ВРемонт.su — ремонт фото видео аппаратуры, бытовой техники, обзор и анализ рынка сферы услуг

Home Автоэлектроника Автомобильные звуковые сигналы

Автомобильные звуковые сигналы

Звуковые сигналы автомобиля используют для оповещения пешеходов и водителей о приближении автомобиля или о состоянии его рабочих агрегатов. Звуковой сигнал включается также в систему «автомобильного сторожа» или автомобильная противоугонная система.

По характеру звучания сигналы подразделяют на шумовые и тональные, а по устройству — на рупорные и безрупорные. Шумовые сигналы являются безрупорными, тональные — рупорными.

Питание сигналов постоянным током осуществляется от сети автомобиля.

Принцип работы шумовых и тональных сигналов аналогичен. Основным их исполнительным элементом является электромагнит, катушка которого подключается к сети питания через контакты прерывателя. Якорь электромагнита связан со звукоизлучающей мембраной.

При протекании тока по катушке электромагнита его якорь притягивается к сердечнику, и мембрана прогибается. Одновременно происходит размыкание контактов прерывателя, катушка электромагнита обесточивается, якорь под действием упругой силы мембраны возвращается в исходное положение, замыкая контакты прерывателя. Таким образом, процесс притягивания и отпускания якоря становится периодическим, возникают колебания якоря вместе с мембраной. От частоты колебаний якоря зависит высота тона излучаемого звука. По основной частоте звука сигналы делят на сигналы высокого и низкого тонов.

На автомобилях применяют параллельное включение сигналов высокого и низкого тонов. Основные частоты звука этих сигналов гармонично сочетаются. Обычно разница основных частот звука сигналов высокого и низкого тонов составляет 65—100 Гц.

Звуковые сигналы автомобиля характеризуются уровнем звукового давления (в децибелах) и спектральным составом звука. Наиболее хорошо перекрывают шум движения и слышны в кабине обгоняемого автомобиля сигналы, частотный спектр которых находится в пределах 1800—3550 Гц. Поэтому размеры, материалы и конфигурацию мембраны, резонаторов и других звукоизлучающих деталей сигнала подбирают таким образом, чтобы вся его звуковая энергия была сконцентрирована в этом диапазоне.

Тип звукового сигнала	марка автомобиля	напряжение В.	сила тока А.	уровень звукового давления дБА	частота звука Гц	исполнение
Сигналы низкого тона
С304	ВАЗ 2101, 2102, 21011	12	4	105—125	405-445	Безрупорное
С308	ВАЗ 2103, 2106, 2107, 2108; Москвич-2140	12	7,5	110—125	400-430	Рупорное
С306Г	КамАЗ; КрАЗ	24	4	110—125	340-390	Рупорное
С313	МАЗ 500С, 5335	24	4	110—125	370-420	Рупорное
Сигналы высокого тона
С305	ВАЗ 2101, 2102, 21011	12	4	105—125	470-505	Безрупорное
С309	ВАЗ 2103, 2106, 2107, 2108; Москвич-2140	12	7,5	110—125	480-510	Рупорное
С307Г	КамАЗ; КрАЗ	24	4	110—125	420-480	Рупорное
С314	МАЗ 500С, 5335	24	4	110—125	440-490	Рупорное

В таблице 1 указаны основные параметры некоторых типов звуковых сигналов автомобиля.

Чтобы исключить влияние массы автомобиля на звукоизлучение сигнала, применяют его рессорную подвеску.

Возникающее при движении автомобиля вихревое движение воздуха изменяет слышимость сигнала. Чем больше скорость автомобиля, тем меньше расстояние, на котором слышен сигнал.

Устройство и схемы включения звуковых сигналов автомобиля

Устройство шумового безрупорного сигнала показано на рисунке 2 слева. Он состоит из стального корпуса на котором закреплен электромагнит, содержащий ярмо 2, сердечник 5, якорь 4 и катушку 3. Якорь электромагнита жестко соединен с мембраной 8 в ее центральной части. По периферии мембрана зажата винтами между корпусом 1 и крышкой 9 сигнала. На якоре закреплен также диск резонатор 10, обеспечивающий усиление громкости звучания сигнала и нужный частотный диапазон звукоизлучения. Питание на катушку электромагнита подается через контакты прерывателя 7.

Возникающий при этом магнитный поток проходит через часть корпуса, крепящий сердечник, сердечник, ярмо, якорь электромагнита, и якорь притягивается к сердечнику. Выступ якоря, перемещаясь, действует на держатель 6 подвижного контакта прерывателя, разрывая цепь питания катушки электромагнита. Обратный ход якорь осуществляет под действием упругой силы мембраны.

Некоторые типы звуковых сигналов автомобиля высокого и низкого тонов отличаются только толщиной мембраны, например, сигналы С-304 и С-305. У сигнала низкого тона мембрана толще.

Устройство тонального рупорного сигнала автомобиля изображено на рисунке 2 справа. Он состоит из:
1 — корпус электромагнита; 2 — сердечник электромагнита; 3 — якорь; 4 — катушка; 5 — ярмо электромагнита; 6 — мембрана; 7 — корпус рупора; 8 — крышка рупора.

Тональный сигнал по устройству мало отличается от шумового. Он также имеет корпус, электромагнит, прерыватель и мембрану 6. Однако резонатором этого сигнала является столб воздуха, заключенный в рупоре. Рупор образуется соединением его корпуса 7 и крышки 8. Конфигурация рупора обеспечивает взаимную настройку частот колебания мембраны и воздушного столба, чем достигается получение громкого звука определенного тона. Конец рупора расширяется для эффективного излучения звука. Для уменьшения искрения контактов прерывателя в тональных сигналах так же, как и в шумовых, параллельно контактам включают резисторы или конденсаторы. В малогабаритных сигналах средства, уменьшающие искрение контактов, не устанавливаются.

Рис. 3. Схемы включения автомобильных звуковых сигналов.

Шумовые сигналы имеют двухпроводную схему и управляются кнопкой S включения сигналов по схеме рис. 3, а.

Тональные сигналы потребляют ток, превышающий допустимые значения для механических кнопок. Поэтому они управляются по схеме, приведенной на рис. 3, б с использованием промежуточного реле KV. Один вывод обмотки электромагнита тональных сигналов соединен с массой. Такие сигналы имеют однопроводную схему.

Техническое обслуживание и ремонт автомобильных звуковых сигналов

Обслуживание сигнала состоит в очистке его от загрязнения и проверке качества электрических соединений. Действие сигнала рекомендуется проверять ежедневно. На автотранспортных предприятиях при техническом обслуживании автомобилей (ТО-2), если это необходимо, регулируют силу звука сигнала. Эту операцию следует проводить только при появлении хрипа и снижении громкости звука.

Шумовые сигналы регулируют поворотом винта, расположенного на задней стенке сигнала, не более чем на 1 оборот. При этом изменяется зазор между контактами прерывателя.

Комплект сигналов высокого и низкого тонов регулируют и настраивают на совместную работу в специализированной автомастерской.

Проверку звукового сигнала автомобиля можно осуществить, подключив его через амперметр к аккумуляторной батарее соответствующего напряжения. Звучание сигнала должно быть громким, без дребезжаний, а сила потребляемого тока не должна превышать значений, указанных в таблице 1.

Тон звука, громкость сигнала и сила потребляемого тока зависят от величины воздушного зазора между якорем и сердечником, который обеспечивается подбором прокладок между корпусом и мембраной, а также от величины зазора между контактами прерывателя.

Рассмотрим основные неисправности сигнала автомобиля, внешние признаки и способы их устранения

Причина неисправности	Способ устранения
При нажатии на кнопку сигнал не звучит или звучит прерывисто
Обрыв цепи, соединяющей кнопку сигнала с сетью автомобиля	Осмотреть проводку, устранить обрыв
Срабатывание предохранителя	Определить и устранить причину короткого замыкания и срабатывания предохранителя
Плохой контакт в кнопке, выводах сигнала или реле	Восстановить контакт, подтянув винты выводов и зачистив контакт от окисления, пыли, масла
Отказ реле сигнала	Заменить реле
Сигнал звучит слабо и хрипло при неработающем двигателе, но при работе двигателя звучит нормально
Разряд или выход из строя аккумуляторной батареи	Зарядить или заменить аккумуляторную батарею
Сигнал звучит слабо и хрипло во всех режимах работы двигателя
Подгорание контактов прерывателя сигнала	Зачистить контакты и отрегулировать сигнал
Подгорание контактов реле	Зачистить контакты реле
При проверке от аккумуляторной батареи сигнал не звучит и не потребляет ток
Обрыв в цепи катушки электромагнита	Восстановить вывод катушки или заменить сигнал
Нарушение регулировки контактов прерывателя сигнала	Отрегулировать сигнал поворотом регулировочного винта
При проверке от аккумуляторной батареи сигнал не звучит, но потребляет ток
Спекание контактов прерывателя	Заменить сигнал

Для зачистки контактов прерывателя следует разобрать сигнал. При его сборке важно сохранить первоначальный зазор между якорем и сердечником электромагнита. Поэтому прокладку между корпусом звукового сигнала и мембраной желательно не заменять. Ее необходимо очистить от пыли и грязи и установить на место.

Двухтональный автомобильный сигнал своими руками

В автомобилях часто устанавливают два клаксона, тем самым звук получается двухголосным — оба звучат одновременно. Один сигнал высокого тона с частотой звуковых колебаний около 430 Гц, другой низкого тона с частотой около 320 Гц.

Но при поочередном звучании клаксонов резко контрастирует автомобильный сигнал на фоне ему подобных. Ранее мы рассматривали похожую схему: «Электронный переключатель сигнала и светодиодных ламп.»

Есть ещё другой вариант…

… достаточно лишь на короткое время задерживать включение сигнала низкого тона относительно сигнала высокого, и различимость звучания в целом заметно улучшится. Для реализации задержки включения нужно ввести в цепь сигнала низкого тона автомобиля реле времени. После окончания времени выдержки реле (оно не должно превышать секунды) оба клаксона, как и обычно, звучат одновременно.

Разница в работе клаксонов незначительна, но зато различимость их звучания (или, как говорят специалисты, полетность, т.е. легкость слухового обнаружения звучания даже при значительном уровне шума) существенно выше. Следует заметить, что в первое время после переделки «голос» машины кажется чужим и даже неприятным, но очень скоро становится привычным и легко различимым среди подобных. Это важно, в первую очередь, в тех случаях, когда машина, оснащенная автосторожем, стоит на неохраняемой стоянке, где одновременно находится много автомобилей. Необходимо быстро и уверенно определить, не ваша ли машина подает сигнал тревоги. Такой необычный звук к тому же лучше воспринимают пешеходы и другие участники движения.

Есть разные варианты исполнения реле времени:

Первый вариант задержки

На рис. 1 показана схема одного из возможных его вариантов. Реле собрано на транзисторе VT1. Требуемую временную задержку обеспечивает цепь R1C1. Здесь НА1 — клаксон высокого тона, а НА2 — низкого; оба входят в состав системы электрооборудования автомобиля. Клаксон НА1 включает контактная группа К2.1 реле сигналов автомобиля (обмотка этого реле на рис. 1 не показана), а НА2 — контактная группа К1.1 дополнительного реле К1.

Диоды VD1, VD2, VD3 служат для подавления импульсов напряжения самоиндукции, возникающих на обмотках реле К1 и клаксонов НА1, НА2.

Когда устройство обесточено (контакты К2.1 разомкнуты), клаксоны выключены, конденсатор С1 разряжен. После срабатывания реле сигналов и замыкания контактов К2.1 немедленно включается клаксон НА1 высокого тона. Одновременно начинается зарядка конденсатора С1 через резистор R1. Когда он зарядится настолько, что откроется транзистор VT1 и сработает реле К1, контакты К1.1 включат клаксон НА2 низкого тона.

Задержка его включения зависит от параметров цепи R1C1. При указанных на схеме типономиналах деталей она близка к 1 с. Далее оба клаксона НА1, НА2 звучат одновременно.

После размыкания контактов К2.1 оба клаксона выключатся и конденсатор С1 очень быстро разрядится через резистор R2 и эмиттерный переход транзистора VT1 — устройство снова готово к работе.

Если нажатие на кнопку подачи звукового сигнала (на руле автомобиля) будет кратковременным (менее 1 с), сработает лишь клаксон НА1, а НА2 включиться не успеет. Ясно, что такой режим ручной подачи сигнала способствует уменьшению общего городского шума.

Описанное реле времени легко смонтировать на современном автомобиле с двумя клаксонами, у которого, как правило, они включаются контактами специального реле сигналов. Клаксон такой машины имеет всего один — плюсовой — зажим, минусовым выводом служит корпус клаксона.

На автомобилях старых моделей, например, ВАЗ-2101, для управления клаксонами не использовали промежуточного реле, а сами они были подключены на автомобиле по распространенной прежде двупроводной схеме. При этом каждый клаксон обычно имел два зажима, один из которых был постоянно соединен с плюсовым проводом бортовой сети.

Для таких машин более подходит схема, представленная на рис. 2.

Второй вариант задержки

По принципу работы это реле ничем не отличается от предыдущего. Укажем лишь, что здесь SB1-контакты рулевой кнопки звукового сигнала.

В журнале «За рулем», 1993, N» 7, с. 38, 39 в статье «Голос узнаете сразу» были описаны устройства, позволяющие имитировать звук старинного клаксона с резиновой грушей (когда на грушу нажимали, раздавался звук сравнительно высокого тона, а когда отпускали -низкого).

Они собраны на электромагнитных и тепловых реле, поэтому довольно сложны, а надежность работы невысока.

Ниже описаны два электронных аналога этих устройств. Несмотря на то, что в их составе также присутствует одно электромагнитное реле, они проще в реализации и работают лучше. При нажатии на сигнальную кнопку будет звучать клаксон высокого тона, а после ее отпускания кратковременно прозвучит клаксон низкого тона.

Схема такого устройства применительно к современному автомобилю показана на рис. 3.

Третий вариант задержки

Здесь диоды VD1, VD4, VD5 служат для подавления высоковольтных импульсов самоиндукции на обмотках реле К1 и клаксонов НА1, НА2.

При замыкании контактов К2.1 реле сигналов звучит клаксон НА1 и заряжается конденсатор С1 через резистор R2 и диод VD2. Транзистор VT1 в это время закрыт, так как закрыт диод VD3. Реле К1 обесточено, клаксон НА2 выключен.

После размыкания контактов К2.1 выключается клаксон НА1, открывается диод VD3 и конденсатор С1 разряжается через резистор R1, эмиттерный переход транзистора VT1, диод VD3 и обмотку клаксона НА1. При этом транзистор открывается, срабатывает реле К1 и контактами К1.1 включает клаксон НА2. После разрядки конденсатора (примерно через секунду) транзистор закрывается, реле К1 отпускает якорь, выключая клаксон НА2. Устройство снова готово к работе.

Четвертый вариант задержки

Если на автомобиле нет реле сигналов и клаксоны включаются непосредственно контактами сигнальной кнопки на руле, то устройство следует собирать по схеме на рис. 4.

В нем диоды VD1, VD4, VD5 — защитные, а VD2 и VD3, как и в предыдущем устройстве, коммутируют цепи зарядки и разрядки конденсатора С1. По порядку работы устройство тоже практически не отличается от предыдущего.

В заключение несколько замечаний, общих для всех описанных в этой статье устройств. Реле времени везде настроено на выдержку приблизительно 1 с. Если необходимо это время продлить, нужно пропорционально увеличить сопротивление резистора R1, и наоборот.

Транзистор КТ829А можно заменить любым из этой серии; годятся также транзисторы КТ972А и КТ972Б. Если же приобрести указанные составные транзисторы не удалось, можно использовать составленные, например, из транзисторов серий КТ801 или КТ807 и КТ815 или КТ817 (желательно выбирать наиболее высоковольтные по напряжению коллектор-эмиттер).

Во всех устройствах лучше всего использовать малогабаритные реле 111.3747, 112.3747, 113.3747, 113.3747-10, 114.3747-10, 114.3747-11, 116.3747-10,116.3747-11,117.3747-10 или 117.3747-11, рассчитанные на номинальное напряжение 12 В (см. статью В. Банникова «Малогабаритные автомобильные электромагнитные реле в «Радио», 1994, №9, с. 42 и №10, с. 41).

Диоды КД102А можно заменить на КД102Б, КД510А или любые из серий КД103, КД109, КД226. Вместо КД213А подойдут КД213Б или КД202 с буквенными индексами В, Д, Ж, К, М, Р. С диодами из серии КД202 габариты устройства придется несколько увеличить. Если пойти на еще большее увеличение размеров, то вместо КД213А можно использовать диоды серий КД204, Д242, Д305. В силу кратковременности работы устройств каких-либо теплоотводов для диодов или транзисторов не требуется.

При любом отказе устройства для возврата к стандартному варианту питания клаксонов достаточно замкнуть перемычкой контактную группу К1.1.

Схема поочередно переключающихся сигналов

О чем мы ранее рассказывали в этой схеме поочередно включаются то один сигнал, то другой.

Соотношение тонов сигналов обычно устанавливают близким к малой терции, которая, являясь основой минорного аккорда (трезвучия), вызывает у человека ощущение тревоги. Поэтому данный схемы можно также использовать для охраны своего участка, дома, дачи и т.д.