Регулятор стеклоочистителя для автомобиля схема
В современных автомобилях стеклоочистители могут работать в двух режимах — непрерывном и пульсирующем, когда между следующими друг за другом взмахами щеток следует пауза. Этот второй режим очень удобен при слабом дожде и измороси. Можно ли оснастить таким устройством автомобили, у которых стеклоочиститель может работать лишь в одном режиме, и щетки, даже при слабых осадках, двигаясь непрерывно, раздражают водителя и преждевременно изнашивают лобовое стекло автомобиля?
Устройство, схема которого показана на рис. 1, позволяет сделать пульсирующим режим работы стеклоочистителя, снабженного электрическим приводом.
Рис. 1. Принципиальная схема устройства управления стеклоочистителем
Оно представляет собой несимметричный мультивибратор, собранный на транзисторах Т1 и Т2, и ключевую ступень на транзисторе Т3. Нагрузкой ключевой ступени служит электромагнитное реле Р1. Контакты Р1/1 этого реле управляют работой электродвигателя стеклоочистителя.
Одновременно с открыванием транзистора Т1 открывается и транзистор Т3. При этом срабатывает реле Р1, и включается электродвигатель. Через короткий промежуток времени транзистор T1, а вслед за ним и транзистор Т3 за кроются, и реле отключится. Однако электродвигатель останется включенным через свои блок-контакты (на схеме не показаны) до тех пор, пока не закончится цикл движения щеток. Новый цикл начнется со следующего открывания транзистора T1. Длительность паузы между взмахами плавно регулируют переменным резистором R3. Длительность паузы можно изменять в пределах 5—40 с.
Устройство смонтировано на печатной плате, показанной на рис. 2.
Рис. 2. Печатная плата устройства
Плату располагают под приборным щитком, а ручку резистора R3 выводят на лицевую панель щитка.
В устройстве использовано реле РЭС-10, паспорт РС4. 524.304. Можно использовать любое подходящее реле с током срабатывания 50—70 мА. Транзисторы Т1—Т3 могут быть заменены любыми низкочастотными маломощными n-р-n транзисторами. Переменный резистор R3 типа СП или CТО.
В качестве переключателя В1 можно использовать установленный на автомобиле переключатель, удалив перемычку между выводами 2 и 3 (см. схему).
В положении 2 переключателя В1 стеклоочиститель работает в непрерывном режиме, а в положении 3 — в пульсирующем.
Модернизация стеклоочистителей. Стеклоочиститель-автомат.
В. Ломанович, А. Кузьминский
Стеклоочистители, устанавливаемые на некоторых современных автомобилях, работают в непрерывном режиме. Однако рационально снабдить стеклоочиститель соответствующим автоматическим устройством, обеспечивающим его периодическое включение и отключение по заданной программе. На рис. 1 приведена схема электронного устройствадля автоматического включения стеклоочистителя с заданной периодичностью.
Рис. 1. Принципиальная схема устройств для автоматического включения стеклоочистителя
Мультивибратор на транзисторах Т1 и Т2 генерирует прямоугольные импульсы, которые подаются на базу транзистора Т3, в коллекторную цепь которого включено электромагнитное реле Р1. Длительность импульсов, поступающих па вход транзистора Т3, изменяется в пределах от 1 ДО 30 с в зависимости от положения движка переменного резистора R2, при этом соответственно изменяется и период срабатывания реле Р1. Нормально замкнутые контакты 1Р1 и 2P1 реле P1 включены параллельно и служат для управления двигателем стеклоочистителя.
При подключении электронного автомата к типовому стеклоочистителю нужно отсоединить зажим «3» от шасси с тем, чтобы в дальнейшем контакты 1Р1 и 2Р1 реле Р1 (см. рис. 1) можно было подключить к точке «3» и шасси (общий минус). При этом сохраняется возможность работы стеклоочистителя в обычном (неавтоматическом) режиме.
После подачи напряжения на электронное устройство реле Р1 срабатывает и контакты 1Р1 и 2Р1 разрывают цепь питания электродвигателя стеклоочистителя через 0,3—0,5 с после замыкания тумблера В1. Время, в течение которого электродвигатель выключен, зависит от длительности управляющих импульсов, поступающих на базу транзистора Т3 от мультивибратора (см. рис. 1).
После окончания паузы контакты реле Р1 замыкаются и стеклоочиститель начинает работать. С помощью переменного резистора R2 длительность пауз можно изменять. Так же, как в режиме непрерывной работы, автостоп отключает электродвигатель только после того, как щетки стеклоочистителя займут исходное положение на ветровом стекле.
Отметим, что электронный автомат позволяет использовать стеклоочиститель в любом из режимов непрерывной работы (с малой или большой скоростью перемещения щеток). В случае отказа электронного блока работоспособность стеклоочистителя в обычном режиме сохраняется.
Вместо переменного резистора R2 можно установить малогабаритный переключатель на 2—5 рабочих положений (например, кулачковый переключатель ПКМ), коммутирующий несколько постоянных резисторов. Сопротивление их подбирают таким образом, чтобы получить желательную длительность паузы между включениями двигателя стеклоочистителя.
На рис. 2 приведена схема установки электронного блока на автомобиле «Москвич».
Рис. 2. Схема установки электронного блока на автомобиле «Москвич»
Выбор программы работы стеклоочистителя осуществляется с помощью многополюсного кулачкового переключателя на пять положений типа ПКМ9-1 (В1—В9), который устанавливается на щитке водителя. Первоначально, как показано на рис. 2, все контакты ПКМ9-1 разомкнуты, рукоятка его находится в первом положении и стеклоочиститель не работает. Во втором положении переключателя замыкается выключатель В1 и стеклоочиститель начинает работать в непрерывном режиме с медленным перемещением щеток по ветровому стеклу. В третьем положении ПКМ9-1 кроме В1 замыкаются выключатели В2 и В3. Добавочное сопротивление Rд цепи обмотки возбуждения ОВ2 электродвигателя при этом замыкается накоротко, и стеклоочиститель переводится по второй непрерывный режим с ускоренным движением щеток. В четвертом положении переключателя ПКМ9-1 выключатели B1, В2 и ВЗ размыкаются, а В4, В6, В8 замыкаются. При этом подается питание на электронный блок и устанавливается первый автоматический режим с паузами в 5 с между включениями электродвигателя стеклоочистителя. В пятом положении ПКМ9-1 устанавливается второй автоматический режим с паузами в 10 с между включениями стеклоочистителя (В4, В6 и В8 разомкнуты, В5, В7 и В9 замкнуты).
Все постоянные резисторы типа МЛТ-0,5. Переменный резистор R2 может быть типа СП3-6, СП3-13 или СПО-0,5. Электролитические конденсаторы С1 и С2 типа К50-6 или ЭМ, С3 — типа МБМ или БМ. В качестве транзисторов Т1 и Т2 могут быть применены маломощные низкочастотные транзисторы типа П13—П16, МП39— МП42 и другие, а в качестве Т3 — транзисторы типа МП25—МП26 с любыми буквенными индексами. Переключатель ПКМ9-1 перед установкой нужно разобрать и установить кулачки так, чтобы они обеспечивали замыкание и размыкание выключателей B1—В9 в указанной выше последовательности. Электромагнитное реле Р1 типа РЭС-9, паспорт РС4.524.202 или РЭС-6, паспорт РФО.452.106.
Налаживание автомата стеклоочистителя в основном сводится к подбору величины сопротивления резистора R3, т. е. времени, в течение которого контакты 1Р1 и 2Р1 реле Р1 остаются замкнутыми при работе устройства в автоматическом режиме. Это время не должно превышать время полного хода щеток стеклоочистителя (туда и обратно) на большой скорости, которое составляет 0,8—1 с.
Реле времени для стеклоочистителя
Многие автомобили старых типов не оборудованы реле времени для прерывистой работы стеклоочистителя, что создает неудобства при их эксплуатации. У современных автомобилей такие устройства уже имеются, однако рассчитаны они только на одно время паузы и возможность его регулировки в зависимости от дорожных условий не предусмотрена. Ниже приводится простая схема реле времени, сборка которого доступна даже начинающему радиолюбителю. Благодаря использованию однопереходного транзистора устройство обладает независимостью времени срабатывания от изменения напряжения питания и температуры окружающей среды. На рис. 1 показана схема включения прерывателя У1 в цепь двигателя стеклоочистителя У2 через тумблер с нейтральным средним положением В1.
Рис. 1, Схема включения прерывателя в цепь двигателя
Рис. 2. Принципиальная схема реле времени на однопереходном транзисторе.
Вместо тумблера В1 могут быть использованы два выключателя отдельно для непрерывной и прерывистой работы.
Прерыватель работает следующим образом. При установке тумблера В1 в положение «Прер» практически все напряжение питания оказывается приложенным к реле времени. В это время щетки стеклоочистителя стоят в исходном положении, а контакты концевого выключателя В2, управляемого электромотором M1, разомкнуты. Через резисторы R2 и R3 (рис. 2) начинает заряжаться конденсатор С1.
Постоянная времени цепочки R2 R3 С1 определяет время паузы. Когда напряжение на конденсаторе C1 достигнет величины напряжения срабатывания транзистора T1 (через время паузы), импульс С этою транзистора через резистор R5 поступит на управляющий электрод тиристора Д2 и откроет его. Электродвигатель M1 начинает вращаться и замыкает контакты концевого выключателя В2. Во время рабочего хода двигателя, до момента возврата щеток в исходное положение, контакты В2 остаются замкнутыми. За этот период конденсатор С1 разряжается через резистор R1 и диод Д1. При возврате щеток в исходное положение контакты В2 размыкаются, электродвигатель M1 останавливается, и весь цикл повторяется снова. Конденсатор С2 служит для повышения помехоустойчивости реле времени.
При указанных на схеме номиналах элементов R2, R3 и С1 время паузы может меняться от 1—2 до 5—7 с. Для увеличения времени паузы до 10—15 с необходимо увеличить сопротивление резистора К2 до 100 кОм.
На рис. 3 показана схема реле времени на транзисторном аналоге однопереходного транзистора.
Рис. 3. Принципиальная схема реле времени на транзисторном аналоге однопереходного транзистора
В схеме могут быть использованы резисторы любого типа, конденсаторы С1, С2 — электролитические, типа К50-6, К52-1, К52-2, К53-1, ЭТО и т. п., диод Д1 — кремниевый, типа Д219, Д220, Д223, КД503, КД504, КД510 и т. п. Тиристор Д2 — типа КУ201 или КУ202 с любым буквенным индексом. Однопереходный транзистор Т1 (см. рис. 2)—типа КТ117 с любым буквенным индексом. Транзистор Т1 (см. рис. 3) — типа МП106 или МП116, транзистор Т2 — типа MПI102. МП103, МП113, КТ315, КТ342, КТ602 или КТ603.
Конструктивно реле времени размещается в небольшой коробочке, устанавливаемой за приборным щитком автомобиля таким образом, чтобы водитель имел доступ к ручке переменною резистора R2. Схематический рисунок печатной платы реле показан на рис. 4.
Рис. 4. Печатная плата реле времени:
а — размещение деталей схемы реле на однопереходном транзисторе; б — размещение деталей схемы реле на транзисторном аналоге; в—печатный монтаж схемы реле на однопереходном транзисторе; г — печатный монтаж схемы реле на транзисторном аналоге
Схема регулятора тактов стеклоочистителя автомобиля
Не все автомобили оборудованы стеклоочистителем, который может работать в непрерывном и пульсирующем режиме движения щеток. Второй режим очень удобен при моросящем дожде и слабом снеге. Некоторые автомобили с базовой комплектацией и автомобили ранних выпусков не имеют пульсирующего режима, что создает определенные неудобства при их эксплуатации.
Предлагаемая схема простого устройства позволяет получить регулируемый пульсирующий режим работы стеклоочистителя. В отличие от ранее опубликованных устройств, применяющих дополнительные выключатели и электромагнитные реле, этот регулятор рассчитан на использование штатного переключателя режимов работы стеклоочистителя и является бесконтактным. Подключение схемы к переключателю не изменяет существующих режимов работы щеток (быстрый, медленный), а только задает паузу между тактами этих режимов. Пауза задается переменным резистором, ручка которого выведена на лицевую панель приборов.
Схема устройства пульсирующего режима работы стеклоочистителя
Устройство, схема которого приведена на рис. 1, состоит из тиристорного ключа VS1, генератора импульсов на однопереходном транзисторе VT2 с элементами С2, R5-R8, блока первоначального включения тиристора — VT1, С1, VD2, R1-R4, элементов защиты схемы от ЭДС самоиндукции — диода VD1 и конденсатора С3.
Работа устройства
Работает устройство следующим образом. В исходном состоянии переключатель SA1 выключен, прибор обесточен, контакт SF1 разомкнут, конденсатор С1 заряжен до напряжения бортовой сети, цепь зарядки С1 следующая: +12 В, обмотка возбуждения (OB), C1, VD2, R1, общая шина.
При включении переключателя SA1 замыкаются его контакты 1, 3, подавая напряжение питания и одновременно подключая заряженный конденсатор С1 к переходу база — эмиттер транзистора VT1, который открывается на время разрядки этого конденсатора и включает тиристор VS1. Электродвигатель стеклоочистителя включается, замыкает свой контакт SF1, механически связанный с ним, и одновременно шунтирует цепь питания генератора и тиристора, последний закрывается, а двигатель остается включенным с помощью контакта SF1.
После двойного хода щеток контакт SF1 размыкается и двигатель отключается. С этого момента устройство вновь получает питание через обмотку двигателя и обмотку возбуждения. Конденсатор С2 генератора начинает заряжаться через резисторы R7 и R8, а конденсатор С1 и его цепь зарядки с диодом VD2 зашунтированы контактами 1, 3 переключателя, транзистор VT1 закрыт. При достижении порогового напряжения на конденсаторе С2 транзистор VT2 открывается, открывает тириcтор, и цикл повторяется. Время зарядки конденсатоpa C2 в основном определяется сопротивлением переменного резистора R7. Когда сопротивление резистора R7 минимально, то время зарядки мало — стеклоочиститель работает непрерывно. При максимальном сопротивлении резистора время зарядки конденсатора С2 максимально—стеклоочиститель совершает цикл за 15 с. Изменением сопротивления резистора R7 устанавливают желаемый режим работы стеклоочистителя в интервале 0…15с.
После выключения переключателя SA1 размыкаются контакты 1, 3 и конденсатор С1 заряжается до напряжения бортовой сети, при повторном включении переключателя транзистор VT1 вновь включит тиристор.
Таким образом, первый такт работы щеток всегда будет происходить сразу же после включения переключателя, второй и последующие — будут повторяться в зависимости от положения движка переменного резистора R7 на данный момент. Введение в схему транзистора VT1 с перечисленными выше элементами позволило однократно включать тиристор независимо от положения движка переменного резистора R7 при каждом очередном включении переключателя режима. При включении переключателя SA1 во второе положение (контакты 2, 3 замкнуты) — режим быстрого движения щеток — все процессы включения двигателя, формирования паузы и его отключения аналогичны описанным.
Подключение схемы
Подключение схемы — четырехпроводное. Клеммы 3, 4 устройства подключаются в разрыв общего провода (а) переключателя (см. схему), клемма 2 — вывод конденсатора С1 — к контакту 1 переключателя — малая скорость электродвигателя, клемма 1 — к шине питания +12 В.
Все элементы размещены на печатной плате, помещены в пластмассовый корпус и закреплены на переменном резисторе R7, являющемся одновременно элементом крепления устройства на приборном щитке.
В устройстве применены резисторы МЛТ, переменный резистор СП-1, конденсаторы: С2, СЗ — электролитические, С1 — бумажный, керамический; диоды — VD1 — Д223, VD2 — КД105Б или их импортные аналоги.
Установка тиристора на радиатор не обязательна. Устройство не критично к замене полупроводниковых элементов.
