Схема реле стеклоочистителя автомобиля
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
Реле стеклоочистителя ВАЗ ГАЗ
 | На автомобилях ВАЗ первых выпусков, вплоть до 2107, а также 2121, 21213, предусмотрены два режима управления очистителем лобового стекла — непрерывный и прерывистый с фиксированным интервалом (4. 6 с) движения щёток. На автомобилях ВАЗ-2110 и их модификациях, кроме этого, дополнительно предусмотрена увеличенная частота взмахов щёток в непрерывном режиме. Однако для эффективной работы стеклоочистителя в прерывистом режиме при различной интенсивности осадков фиксированной периодичности в большинстве случаев оказывается недостаточно.
Работает устройство следующим образом. Штатный сдвоенный клавишный переключатель SB1 режимов работы стеклоочистителя имеет три положения: «0» — стеклоочиститель выключен; I — циклический (с паузой) режим работы; II — непрерывный режим работы стеклоочистителя. В положении II питание (+12 В) подается непосредственно на обмотку двигателя М1 стеклоочистителя через контакт int разъема XR2. При этом концевой выключатель SB2 не влияет на работу двигателя. В положении I переключателя режимов работы SB1 напряжения +12 В подаются на контакт 3 схемы электронного реле. Это состояние SB1 показано на чертеже. Поскольку в первоначальный момент конденсатор С1 разряжен, то на базе транзистора VT1 отсутствует напряжение относительно его эмиттера, и VT1 заперт. При этом транзистор VT2 отпирается током базы через резистор R5 и обмотку двигателя М1. Соответственно отпирается тиристор VS1, получая положительный потенциал на управляющий электрод через резистор R7. Тиристор мгновенно переходит в проводящее состояние и «запоминает» его. Через клемму 4 схемы электронного реле напряжения +12 В подается на обмотку двигателя, и стеклоочиститель начинает движение щеток. Почти одновременно переключается концевой выключатель SB2. При этом тиристор VS1 закорачивается его контактами «int-С» (разъем XR2) и переходит в непроводящее состояние, но подача напряжения питания на двигатель не прекращается. Через резистор R6 отпирается транзистор VT3, обеспечивая быструю зарядку до напряжения источника питания конденсатора С1 через резистор R4, отпирание транзистора VT1 через резистор R3. Это в свою очередь приводит к запиранию транзистора VT2. После совершения щетками двойного хода и возврата их в исходное положение изменяется состояние концевого переключателя SB2, контакты » int-С» размыкаются, а «int-F» замыкаются. Двигатель М1 останавливается, поскольку тиристор VS1 находится в непроводящем состоянии. Запирается VT3. Начинается формирование паузы в цикле работы стеклоочистителя. Конденсатор С1 разряжается через резисторы R1, R2, R3 и базовый переход транзистора VT1. Время разряда (паузы) можно регулировать от 0,5 до 20 с потенциометром R1. Уменьшение заряда С1 приводит к запиранию транзистора VT1. Соответственно отпираются транзистор VT2 (транзисторы VT1, VT2 должны быть типа КТ209К) и тиристор VS1. На двигатель подается напряжение питания через тиристор VS1, а через очень небольшой промежуток времени питание подается концевым выключателем SB2. Процесс движения щеток повторяется. Конденсатор С2 уменьшает искрение контактов SB2 концевого выключателя и помехи работе радиоаппаратуры в автомобиле. Его величина некритична ее можно уменьшить в 10 раз. Диод VD2 защитный. Его можно заменить КД105, КД221, КД208, КД209 и аналогичными. В качестве VS1 можно использовать тиристоры КУ202 с любой буквой. Применение КУ201 возможно, но надежность работы будет ниже. Печатная плата позволяет применять тиристоры в пластмассовом корпусе типа КУ202Н-1 или Т106-10. При этом печатную плату можно укоротить на 15 мм. Максимальную длительность паузы при желании можно увеличить. Для этого достаточно пропорционально увеличить сопротивление потенциометра R1 или емкость конденсатора С1. Теперь несколько слов о динамическом торможении двигателя. Дело в том, что механизм привода щеток стеклоочистителя автомобилей «Жигули» имеет небольшие потери на трение. Если для останова двигателя использовать только обесточивание двигателя в исходном крайнем положении щеток, то по инерции ротор двигателя еще несколько провернется, а щетки дополнительно продвинутся на 3-5 мм. В принципе это не создает особых неудобств водителю, но от этого недостатка легко избавиться. В стандартной конструкции с реле РС514 для этого использовались контакты «int-F» концевого выключателя, которые при паузе закорачивали обмотку обесточенного двигателя. В предлагаемой схеме электронного реле для динамического торможения двигателя достаточно установить резистор R9. Его величина некритична от 4,7 до 10 Ом. Фактически на резисторе рассеивается небольшая мощность, поскольку ток через него при нормальной работе реле протека- ет только кратковременно, но нельзя исключать и аварийное состояние стеклоочистителя, например, «залипание» контактов «int- F» концевого выключателя. Поэтому целесообразно использовать мощный резистор типа ПЭВ-10. Как было сказано ранее, использование электронного реле стеклоочистителя не требует изменений штатной схемы электропроводки автомобиля «Жигули». Вышедшее из строя реле РС514 следует разобрать, от него отпаять жгут из четырех проводов с вилкой разъема. Цвета проводов и их соединение с вилкой показаны на рис.4. Если динамическое торможение не используется, а это вполне оправдано для упрощения конструкции, то конец неиспользуемого провода следует изолировать. Провода жгута подпаивают к плате электронного реле, а саму плату помещают в корпус РС514 и закрывают изолирующей крышкой-дном по размеру платы. Потенциометр R1 размещают в любом удобном для водителя месте на панели автомобиля, например, вблизи переключателя режимов работы стеклоочистителя. Были изготовлены и установлены на автомобили более пяти экземпляров электронного реле. Подбор элементов не проводился. Все водители отмечают широкий диапазон интервалов паузы. Работа двигателя стеклоочистителя стала более устойчивой. В заключение следует отметить, что предлагаемое электронное реле — наиболее простое технологическое решение поставленной задачи, поэтому встречающиеся в литературе схемы цифровых реле не рассматривались, как неоправданно усложненные, тем более что ни точное значение паузы, ни ее стабильность для водителя несущественны.
Как только начинается дождь на датчиках влажности Е1 и Е2 меняется сопротивление между пластинками из-за попавших капель и брызг запускается генератор, собранный на микросхеме К561ЛА7. Сигнал с выхода генератора подается на транзисторный ключ, который управляет стеклоочистителем. Частота движения стеклооочистителей зависит от влажности лобового стекла автомобиля, чем сильнее дождь, тем ниже сопротивление между пластинами и выше частота следования импульсов. С ролью датчика влажности отлично справляются две тонкие алюминиевые пластины из фольги, наклеенные на стекло так, чтобы щетки дворников вытирали между ними воду. Резисторами R1 и R2 можно добиваться различной работы стеклооочистителей. Размер и расстояние между пластинами подбирают опытным путем.
|
