Общие сведения
Электронное реле PwmFan-99 предназначено для плавного управления скоростью вращения вентилятора в зависимости от температуры двигателя и устанавливается вместо штатного реле на автомобилях, оборудованных датчиком температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ) с отрицательным ТКН (с ростом температуры напряжение на выходе датчика уменьшается).
Назначение контактов реле:
• «86» — вход для управляющего сигнала отрицательной полярности от блока управления двигателем. При соединении этого контакта с корпусом вентилятор включается на полную скорость.
• «85» — вход для +12В от замка зажигания. На этом контакте должно присутствовать +12В при включенном зажигании.
• «30» — вход для +12В от АКБ (борт. сети).
• «87» — нормально-разомкнутый выход (к нагрузке).
Перед установкой PwmFan-99 необходимо убедиться в точном соответствии контактов реле и штатной колодки.
• дополнительный контакт (присоединять первым, отсоединять последним!):
— черный — постоянное соединение с корпусом;
— желтый — вход для подключения ДТОЖ.
Алгоритм
При появлении управляющего сигнала от блока управления двигателем вентилятор быстро (за 0.1-0.2 сек.), но плавно включится на полную мощность. При пропадании — немедленно выключится.
В отсутствие управляющего сигнала от блока управления, электронное реле PwmFan-99 будет управлять скоростью вращения вентилятора только на запущенном двигателе и в пределах правильно заданных температурных порогов.
Настройка
Для работы устройства однократно задаются температурные пороги включения и отключения вентилятора, что происходит автоматически при его первом включении блоком управления при выполнении следующих условий:
— двигатель должен быть запущен;
— перед включением вентилятор должен быть выключен;
— вентилятор проработал не менее 5 секунд;
— после отключения вентилятора двигатель работал не менее 5 секунд.
При невыполнении любого из выше перечисленных условий пороги записаны не будут и устройство будет включать вентилятор только по командам блока управления двигателем.
Другими словами, для записи порогов после их сброса (или после установки PwmFan-99) надо при первом включении вентилятора блоком управления не глушить двигатель в течение 5 секунд после отключения вентилятора.
При успешной записи порогов устройство будет в дальнейшем запускать вентилятор на малую скорость при температуре двигателя на 20% выше порога отключения. Например, блок управления включает вентилятор при температуре 103°С, а отключает — при 98°С. Тогда при успешно записанных порогах устройство включит вентилятор на 20% мощности при температуре двигателя 99°С. Если температура двигателя продолжит расти, то скорость вращения вентилятора будет пропорционально увеличена и при 103°С достигнет максимума. При температуре ниже 98°С вентилятор будет выключен.
Для сброса записанных порогов необходимо при включенном зажигании и неработающем вентиляторе удерживать в нажатом состоянии более 5 секунд кнопку сброса. Признаком сброса порогов будет являться кратковременное (на 1-2 секунды) включение вентилятора на полную мощность после ее отпускания.
Все, что выше — это памятка (инструкция по эксплуатации), а ниже — рекомендации по изготовлению (мажорам не читать).
Схема
Схема предназначена для подачи на вентилятор +12В (его второй контакт постоянно соединен с корпусом). Если же штатное реле коммутирует соединение вентилятора с корпусом, то схема значительно упрощается.
Схема устройства разработана исходя из минимизации затрат, минимизации энергопотребления и миниатюризации (лишних деталей в схеме нет!). Она составлена из элементов, имеющихся у автора в наличии, и при выполнении соответствующих требований легко корректируется.
Конструкция
Печатка разведена вот под такое реле.
Почему быстрый старт вентилятора охлаждения неприемлем для автомобиля? Тут несколько ответов:
1. На бортовую сеть идет большая нагрузка (это проводка, аккумулятор, генератор);
2. Помимо предыдущего идет и большая физическая нагрузка на крепления вентилятора и его подшипник;
3. Приходится использовать необоснованно большой предохранитель, так как пусковой ток может составлять до 30А.
Теперь определимся с задачами, которые мы поставим перед собой:
1. Главная наша задача – создать, так сказать, соф-старт.
2. Для этого использовать только штатную проводку.
3. Ограничится уже имеющимися кнопками.
4. Изначально автомобиль не обладал реле включения вентилятора, поэтому исправим это.
Как устроено представленное устройство? На самом деле, это ШИМ генератор импульсов, который запускается и начинает генерацию импульсов постоянной частоты на третий выход с изменяющейся по времени шириной следования импульса.
Время ширины задается емкостью конденсатора С3. Эти импульсы следуют до драйвера полевого транзистора, под управлением которого находится мощность нагрузки выхода устройства. Диод, который установлен на выходе, служит для того, чтобы погасить обратные неприемлемые выбросы электродвигателя.
Для диода была использована диодная сборка Шотки с общим катодом. Полевик использован Р-канальный, по причине того, что он должен регулировать положительное напряжение. Если бы использовался N-канальный, то потребовалась бы переработка всей проводки, которая связана с охлаждением двигателя, а в наши задачи это не входит.
В представленном устройстве часть элементов выполнена навесными, а другая – прикреплена на печатную плату.
Рисовка карты производилась в ЛУТе, а травка – хлорным железом.
Приступаем к созданию устройства. Сначала нужно достать реле, разобрать его и извлечь все внутренности, оставив только клеммы.
Получается что-то вроде этого.
Отрезав все ненужное, приступим к навесному монтажу.
Навесной у нас будет вся правая часть схемы, то есть все, что выходит с 3 ножки NE555. Если паять это все на плате, то размеров платы вообще не хватит.
Навесную часть почти закончили.
Можно приступать и к самой плате. У меня самого вышла такая ситуация, что пришлось немного обрезать плату, чтобы транзистор и диоды корректно располагались за пределами платы. В конце статьи плата показана полной, так как ее модификацию под нужные размеры я оставил на потом.
Следующий шаг – впаиваем обрезанную плату в реле.
Напоследок осталось впаять перемычки и прикрепить радиатор.
Вот и все. Устройство уже готово. Теперь его нужно покрыть лаком или попробовать залить канифолью. Собранное устройство не требует никаких настроек и оно подойдет к любому электродвигателю, так как ее максимальный ток составляет 74А. Использованный контролер IRF4905 дешевый, его легко найти в любом магазине электротоваров.
Вот вам вид готового к работе устройства.
В любом двигателе внутреннего сгорания должна стоять эффективная система охлаждения. Без которой мотор перегреется и все его подвижные части могут выйти из строя. Современные автомобили оборудованы системой охлаждения, в которой циркулирует охлаждающая жидкость. Циркуляция осуществляется при помощи специального насоса – помпы. Любая охлаждающая жидкость при долговременном её нагреве начинает кипеть. Для предотвращения этого в системе охлаждения предусмотрен радиатор. Радиатор охлаждения двигателя состоит из множества тонких трубок, к которым крепятся специальные ламели, для увеличения площади охлаждения. При движении автомобиля воздух проходит сквозь ламели радиатора и охлаждает металл, тем самым снижая температуру охлаждающей жидкости. Но на малых скоростях или при стоянии в пробке радиатор не в состоянии в одиночку противостоять перегреву двигателя. В такой ситуации на помощь приходит электровентилятор, который активируется автоматически при определённой температуре охлаждающей жидкости. Если вентилятор системы охлаждения выйдет из строя, мотор будет перегреваться. Далее мы рассмотрим, из-за чего не включается вентилятор радиатора, а также возможные причины и неисправности, которые к этому приводят и методы их устранение.
Что же такое электровентилятор радиатора?
Вентилятор системы охлаждения автомобиля – это обычный электродвигатель, который питается от бортовой сети авто. К его валу прикреплена крыльчатка, которая направляет сильный поток воздуха на радиатор, к передней части которого он и прикреплён с помощью специальной станины. Для более эффективной работы система охлаждения оснащается диффузором вентилятора. Большинство автомобилей имеют один вентилятор, но бывают авто и с двумя независимыми электромоторами с крыльчаткой, которые включаются одновременно. Два вентилятора ставится для того, чтобы охлаждение мотора происходило быстрее.
Каким образом включается вентилятор?
В разных моделях автомобилей устройство запускается по-разному. В карбюраторном двигателе стоит датчик включения вентилятора, который посылает сигнал на реле после того, как жидкость нагреется до установленной температуры (100-105 ۫). Затем срабатывает реле вентилятора и подаёт напряжение на электродвигатель. В инжекторном двигателе управление происходит при помощи электронного блока, который сначала анализирует информацию, полученную контролёром, а затем передаёт на реле.
Возможные неполадки в работе электровентилятора
Когда температура охлаждающей жидкости в критически больших пределах и не включается вентилятор охлаждения радиатора, значит, где-то возникла неполадка. Перед нами стоит задача – определить её и исправить. Вот некоторые часто встречаемые причины отказа работы вентилятора:
- Поломка электродвигателя;
- Обрыв проводки питания вентилятора или датчика включения;
- Окислились контакты подключения датчика или электродвигателя;
- Сгорел предохранитель электровентилятора;
- Сломалось реле выключения вентилятора;
- Вышел из строя датчик включения;
- Неисправен клапан расширительного бачка.
Как проверить вентилятор радиатора
Самым первым делом, при отказе работы вентилятора охлаждения, следует проверить электродвигатель привода вентилятора. Для этого необходимо взять два провода и подключить их напрямую от аккумулятора к электродвигателю. Если он заработал, значит, проблему следует искать в чем-то другом. Сразу же можно проверить качество контактов подключения электромотора. Иногда бывает, что они окисляются или в них попадает грязь и пыль. Если же электромотор не запустился после подключения его напрямую, скорее всего он вышел из строя. Причиной неисправности, могут быть стёртые щётки электродвигателя, замена которых решит проблему. Бывают поломки, и посерьёзней, например, обрыв обмотки, разрушение коллектора. В такой ситуации ремонт вентилятора радиатора не поможет, необходима замена вентилятора радиатора.
Проверка электропроводки
Неисправность электропроводки – это ещё одна из наиболее распространённых причин, по которой может не работать электровентилятор системы охлаждения двигателя. В проводке может быть как обрыв, так и замыкание на «массу». Проверяется целостность проводки при помощи тестера, который переведён в режим детектора. «Прозвонить» необходимо всю цепь, от двигателя к реле, от реле к предохранителям, от предохранителей к контролёру, от контролёра к датчику. Если с проводкой всё в порядке, переходим к следующему этапу проверки.
Проверка исправности реле запуска электровентилятора и предохранителей
Для начала проверяем предохранитель электровентилятора. Обычно он расположен в блоке под капотом машины. Найти нужный предохранитель можно с помощью руководства пользователя автомобиля, хотя зачастую на крышке монтажного блока есть маркировка с расположением предохранителей. Проверку проводим при помощи тестера. Если неисправность не выявлена, идём дальше. Находим реле включения электровентилятора. Проверить его с помощью тестера не получится, для проверки понадобится заменить данное реле рабочим.
Проверяем датчик включения электровентилятора
Одной из причин отказа работы электровентилятора, может быть поломка датчика. С точностью установить, что из строя вышел именно датчик включения вентилятора, можно только на инжекторном двигателе. Когда отключаем датчик от питания, блок управления запускает электровентилятор в аварийном режиме. Для проверки следует прогреть двигатель до температуры около 100۫С, затем заглушить мотор поднять капот и отключить датчик от сети. После чего включаем зажигание и, если вентилятор запустился, значит поломка в датчике включения электровентилятора. На карбюраторном двигателе проверить исправность работы датчика, можно только заменой его на новый. После чего, так же необходимо прогреть двигатель до того момента пока не запустится электродвигатель охлаждения радиатора.
Замена предохранительного клапана бочка радиатора
Одна из причин неполадок в работе системы охлаждения – выход из строя предохранительного клапана бачка радиатора. Стоит проверить исправность его работы, если он вышел из строя, поможет только его замена.
Непрерывная работа электровентилятора охлаждения
Одной из проблем, с которой может столкнуться автолюбитель, является непрерывная работа вентилятора охлаждения. Если вентилятор запускается очень рано, когда температура жидкости не дошла до рабочей, или не выключается вовсе, следует найти причину поломки и удалить её. Вот некоторые причины постоянной работы вентилятора:
- Залипание контактов реле. В таком случае электромотор вентилятора будет запускаться, как только включится зажигание;
- Неполадки датчика. Если вентилятор стал запускаться раньше положенного, зачастую неисправен датчик включения вентилятора. Его необходимо поменять;
- Не открывается термостат. В данной ситуации охлаждающая жидкость не попадает в радиатор и быстро перегревается, что заставляет включаться электровентилятор. А так как жидкость не доходит до радиатора, её температура не будет падать и вентилятор будет работать в постоянном режиме.
Однако, непрерывная работа электровентилятора не так опасна, как выход его из строя полностью, но только не в третьем случае, когда заклинил термостат.
Регулярно проверяйте исправность работы всех составляющих системы охлаждения двигателя. Следите за показаниями температуры охлаждающей жидкости на приборной панели, вслушивайтесь, запускается ли электровентилятор. Проверяйте, чтобы уровень охлаждающей жидкости был в норме. В положенные сроки проводите замену охлаждающей жидкости. Следите за чистотой крышки расширительного бочка и хотя бы раз в полгода промывайте её под струёй воды. Это поможет продлить срок эксплуатации предохранительного клапана.
При любой неисправности в системе охлаждения двигателя, необходимо остановится и принять меры по их устранению. Если вышел из строя термовыключатель вентилятора радиатора, реле электровентилятора или предохранители, для продолжения движения можно подключить электродвигатель охлаждения радиатора напрямую к аккумулятору, в случае с карбюраторным двигателем, а на инжекторном моторе необходимо отключить питание датчика электровентилятора от бортовой сети. Таким образом, вы сможете доехать до станции технического обслуживания не перегрев двигатель.
