Регулятор температуры воздуха в кабине автомобиля
Грузовые магистральные автомобили оснащены отопителем кабины, что очень удобно, а в северных районах страны — просто необходимо.
Однако, система управления отоплением бывает выполнена так,что для поддержания требуемого теплового режима приходится то и дело включать и выключать печку тумблером.
Это приводит к большим колебаниям температуры воздуха в кабине. А во время движения по трассе отвлекаться на регулировку еще и опасно. Если автоматика управлением отопителя отсутствует, температуру воздуха приходится поддерживать вручную.
Предлагается дополнить такой отопитель кабины электронным стабилизатором температуры, который автоматически отключит отопитель при достижении заданной температуры воздуха и включит при ее понижении. Диапазон установки температуры составляет 18. 24°С. Габариты устройства — 110x50x30 мм.
Работа термостабилизатора не раз была описана в технической литературе, поэтому приведу только краткие сведения о нем. Здесь нужно только учесть, что в грузовике постоянные тяжелые условия эксплуатации: это и вибрация, и пары активных газов. Отсюда следуют повышенные требования к конструкции и радиокомпонентам.
Принципиальная схема
Датчик температуры — терморезистор R2 (рис. 1) — включен в плечо измерительного моста, образованного резисторами R1, R2, R4 и R5+R6. Аналоговый сигнал с диагонали моста поступает на вход компаратора DA1. С компаратора сигнал поступает на транзисторный ключ VТ1, нагрузкой которого служит реле К1.
При низкой температуре (ниже порога, устанавливаемого переменным резистором R6) транзистор открыт, контакты реле К1.1 замкнуты, электродвигатели отопителя включены и подают теплый воздух в кабину.
При повышении температуры в кабине сопротивление термодатчика уменьшается, компаратор закрывает транзистор, реле обесточивается и выключает питание электродвигателей отопителя.
Рис. 1. Принципиальная схема регулятора температуры.
Порог переключения задается переменным резистором R6. Для более четкой работы термостабилизатора предусмотрен «гистерезис” компаратора, который беспечивается цепью R7, R3.
Напряжение питания измерительного моста и компаратора стабилизировано параметрическим стабилизатором R10, VD1. В регуляторе применены постоянные резисторы МЯТ, переменный — СПЗ-4в; конденсаторы С1 — КМ-5, С2 — К52-1, C3 — К73-9. Терморезистор — ММТ-1, реле — РЭС-6, паспорт РФО.452.103.
Подключение к автомобилю
Один из вариантов схемы подключения регулятора к электрооборудованию грузовика показан на рис, 2. Устройство включается в разрыв провода, идущего с пульта управления на электродвигатели отопителя.
Рис. 2. Один из вариантов схемы подключения регулятора к электрооборудованию грузовика.
Автоматическое термореле для охлаждения двигателя в автомобиле
У многих, даже у большинства, легковых автомобилей в системе охлаждения двигателя работает электрический вентилятор, периодически обдувающий воздухом радиатор системы охлаждения двигателя. В разных автомобилях, схема управления этим вентилятором решена по-разному, в одних на радиаторе установлен датчик-термовыключатель, который уже на заводе-изготовителе настроен на определенную температуру, и при её достижении, замыкает контакты, подающие ток на обмотку реле включения электромотора электровентилятора.
В других, используется общий датчик датчик температуры двигателя, представляющий собой терморезистор, а решение включать электроветилятор или не включать принимает ЭБУ (электронный блок управления)автомобиля.
И там и здесь, есть одна и та же проблема, — температурный порог включения вентилятора не регулируется ни в зависимости от погоды, времени года, режима эксплуатации, используемой охлаждающей жидкости, или просто, желания водителя. В результате, машина летом перегревается и может вскипеть, а зимой печка греет плохо. К тому, же возникают большие проблемы при замене одного типа охлаждающей жидкости на другой.
У современных автомобилей, у которых решение о включении вентилятора принимает ЭБУ на основе сопротивления датчика температуры, проблему можно решить внесением изменений в прошивку ЭБУ, но это дорого и не всегда возможно. У автомобилей с термовыключателем есть возможность один термовыключатель заменить другим, на другую температуру, но это процесс трудоемкий и не всегда можно найти подходящий датчик.
А ведь, хотелось бы, просто иметь возможность подкрутить отверткой некий подстречный винтик, и им отрегулировать необходимую (или желаемую) температуру включения вентилятора системы охлаждения. Понятно, что решить вопрос можно обыкновенной схемой терморегулятора, где информацию о температуре можно будет брать с датчика температуры. Это может быть тот самый датчик, который взаимодействует с ЭБУ, либо датчик на стрелочный индикатор температуры, все зависит от конкретного автомобиля, вернее, его схемы.
Схема термореле
Схем терморегуляторов в радиолюбительской литературе описано великое множество, поэтому, ни сколько не претендуя на оригинальность, привожу ту схему, которую собрал лично для своего автомобиля. Как уже сказал выше, схема практически типовая. Состоит она из компаратора на операционном усилителе и двух цепей, задающих напряжение на его входах.
Напряжение на неинвертирующем входе устанавливается подстроечным резистором R2, а напряжение на инвертирующем входе берется с датчика температуры двигателя, который представляет собой терморезистор, образующий, вместе с другими деталями схемы автомобиля, термозависимый делитель напряжения.
Рис. 1. Принципиальная схема термореле для включения охлаждения двигателя в авто.
На выходе схемы есть ключ на транзисторе VT1, его коллектор подключают к обмотке реле, управляющего электровентилятором. А питание на схему подают с выхода замка зажигания автомобиля, так, чтобы питание на схему поступало только при включенном зажигании. Это нужно потому, что при выключенном зажигании напряжение на цепь датчика температуры обычно не поступает, соответственно, напряжение на датчике температуры падает до нуля, независимо от величины температуры.
Работа схемы
Подстроечным резистором R2 устанавливается некоторое напряжение на выводе 3, которому соответствует температура включения вентилятора.
Когда температура охлаждающей жидкости ниже заданной, сопротивление датчика температуры высоко, и напряжение на нем существенно выше напряжения на выводе 3 А1. Поэтому, на выходе операционного усилителя А1, работающего как компаратор, будет низкое напряжение. Транзистор VT1 будет закрыт, и ток через него на обмотку реле включения вентилятора поступать не будет.
Так как в качестве компаратора здесь используется обычный операционный усилитель типаКР140УД608, минимальное напряжение на его выходе несколько отлично от нуля, поэтому, чтобы улучшить закрывание транзистора VT1 в цепь его эмиттера включены два диода типа 1N4004. Если при налаживании этого окажется недостаточно, количество этих диодов нужно увеличить.
Когда температура охлаждающей жидкости достигает и превышает заданную, сопротивление датчика температуры низко, и напряжение на нем ниже напряжения на выводе 3 А1. Поэтому, на выходе операционного усилителя А1 высокое напряжение. Транзистор VT1 открывается и пускает ток на обмотку реле включения вентилятора. Подстроечный резистор R2 — многооборотный.
Терморегулятор для вентилятора автомобиля, автоэлектрика
Терморегулятор для вентилятора, с уверенностью можно использовать для автомобиля, в помощь приходит автоэлектрика. Подобная система, неоднократно доказала свою доступность, простоту и надёжность. Основу устройства, составляют всего лишь три компонента – подстроечный резистор, силовой транзистор и термистор на 10 килоОМ. Терморегулятор – сделай сам!
Потребуется мощный транзистор, поскольку он будет являться, силовой частью регулятора и во время подключения вентиляторов повышенной мощности, именно через него, протекает большой ток. В качестве датчика температуры, будет использоваться термистор. Для более точной настройки устройства, подстроечный резистор, на 10 килоОМ, лучше взять многооборотный.
Установку нужной температуры, также как и чувствительность к температуре, регулируют путём вращения переменного резистора. Термистор, по сути, является переменным резистором, его сопротивление, напрямую зависит от температуры, чем она выше – тем меньше сопротивление у термистора. Куллер, следовательно, будет увеличивать вращения, именно при больших температурах.
Термистор, играет роль термодатчика и крепится либо на радиатор, либо на блок двигателя.
Подобная система, буквально создана, для старых, отечественных марок автомобилей, в которых вентилятор работает, не зависимо от того, какая температура воды в двигателе. При желании, можно заменить полевой транзистор более мощным, например IRF3205, IRZF44, IRL3705, IRFZ40, IRFZ48, IRFZ46. Кстати, IRF3205 является достаточно сильным, его рассеивающая мощность составляет 200 ватт. Вне зависимости от вашего выбора, транзистор необходимо укрепить на теплоотвод (но при маломощных нагрузках, до 50, теплоотвод не потребуется), его просто прикрепляют на кузов автомобиля, через изолирующие пластинки и обязательно, шайбы.
Следом, необходимо добиться нужной степени температурного срабатывания системы. Этого можно добиться, медленно вращая переменный резистор.
Известно, что термисторы делятся на два вида, с отрицательным и положительным температурным коэффициентом. И, как следствие, при понижении температуры, сопротивление уменьшается, а с повышением, соответственно увеличивается. В рассмотренном опыте, был использован термистор с положительным коэффициентом температуры.
Когда термистор разогревается и достигает определённой температуры, то его сопротивление резко увеличивается и на затвор силового ключа, прекращается подача тока. Благодаря этому, закрывается полевой ключ и при прекращении нагрева, уменьшается сопротивление термистора (в данном опыте, 220 – 230 Ом при температуре в комнате 19 градусов). На затвор ключа, возобновляется подача тока, благодаря чему он открывается и подаёт напряжение на вентилятор.
Если поставить вместо нагрузки (маленького вентилятора) автомобильное реле, то с лёгкостью можно подсоединить автомобильный вентилятор включения охлаждения, то есть карлсона))), а если ещё и переменный резистор вывести на панель приборов или просто в салон авто, то можно будет регулировать порог срабатывания вентилятора прямо на ходу.
Используя эту простейшую схему, можно соорудить довольно чувствительный датчик температуры, который с успехом можно применить в быту. А если использовать более точные переменные резисторы (многооборотные), вполне реально добиться, срабатывания и отключения разного устройства от температуры человеческого тела.
Управлять мощными сетевыми нагрузками, становится, возможно, подключив вместо вентилятора, электромагнитное реле на необходимое напряжение и ток. Автоматическое включение и выключение обогревателя, когда температура в комнате выше или ниже нормы, может служить тому примером.
Также, схожее устройство, можно соорудить, используя биполярные транзисторы, применяя германиевые диоды, вместо термодатчиков.
И ещё хочу отметить один момент, если у вас произошла неприятность или вы просто решили починить кузов своего автомобиля, то есть отличный центр, который занимается именно кузовным ремонтом машины. Доверьтесь профессионалам и ваш кузов снова будет как новенький.
Терморегулятор для вентилятора
Такая система была проверена не однократно, как вариант – простой и доступный. Устройство из себя представляет терморегулятор для вентилятора, который с успехом можно использовать для автомобиля. Устройство состоит всего из 3-х компонентов – силовой транзистор, термистор на 10 килоОм и подстроечный резистор.
Терморегулятор для вентилятора своими руками
Транзистор нужен мощный, поскольку он является силовой частью регулятора и при подключении мощных вентиляторов через него будет протекать большой ток. Термистор работает в качестве датчика температуры. Подстроечный резистор на 10 кОм желательно взять многооборотный, для более точной настройки устройства.
Чувствительность к температуре, т.е температуру срабатывания устройство регулируют вращением переменного резистора, устанавливают на нужную температуру. Термистор, по сути переменной резистор, сопротивление которого напрямую зависит от температуры, чем больше температура, тем меньше сопротивление термистора, следовательно, при больших температурах кулер будет вращаться все быстрее.
Термистор как термодатчик укрепляется на блок двигателя или же на радиатор.
Система идеально подходит для старых отечественных автомобилей, где вентилятор вращается независимо от температуры воды в двигателе. Полевой транзистор можно заменить на более мощный, к примеру IRZF44, IRFZ40, IRFZ46, IRFZ48, IRL3705, IRF3205 и другие – последний довольно мощный, рассеиваемая мощность на этом транзисторе составляет 200 ватт. В любом случае, транзистор нужно будет укрепить на теплоотвод, его просто можно укрепить к кузову автомобиля – через изолирующие пластинки и шайбы (обязательно), при маломощных нагрузках до 50 теплоотвод не потребуется.
Медленно вращая переменный резистор добиваемся нужной степени температурного срабатывания системы.
Как известно, термисторы бывают двух основных видов – с положительным и отрицательным температурным коэффициентом. В случае первого при повышении температуры сопротивление возрастает, а с отрицательным коэффициентом – уменьшается. В моем опыте был использован термистор с положительным коэффициентом температуры, поскольку второй разновидности под рукой в тот момент не оказалось.
Когда термистор нагревается до определенного уровня, то его сопротивление резко возрастает и прекращается подача тока на затвор силового ключа, в следствии чего, полевой ключ закрывается, при прекращении нагрева сопротивление термистора уменьшается (в моем случае 220-230 Ом, при комнатной температуре порядка 19гр) и опять возобновляется подача тока на затвор ключа, последний открывается, подавая напряжение на вентилятор.
На базе такой простейшей схемы можно построить довольно чувствительные датчики температуры, которые можно будет использовать в быту, для реализации самых разных идей, при использовании более точных переменных резисторов (многооборотный резистор) можно добиться срабатывания и отключения того или иного устройства от температуры человеческого тела.
Подключив вместо вентилятора электромагнитное реле на нужное напряжение и ток, мы можем управлять довольно мощными сетевыми нагрузками. Один из примеров – автоматическое включение обогревателя, когда температура в комнате ниже нормы и его выключение, когда на комнате уже жара.
Аналогичное устройство можно построить и на биполярных транзисторах, с применением германиевых диодов вместо термодатчиков, но об этом поговорим в другой раз. Спасибо за внимание.