Индикатор температуры для системы охлаждения автомобиля (LM339, 4011)
Автомобильный двигатель, как и живой организм, правильно работает только приопределенной температуре, не выходящей за некоторые пределы. На самом деле, проблема в том, что двигатель металлический, а металл расширяется и сужается под действием температуры. При этом, двигатель сложный механизм, в котором многие детали работают с определенными зазорами между собой.
Эти же зазоры сильно зависят от температуры, и правильной величины они могут быть только при температуре, находящейся в некоторых пределах. Именно по этому, важно соблюдать температурный режим двигателя.
Здесь приводится описание электронного датчика системы охлаждения автомобиля, который выполняет одновременно две функции, — он служит индикатором температуры и управляет системой обдува радиатора. В индикаторе четыре светодиода.
При правильной настройке индикатора, зеленый светодиод загорается когда двигатель прогрет до температуры, при которой уже можно начинать ехать. Два желтых светодиода показывают температуру включения и выключения вентилятора обдува радиатора. Один красный светодиод загорается только при перегреве двигателя.
Схема индикатора температуры
Схема построена на основе четырехпозиционного индикатора температуры, опубликованного в Л.1. Там датчиком температуры служит специализированный датчик LM235AH, здесь в качестве цепи -источника напряжения, зависимого от температуры используется штатная цепь индикации температуры автомобиля, состоящая из датчика — терморезистора и магнито-электрического индикатора.
Напряжение берется с точки соединения датчика температуры и магнитоэлектрического индикатора температуры. Это напряжение через цепь R1-C2 поступает на соединенные вместе инверсные входы всех четырех компараторов микросхемы А1 типа LM339. Цепь R1-C2 нужна для подавления помех от работы систем автомобиля, которые могут поступить с цепи датчика температуры.
Рис. 1. Принципиальная схема индикатора температуры системы охлаждения двигателя в авто.
На неинверсные входы компараторов поступают опорные напряжения, на каждый вход, от отдельного потенциометра R2-R5, с помощью этих потенциометров можно индивидуально задать порог температуры для каждого из компараторов.
Экспериментируя с состоянием двигателя, нужно потенциометром R5 установить так, чтобы при прогреве холодного двигателя до температуры, когда можно начинать движение (обычно 30-40°С) загорался светодиод HL4. Это светодиод зеленого цвета.
Далее, потенциометром R3 нужно установить так, чтобы при достижении температуры включения обдува радиатора (обычно, температуры немного ниже температуры кипения используемой охлаждающей жидкости), загорался светодиод HL2 желтого цвета.
На следующем этапе, потенциометром R4 нужно установить так, чтобы при достижении температуры выключения обдува радиатора загорался светодиод HL3 желтого цвета.
Ну, и последний этап — установка потенциометром R2 максимальной температуры, например, температуры кипения используемой охлаждающей жидкости, при которой должен загораться красный светодиод HL1.
Все что выше описано, — это индикация. Управление обдувом осуществляется схемой на микросхеме D1. Это RS-триггер на элементах D1.2, D1.3 и два инвертора D1.1 и D1.4.
Когда температура достигает значения, при котором должен включаться вентилятор, напряжение на выходе А1.2 падает до напряжения логического нуля. Триггер D1.2-D1.3 переключается в состояние логического нуля на выходе D1.3. Этот уровень инвертируется элементом D1.1 и на его выходе — логическая единица.
Ключ на транзисторах VT1 и VT2 открывается и включает реле вентилятора. Вентилятор работает. Температура начинает понижаться, и светодиод HL2 гаснет, но триггер D1.2-D1.3 остается в этом состоянии и вентилятор продолжает работать.
Температура еще понижается, и гаснет светодиод HL3. На входы инвертора D1.4 поступает напряжение логической единицы, а на его выходе — ноль. Этот ноль переключает триггер D1.2-D1.3 в состояние с логической единицей на выходе D1.3.
На выходе D1.4 — ноль, ключ на VT1 и VT2 закрывается и вентилятор выключается.
Детали индикатора
Очень важные детали данного устройства — подстроечные резисторы R2-R5. Нужно обязательно использовать многооборотные подстроечные резисторы, потому что только такие позволят точно установить опорное напряжение и не будут изменять свое состояние под действием вибрации и тряски, имеющей место при эксплуатации в автомобиле. Сопротивления этих резисторов могут быть и другими.
Практически подойдут любые многооборотные подстроечные резисторы сопротивлением от 5 до 200 кОм. Можно использовать даже в качестве таковых, переменные многооборотные резисторы от блоков переключения программ старых телевизоров (обычно там многооборотные переменные или подстроечные резисторы сопротивлением 100 кОм), но, конечно же, лучше подстроечные с боковым червячным приводом вроде 3006-Р-1, СП5-2 или аналогичные.
При отсутствии многооборотных подстроечных резисторов можно использовать временные переменные резисторы на время налаживания, а затем заменять их парами подобранных по сопротивлению постоянных. Но это усложняет налаживание и не дает возможности оперативно изменять настройки. Светодиоды — любые индикаторные соответствующих цветов.
Шеклев М. В. РК-2016-04.
Литература: 1. Клотов Н. «Четырехпозиционный индикатор температуры», РК2016-02.
Самодельный цифровой датчик температуры двигателя на приборную панель.
Многих автолюбителей по некоторым причинам попросту не устраивает обычный стрелочный индикатор температуры двигателя на приборной панели автомобиля. Вызвано это в основном тем, что такие датчики, в большинстве своем случаев, показывают неточные, а иногда и неверные данные. В сегодняшней статье мы расскажем о возможном решении данной проблемы, а решением у нас будет установка нового датчика с цифровым индикатором температуры.
Причиной того, что стрелочные индикаторы показывают неверные данные, обычно является то, что их рабочий диапазон, который составляет примерно 300-400 Ом, имеет некоторую погрешность в размере до 50 Ом. Из-за этого и выводятся неточные данные. Цифровой индикатор, в свою очередь, не имеет никаких погрешностей в выводе данных и способен более точно определить температуру двигателя и передать ее значение на циферблат. Кроме этого, такие индикаторы оснащаются дополнительным рядом полезных функций, таких как:
• Включение вентилятора на радиаторе, когда температура двигателя достигает 910С и его выключение при 880С;
• Применение звукового сигнала, что-то в виде тревоги, когда температура достигает 990С и ее выключение при 980С;
• Включение дополнительного сигнала при критических 1100С;
В неком смысле, можно сказать, что данный индикатор не только измеряет точную температуру двигателя, но и имеет (хоть и урезанный) функционал бортовых компьютеров.
Данный прибор настроен таким образом, что температура включения датчика вентилятора 2103-07, диапазон которой сужен с обеих сторон на 10С. Нужно это для более точного измерения температуры в блоке двигателя, а не на радиаторе.
Сам датчик температуры помещается в корпус стандартного, старого датчика температуры ТМ106. Перед помещением все обрабатывается термопастой и делается разъем для того, чтобы при дефекте или выходе из эксплуатации датчика температуры, его можно было заменить без деформации самого корпуса.
Если у вас не имеется прошивки датчика, то схема не даст вам никакой полезной информации. Прошивку к вышеуказанной схеме можете найти по этой ссылке. Ну а этот вариант поможет вам подключать несколько термометров разом, а так же использовать один из приборов PIC на выбор.
В нашем случае был автомобиль ВАЗ 2110, который не имел дополнительного отверстия для циферблата датчика, поэтому мы вырезали его самостоятельно. Установив циферблат, может быть такое, что яркость циферблата превышает яркость других приборов на панели, поэтому на циферблат мы наклеили затемняющую поверхность, которая немного снизила его яркость.
Данный небольшой тюнинг вашего автомобиля обеспечит вам более точную слежку за параметрами температуры двигателя автомобиля, а также вовремя оповестит вас о перегреве.
Сайт о внедорожниках, SUV, автомобилях повышенной проходимости
Указатель температуры охлаждающей жидкости 14.3807 электромагнитный, логометрического типа. Предназначен для контроля температуры охлаждающей жидкости в двигателе. Оснащен сигнализатором перегрева. На автомобилях УАЗ входит в состав щитка приборов 14.3805 или КП116-3805010. Работает совместно с датчиком температуры ТМ100.
Указатель температуры охлаждающей жидкости 14.3807, характеристики.
Указатель температуры охлаждающей жидкости 14.3807 представляет собой электромагнитный логометр с неподвижными катушками и подвижным постоянным магнитом связанным со стрелкой. Кроме автомобилей семейства УАЗ-31512, фургонов УАЗ-3741 и УАЗ-3909, санитарных УАЗ-3962, автобусов УАЗ-2206, грузовых УАЗ-3303 и УАЗ-39091, указатель температуры охлаждающей жидкости 14.3807 применяется на автомобилях ГАЗ, ЗИЛ, УРАЛ, ЛУАЗ, и автобусах ПАЗ, ЕРАЗ, КАВЗ.
Основные характеристики указателя 14.3807 :
— Диапазон показаний, градусов Цельсия : 40-120
— Цена деления, градусов Цельсия : 20
— Тип измерительного механизма : магнитоэлектрический
— Номинальное напряжение, В : 12
— Посадочный диаметр кожуха, мм : 60
— Посадочный диаметр для ламподержателя подсветки и сигнализатора, мм : 11,5
— Конструкция электрического соединения : штекер 6,35 мм
— Масса, кг : 0,18
Датчик температуры охлаждающей жидкости ТМ100, характеристики.
Указателя 14.3807 получает показания от датчика температуры ТМ100, который установлен в головке блока цилиндров двигателя. Рабочим элементом датчика является термистор помещенный в металлический корпус.
Основные характеристики датчика температуры ТМ100 :
— Пределы измерения температуры, градусов : 40-120
— Номинальное напряжение, В : 12, 24
— Ток нагрузки, А : 0,1
— Присоединение : винт М3
— Размер под ключ : S19
— Резьба : K3/8
— Вес, г : 45
Схема подключения указателя температуры 14.3807 и датчика температуры ТМ100.
Контрольная лампа предельной температуры охлаждающей жидкости в радиаторе и датчики температуры ТМ104 или ТМ111-09.
Контрольная лампа расположена на панели приборов УАЗ и работает совместно с датчиком температуры ТМ104 или ТМ111-09, который расположен в верхней части радиатора. Биметаллическая пластина внутри датчика замыкает контакты и контрольная лампа загорается при температуре охлаждающей жидкости в радиаторе в пределах 91-98 градусов.
Во время эксплуатации автомобиля не допускается значительное понижение уровня охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя и как следствие обнажение трубок в верхнем бачке радиатора, так как от перегрева датчик температуры может выйти из строя.
Перестановка местами датчика ТМ100 указателя температуры охлаждающей жидкости и датчика ТМ104 или ТМ111-09 контрольной лампы аварийного перегрева охлаждающей жидкости не допускается, так как указатель и лампа в таком случае работать не будут.
Схема подключения и работы аварийного датчика температуры ТМ104 или ТМ111-09.
Расположение датчиков температуры ТМ100 и ТМ104 в автомобилях семейства УАЗ-31512.
Расположение датчиков температуры ТМ100 и ТМ111-09 в автомобилях семейства УАЗ-3741.
Проверка исправности указателя температуры 14.3807 и датчика температуры ТМ100.
Указатель температуры охлаждающей жидкости 14.3807 проверяется путем сравнения его показаний с показаниями термометра. Для этого надо вывернуть датчик температуры ТМ100, при необходимости удлинить его провод, соедините датчик отдельным проводом с массой автомобиля и поместите вместе с термометром в середину сосуда с водой нагретой до кипения. Клемму датчика погружать в воду не следует.
Затем остается сравнивать показания указателя температуры 14.3807 и термометра. Температура воды до требуемой величины доводится путем долива в сосуд холодной воды. При температуре воды в 100 и 80 градусов погрешность показаний указателя не должна превышать +-5 градусов, а при температуре воды в 40 градусов погрешность не должна превышать +4 или -12 градусов.
Если показания указателя превышают указанные пределы, то сначала надо попробовать заменить датчик ТМ100, а если это не даст положительных результатов, то заменить указатель температуры охлаждающей жидкости 14.3807.
Если стрелка указателя постоянно находится в начале шкалы.
То при включенном зажигании отсоединить провод от датчика указателя и соединить его наконечник с массой. Если стрелка отклонится, то следовательно неисправен датчик и его необходимо заменить. Если стрелка не отклоняется, снять щиток приборов и при включенном зажигании соедините с массой клемму «Д» указателя. Отклонение стрелки в этом случае укажет на его исправность и на повреждение провода, соединяющего датчик с указателем. Если стрелка не отклоняется, то неисправен сам указатель.
Если стрелка указателя постоянно находится в конце шкалы.
То при включенном зажигании отсоединить провод от датчика. При неисправном датчике стрелка должна вернуться в начало шкалы. Если стрелка остается в конце шкалы, то провод имеет замыкание на массу или неисправен указатель. Его исправность можно проверить, отсоединив провод от клеммы «Д». При включенном зажигании стрелка должна находиться в начале шкалы.
Проверка указателя температуры 14.3807 при помощи контрольного реостата.
Для проверки указателя 14.3807 таким способом, его надо подсоединить к контрольному реостату. При сопротивлении контрольного реостата в 400-530 Ом стрелка должна находиться около отметки 40 градусов. При сопротивлении 80-95 Ом — около отметки 80 градусов. При сопротивлении 51-63 Ом — около отметки 120 градусов.
Диагностика исправности датчика температуры ТМ100 по его сопротивлению.
При температуре 40 градусов сопротивление на датчике должно быть в пределах 400-530 Ом, при температуре 80 градусов — в пределах 130-157 Ом, при температуре 100 градусов — в пределах 80-95 Ом, а при температуре 120 градусов — в пределах 51-63 Ом.
Ремонт указателя температуры охлаждающей жидкости и его датчика.
Указатель температуры охлаждающей жидкости 14.3807 и датчики ТМ100, ТМ104 и ТМ111-09 ремонту не подлежат. Поэтому в случае их неисправности следует проверить только электрические соединения и исправность проводки, и если они в порядке, то заменить указатель или датчики на новые. Рекомендуется сначала попробовать заменить датчики, так как они обычно чаще выходят из строя.
