comuns de óleo diesel. Modelos de carros caros são equipados com uma máquina especial que permite iniciar e aquecer facilmente o motor a diesel em um horário especificado ou em intervalos especificados. Com base nessa ideia, desenvolvi um dispositivo que liga um motor diesel em intervalos pré-determinados, deixa-o funcionar por um tempo e desliga-o. O aquecedor automático foi feito em várias cópias e mostrou operação confiável. Em particular, por três invernos, ele foi operado com sucesso em um carro Ford Transit. A máquina é um temporizador com atuadores operando no seguinte modo: uma pausa de duas horas, após a qual a ignição é ligada após 6 ... 8 s, necessária para aquecer as velas de incandescência, o motor de partida é ligado, o motor começa; funciona por 7 ou 15 minutos, após os quais a ignição é desligada, o motor para e uma nova pausa de duas horas segue. O dispositivo é montado em um carro e é alimentado pela rede de bordo com tensão de 12 V; a corrente consumida durante uma pausa de duas horas não é superior a 200 mA. A maioria dos motores a diesel está equipada com velas especiais projetadas para aquecer o combustível e instaladas nos cilindros (uma por cilindro) ou uma vela no tubo de admissão. Para dar partida em um motor diesel moderno no inverno, a ignição é ligada primeiro - a válvula solenóide de abastecimento de combustível se abre. Além disso, dependendo do método de ligar as velas incandescentes, duas opções são possíveis: 1. Depois que a ignição é ligada, a tensão é fornecida ao relé de contato térmico para controle da vela de incandescência. Se a temperatura do combustível estiver muito baixa, o relé disparará e as velas de ignição serão ligadas. Após o aquecimento do combustível, o relé apaga as velas, ou seja, após ligar a ignição, é necessário fazer uma pausa de 2 ... 8 s até que a lâmpada de controle apague e ligue o motor de partida. 2. O relé de controle das velas e, portanto, as próprias velas são acionados por meio de um botão especial localizado no painel de instrumentos. O relé só pode ser ligado após a ignição ser ligada. As velas são desligadas pelo mesmo relé por meio de um sensor de termocontato após o aquecimento do combustível ou ao soltar o botão. Resumindo, após ligar a ignição, pressione o botão e faça uma pausa (os mesmos 2 ... 8 s) até que a lâmpada de controle se apague. Agora o motor de partida está ligado e, se o motor estiver funcionando e ajustado corretamente, após várias rotações do virabrequim, ele dá partida e funciona a uma velocidade estável. Para trabalhar com o aquecedor automático, o motorista deve ligar a energia do aparelho e, na opção 2, a energia das velas (fechar os contatos do botão). Todo o resto é feito por automação. Se o botão não estiver fixo na posição pressionada, é necessário conectar uma chave seletora em paralelo com seus contatos e instalá-la em um local conveniente. Depois de ligar a energia com a chave seletora SA2 (veja o diagrama na Fig. 1), começa o carregamento do capacitor C3 com uma tensão de 5 V do estabilizador VT12VD5R24 através do resistor R6. Há uma tensão de 3 V no coletor do transistor composto fechado VT4VT5, que faz com que todos os contadores DD1, DD3-DD5 sejam zerados na entrada R. Após cerca de 0,5 s, o capacitor será carregado, o transistor composto VT3VT4 será aberto, permitindo que os contadores funcionem.
O gerador mestre de pulsos minúsculos é montado no chip DD1, cuja frequência é estabilizada pelo ressonador de quartzo ZQ1. Esses pulsos são alimentados na entrada do divisor de frequência, feitos nos contadores DD3, DD4. 2 horas após ligar o aparelho, aparecerá um nível alto na saída 4 do contador DD4, abrindo os transistores VT7, VT8, VT10. Uma tensão de 12 V irá para a saída do TC (válvula de combustível) da máquina, que corresponde à ignição sendo ligada. Um nível alto da saída 4 do contador DD4 passa pelo circuito VD3R9 e carrega o capacitor C4. O nó, feito nos elementos DD2.1, DD2.2, fornece um atraso de tempo de 6 s, necessário para aquecer as velas incandescentes. Após um tempo especificado, um nível alto da saída do elemento DD2.2 através do circuito VD2R10C5 entra na base do transistor composto VT5VT6, como resultado, ele abre, abrindo também o VT9. Agora aparece uma tensão de 12 V na saída do PC (relé de partida), que corresponde a girar a chave na chave de ignição para a posição "Starter". A partir deste momento, o starter começa a girar o virabrequim do motor. Ao mesmo tempo, começa o carregamento do capacitor C5, que dura aproximadamente 5 ... 6 s, após o que os transistores VT5, VT6, VT9 fecharão e desligarão o relé de partida. Este tempo é suficiente para dar partida em um motor que pode ser reparado. O elemento DD2.3 monitora a tensão na rede de bordo do veículo. Com base no nível desse parâmetro, o nó determina se o mecanismo foi iniciado ou não. Esse nó, embora exija um ajuste fino, é o mais simples. Imediatamente após a alimentação ser ligada, as entradas do elemento DD2.3 são definidas para um nível baixo (já que os capacitores C6 e C7 estão descarregados) e a saída é alta. Na entrada inferior do elemento DD2.4 de acordo com o circuito, existe um nível baixo (já que no primeiro momento o capacitor C8 é descarregado), portanto, na saída deste elemento existe um nível alto, devido ao qual o transistor VT11 está aberto e o diodo VD4 está fechado. No momento da abertura do transistor VT10 (ligando a ignição), o capacitor C8 é descarregado, então a saída do elemento DD2.4 permanece baixa e o diodo VD4 também permanece fechado. Em seguida, o capacitor C8 é carregado, mas o elemento DD2.4 só pode alternar quando sua entrada superior é alta e a tensão no capacitor C8 atinge 2,5 V ou mais. Isso requer um período de tempo de cerca de 10 s, ao final do qual o motor já deve estar funcionando. Após a partida do motor, a tensão na rede de bordo aumenta para 14,5-15 V. A tensão na entrada do elemento DD2.3 também aumenta, o nível alto em sua saída é substituído por um baixo, devido ao qual o estado do elemento DD2.4 não muda. Se o motor não der partida ou der partida e parar, a tensão na rede de bordo caiu para 13,5 ... 12,5 V, dependendo do grau de carga da bateria. Ao mesmo tempo, um nível alto aparecerá na saída do elemento DD2.3 e na entrada superior do elemento DD2.4 de acordo com o esquema, e um nível alto também aparecerá na entrada inferior do DD2.4. 2.4 elemento. Como resultado, um nível baixo aparecerá na saída do elemento DD11, o transistor VT4 fechará e o diodo VD1 abrirá, o que, por sua vez, zerará os contadores DD3, DD5-DD10, fechará o VTXNUMX transistor e ignição de emergência desligados. Isso evita situações em que o motor não está funcionando e a ignição está ligada. Simultaneamente com a abertura dos transistores VT7, VT8, VT10, um nível alto da saída 4 do contador DD4 é alimentado na entrada CN do contador DD5 e permite a contagem de pulsos de minutos. A chave SA1 seleciona o número a ser contado - 8 ou 16. Assim, dependendo da posição dos contatos da chave SA1, após 8 ou 16 minutos um nível alto abrirá o transistor VT2 e os contadores serão zerados, ou seja, a ignição será será desligado e o motor irá parar. A duração do pulso de reset é muito curta (menos de 1 µs). Imediatamente após, inicia-se uma nova contagem de pulsos de minutos pelos contadores DD3, DD4 e, após 2 horas, todos os processos acima são repetidos. O resistor R17 define a tensão limite da rede de bordo, na qual o elemento DD2.3 comuta. O esquema de conexão da máquina ao equipamento elétrico do carro é mostrado na fig. 2 (ЗЗ - fechadura de ignição; GB1 - bateria).
Quase todas as partes da máquina são montadas em uma placa de circuito impresso colocada em uma caixa de plástico. Conecte o dispositivo ao carro com um cabo de quatro fios através do conector, cujo soquete está instalado próximo ao interruptor de ignição. O comprimento do cabo deve permitir que a máquina seja colocada no banco da frente do carro. Capacitor C1 - qualquer aparador de cerâmica, C2 - cerâmica ou mica, C10, C11 - papel de cerâmica ou metal, o restante - óxido K50-35. O chip K176LA7 pode ser substituído pelo K561LA7. O principal requisito para transistores é um coeficiente de transferência de corrente estático de pelo menos 50. Os transistores KT315, KT817 podem ser usados com qualquer índice de letras. Em vez do KT818V, outros transistores pn-p poderosos com um coeficiente de transferência de corrente de pelo menos 50 também são adequados. Como os poderosos transistores VT9, VT10 operam no modo de comutação e em baixas temperaturas ambientes, basta instalá-los em dissipadores de calor com uma área de 5 cm2 cada. Os diodos D220 são substituíveis por outros para uma corrente máxima de pelo menos 20 mA. Em vez do LED AL307A, qualquer outro é adequado, basta pegar o resistor R4. Para configurar a máquina, primeiro conecte temporariamente a entrada CP dos contadores DD3 e DD5 à saída S1 do microcircuito DD1, ou seja, em vez de pulsos de minutos, segundos são alimentados nas entradas dos contadores. Para controle, é mais conveniente usar um osciloscópio, mas você pode usar um autômetro convencional. A chave SA1 está na posição "16 min". Ligando a energia (12 ... 13 V), verifique a presença de pulsos de minuto na saída M do microcircuito DD1 e pulsos de segundo na saída S1. A seguir, é verificado o funcionamento dos contadores DD3-DD5, para os quais a base do transistor VT2 é desligada. Com seu funcionamento adequado, após cerca de 2 minutos, deve aparecer um nível alto na saída 4 do contador DD4 e, após 16s, na saída 16/10 do contador DD5. Após a verificação, a saída da base do transistor VT2 é soldada no local. Em seguida, duas lâmpadas de sinalização HL1 e HL2 (Fig. 3) são conectadas à máquina, simulando a carga e indicando os momentos de ligação dos componentes do veículo (G1 - qualquer fonte de alimentação para tensão de 14 V e corrente de 2 . .. 3 A), e verifique o correto funcionamento do aparelho em geral. Uma seleção dos capacitores C4 e C5 define, respectivamente, o tempo de operação e o retardo de ativação do motor de partida.
A operação final do laboratório é o ajuste da unidade de desligamento de ignição de emergência. A máquina é fornecida com uma tensão de alimentação regulada entre 12 ... 15 V. Ao aumentar a tensão de alimentação de 13 V, com um resistor sintonizado R17, eles garantem que a 14 V o elemento DD2.3 mude para o estado 0. Em seguida, instale a máquina no carro e verifique novamente o funcionamento na posição "16 min" do interruptor SA1. Depois de ligar a energia, deve ocorrer um atraso de 2 minutos e, em seguida, a ignição é ligada. Após 6 s, o motor de partida é ligado, o motor dá partida, após mais 3 ... 4 s, a ignição é desligada e o motor para. Se necessário, ajuste a unidade de desligamento de emergência. Depois de todas essas operações, restaure a conexão da entrada dos contadores DD3, DD5 à saída M do contador DD1. Em conclusão - algumas recomendações para a operação do dispositivo. Quem quiser repetir este projeto deve entender claramente que antes de ligar a máquina é necessário desligar todos os aparelhos elétricos do carro, colocar a caixa de câmbio em ponto morto, puxar o freio de mão ou colocar calços sob as rodas. Você terá que colocar uma mangueira no tubo de escape e retirar a ponta livre. Os vizinhos na garagem precisam ser informados sobre a instalação de um aquecedor automático em seu carro. Autor: A. Dubrovsky, Novopolotsk, Bielorrússia
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