В процессе эксплуатации транспортного средства происходит нагревание двигателя. Чтобы предотвратить перегрев силового агрегата, автомобили оборудованы системой охлаждения. Главная деталь, которая обеспечивает обдув мотора и жидкости в радиаторе - это вентилятор системы охлаждения двигателя.
Конструкция вентилятора охлаждения агрегата состоит из шкива и закрепленных на нем лопастей. Эффективность нагнетания воздуха обеспечивается установкой лопастей под определенным углом. Принцип работы зависит от конструктивных особенностей привода.
Вращение на шкив от коленчатого вала через ременную передачу. Это простейшая установка, которая находится в постоянном зацеплении с коленвалом. Недостаток такого механизма в том, что для постоянного вращения вентилятора охлаждения радиатора ДВС затрачивает много полезной энергии.
На сегодняшний день механический тип привода почти не встретить. Обычно их устанавливают на агрегаты с продольным расположением, вездеходные джипы.
Это приводное устройство, работающее от разницы давления в муфте. Муфты бывают двух типов: гидравлическая и вязкостная. Частота вращения последнего равна входным оборотам коленчатого вала. Поэтому, для сохранения крыльчатки и лопастей при высоких оборотах мотора используют вязкостную муфту.
Корпус такой муфты заполнен специальной жидкостью - силиконом. Когда движок работает под постоянной нагрузкой или на высоких оборотах, происходит процесс нагрева силиконовой жидкости. По мере нагрева жидкость расширяется, постепенно зажимая муфту, что приводит в работу вентилятор охлаждения.
Гидравлическая конструкция работает в зависимости от изменения объема масла. Момент блокировки не зависит от частоты вращения коленвала. В режиме высоких оборотов ДВС муфта не дает крыльчатки разгонятся, предохраняя ее от разрушения. Первоначальной задачей системы управления вентилятором является удерживать оптимальные обороты необходимые для эффективного охлаждения.
На современные автомарки, оборудованы автоматическими системами контроля начали устанавливать электрический двигатель вентилятора охлаждения радиатора. Достоинством привода является независимое функционирование, легкость в настройке.
Управление вентилятором охлаждения двигателя осуществляется через температурные модули охлаждающей жидкости. По данным с датчиков блок управления вентилятором охлаждения двигателя корректирует скоростной режим крыльчатки, изменяя скорость вращения и период работы.
Питание на двигатель вентилятора поступает через электронные приборы автомобиля (аккумулятор, генератор).
Методы управление вентилятором системы охлаждения двигателя:
Технические показатели.
Термовыключатель использовался на ранних этапах производства автомобилей. По показателям с датчика температуры в радиаторе, механизм определяет, включится или отключится вентилятор охлаждения двигателя. В агрегатах с термовыключателя вентилятор системы охлаждения двигателя работает в узком температурном диапазоне. Включается вентилятор охлаждения при прогреве блока до 85 С°, отключение происходит при остывании до 70 С°.
Когда температура тосола в радиаторе прогревается до максимально заданного значения, происходит замыкание контактов терморегулятора. Цепь питания в двигателе вентилятора замыкается, и вентилятор охлаждения двигателя начитает вращатся. После снижения температуры контакты расходятся, работающий вентилятор останавливается.
Чтобы узнать, как работает вентилятор охлаждения двигателя с ЭБУ, необходимо ознакомится с ее строением.
Стандартное электронное управление состоит из таких элементов:
Для контроля над температурой жидкости в патрубке радиатора установлен датчик температуры. Некоторые модели авто оборудованы двумя датчиками, один на выходном канале радиатора, другой в блоке цилиндров.
Для более точного определения режима работы движка установлены модуль частоты вращения и воздухомер. Показания с датчиков поступают на центральный блок. ЦБ обрабатывает информацию и задает программу работы на реле.
После нагрева движка до предельной температуры, должен включаться вентилятор. Существует много минусов резкого старт, которые негативно действуют на электропроводку автомобиля.
Перегрузку получают такие элементы:
Чтобы проводка выдержала пусковые перегрузки, в автомобиль установлен мощный и дорогой предохранитель. Решить проблему перегрузки поможет плавное включение вентилятора охлаждения. Многие современные модели авто уже имеют такую функцию, но есть такие которые нужно переоборудовать своими руками.
Известно несколько способов плавного включения вентилятора охлаждения двигателя самостоятельно.
Особенности функционирования штатного устройства:
Хорошую производительность обеспечит невысокие обороты привода и плавное срабатывание.
В данной схеме управление вентилятором или кулером системы охлаждения происходит по сигналу термистора в течении заданного периода времени. Схема простая, собрана всего на трех транзисторах.
Эта система управления может быть использована в самых разных областях жизни, где необходимо охлаждение посредством вентилятора, например, охлаждения материнской платы ПК, в усилителях звука, в мощных блоках питания и в иных устройствах, которые в ходе своей работы могут перегреваться. Система представляет собой сочетание двух устройств: таймера и термореле.
Когда температура низкая, сопротивление термистора высокое и, следовательно, первый транзистор закрыт, потому что на его базе напряжение ниже 0,6 вольт. В это время конденсатор на 100 мкФ разряжен. Второй PNP-транзистор так же закрыт, поскольку напряжение на базе равно напряжению на его эмиттере. И третий транзистор так же заперт.
При повышении температуры, сопротивление термистора уменьшается. Таким образом, напряжение на базе первого транзистора увеличивается. Когда это напряжение превысит 0,6 В, первый транзистор начинает пропускать ток заряжая конденсатор 100 мкФ и подает отрицательный потенциал на базу второго транзистора, который открывается и включает третий транзистор, который в свою очередь активирует реле.
После того, как вентилятор включается, температура уменьшается, но конденсатор 100 мкФ разряжается постепенно, сохраняя работу вентилятора в течение некоторого времени после того, как температура приходит в норму.
Подстроичный резистор (показан на схеме как 10 ком) должен иметь значение сопротивления около 10% от сопротивления термистора при 25 градусах. Термистор применен марки EPCOS NTC B57164K104J на 100 кОм. Таким образом, сопротивление подстрочного резистора (10%) получается 10 кОм. Если вы не можете найти эту модель можно использовать другой. Например, при использовании термистора 470 кОм сопротивление подстроичного составит 47 кОм.
В печатной плате можно увидеть два подстроичных резистора. Первый на 10 кОм для регулирования порога срабатывания вентилятора, второй на 1 мОм позволяет регулировать время работы после нормализации температуры. Если вам нужен больший интервал времени, то конденсатор на 100 мкФ можно увеличить до 470 мкФ. Диод 1N4005 используется для защиты транзистора от индуктивных выбросов в реле.
Устройство использует отдельный стандартный датчик температуры 423.3828, что позволяет не вмешиваться в штатную систему инжектора и не мудрить с проводкой и подключением к приборке или родному датчику температуры ОЖ.
Таким образом, рабочая температура двигателя на малых скоростях и в летних пробках фактически не превышает 90-92 o C, за исключением конечно аномальной летней жары. За 9 месяцев работы контроллера (с апреля по декабрь) и 15 000 км пробега, на моём ВАЗ 2110 1.6 16V (+ГБО) двигатель ни разу не нагревался больше 95 o C, и соответственно ни разу не сработала штатная система охлаждения.
Привет! В интернете меня знают, как Джером Холден и я зарабатываю на тестировании алгоритмов всем известного казино Вулкан: ищу уязвимости в играх, делаю ставки и срываю куш.
Сейчас я собираю комьюнити для более глобального проекта, поэтому делюсь схемами бесплатно. Рассказываю все максимально подробно, ничего сложного нет, работать можно прямо с телефона, справятся даже девушки)). Можешь протестировать алгоритмы, заработать денег и решить - присоединиться к моей команде или нет. Подробности тут .
За три месяца я заработал на своих схемах 973 000 рублей:
Принцип регулировки оборотов вентилятора - обычный ШИМ. В двух словах, для тех, кто не знает, что такое ШИМ (широтно-импульсная модуляция) - это изменение ширины импульсов (в нашем случае постоянного тока с напряжением 12В) определённой частоты для регулировки силы тока на нагрузке (в нашем случае вентиляторе), что обеспечивает управление скоростью вращения любого электродвигателя постоянного тока (анимация и видео ниже):
Т.е. чем шире импульс, тем больше ток, и тем быстрее скорость вращения вентилятора и наоборот.
На видео «крутилка» (потенциометр) имитирует показания с датчика ОЖ. при повышении/понижении температуры.
Таким образом, цель разработки заключалась в реализации управления электровентилятора ШИМ-сигналом на основании показаний датчика температуры ОЖ. С серьезным подходом к программированию микроконтроллеров у меня пока проблемы))), так что было решено использовать платформу ардуино с собственным и очень простым языком программирования для начинающих. И на основании многих примеров, взятых из интернета, была разработана программа для управления микроконтроллером.
/**_____________________ПЕРЕМЕННЫЕ:______________________**/
int dc = 0;
int val;
int reg;
int bal;
/**_____________________//ПЕРЕМЕННЫЕ____________________**/
/**___________________Инициализация:____________________**/
void setup()
{
pinMode(1, OUTPUT); //нога(6): Индикация подстройки порога температуры срабатывания (светодиод)
pinMode(0, OUTPUT); //нога(5): Вывод драйвера силового транзистора
pinMode(A2, INPUT); //нога(3): Вход датчика температуры
pinMode(A3, INPUT); //нога(2): Вход потенциометра (регулятора порога срабатывания)
bal = analogRead(A3);
bal = constrain(bal,1,1023);
reg = map(bal,1,1023,0,30);
val = (analogRead(A2))+reg;
val = constrain(val,865,895); //Промежуток значений датчика для диапазона регулировки температуры(!!подбирался эксперементальным путем, значения подходят только для вазовского(исправного инжекторного датчика тепературы 423.3828
dc = map(val, 865, 895, 1, 9999);
}
/**___________________//Инициализация____________________**/
/**___________________ОСНОВНОЙ ЦИКЛ:______________________**/
//Контроллер постоянно считывает значения датчика, и при срабатывании порога включения запускает вентилятор со скоростью пропорциональной росту значениям температуры: при увеличении значений тепературы - повышаются обороты венитятора; при уменьшении значени - понижаются оброты; при уменьшении ниже порога срабатываний, вентилятор - отключается; при увеличении выше порога регулировки - вентилятор вращается на максимальных оборотах
void loop()
{
void (* resetFunc) (void) = 0;
if(dc > 1)
{
digitalWrite(13, HIGH);
digitalWrite(3, HIGH);
delayMicroseconds(dc);
digitalWrite(3, LOW);
if(dc >= 9999)
{
digitalWrite(3, HIGH);
}
else
{
delayMicroseconds(10000 - dc); // частота регулировки 100Гц (шим)
}
dc = 0;
resetFunc();
}
else
{
digitalWrite(3, LOW);
digitalWrite(13, LOW);
resetFunc();
}
}
/**___________________//ОСНОВНОЙ ЦИКЛ____________________**/
Принципиальная схема устройства выглядит следующим образом:
Это уже доработанная схема с подстройкой порога температуры срабатывания. Питание осуществляется от вывода «D» генератора, что позволяет контроллеру работать только при заведенном двигателе, хотя это не критично и можно запитываться от «зажигания». В схеме реализована стабилизация питания микроконтроллера (5В) на базе преобразователя VR1. В роли драйвера силового транзистора-VT1 используется оптрон-DD2. Транзистор нуждается в охлаждении, так как через него проходят большие токи (около 10 Ампер). Подойдет любой радиатор площадью охлаждающей поверхности в 30 кв. см и выше.
Также обязательна установка предохранителей по «+» питания контроллера (не мене 100милиАмпер), и по цепи массы – не менее 20 Ампер (так как коммутация вентилятора силовым транзистором осуществляется именно по «массе»)! Номиналы всех радиодеталей должны быть четко соблюдены. Частота ШИМ-сигнала была подобрана экспериментальным путем во избежании низкочастотных помех в бортовой сети, а также для снижения шумов обмоток электродвигателя вентилятора при малых оборотах, и составляет 100Гц.
Печатная плата проектировалась «на коленке», поэтому корпус и проводка собрана из подручных материалов:
Рисунок печатной платы не принципиальный, кому интересно все материалы в архиве .
Подключение.
Крыльчатка вентилятора используется 8-лопасная , так как от стандартной 4-лопасной крыльчатки эффекта на низких оборотах очень мало + лишня вибрация никогда не добавляла комфорта.
Видео испытаний, подключение:
По итогам сборки заморочек получилось, конечно, много, но себестоимость устройства составила около 10 у.е.))) и это хорошо! Любые вопросы пишите в комментариях.
1988 - 1995
информация подходит для ремонта и других автомобилей.
Если не запускается кондиционер или климат-контроль - частых причин две: либо мало фреона, либо неисправен блок управления вентилятором (БУВ).
Похоже у меня БУВ все таки накрылся. На разъеме радиатора замыкаю контакты 1-2, включается вентилятор на 1-ю скорость. Замыкаю 2-3 - ничего, даже релюха в БУВе не щелкает. Скорее всего отошла пайка в БУВ. Разбирается блок просто: вынимаете и выкручиваете все предохранители, снизу по периметру отковыриваете герметик и аккуратно, чтобы не сломать защёлки, снимете крышку. Плата там вся, как на ладони.
Нарыл схему подключения климатроника для своей машинки, а вместе с ним и БУВ разрисован
Есть косячок на схемке один - термосвич S516 в реальной жизни нормально замкнут.
Также попалась распиновка БУВа, для Фольксваген Гольф 3 / Венто, но наш для Фольксваген Пассат Б4 точно такой же.
Начал выяснять, куда у меня делась вторая скорость. Разобрал один из БУВов, вот он, вид со стороны платы. Откровенной холодной пайки нигде не наблюдается. Предохранители прикрутил и вставил на место для последующих тестов на машине.
Это с одного боку. Слева направо, реле: 1-включение 2-й скорости вентилятора, 2-включение 3-й скорости вентилятора, 3-включение дополнительной помпы ОЖ.
Это повернутый на 180 градусов. Слева реле включения соленоида муфты кондиционера.
В ходе тестирования на месте выяснилось, что вторая не включается из-за того, что на ноге реле №1, которая должна быть "минусом", при появлении сигнала на включение - плюса на другой ноге, тоже появляется плюс. Краткое обследование показало, что "минусовая" нога сидит на минус через встречновключенный диод. Ага, значит, где-то должен быть ключ.
Отнес домой, хорошенько просмотрел, в результате прорисовалась вот такая вот история по включению второй скорости:
То есть, вся эта хрень замучена исключительно для того, чтобы вторая скорость никоим образом не могла включиться при выключенном зажигании. Верней, чтобы она выключалась при выключении зажигания, если температура > 95-100 градусов.
Элементы пронумеровал вольно исключительно для этой картинки, работает это так: при включении зажигания через предохранитель №14 (у меня, на самой первой схеме выше он обозначен как №13) с шины 15 через контакт №7 разъёма Т10 БУВ через развязывающий диод VD1 напряжение бортсети через делители R1R2 и R3R4 (последний задает напряжение смещения 0,76В) попадает на базу транзистора Q1, который открывается, и при поступлении плюса от датчика на радиаторе с его контакта 3 на контакт БУВ Т10/7 включается вторая скорость.
Можно использовать "костыль" - запаять перемычку на диод VD2, тогда не будет отключаться вторая скорость после выключения зажигания до остывания ОЖ до порога срабатывания. Но это - крайняя мера, если первопричину найти не удастся.
С утра сегодня подключил, при включении зажигания напряжения на контакте Т10/9 не обнаружилось. Полез предохранитель 14-й смотреть - горелый. Гад, он же отвечает и за подсветку панели кулисы, и за фонари заднего хода. 10 ампер. Он уже у меня сгорал. Воткнул на 15А. Померил - напруга есть. Переткнулся на другой БУВ, который стоит на месте. Доехал до работы - не включается вторая скорость... Достал предохранитель - ну ж вот не сволочь же ж, горелый!
Учитывая, что он сгорал до того и с другим БУВом, вероятность, что дело не в БУВе - велика. Всего скорей, где то коротыш, и вероятней всего - в кулисе, т.к. сгорает не сразу. То есть, что-то двигается, видимо, замыкает и - опа!
Теперь придется выискивать этот поганый коротыш. Одна из самых неприятных историй, когда он "плавающий".
Есть еще одна проблема. При нагревании ОЖ >90 начинается дребезг контактов реле соленоида включения муфты кондея (естественно, при включенном кондее). Муфта при этом "тактует" - включается и выключается с частотой примерно 2 Гц. Крайне неприятный эффект. Единственная причина, которая с ходу приходит в голову - кранты термопаре в датчике F165. Хорошо, если в нем. Потому что, вторая возможная причина - кранты контактам в датчике давления. А его замена - это уже перезаправка системы.
Но - будем надеяться на лучшее.
И готовиться к худшему...
Боюсь сглазить, но, кажись, коротыш нашелся довольно просто - колхозно присобаченная лампочка подсветки панели кулисы, будь она неладна. Крайний раз был на разборе в Пушкино, взял одну в запас как раз, но поставить всё недосуг было. Вот теперь и придётся...
Отрисовал боле-мене БУВ полностью, с номиналами пассивки, правда, типы всех диодов не до конца понятны, но что-то похожее на КД521, и один помощней, не удается прочесть, на обратной стороне платы стоит неудобно. Но - непринципиально.
Один диод непонятен совсем. Похож на стабилитрон, но стоит именно как диод. На картинке обведен красным. По цветовой маркировке также не нашел, как его идентифицировать. Белая и зеленая полоски. Корпус стеклянный.
Подсказали что скорее всего это smd диод. Корпус и тип MELF DO213AB
Две другие обводки - это понятно, слева диод BAS21 (в голубом кружочке, маркировка JSp, корпус SOT23), в розовом - NPN-транзистор тоже в SOT23, также нашел его, щас не помню, записано на бумажке.
Решения схемотехнические, что применены - довольно угарные. В смысле, я угорал..
Нарисовал на досуге схемку БУВа.
Схема афтеррана дополнительной помпы не мудрствуя лукаво реализована на специализированной микрухе U6049B, включенной один в один по схеме из даташита на нее (отличаются только номиналы времязадающей цепочки времени выбега на R4С4). Вообще, эта микруха была придумана для задания времени афтеррана карлссонов, но тут - для помпы сделано. Какая, в сущности, разница?
Ну и, помимо того, помпа работает при включении зажигания (контакт Т10/9) и после выключения зажигания от датчика 1-й скорости вентилятора на радиаторе одновременно с карлссоном от контакта Т4/3. Чего это за термосвич S509, который заведен на контакт Т10/4, и от которого она должна (при каких, интересно, прочих условиях?) запускаться тоже, еще не разбирался. Кроме того, она должна запускаться еще и от контакта 10/3, непонятно только, какая комбинация событий для этого должна произойти, т.к. это завязано на второй уровень выключателя давления кондея, а как он может сработать, когда не работают все остальные ее "запускалки" - мне очень трудно себе представить. Предохранитель 5А на БУВе - это предохранитель дополнительной помпы.
Через контакт Т10/8 запускается электромуфта кондея. Как я понимаю, все эти навороты с приподнятым напряжением смещения и составным транзистором с танталовым конденсатором 10 мкф в эмиттере, а также кондёром параллельно обмотке реле как раз и призваны скомпенсировать "дребезг" от термодатчика в момент размыкания или замыкания его контактов в петле гистерезиса срабатывания. Как я уже успел убедиться, не на 100% эффективная история, смотря как дребезжит... Но, по крайней мере, соленоид муфты не дребезжит вместе с реле, а тактует, что, конечно, гораздо лучше, чем если бы дребезжал.
На контакт 10/7 приходит сигнал с контакта 3 датчика на радиаторе и включает вторую скорость. У меня нихрена не включает, датчик надо менять. А вот на контакт 10/2 приходит сигнал от датчика давления кондея первого уровня (5 атм, что ли, не запомнил). Вот он то у меня карлссон на 2-ю скорость и запускает. Даже, когда температура еще 60-70 по показометру. Про блокировку на выключенном зажигании на транзисторе VT4 писал выше.
Ну и, третья скорость тупо запускается через контакт Т10/5 напрямую на обмотку реле с датчика на движке.
В общем, такая вот немудрёная схемотехника. Диоды 1N4150 написал от балды, но если и не они, то близкие. Напряжение стабилитрона VD6 написано у него на корпусе. Считать, что за диод VD7, не удалось, но не меньше, чем на 2А прямого тока. VD5 написал FR303 тоже произвольно, считать не получилось с корпуса, но 303-й точно подойдет по параметрам, если что. Остальные номиналы должны быть правильными.
Нумерация элементов, естественно, от балды, по локализации функциональностей.
Если вы не нашли информацию по своему автомобилю - посмотрите ее на автомобили построенные на платформе вашего авто.
С большой долей вероятности информация по ремонту и обслуживанию подойдет и для Вашего авто.
Модуль управления силовым агрегатом (PCM) в зависимости от температуры изменяет параметры управления двигателем автомобиля. PCM управляется сигналом, поступающим с датчика температуры(ECT) , который находится на распределителе жидкости, под катушкой зажигания. Зависимость напряжения от температуры, измеренная на датчике ECT автомобиля представлена в таблице
Указатель температуры на панели приборов, тоже включен в PCM. Однако значения, которые указывает прибор, не соответствует истинной температуре охлаждающей жидкости. При Т=45°С на приборе стрелка на 60. Затем при прогреве она доходит до деления 90 при Т=80-83°С и останавливается. Дальнейший рост температуры на показания прибора не влияет. Стрелка стоит на отметки 90. И только на 116°С прибор начинает изменять свои показания. И при температуре 120°С стрелка становится на отметку 120.
Данный алгоритм работы указателей температуры применен на многих автомобилях. И при отказах в системе охлаждения (сгоревший предохранитель, заклинивший вентилятор) легко довести температуру ОЖ до значения 110-115°С и выше. Что нежелательно сказывается на работе двигателя в целом.
Для односкоростного варианта температура включения вентилятора составляет 105°С . Для двухскоростного варианта при 94°С медленная, при 97°С максимальная скорость вентилятора.
Прочитав форум по электрооборудованию было принято решение снизить температуру включения со 105°С до 97°С. Для этого был сделан блок, который работает в параллель с PCM автомобиля и управляет вентилятором.
Принципиальная схема блока
Схема содержит два компаратора и усилитель тока. Первый компаратор включает реле вентилятора K8 и светодиод VD3 при достижении заданного напряжения на датчике температуры. Напряжение с датчика подается на вход Ud. Образцовое напряжение задается делителем R1,R2. Для создания гистерезиса в схеме включен резистор R6.Резистор подобран так, чтобы перепад межу включением и выключением составлял 80мВ., что соответствует 4°С Транзистор Q2 открывается, подает питание на реле K8 , которое включает вентилятор. Зажигается красный светодиод LED3. Происходит принудительное охлаждение радиатора двигателя.
Напряжение на датчике после этого возрастает, компаратор срабатывает, и на выходе появляется 0. Транзистор Q2 закрывается, отключая питание реле K8. Реле выключает мотор вентилятора.
На втором компараторе собран измеритель рабочей температуры. До 81°С охлаждающей жидкости горит желтый светодиод LED1. От 81°С до 97°С горит зеленый светодиод LED2, указывающий на нормальный рабочий режим.
Образцовое напряжение, соответствующее напряжению на датчике при Т=81°С, задается резисторами R8, R9.
Значение 81°С было выбрано не зря. По проведенным наблюдениям эта та температура, когда открывается термостат и включается в работу большой круг системы охлаждения двигателя.
Стабилизатор напряжения LM7809 можно заменить и на другие. Тогда придется пересчитать делители R1,R2 R8,R9 R5, и R7. Используется микросхема LM2903 (2 компаратора) , транзисторы VT1- КТ315 и VT2- КТ 815, или им подобные. Резисторами R10, R11 подбирается яркость свечения светодиодов.
Данный блок работает в параллель с РСМ автомобиля. Для включения используется основное реле K8, расположенное на блоке предохранителей.
В настройке блок не нуждается. Делителем R1,R2 выставлено напряжение 0.63-0.65 в, что соответствует Т=97°С.
При рабочей температуре и включении кондиционера могут гореть одновременно зеленый и красный светодиоды. В этом режиме вентилятор и красный светодиод включает РСМ.
Так выглядит блок.
Подвожу провод к датчику температуры
Подключение на блоке предохранителей
Блок стоит на автомобиле
