Самодельный светодиодный индикатор прогрева автомобильного двигателя


Каждый год, с началом зимы интернет полонится спорами на тему прогрева двигателя. Одни утверждают, что современные инжекторные двигатели в прогреве вообще не нуждаются, другие считают что двигатель нужно прогреть до рабочей температуры. Я же считаю, что двигатель надо прогреть, хотя бы до «летней» температуры.

Впрочем, каждый может сам по своему усмотрению и убеждению выбрать на какой температуре двигателя следует начинать движение. Но проблема в том, что на многих автомобилях иностранного производства вообще нет индикатора температуры двигателя.

А где есть, так там только невнятная стрелочка, показания которой начинаются от 60-80°С Очень был бы полезен светодиодный индикатор, который конкретно, по принципу светофора, показывал бы что вот сейчас уже можно начинать движение. Ну, а настроить этот индикатор может каждый по своему усмотрению.

Предлагаемый здесь индикатор был разработан применительно к автомобилю «Дэу-Нексия» с 8-клапаным двигателем. Но, возможно даже и без доработок, его можно установить и на любой другой автомобиль.

В схеме автомобиля «Дэу-Нексия», как и большинства других автомобилей с распределенным впрыском, есть два датчика температуры, - один работает с ЭБУ, а второй со стрелочным индикатором на приборной панели. Бывают автомобили и только с одним датчиком температуры двигателя. В любом случае, датчик температуры представляет собой полупроводниковый терморезистор.

Чаще всего, его один вывод соединен с минусом бортовой сети автомобиля, а второй либо с индикатором, либо с ЭБУ. В любом случае, в зависимости от температуры меняется постоянное напряжение на этом датчике.

И так как его один вывод соединен с минусом бортовой сети, а сам он полупроводниковый, то напряжение на нем обратно пропорционально температуре. На холодном двигателе напряжение максимально, а в процессе прогрева оно постепенно уменьшается. В данном случае, напряжение снимается с датчика для индикатора температуры (чтобы случайно не мешать работе ЭБУ).

Принципиальная схема

По питанию схема подключается к выходу замка зажигания, так что бы питание поступало только в то время, когда работает двигатель. Вход подключается к датчику индикатора температуры через делитель на резисторе R1.

Принципиальная схема светодиодного индикатора прогрева автомобильного двигателя

Рис. 1. Принципиальная схема светодиодного индикатора прогрева автомобильного двигателя.

Делитель нужен для того, чтобы подогнать напряжение на датчике, соответствующее температуре, при которой, по вашему мнению, можно начинать движение, к порогу переключения логического элемента микросхемы К561ЛЕ5, составляющему около 5,5V при напряжении питания 13V.

Пока двигатель холодный сопротивление датчика температуры большое и на нем напряжение тоже большое, оно воспринимается входом логического элемента D1.1 как логическая единица. На его выходе устанавливается ноль.

При этом на выходе логического элемента D1.4 будет тоже ноль. Поэтому транзистор VT2 будет закрыт и зеленая половина светодиода HL1 будет выключена. В то же время, на выходе логического элемента D1.3 имеется логическая единица.

Она поступает на базу транзистора VT1. Тот открывается и подает ток на красную половину двухцветного светодиода HL1. Светодиод горит красным цветом, что, вполне логически, дает понять, что ехать еще нельзя.

В процессе прогрева температура двигателя будет постепенно повышаться, а сопротивление датчика температуры понижаться. Понижаться будет и напряжение на датчике. При заданной температуре напряжение на входах элемента D1.1 станет таким, что элемент его воспринимает как логический ноль.

На его выходе появляется логическая единица. На выходе элемента D1.3 будет ноль. Поэтому транзистор VT1 будет закрыт и красная половина светодиода HL1 будет выключена. В то же время, на выходе логического элемента D1.4 имеется логическая единица.

Она поступает на базу транзистора VT2. Тот открывается и подает ток на зеленую половину двухцветного светодиода HL1. Светодиод горит зеленым цветом, что. вполне логически, дает понять, что уже можно ехать.

Логические элементы микросхемы типа К561ЛЕ5 или К561ЛА7 не имеют встроенных триггеров Шмитта, поэтому, в процессе медленного изменения напряжения на на входах элемента D1.1, где-то на пороге между нулем и единицей он может оказаться в линейном аналоговом режиме. Что приводит к нестабильности работы схемы, так как напряжение на его выходе будет не определенного уровня.

Чтобы это не оказывало влияния на работу схемы, в неё добавлен триггер Шмитта на элементах D1.2 и D1.4, который может принимать только четкое значение - ноль или единица. Гистерезис триггера Шмитта на D1.2 и D1.4 устранит нестабильность, вносимую в схему элементом D1.1, находящимся в пограничном состоянии (между нулем и единицей).

Детали и печатная плата

Микросхему К561ЛЕ5 можно заменить на К561ЛА7, - все элементы микросхемы работают как инверторы, с соединенными вместе входами, поэтому входная логика элемента здесь роли не играет. Можно так же использовать и микросхемы К176ЛЕ5 или К176ЛА7, а так же, зарубежные аналоги CD4001 или CD4011.

Печатная плата для схемы светодиодного индикатора прогрева автомобильного двигателя

Рис. 2. Печатная плата для схемы светодиодного индикатора прогрева автомобильного двигателя.

Размещение деталей на печатной плате индикатора прогрева автомобильного двигателя

Рис. 3. Размещение деталей на печатной плате индикатора прогрева автомобильного двигателя.

Автор использовал в качестве подстроечного резистора R1 многооборотный переменный резистор типа СПЗ-36 от блоков настройки на каналы старых отечественных телевизоров.

Достоинство именно многооборотного переменного резистора в том, что благодаря своей конструкции он позволяет точно установить сопротивление, и оно будет очень стабильно удерживаться в условиях тряски, вибрации.

На месте индикаторного светодиода HL1 можно применить любой двухцветный (красно - зеленый) индикаторный трехвыводный светодиод с общим катодом.

Конденсатор С1 должен быть на напряжение не ниже 16V. Транзисторы КТ503 можно заменить любыми п-р-п транзисторами малой мощности, например, КТ3102.

Все детали расположены на печатной плате, показанной на втором рисунке.

Все налаживание заключается в точной подстройке резистора R1 так, чтобы светодиод загорался зеленым цветом при достижении двигателем достаточной, по вашему мнению, температуры, чтобы начинать движение.

При налаживании контролировать температуру двигателя можно при помощи диагностического прибора, включенного в диагностический разъем автомобиля.

В простейшем случае это адаптер ELM324 и смартфон с установленной программой, поставляемой с этим адаптером. Ну, или можно контролировать температуру прикладывая к двигателю в районе термодатчика какой-то термометр.

Климов С. Н. РК-10-2018.

Литература:

  1. Ливийский В. «Дополнительный выключатель вентилятора для Дэу Нексия. РК-10-2016.
  2. Шабаев М.Р. «Температурный контроллер для автомобиля», РК-02-2018.
  3. Климов С.Н. «Выключатель с задержкой». РК-12-2016.

0 275 Автомобильная электроника
автомобиль автомобилисту индикатор датчик температуры
Оставить комментарий:

cashback