Модуль плавного регулирования оборотов автомобильного электровентилятора системы охлаждения двигателя «Смерч-7» представляет собой электронное устройство, предназначенное для установки на автомобили (тестировался на а/м ГАЗ-3110 и ГАЗ-3102 «Волга» , установка на другие автомобили опциональна). Его назначение – плавное управление оборотами электровентилятором системы охлаждения двигателя. Для плавной регулировки оборотов используется ШИМ (широтно-импульсная модуляция). Конструктивно модуль выполнен в виде малогабаритного прибора в пластмассовом корпусе, имеющем ушко для крепления.
Внимание! Модуль имеет ограничение по номинальному току 15 Ампер. Не устанавливайте его на 30-амперные вентиляторы!
Штатно ставится несколько разных типов вентиляторов. Как отечественных, так и импортных. Как 15-амперных, так и 30-амперных. Если не уверены, какой тип вентилятора стоит у вас, лучше проконсультируйтесь со специалистом. Установку модуля также лучше доверить специалисту.
Электронная схема содержит:
– микроконтроллер Microchip PIC с аналогово-цифровым преобразователем для более точного определения температуры двигателя,
– мощный электронный ключ, выполненный на полевом транзисторе, имеющем в открытом состоянии сопротивление всего лишь 0,002 Ом, вследствие чего транзистор практически не выделяет тепла (рассеиваемая мощность – не более 0,5 Вт),
– мощный диод, защищающий полевик от высокого напряжения ЭДС самоиндукции вентилятора,
– регулятор для подстройки рабочей температуры.
«Смерч-7» может работать двумя способами (в зависимости от схемы подключения):
– режим плавной регулировки оборотов электровентилятора в зависимости от температуры двигателя (используется штатный датчик температуры двигателя, подключенный к приборной панели),
– режим плавного включения и выключения вентилятора (используется штатное термореле вентилятора или управляющий выход ЭБУ двигателя).
Штатно электровентилятор подключен к электрической цепи автомобиля через электромагнитное реле, включаемое термодатчиком или по команде от ЭБУ двигателя. Недостатки такой схемы:
– включение вентилятора происходит резко. При этом нагрузка на электрическую цепь очень велика,
– контакты в электромагнитном реле нередко подгорают из-за искрообразования, что приводит к выходу системы из строя,
– вентилятор может работать лишь на полной мощности, регулируя температуру резкими включениями и выключениями,
– во время работы на полной мощности вентилятор сильно шумит (нередко даже создаёт вибрацию).
«Смерч-7» имеет следующие преимущества:
– включение и выключение вентилятора происходит плавно при помощи встроенного ШИМ (широтно-импульсного модулятора),
– контакты при включении и выключении не подгорают, так как их попросту нет – ключ электронный,
– вентилятор может работать как на полных оборотах, так и любых других – вплоть до полной остановки. Например, в тёплую, но не жаркую погоду вентилятор вращается на 20% полных оборотов, что достаточно для охлаждения, но нет шума, резких включений и выключений вентилятора, сопровождаемых бросками напряжения в электроцепи.
– можно в небольших пределах регулировать температуру начала включения вентилятора.
Установка на другие марки автомобилей (особенности подключения к датчику температуры):
Всё нижесказанное касается схемы с плавным управлением вентилятором. Для плавного пуска всё обстоит гораздо проще.
«Смерч-7» подключается к штатному датчику указателя температуры щитка приборов автомобиля. Для большинства отечественных автомобилей этим датчиком является датчик ТМ-106. Датчик является обычным терморезистором (сопротивление изменяется в зависимости от температуры), работающим на внешнюю нагрузку, которой является указатель температуры на щитке приборов. Для снятия корректных показаний с датчика входное сопротивление этого указателя должно составлять порядка 240 Ом (чтобы падение напряжения на датчике соответствовало правильному определению температуры). Каковым оно и является у большинства отечественных автомобилей. Также питание этого указателя не должно быть стабилизированным (так как этот момент учитывается в работе модуля, чтобы изменение бортового напряжения не влияло на показания датчика). Каковым оно также является на большинстве отечественных автомобилей.
Но из этого ряда выбивается комбинация приборов нового образца для ГАЗ-31105 (с ЖК-индикаторами), которая не соответствует этим условиям. При подключении датчика ТМ-106 к этой комбинации приборов, падение напряжения на нём гораздо ниже требуемого. Что приводит к преждевременному включению вентилятора и регулировке не поддаётся.
Также стоит отметить, что с некоторых пор автопроизводители перестали использовать датчики ТМ-106. Вместо этого щиток приборов получает информацию о температуре от ЭБУ двигателя.
Чтобы быть уверенным, что «Смерч-7» подойдёт для вашего автомобиля, нужно определить наличие датчика температуры ТМ-106 (стоит обычно на термостате), убедиться, что у вас комбинация приборов не аналогичная комбинации приборов ГАЗ-31105 нового образца, а также, что через ваш вентилятор на максимальной мощности протекает ток, меньший, чем 15 Ампер. Также номинальное бортовое напряжение вашего автомобиля должно быть 12 Вольт. Это необходимые условия для правильной работы модуля. Если вы сомневаетесь в вашем датчике температуры, то необходимо проверить напряжение на нём относительно «массы» автомобиля любым вольтметром. При прогретом двигателе (80-90 градусов) оно должно составлять примерно 6 Вольт. Оно должно изменяться пропорционально бортовому напряжению и вовсе отсутствовать при выключенном зажигании.
Если у вас нет датчика ТМ-106 или у вас комбинация приборов ГАЗ-31105 нового образца, то обращайтесь за консультацией к нашему специалисту.
В этих случаях поможет некоторая переделка модуля, установка датчика ТМ-106 в ваш автомобиль либо какой-нибудь другой вариант.
Внешний вид прибора:
Вид прибора внутри:
Видеоролик, на котором показана работа прибора ( Xvid , 5 МБ):
На видео вентилятор вращается почти на самых малых оборотах. Температура двигателя, несмотря на работу термостата и вентилятора, всё равно несколько «гуляет». «Смерч-7» своевременно на это реагирует и мягко прибавляет и убавляет обороты вентилятора.
Схема электрическая принципиальная прибора (нажмите, чтобы увеличить):
Схемы подключения прибора к бортовой сети автомобиля:
Первая схема – плавное управление вентилятором.
Вторая схема – плавное включение и выключение вентилятора.
Технические характеристики прибора:
Рабочее напряжение, В – 8 ¸ 16
Коммутируемый ток, А, не более – 15
Коммутируемое напряжение, В – 8 ¸ 16
Рабочая температура, º C – -40 ¸ +80
Влажность, %, не более – 80
Частота импульсов коммутации, Гц – 60
Диапазон коэффициента заполнения управляющих импульсов, % – 0 ¸ 100
Выделяемая мощность (на силовом транзисторе), Вт, не более – 0,5
Выделяемая мощность (на силовом диоде), Вт, не более – 3
24.06.2011 обновлена прошивка для микроконтроллера модуля.
Отличия от версии 7.2.1 (8.2.1):
Сглажена интенсивность изменения оборотов по изменению температуры (изменение оборотов стало менее резким). Модуль отслеживает резкие изменения температуры и старается реагировать на них незамедлительно. Но, так как сигнал от датчика на практике, бывает, меняется чересчур резко (из-за волнообразных изменений температуры ОЖ, протекающей через термостат), то это приводило к заметным рывкам (модуль реагировал чересчур резко). В новой версии эти рывки сглажены.
– повысилась «инертность» при регулировке. Вентилятор реагирует на изменения положения подстроечного резистора с некоторым замедлением, поэтому регулировка занимает немного больше времени (несильно).
– ухудшилась чувствительность модуля к резким изменениям температуры (несильно, в пределах инертности системы охлаждения).
Увеличена частота ШИМ с 37 до 60 Гц. Те владельцы модулей, у которых установлена контрольная лампа включения вентилятора, жаловались на её заметное мерцание. Увеличение частоты ШИМ до незаметных глазу 60 Гц должно решить эту проблему.
При использовании дополнительного входа после его деактивации обороты быстрее возвращаются к нормальным (при использовании совмещённой схемы управления).
07.06.2011 обновлена прошивка для микроконтроллера модуля.
Отличия от версии 7.1.4 (8.1.4):
Полностью переработан алгоритм работы модуля. В старой версии мощность вентилятора напрямую зависела от температуры двигателя в заданном диапазоне. То есть мощность вентилятора была прямо пропорциональна температуре.
В новой версии эта зависимость стала условной. Учитывается не сама температура, а отличие её от заданной. Если разница большая, мощность вентилятора изменяется быстрее в ту или иную сторону. Если разница небольшая, мощность изменяется незначительно.
Например, если заданная температура равна 85 градусам, а фактическая – 86 градусов, то модуль очень плавно увеличивает обороты вентилятора, пока температура не станет равна 85 градусам. И остаётся на этих оборотах. Если же они будут чрезмерными, температура опустится ниже и модуль, реагируя на это, снизит обороты, пока температура опять не выровняется.
Если же фактическая температура равна 100 градусам, то обороты увеличиваются очень быстро, вплоть до максимальных. При снижении температуры ближе к 85 градусам, обороты плавно уменьшаются. До тех пор, пока температура не сравняется с заданной.
При этом на этих 85 градусах обороты могут быть как минимальными, так и максимальными. Это будет зависеть от фактической необходимости в охлаждении. Если температура равна заданной и не изменяется, обороты вентилятора также не меняются, оставаясь постоянными.
Если скорость увеличения или уменьшения температуры изменяется резко, модуль также реагирует на эти изменения своевременно.
Например, если температура ещё не дошла до заданной, но при этом достигла нижней границы диапазона наблюдения и растёт быстро, то вентилятор будет набирать обороты заранее, не дожидаясь, пока температура сравняется с заданной. Благодаря этому удаётся заблаговременно реагировать на рост температуры.
Добавлен гистерезис по включению-выключению вентилятора на малых оборотах.
Включение осуществляется минимум на 15%
Скачать новую прошивку можно отсюда:
Это избавит Вас от необходимости изготавливать проводку самим.
Фотографии, которые помогут Вам с установкой модуля на автомобиль:
плавное управление вентилятором
плавное управление электровентилятором
Автор предлагает усовершенствовать систему охлаждения двигателя с целью уменьшения нагрузки на бортовую сеть рациональным снижением оборотов электродвигателя вентилятора на малой скорости движения и его выключения при скорости движения более 40 км/ч установкой дополнительного блока, доступного для повторения большинству автолюбителей.
В жаркое время года при малой скорости движения автомобиля, в пробках его двигатель работает в условиях повышенных температур. Периодическое включение электродвигателя вентилятора (ЭДВ) системы охлаждения на полную мощность с последующим выключением снижает температуру двигателя, но не намного и не надолго. ЭДВ включается при температуре 93 °С охлаждающей жидкости в радиаторе, а отключается при 87 °С. Поскольку на малой скорости, тем более в пробках, обдув радиатора встречным потоком воздуха мал или отсутствует, двигатель автомобиля быстро нагревается после отключения ЭДВ. Происходит частое включение ЭДВ, ток потребления которого 7,5 А. Кроме того, коленвал вращается на малых оборотах, а значит, электрогенератор не способен отдать полную мощность (ток) в бортовую сеть. Поэтому часть нагрузки берёт на себя аккумулятор, что приводит его к нежелательной разрядке.
Предлагаемый блок управления вентилятором системы охлаждения решает эти проблемы. При скорости движения автомобиля меньше 40 км/ч блок управления включает ЭДВ только на треть мощности, снижая нагрузку на бортовую сеть. Это значение определено экспериментальным путём. В таком режиме температура двигателя автомобиля находится в интервале 85. 89 °С, а ток, потребляемый электродвигателем вентилятора, – 2,5 А. В салоне шум от включённого ЭДВ становится не слышен. При скорости автомобиля более 40 км/ч ЭДВ отключается, поскольку встречного потока воздуха достаточно для нормального охлаждения радиатора. Контроль температуры производился бортовым компьютером Штат Unikomp 400L.
Схема блока управления приведена на рис. 1. Импульсы напряжения с датчика скорости (ДС), установленного в коробке передач, поступают на выпрямитель на элементах С1, VD1, VD2, R1, С2, R2. От импульсов напряжения с ДС заряжается конденсатор С2 на выходе выпрямителя. Чем выше скорость, тем до большего постоянного напряжения он заряжается. Это напряжение, пропорциональное скорости, через дополнительную интегрирующую цепь R7C3 поступает на неинвертирую-щий вход (вывод 2) компаратора DA1. Конденсатор С1 гальванически развязывает вход компаратора от сигнала с датчика Холла, установленного в ДС, когда магнит на валу ДС окажется напротив датчика Холла при неподвижном автомобиле. На инвертирующий вход (вывод 3) компаратора DA1 с движка резистора R4 через резистор R6 поступает образцовое напряжение около 3 В.
При скорости автомобиля менее 40 км/ч напряжение на неинвертирую-щем входе компаратора меньше, чем на инвертирующем. На его выходе (вывод 7) установится напряжение низкого уровня. Вывод 1 (-U) таймера DA2 подключается к общему проводу. На выходе таймера (вывод 3) появляется импульсное напряжение со скважностью 1,5 и периодом следования 4 мс, которое подаётся на затвор транзистора VT1. Электродвигатель вентилятора включается на треть мощности.
При скорости более 40 км/ч напряжение на неинвертирующем входе компаратора больше, чем на инвертирующем. На его выходе установится высокий уровень напряжения. Таймер будет обесточен и на его выходе также установится высокий уровень напряжения, транзистор VT1 закроется. ЭДВ перестанет вращаться, но для продувки радиатора охлаждения, чтобы двигатель автомобиля не перегревался, будет достаточно встречного потока воздуха.
Напряжение на движке резистора R4 определяет порог переключения компаратора. Больше напряжение – при большей скорости произойдёт отключение обдува радиатора, и наоборот.
Напряжение питания +14 В на блок подаётся с вывода "61" электрогенератора. Обозначения контактов даны в соответствии со схемой модели ВАЗ-21074. Этим же напряжением питается его обмотка возбуждения. Напряжение на этом выводе появляется только после запуска двигателя автомобиля. При неработающем двигателе и его запуске стартёром обратно смещённый диод VD4 и резистор R11 блокируют гальваническую связь затвора VT1 с общим проводом. Транзистор VT1 надёжно закрыт, ЭДВ отключён. Свечение светодиода HL1 информирует о включении ЭДВ. Светодиод и резистор R12 монтируются вне блока и показаны на схеме красным цветом.
Печатная плата выполнена из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размерами 50×55 мм. Чертёж платы и расположение элементов на ней показаны на рис. 2. Печатные проводники цепей стока и истока транзистора VT1 необходимо продублировать отрезком медной проволоки диаметром 0,8. 1 мм. Применены резисторы МЛТ, ОМЛТ или импортные. Конденсатор С4 – К50-35 или импортный, остальные – керамические, например, серии КМ. Микросхема DA2 КР1006ВИ1 – импортный аналог NE555. Стабилитрон КС207В (VD3) заменим любым маломощным на напряжение 12 В. Диод VD6 – любой, рассчитанный на прямой ток не менее 10 А и напряжение 50 В. Транзистор VT1 – мощный, с сопротивлением открытого канала не более 0,02 Ом, напряжением сток-исток более 50 В. ХР1, ХР2 – клеммы ножевые "вилка". Корпус РН14.121.3702 взят от регулятора напряжения автомобиля ВАЗ-2106. Печатная плата разработана под этот корпус. Алюминиевое основание корпуса служит теплоотводом для транзистора VT1. При сборке необходимо установить изолирующую прокладку между корпусом и транзистором. Электрический контакт общего провода печатной платы с корпусом осуществляется через два крепёжных винта МЗ, прижимающих транзистор к алюминиевому основанию.
• Из корпуса выведены четыре провода. Два коротких провода сечением 0,5. 1 мм2 с клеммами ножевыми "вилка" на концах припаяны: один – к контакту ДС, другой – к контакту G "61" (+14 В) печатной платы (рис. 2). Через ответные клеммы "розетка" двумя проводами нужной длины их необходимо подключить соответственно к выходу датчика скорости и плюсовой клемме генератора G "61". Ещё два провода сечением 1,5 мм.2 нужной длины через клеммы ножевые "розетка" провести от ХР1 до плюсовой клеммы аккумуляторной батареи, а от ХР2 – до красного провода питания +ЭДВ "ХТ1-1". В разрыв провода, идущего к плюсовой клемме, установить плавкую вставку (FU1-15 А) в держателе.
Смонтированный блок устанавливают на левом крыле автомобиля в удобном месте. При этом необходимо обеспечить надёжный электрический контакт основания корпуса блока с корпусом автомобиля, а выведенные четыре провода укрепить на корпусе. Светодиод HL1 встраивают, например, в шкалу указателя температуры двигателя. Вывод катода подключают отрезком изолированного провода в удобном месте к корпусу автомобиля. Один вывод резистора R12 припаивают к аноду светодиода и изолируют место пайки отрезком термоусадочной трубки. К другому выводу резистора припаивают отрезок провода сечением 0,5. 0,75 мм2, место пайки изолируют аналогично. Свободный конец провода соединяют с проводом, идущим от ХР2 до красного провода питания +ЭДВ "ХТ1-1".
Собранный и установленный блок необходимо наладить. Для этого потребуется провести временный провод от точки соединения конденсатора С2 с резисторами R1, R2, R7 блока в салон автомобиля. Далее подключить к этому проводу плюсовой щуп мультиметра. Минусовый щуп соединить с корпусом автомобиля. На скорости автомобиля 40 км/ч измерить напряжение, затем это же напряжение выставить на движке резистора R4 в блоке при работающем двигателе, после чего удалить временный провод. Обороты электродвигателя вентилятора можно скорректировать подбором резистора R9, если в этом появится необходимость.
После установки данного блока температура двигателя автомобиля не поднималась выше 90 °С даже в жаркое время года и находилась при спокойном стиле вождения в интервале 85. 89 °С. ЭДВ ни разу не включался от штатной системы охлаждения на полную мощность.
Автор: В. Долгодров, г. Минеральные Воды
Мнения читателей
Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.
Тема в разделе "Ремонт Ауди", создана пользователем Shota80, 28 окт 2010 .
Вы используете устаревший браузер. Этот и другие сайты могут отображаться в нём некорректно.
Необходимо обновить браузер или попробовать использовать другой.
