Полностью статья опубликована в журнале "РАДИО" №5 стр.22 за 2013г.



Блок управления вентилятором системы охлаждения автомобилей ВАЗ с инжекторным двигателем

В. ДОЛГОДРОВ, г. Минеральные Воды

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, собранный на элементах C1, VD1, VD2, R1, C2, 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 неинвертирующий вход (вывод 2) компаратора DA1. Конденсатор C1 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 неинвертирующем 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, как уже сказано выше, 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 с электрической 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 отключен. 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 50х55 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. XP1, XP2 — 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 М3, 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 (см. 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 мм2 нужной длины через клеммы ножевые “розетка” провести от ХР1 до плюсовой клеммы аккумуляторной батареи, а от ХР2 — до красного провода питания +ЭДВ “XT1–1”. 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 “XT1–1”.
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.
P.S. Этот блок можно поставить в карбюраторный ВАЗ. Для этого в КПП установить Датчик скорости и проложить трёхжильный кабель 3х(0,5...0,75)мм.



Статья поставлена на форум по рекомендации Вячеслава Карпова.
http://i068.radikal.ru/1306/90/9e095e83a3d4.jpg
http://s019.radikal.ru/i631/1306/72/16b0a9275d45.jpg

Алексеич! Респект и не перестаёшь удивлять молодецким запалом - значит есть ещё порох в пороховницах и ягоды в ягодицах!

проблему давно уж решили с помощью второго датчика температуры , резистора, и обычного реле. дешево и сердито.

Вот именно ДЁШЕВО! Алексеич.
"О статье От кого: Глибин Сергей Николаевич <glibin@mail.ru>
Кому: <dva-mw@mail.ru>

7 апреля, 14:48

Здравствуйте, Владимир Алексеевич!

В пятницу разговаривал с одним из работников журнала “За Рулём”. Мы в одном здании. Немного рассказал о Вашем блоке. Было приятно в ответ услышать положительный отзыв".
Из переписки с редактором журнала "РАДИО" Глибиным Сергеем Николаевичем.



Добавлено спустя 16 минут 9 секунд:


Ну, какие наши годы? Ещё дочку (15 лет) надо два года отучить в колледже. Поэтому до сих пор работаю. Алексеич.

какой 2 датчик имеется ввиду!?
на "старом" вазовском инжекторе два датчика температуры ОЖ:
1. в ГБЦ для приборки (одноконтакный)
2. В термостате для ЭБУ (двухконтактный)
а в "новом" инжекторе (Лада Гранта) уже только один датчик для ЭБУ (эконоимя).
Да и потом всегда приятно иметь плавный пуск вентилятора и работу его на 1/3 мощности.

А теперь по подробнее.

в патрубок врезается труба от волги с резьбой под обычный реле включения вентилятора.ставится само реле чуть меньшей температуры срабатывания, собирается схема включения через сопротивление. имеем что при небольшом нагреве вентилятор через сопротивление работает и вращается в 2 раза медленнее. его не слышно. если температура растет дальше, то вентилятор срабатывает штатно. получается плавный пуск вентилятора. у нас в ветке тема так же называется вроде.

Добавлено спустя 28 секунд:

плавный пуск вентилятора

Хренушки она туда врежется!
Внутренний диаметр патрубка ГАЗ 3110 - 38 мм
Внутренний диаметр патрубка ВАЗ 2101 - 35 мм
А на этой газовской трубе еще на конце есть замечательная развальцовка - 41 мм!
Неоднократно слышал эту тему по инету, не поленился, ради интереса, купил эту газовскую трубу - и фиг вам!
Потом, датчик включения вентилятора ОЖ ТМ-108 (ВАЗ - Классика - карб) имеет температуру включения 92 град., а выключения 87 град. Цельсия.
Датчик включения на Самаре (2110-3828010) имеет температуру включения 99 град., а выключения 94 град. Цельсия.
Сам ЭБУ на ВАЗовских прошивках, обычно настроен на включение 105 град, а выключение 96 град..
И сделано это было начиная с Евро-3 (у "Врагов" пошло с 2000 года), т.к. немного повышенная температура ОЖ необходима для полноценного сгорания смеси в системах с катоколлектором. У "врагов" так же включается, а на Opel Astra H 2007 - вообще включается на 107 градусов! Наша проблема обычно заключается в том, что у нас залит тосол, который вообщем-то не очень хорошо себя ведет при таких повышенных температурах. Поэтому, желательно его менять на антифриз.

Ну а блок Алексееча хорош тем, что заставляет вентилятор охлаждения ОЖ крутиться на малой скорости в пробках. Это дает меньшее потребление энергии, что актуально бывает И не дает, тем самым ползти температуре вверх.
Враги примерно так же делают - вентилятор охлаждения ДВС у них двухскоростной, включается ЭБУ (там есть два выхода: реле вентилятора охлаждения 1 и 2). На ВАЗовских ЭБУ этот выход то же есть, но не используется прошивкой, кроме Калины вроде как.

можно у токаря заказать.
я почему то думал что на классике инж вентилятор срабатывает на 99 град.
у меня на евро 2 при 100 включается.

Добавлено спустя 2 минуты 24 секунды:

ну и врезать надо в нижний патрубок. тогда при движении эта система будет отключаться. если вставить в верхний. то вентилятор будет всегда работать

ну это, прямо скажем, отговорки. развольцовку можно спилить, патрубки подогреть и размять, 35 на 38 посадить можно.

Нормальные герои всегда идут в обход! к/ф "Айболит 66".

Алексеич, какой же у тебя обход? Это в альтернативной схеме нуно обходными путями идти - врезаться, развальцовывать, пилить...
А ещё мне в том фильме пондравилось, когда пейраты по складам читали надпись "КА-СТОР-КА", то у них получилось слово "СТАРКА" (думаю, что имеются те, кто помнить сей горячительный напиток).

Вот это я и имел в виду. "врезаться, развальцовывать, пилить..."
Алексеич.

Я там малец ошибся.. 35 это по развальцовке на выходе патрубка с радиатора ВАЗ, т.е. сам патрубок еще на 2-3 мм меньше в диаметре.
Интересно, как ты его Карпыч натянешь... при помощи какого вазелина!? Попробуй его нагреть и размять, - он там не особо тянется.

На Россия-83 и Евро-2 он так и срабатывает: 101 град. включение, а выключение где-то на 92-94 (точно не помню). Там нет катоколлектора, но на Евро-2 есть нейтрализатор под днищем (он стоит далеко от выпускного коллектора ГБЦ).
ЗЫ. Собственно вот так народ заморачивается на эту тему
http://www.autolada.ru/viewtopic.php?t=307169
http://лада2111.рф/tuning-electrika/178-dorabotka-puska-ventilyatora.html

Уважаемый "pivinik"! Это Вы очень правильно заметили. Блок не сбивает уже набранную максимально-допустимую температуру, а препятствует росту температуры. Это принципиальное отличие от заводской схемы СО. Алексеич.
P.S. Я не удивлюсь, если на ВАЗе появится подобный блок с таким же алгоритмом работы.

http://in-drive.ru/5879-tosol-i-antifriz-v-chem-raznica.html

Термин «антифриз» происходит от английского слова аntifreeze — «незамерзающий».
Антифризы различных производителей также иногда имеют свои собственные названия. Например, «Тосол» — марка российских (советских) охлаждающих жидкостей. Само слово — это аббревиатура названия отдела «Технология органического синтеза» (ТОС), где он был разработан, с окончанием «ол», обозначающим в химии принадлежность к группе спиртов.

Я в курсе про это (фиглиш изучал и про "изобретение" нашего тосола читал). Только наш "тосол" совсем не такой, как скажем "антифриз" Мобил или даже наш Норд!
Покрайней мере обычно там, где залит антифриз - проблем нет. А там, где залит тосол - проблемы есть (клинит термостат, клапан пробки расширительного бачка, быстрее "кончается" помпа)!
У меня на "шахе" заводской тосол продержался год (пробег 21500), а затем "протух" и стал как болотная жижа. Заменил его тогда на заморский антифриз и отъездил с ним без проблем.
ЗЫ. вот про наш замечательный тосол (см. фото крышки расширительного бачка): http://www.autolada.ru/viewtopic.php?t=329042&start=25
Был залит Тосол -65, который держит повышенную температуру кипения: http://best-oil.ru/tosol
но это его не спасло от протухания... поэтому он был заменен на антифриз Норд (заявлено от -40 до +112 град. Цельсия).
Кстати, охлаждение с этим супер тосолом было хуже, чем с Нордом.

Тема очень интересная
на счёт температуры,на инж классиках Евро 2,включение вентилятора можно регулировать с помощью БК(мин температура включения 93,максимальная 107).
может не по теме,но при скорости 90 км в час и температуре окружающей среды выше 30 градусов вентилятор ЭДВ не включается вообще-пусть хоть температура будет зашкаливать-как эту проблему решать?(ну кроме того, как напрямую подключать ЭДВ)

на счёт тосола и антифриза-мы все знаем что это одно и тоже,но буржуйские "антифризы" бывают очень интересные:например-люминисцентная добавка,в итоге всегда видим где сколько подтекает...

А для чего? Дэвайс предназначен для корректировки на малых скоростях в жаркое время.

AJ_REX
А на такой скорости поток от набегающего воздуха разве меньше чем от лопастей вентилятора? Не будет ли он просто мешаться включаясь в работу?

Вот, кстати, АвтоВАЗ сподобился наконец и стал заливать "антифриз" на конвеере!



ЗЫ. http://rusautomobile.livejournal.com/221838.html

У меня 2105 в 2008 году была с завода на антифризе. Но, тема не об этом

По поводу темы это понятно... А это точно был "антифриз", а не "тосол"!? Как определил? Может в автосалоне заменили!
Просто среди моих родственников и знакомых было много новых ТАЗов, но у всех был с конвейера синий тосол ("протухал", как правило через год).

Всё в этой жизни и в технике, относительно!
Что такое малая скорость и в каких ситуациях (скажем по нагрузочной способности на двигатель)?
Что означает (как условный параметр)
Для меня лично (как для "технаря") это очень не убедительно, поскольку полученное на одной машине, может не совпадать с полученным на другой машине.
А уже не говорю о широтах экспериментального результата (Кавказ или Таймыр).
То же самое относительно уверенности в том, что потока на скорости выше 40 км/час воздухопотока хватит для естественного охлаждения жидкости в радиаторе.
Короче!.... Индивидуально и под себя конкретно, возможно и имеет право данный подход и реализация схемы (кстати достаточно корректной и продуманной), но вот безоглядно под всех!.... Я бы поостерёг.
Да и в оязательном плане бортовик (БК) приобретать нужно под это дело (если я правильно понял).
Не проще ли и универсальней ШИМ-управлением по обратной связи (а не экспериментально), настроенный на середину зоны нечувствительности (скажем 89-90 градусов) взяв реальный сигнал с уже установленного штатного датчика?
Ну не нужно же забывать, что наша система охладдения паралельно-последовательная и работа большее время где-то на одном участке, не есть правильно и хорошо.

PS: Уважаемому Алексеичу!
Это не критика - Вам Уважуха!
Я просто выразил личное видение вопроса стабильного охлаждения и поддержания температуры двигателя в наивыгоднейшей точке не зависимо от скорости движения, степени загрязнения радиатора (скажем хотя бы бабочками или тополиным пухом), зимы или лета....

Уважаемый "Rezo"! Спасибо за здоровую критику, хотя я не со всеми пунктами с Вами согласен. Если уж на Севере (Минводы, Северный Кавказ) это работает, то уж на Таймыре безусловно. Алексеич.
P.S. Я уже писал, но повторюсь. Заводская схема СО ДВС включает вентилятор обдува радиатора на полную мощность при максимально-допустимой температуре. Мой блок "Управление вентилятором ..." сдерживает быстрое нарастание температуры двигателя и редко, когда эта температура доходит до 93Цельсия и вкл. вентилятор на полную мощность. У меня это иногда происходит в Пятигорске на затяжном подъёме при выезде из города в пробке. Поэтому я смею утверждать, что с "блоком" температура двигателя более стабильна и редко доходит до максимально-допустимой. Алексеич.
P.S.2 Про БК. БК я поставил для считывания ошибок во впрысковом двигателе, для контроля длительности впрыска на бензе и газу. У меня ГБО-4(У) У- упрощенный вариант, без газового ЭБУ. ЭСУД управляет и бензиновыми, и газовыми форсунками. Короче говоря, БК для диагностики, чтобы не ездить к "читателям ошибок", ну и для контроля температуры в том числе. Алексеич.