Простой таймер с термореле для электроподогрева двигателя авто (ЛЕ5, ИЕ16, КП501)


В наших северных широтах бывает зимой очень непросто завести двигатель промерзшего за ночь автомобиля, и, кстати, очень вредно для технической части.

Многие автолюбители решают проблему при помощи сигнализации с автозапуском двигателя. Как известно, такая система автоматически заводит двигатель, когда его температура опускается ниже заданной.

Такой способ трудно назвать экономичным и экологичным, потому что автомобиль работает вхолостую почти всю ночь, сжигая зря бензин.

Если же у вас есть возможность подключить автомобиль к электророзетке дома (например, живете в частном или малоквартирном доме, а автомобиль стоит во дворе недалеко от вашего окна), то более выгодным будет вариант установки электрического подогревателя двигателя.

Работает он путем подогрева антифриза при помощи электронагревателя. В нем есть простой термостат, который отключает его при температуре близкой к кипению.

Но, ведь нагрева до такой температуры не требуется. В инструкции указано сколько времени нужно подогревать при различных значениях температуры на улице. Поэтому было решено сделать таймер, который сам регулирует продолжительность нагрева в зависимости от внешней температуры.

Принципиальная схема

На рисунке показана схема таймера, время выдержки которого зависит от температуры, и при температуре -25°C составляет 30 минут, а при температуре -10°C время выдержки 15 минут, и всего 5 минут при температуре около нуля.

Время 30 минут, - это не максимальное значение, при более низкой температуре и выдержка времени будет больше. Время можно изменить в ту или другую сторону заменой емкости одного конденсатора.

Принципиальная схема таймера для электроподогрева двигателя автомобиля

Рис. 1. Принципиальная схема таймера для электроподогрева двигателя автомобиля.

Таймер хотя и расположен в машине, но питается от электросети и его запуск происходит одновременно с подачей питания на подогреватель. То есть, одновременно с включением в электросеть вилки удлинителя проложенного в дом.

Продолжительность подогрева устанавливается терморезистором R1, которым регулируется частота импульсов, генерируемых генератором на D1.1-D1.2. Запуск таймера начинается с момента включения питания посредством подключения всей схемы к сети. При этом конденсатор С2 автоматически устанавливает счетчик D2 в нулевое положение.

В этом положении на всех выходах счетчика, включая и старший выход (вывод 3) будет логические нули. Нуль с вывода 3 D2 инвертируется элементом D1.3, и единица с выхода D1.3 поступает на базу транзистора VT1.

Ключ на транзисторе VТ1 открывается и реле К1 включает нагреватель. При этом загорается светодиод HL1, показывающий что идет подогрев двигателя.

Подогрев будет включен до тех пор пока счетчик D2 не насчитает 8192 импульса. Как только это произойдет на выводе 3 D2 возникает логическая единица, которая поступает на вывод 6 D1.2 и останавливает генератор, а также, инвертируется элементом D1.3, и ноль с выхода D1 3 поступает на базу транзистора VT1. Ключ на транзисторе VT1 закрывается и реле К1 своими контактами выключает нагрев.

Чтобы повторить нагрев нужно нажать S1. Либо выключить схему из электросети и включить снова. Для автоматической регулировки времени подогрева сидения в зависимости от внешней температуры используется терморезистор R1 фирмы Vishay, типа NTCLE203E2 номинальным сопротивлением 100 кОм.

Детали

В таблице 1 приведены значения сопротивления данного терморезистора при различных температурах. Как видно, сопротивление его очень существенно зависит от температуры, например, при температуре -25°C его сопротивление около 1,4 МОм, а при температуре +25°C сопротивление 100 кОм.

В результате такого изменения, соответственно изменяется и частота на выходе мультивибратора D1.1-D1.2, увеличиваясь при уменьшении сопротивления R1 (при увеличении температуры). При этом, чем выше частота на выходе мультивибратора D1.1-D1.2, тем меньше требуется времени для того, чтобы счетчик D2 сосчитал 8192 импульса.

Резистор R2 служит для некоторого уменьшения диапазона регулировки частоты в зависимости от температуры, до подходящего для данного случая.

Таблица 1.

Toper(градусов Цельсия) Rт (кОм)
- 40 3666
- 35 2638
- 30 1917
- 25 1406
- 20 1041
- 15 777.8
- 10 586.1
- 5 445.3
0 340.9
5 263.1
10 204.4
15 160.0
20 126.1
25 100.0
30 79.81
35 64.08
40 51.75
45 42.02
50 34.31
55 28.16
60 23.22
65 19.25
70 16.02
75 13.40
80 1 1.26
85 9.496
90 0.042
95 6.837
100 5.835

Вместо терморезистора на 100 кОм, можно использовать и на другое номинальное сопротивление, но при этом потребуется соответствующим образом изменить емкость С1, а также подобрать сопротивление R2 чтобы сохранить необходимые пределы регулировки.

Изменить в процессе настойки, диапазон изменения выдержки времени можно подбором емкости конденсатора С1. Источником питания микросхем и реле служит импульсный источник U1, в качестве которого используется пятивольтовое универсальное зарядное устройство для смартфонов и другой аккумуляторной портативной аппаратуры.

Для того чтобы импульс тока в катушке реле не влиял на работу счетчика питание на микросхемы подается через цепочку R6-C3.

Реле К1 - реле с обмоткой на напряжение 5V и контактами, допускающими коммутацию силы тока не менее 10А при напряжении переменного тока 220V.

Груничев Б. С. РК-03-18.


1 48 Автомобильная электроника
таймер термореле автомобиль автомобилисту нагреватель
Написать комментарий:

cashback