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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Interruptor del ventilador. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Automóvil. Dispositivos electrónicos Se sabe que muchas de sus características dependen significativamente de la temperatura de funcionamiento del motor de un automóvil. Tanto un motor insuficientemente calentado como uno sobrecalentado son una fuente de problemas adicionales. Hoy en día, los conductores que tienen que conducir por las calles de las grandes ciudades se encuentran cada vez más en situaciones en las que durante mucho tiempo sólo pueden moverse a la velocidad de caminar, o incluso permanecer más tiempo de pie. En verano, en estos atascos, el motor del coche suele sobrecalentarse rápidamente y es necesario detenerse para enfriarse. El autor de este artículo habla sobre cómo hacerle la vida más fácil a usted y a su coche en estos casos. Es una broma triste: un automovilista que conduce un coche nacional no carece de dificultades. De hecho, siempre tiene a mano una amplia gama de ellos, desde arrancar un motor frío en un clima frío hasta, paradójicamente, arrancar un motor caliente en un clima cálido. Propongo discutir algunas características del funcionamiento de un motor sobrecalentado. La mayoría de los automóviles modernos están equipados con un ventilador eléctrico equipado con una automatización electromecánica simple (ver diagrama en la Fig. 1). La unidad está conectada al terminal 15/1 del interruptor de encendido. Tenga en cuenta que la designación de los terminales del sistema de equipos eléctricos corresponde a la internacional, que también es aceptada por todos los principales fabricantes de automóviles nacionales.
El sensor de encendido del motor eléctrico M1 del ventilador es el interruptor térmico SF1, normalmente instalado en el radiador. Si la temperatura del motor del automóvil aumenta, pero aún no ha alcanzado el valor umbral superior (99°C para los automóviles VAZ y 176°C para los AZLK), los contactos SF92 se abrirán y el motor eléctrico se desactivará. Tan pronto como el motor se caliente hasta el umbral de temperatura superior, los contactos del sensor SF1 se cerrarán, el relé K1 funcionará y los contactos K1.1 encenderán el motor eléctrico del ventilador M1. Comenzará el enfriamiento intensivo del anticongelante en el sistema de enfriamiento. En el momento en que la temperatura del motor desciende por debajo del umbral de temperatura inferior (94°C para los automóviles VAZ y 176°C para los AZLK), los contactos SF87 se abrirán y el ventilador se desactivará nuevamente. De esta forma se establecen las condiciones de temperatura de funcionamiento del motor. El sistema de refrigeración automático descrito funciona bastante satisfactoriamente durante la conducción e incluso estacionado si el tiempo es moderadamente caluroso. Sin embargo, tan pronto como te quedas atrapado en un atasco de tráfico en un caluroso día de verano, pronto tendrás que asegurarte de que el ventilador del coche esté funcionando sin apagarse y que la temperatura del motor aumente de forma alarmante. En tales condiciones, los intentos de apagar el motor, aunque sea por un corto tiempo para enfriarlo, probablemente no solo no conducirán al resultado deseado, sino incluso al contrario. Después de todo, cuando apague el encendido, el ventilador se desactivará por completo y el motor, estallando de calor, creará una verdadera "sauna" debajo del capó; el carburador y la bomba de combustible se sobrecalentarán rápidamente, y esto puede provocar que no pueda volver a arrancar el motor. ¿Cómo puede ser eso? Hasta cierto punto, la situación se puede aliviar utilizando un interruptor electrónico automático del ventilador. Está conectado a la unidad de automatización existente como se muestra en el diagrama de la Fig. 2.
Es recomendable modificar la unidad de automatización, independientemente de si tiene conectado un interruptor electrónico, introduciendo en ella dos diodos protectores: VD1 y VD2. Estos diodos reducirán significativamente la erosión eléctrica de los contactos K1.1 del relé K1 y del sensor de contacto térmico SF1, respectivamente. El interruptor del ventilador (ver diagrama en la Fig. 3) comienza a funcionar solo cuando el motor está sobrecalentado. En condiciones de temperatura nominal, el funcionamiento del ventilador está controlado por la unidad de automatización descrita anteriormente, que se alimenta desde el terminal 15/1 del interruptor de encendido. El voltaje de 12 V en este terminal está presente solo en dos (de cuatro) posiciones de la llave de encendido: "Encendido" y "Arranque".
El interruptor se alimenta desde el terminal 30, es decir en realidad desde el terminal positivo de la batería. Los condensadores C1, C2 y el diodo VD4 suavizan las ondulaciones de la tensión de alimentación. El diodo VD4 junto con el diodo VD1 también protegen la parte de baja corriente del dispositivo contra un suministro erróneo de tensión de alimentación en polaridad inversa. El voltaje del interruptor de encendido, desde su terminal 15/1, se suministra al controlador, ensamblado en el elemento DD1.1, las resistencias R1, R2, el condensador C3 y el diodo zener VD2. Este controlador suprime tanto las ondulaciones de voltaje de alta frecuencia como el ruido impulsivo de alto voltaje. Además, el conmutador dispone de tres ranuras de tiempo. El primero de ellos, formado por el condensador C4, la resistencia R4 y el elemento DD1.2, genera un único impulso de bajo nivel con una duración de unos 100 ms. El segundo, en el elemento DD1.3 y el circuito diferenciador C5R8, produce un intervalo de aproximadamente 1 ms. Finalmente, el tercer intervalo de tiempo de 60 s está formado por los elementos DD2.3, DD2.4 y la cadena diferenciadora C6R9. Cuando el encendido está activado, se aplica un voltaje de alto nivel a las entradas del elemento DD1.1, lo que significa que la salida de este elemento es baja. Por lo tanto, los condensadores C4-C6 se descargan y opera un nivel bajo en las entradas de los elementos DD1.2, DD1.3 y las entradas inferiores de los elementos DD2.3, DD2.4. El nivel alto de la salida del elemento DD1.2 mantiene cerrado el transistor VT1. Un disparador RS ensamblado en los elementos DD2.1, DD2.2 puede estar en cualquier estado, sus entradas tienen un nivel alto. La salida de los elementos DD2.3, DD2.4, conectados en paralelo, tendrá un nivel alto, por lo que el transistor VT2 está cerrado, el relé K1 del interruptor está desenergizado, los contactos K1.1 están abiertos (no se muestran en Fig. 3). Después de apagar el encendido, aparece un nivel bajo en la entrada del elemento DD1.1 y un nivel alto en la salida. La corriente de salida que fluye a través de la resistencia R3 de resistencia relativamente baja comienza a cargar los condensadores C4-Sb. El transistor VT1 se abre y una corriente determinada por la resistencia de la resistencia R3 y el termistor comienza a fluir a través del diodo VD6 y el circuito del termistor. Es necesario considerar dos casos: el primero: el motor está frío, la resistencia del circuito del termistor es alta, el segundo: el motor está caliente y la resistencia es baja. Cuando el motor está frío y el encendido está apagado, aparecerá un nivel bajo en la salida del elemento DD1.3 durante 1 ms. Dado que la resistencia del termistor es grande, el elemento DD7 determina que el nivel de voltaje a través de la resistencia R1.4 es alto. Por tanto, la entrada inferior del disparador también será baja. Por tanto, se establecerá una tensión unitaria a la salida de ambos elementos. En la entrada inferior de los elementos DD2.3, DD2.4 en el circuito, también funciona un nivel alto durante 1 minuto (mientras se carga el condensador C6). Esto significa que la salida de estos elementos será baja y el transistor VT2 se abrirá. Pero después de 1 ms, el nivel bajo en la salida del elemento DD1.3 cambiará a alto. Esto hará que el disparador en la entrada inferior se establezca en el estado 0 y el transistor VT2 se cierre. Después de 1 ms, el relé no tendrá tiempo de funcionar, ya que su velocidad está dentro del rango de 7...10 ms. Después de aproximadamente 100 ms, el condensador C4 se cargará, el transistor VT1 se cerrará y la entrada del elemento DD1.4 volverá a un nivel bajo; el estado del disparador no cambiará. En un minuto, el condensador C6 se cargará y en la entrada inferior de los elementos DD2.3, DD2.4 el nivel alto cambiará a bajo. El interruptor pasará a un estado estacionario, en el que podrá permanecer indefinidamente. Si apaga el encendido cuando el motor está caliente, aparecerá un nivel bajo en la salida del elemento DD1.3, como en el primer caso, y aparecerá un nivel alto en la salida del elemento DD1.4, ya que el La resistencia del termistor ha disminuido y el voltaje en la resistencia R7 está determinado por el elemento DD1.4 ahora como nivel bajo. Como resultado, el disparador cambiará inmediatamente en la entrada superior al estado 1. Después de 1 ms, aparecerá un nivel alto en la entrada superior del disparador, que no cambia el estado del disparador. Pasarán otros 100 ms: el transistor VT1 se cerrará. En este caso, el voltaje a través de la resistencia R7 disminuirá a casi cero (nivel bajo) y el disparador permanecerá en el estado único. Por lo tanto, en 1 minuto, el transistor VT2 se abrirá y el relé K1 se activará. Esto significa que el ventilador funciona, enfría el líquido en el radiador del automóvil y proporciona intercambio de aire en el compartimiento del motor. Al final del minuto de espera, el ventilador se apagará y el interruptor volverá a un estado estacionario. Este modo de funcionamiento permite, si es necesario, conceder al motor del coche un cierto margen de estabilidad térmica. Después de conectar el encendido y arrancar el motor, la unidad de automatización existente con sensor de temperatura de contacto SF1 comienza a controlar el ventilador nuevamente. La duración del período de tiempo durante el cual el ventilador está encendido después de que se activa el interruptor se puede cambiar seleccionando la resistencia R9. Cuanto mayor sea la resistencia de esta resistencia, más tiempo funcionará el ventilador. La duración requerida debe determinarse experimentalmente. Una velocidad de obturación excesivamente larga provoca una pérdida inútil de calor, electricidad, combustible y la vida útil del motor del ventilador. Sin embargo, si arrancar el motor de su automóvil con calor le causa demasiados problemas, considere que estos costos están justificados. Aproximadamente lo mismo puede decirse del umbral de temperatura del interruptor. El valor de este umbral se determina mejor de forma experimental, en función de las condiciones y características específicas del motor de su automóvil. Por lo tanto, si un motor caliente arranca mal, el umbral debe elegirse bastante bajo: alrededor de 80°C y, a veces, incluso 60°C. El umbral se establece seleccionando la resistencia R6; Un umbral más alto corresponde a una resistencia más baja. Tengamos en cuenta aquí que no debes confiar en el termómetro del coche porque su error es demasiado grande. Es mejor utilizar un termómetro casero descrito en [1]. El interruptor puede utilizar microcircuitos de las series K561, K564, K1561 (es mejor no utilizar K176, ya que requieren una tensión de alimentación más estable). Los elementos DD1.3, DD1.4, DD2.1, DD2.2 se pueden reemplazar con un disparador (de dos en un caso) K561TM2 o 564TM2, K1561TM2. Reemplazaremos el transistor KT502E (VT1) por KT814G o KT816G, y reemplazaremos el transistor KT814G (VT2) por KT816G. Los diodos VD1 y VD4 pueden ser casi cualquier diodo de silicio de tamaño pequeño, y VD3 y VD5 pueden ser cualquiera de las series KD102, KD103, KD105, KD106, KD208, KD209. El diodo Zener VD2 es adecuado para cualquier voltaje de estabilización de baja potencia de 8 a 15 V (en casos extremos, puede prescindir de él). Condensadores de óxido: de las series K52, K53, ETO; el resto son cerámicos. Relé K2 - 111.3747, 112.3747, 113.3747, 113.3747-10 o cualquier otro adecuado, por ejemplo, los descritos en [2]. Literatura
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