Автомотосервис

МИКРОКЛИМАТ В АВТОМОБИЛЕ

28.11.2014
МИКРОКЛИМАТ В АВТОМОБИЛЕМногие автолюбители, особенно владельцы отечественных автомобилей, на собственном опыте испытали все «прелести» зимней эксплуатации любимых «коней». Особое «удовольствие» — после морозной ночи привести в чувство сердце — «пламенный мотор». У меня — гигант российского автопрома — «Ока», поэтому все мои мысли и усилия были направлены на разработку системы, позволяющей достаточно быстро и эффективно подготовить двигатель к запуску, прогреть подкапотное пространство и. соответственно, аккумулятор и создать, по возможности, комфортные условия в салоне автомобиля. Преимущества такой подготовки очевидны: облегчается пуск двигателя при любой температуре; сокращается расход бензина при пуске и прогреве двигателя, который особенно велик в холодное время года; увеличивается срок службы аккумулятора за счёт уменьшения пускового тока на теплом двигателе; увеличиваются моторесурс стартера за счет снижения износа втулок якоря и моторесурс двигателя.
 
Особенно приятно сесть в тёплый салон, где руль можно взять, что называется, голыми руками, а стёкла не запотевшие. При хранении автомобиля в неотапливаемом гараже или на открытой стоянке с помощью предлагаемого устройства понадобится лишь 15 — 20 минут, чтобы подготовить автомобиль к поездке.
 
Данная система разработана для «Оки», но с небольшими переделками может быть применена на любом отечественном автомобиле.
 
Решать проблему я начал с анализа похожих систем, установленных на различных транспортных средствах. К сожалению, отечественные машины, если и оснащены нагревателями, то весьма примитивными и малоэффективными. Например, нагрев масла двигателя через щуп, установка в картер специальных элементов или даже кратковременное включение фар для подогрева аккумулятора и т.п.
 
В дорогих иномарках эта задача, как правило, решается более радикально: с помощью циркуляции предварительно разогретого тосола. Но техническое воплощение этого способа в условиях обычного личного гаража весьма проблематично: необходимо в рубашку двигателя вмонтировать специальные заглушки («пятаки»), покрытые полупроводниковым составом для беспроводного нагрева.
 
Нагреватель
 
Нагреватель:
 
1 — передняя крышка (Ст3, лист s2 — 3); 2 — ТЭН 1,5 кВт; 3 — фланец (Ст3, лист — 3); 4,8 — патрубки (Ст3, труба, пруток 20); 5 — корпус (Ст3; прямоугольная труба 80x40x2,5, L260); 6 — штуцер ; 7 — задняя крышка (Ст3, лист s2 — 3); 9 — крепление помпы (шпилька М6, 2 шт.).
 
Система зимнего подогрева автомобиля «Ока»
 
Система зимнего подогрева автомобиля «Ока»:
 
1 — выводы нагревательного элемента—ТЭНа; 2 — крепление крышки нагревателя (винт М5, 12 шт.); 3 — передняя крышка нагревателя; 4 — передний фланец; 5 — корпус нагревателя; 6 — помпа (от автомобиля «Газель); 7,10 — шланги подвода/отвода охлаждающей жидкости; 8 — штуцер термодатчика; 9 — датчик температуры охлаждающей жидкости (любой автомобильный на 90°С); 11 — шланг мотопомпы; 12 — хомут крепления шланга (стандартный автомобильный, количество — по потребности); 13 —штепсельный разъем электронного блока управления системой нагрева.
 
В результате за основу я принял разогрев с помощью тосола в качестве теплоносителя, а вот реализовывал этот принцип по-своему, исходя из имеющихся возможностей. Вся система делится на два основных узла: металлоконструкцию собственно нагревателя и электронный блок, обеспечивающий наладку, работу в оптимальном режиме и аварийное отключение системы в случае возникновения нестандартных ситуаций.
 
Корпус нагревателя представляет собой 260-мм отрезок прямоугольной стальной трубы сечением 80x40 мм с толщиной стенки 2,5 мм. Один торец заварен глухой плоской крышкой, а ко второму приварен фланец-рамка ,с 12 резьбовыми отверстиями М5, к которому винтами прикручивается передняя крышка с ТЭНом, посаженным на термостойкий герметик с прокладкой. Мощность ТЭНа — 1,5 кВт — этого вполне достаточно для обслуживания двигателя объемом 1,7 л.
 
На боковые стенки корпуса углекислотной сваркой привариваются два патрубка для подсоединения шлангов подвода и отвода охлаждающей жидкости (при монтаже важно их не перепутать), штуцер под датчик температуры, две шпильки Мб для крепления электропомпы (у меня она от автомобиля «Газель») и две проушины для крепления всей конструкции к стенке моторного отсека автомобиля. Полностью собранный подогреватель проверяется на герметичность и крепится двумя саморезами в любом удобном месте подкапотного пространства. Остается только подсоединить два шланга в разрыв между «печкой» и блоком двигателя и один угловой шланг от помпы к подогревателю. Хомуты крепления шлангов стандартные.
 
Работает устройство в следующей последовательности. После включения ТЭН начинает греть тосол, помпа гонит его в двигатель, нагревая блок цилиндров, идет по малому кругу, так как термостат закрыт, нагнетает в печку радиатора салона и возвращает в подогреватель. Таким образом, в результате работы системы нагревается сам бачок, аккумуляторная батарея и подкапотное пространство и обеспечивается в момент пуска поступление в двигатель подогретого воздуха.
 
Электронная часть устройства, как уже говорилось выше, предназначена для обеспечения нормального функционирования и безопасности всей системы, работающей от сети 220 В. Прежде всего термодатчик, отрегулированный на максимальную температуру 90°С, при ее превышении включает реле Р1, отключающее подачу питания на генератор, выполненный на транзисторе VТ 1, и нагрев прекращается.
 
Последовательно с нормально замкнутым контактом Р1 установлен нормально разомкнутый контакт геркона. Обмотка геркона включена последовательно с электродвигателем помпы. Ввиду малого объема нагревателя работа с ТЭНом без помпы невозможна, поэтому, если будет обрыв в цепи электродвигателя помпы, обмотка геркона обесточится, его контакты разомкнутся, генератор перестанет работать, нагрев прекратится.
 
Следующий случай. Если электропомпа по каким-либо причинам остановится, ток в цепи резко возрастет, перегорит предохранитель FU3, обмотка геркона опять обесточится, контакты разомкнутся, обесточив питание генератора, нагрев прекратится. Так обеспечивается защита устройства от возможных неприятностей.
 
Индикаторная лампочка EL1 указывает на работу вентилятора «печки» в автомобиле, а EL2 — электропомпы. Теперь об электрике разработанной системы. Она разделена на две составляющие. Элементы первой части смонтированы непосредственно на узлах автомобиля. На подогревателе установлены: ТЭН мощностью 1,5 кВт.; помпа, рассчитанная на напряжение 12 В и потребляемый ток 2,7 А; датчик температуры с нормально открытым контактом от любого автомобиля с температурой срабатывания 80 — 90°С. Также от электродвигателя «печки» салона (12 В, потребляемый ток 1,5 А) выводятся два провода. Все выводы вышеперечисленного электрооборудования распаиваются на любом разъеме, согласно схеме.
 
Отдельно в подходящем корпусе навесным монтажом собирается электронная схема, которая работает следующим образом: при включении SА1 через 10-амперный предохранитель FU2 напряжение передается на регулятор напряжения, собранный на однопереходном транзисторе VT1.
 
Регулятор играет главную роль при экспериментальном подборе степени нагрева тосола в зависимости от марки автомобиля и температуры окружающей среды. В данном случае нагрев ТЭНа можно регулировать от минимума до максимума в зависимости от его мощности.
 
Транзистор VТ1 обеспечивает угол открывания тиристоров VS1 и VS2. Зарядка конденсатора С1 происходит через резисторы R2 и R4. При определенном значении напряжения на конденсаторе С1 открывается транзистор VТ1 и короткий импульс проходит через обмотку I трансформатора ТР2. В зависимости от фазы сетевого напряжения открываются поочередно тиристоры VS1 или VS2. Изменяя скорость заряда конденсатора С1 переменным сопротивлением R4, регулируется угол открывания тиристоров и, следовательно, мощность в нагрузке, в нашем случае — ТЭНа. Тиристоры установлены на радиаторах с площадью не менее 150 см2 каждый.
 
Питание регулятора после гасящего сопротивления R1 проходит через нормально открытые контакты геркона и нормально замкнутые контакты реле Р1 (оно необходимо, так как контакты автомобильного датчика нормально разомкнуты).
 
При достижении максимальной температуры тосола, обозначенной на корпусе датчика, его контакты замкнутся, сработает реле Р1 и разорвет цепь питания регулятора. Тиристоры VS1 и VS2 закроются, нагрев ТЭНа прекратится. По мере остывания тосола температура будет падать, термодатчик разорвет цепь, сработает Р1 и подаст питание на регулятор, начнется нагрев. Цикл повторится.
 
Питание помпы осуществляется через обмотку III (12 В) трансформатора ТР1. Через предохранитель FU3 на 4 А и обмотку геркона L1 оно подается на электродвигатель помпы с рабочим током 2,7 А. При возникновении аварийной ситуации, например, при перегрузке помпы или обрыве в ее цепи, ток через обмотку геркона не пойдет, его контакты разомкнутся, и остановится работа генератора на транзисторе VT1, нагрев ТЭНа прекратится.
 
Вентилятор «печки» салона включается принудительно выключателем SA2, хотя можно поставить любой таймер на включение через 10 — 15 минут (время, необходимое для разогрева блока цилиндров). Подключение электродвигателя вентилятора удобно проводить без его демонтажа, подсоединив один провод к выключателю на панели автомобиля, а второй — к «массе».
 
Принципиальная электрическая схема системы зимнего подогрева автомобиля
 
Принципиальная электрическая схема системы зимнего подогрева автомобиля
 
Несколько слов об элементной базе. Однопереходный транзистор VT1 — КТ117А или КТ117В ; стабилитрон VD6 — любой, рассчитанный на напряжение 18 — 22 В и ток 20 мА (можно два последовательно соединенных Д814Д); выпрямительный мост VD7 на диодах 402, 405 с любыми буквами; VD1 — VD5 — любые, рассчитанные на ток 5 А; конденсатор С1 — с небольшим тепловым коэффициентом емкости типа К73-24, К73-17; реле Р1 — любое на 24 В с контактами, рассчитанными на нагрузку не менее 5 А; герконовое реле — самодельное с намоткой на его корпус 8 — 10 витков провода ПЭЛ-1-0,8; трансформатор ТР1 — любой на 220 В с вторичными обмотками на 12Вх5А и 24Вх200 мА; ТР2 — любой импульсный типа МИТ-4 или самодельный на ферритовом кольце 20x10x6 мм марки 2000НМ, все обмотки по 40 витков провода ПЭВ — 1 — 0,31.
 
Настройка заключается в подборе R2 по максимальной мощности в нагрузке. Отключают управляющий электрод одного из тиристоров. Вместо нагрузки (Rh) включают лампу накаливания. При необходимости меняют концы обмотки управляющего электрода проверяемого тиристора. Повторяют операцию на втором тиристоре, отключив проверенный. Подключают оба управляющих электрода. Лампа должна плавно изменять свечение — от минимального до максимального.
 
Для проверки работоспособности термодатчика накоротко перемыкают его контакты: нагрузка должна отключиться. После испытания перемычку снимают.
 
На этом подготовку системы к эксплуатации можно считать законченной.
 
Счастливого пути!
 
В. ЖЕЛЕЗНЯКОВ, г. Волгоград




Рекомендуем почитать
  • КОЛЕСА ПОД КОНТРОЛЕМ

    КОЛЕСА ПОД КОНТРОЛЕМУглы развала и схождения колес легкового автомобиля предельно точно можно отрегулировать, не прибегая к услугам станции технического обслуживания. Нужно лишь обладать некоторыми слесарными навыками и располагать простейшим инструментом, чтобы своими силами изготовить для проведения этой регулировки комплект приспособлений, отличающихся простотой и удобными эксплуатационными качествами. Рассмотрим для примере вариант с автомобилем ВАЗ-21063. Расстояние между центрами следа шин на земле — 1365 мм. Если через эти точки провести вперед по ходу движения автомобиля две параллельные линии, то они могли бы стать ориентирами для последующих регулировок. Однако осуществить это невозможно: выступающие части боковых поверхностей автомобиля станут помехой. Следовательно, необходимо эти параллельные линии провести на некотором удалении от автомобиля. Осуществить это возможно при помощи комплекта устройств, которое можно назвать угломером.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.