Индикатор контроля охлаждающей жидкости автомобиля

Сигнализатор перегрева двигателя.

В автомобиле очень важно не допустить перегрева двигателя. Отклонение от нормы в системе охлаждения автомобиля может привести к заклиниванию поршней в цилиндрах двигателя, обгоранию головок клапанов и многим другим неисправностям, которые потом обойдутся в не дешевым ремонтом. Контроль за температурой охлаждающей жидкости, конечно есть в автомобилях, но не лишним будет звуковая сигнализация на случай испарения горячей жидкости и световая сигнализация, оповещающая о чрезмерном нагреве охлаждающей жидкости.

Для обеспечения контроля за температурой жидкости используется специальный прибор — дискриминатор, собранный на микросхеме TCA965. Он фиксирует в виде полезного сигнала напряжение в диапазоне от 6 до 9 В. В нашем случае граничные значения напряжений соответствуют нижней и верхней температурам. Для преобразования температуры в напряжение предусмотрен терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления. Он уже имеется в автомобиле.

Принципиальная схема сигнализатора

Принципиальная схема устройства контроля температуры охлаждающей жидкости. Контроль напряжения происходит с помощью так называемого двухпорогового дискриминатора:
-10к- — металлопленочный резистор (10 кОм) подбирается в зависимости от модели автомобиля.

Описание схемы устройства

Правая часть схемы (см. рис. выше) — внутреннее сопротивление прибора (индикатор температуры) и сопротивление терморезистора (датчик температуры) образуют делитель напряжения. Отрицательный температурный коэффициент термореэистора обусловливает уменьшение его внутреннего сопротивления при повышении температуры. Это приводит к тому, что в точке 3 схемы напряжение уменьшается, если повышается температура охлаждающей жидкости.

Значения образующихся напряжений не играют существенной роли, поскольку, как видно из схемы, их можно регулировать. Для этого используются два подстроечных потенциометра Р1 и Р2, рассчитаны для данного диапазона температур. В схеме дискриминатора предусмотрены еще два выхода для подключения светодиодов. Последние сигнализируют о состоянии охлаждающей жидкости — не слишком ли низка или высока ее температура. К выходу дискриминатора, оповещающему о повышенной температуре, подключен зуммер, который включается в том случае, когда двигатель сильно нагревается.

Печатная плата

Монтаж устройства для контроля температуры осуществляется на печатной плате (см.рис.) и не представляет больших проблем.

Для сборки схемы кроме указанных на принципиальной схеме деталей и печатной платы требуются дополнительно следующие элементы: шестиполюсная клеммная колодка; светодиод (2 шт.); зуммер 12 В, 30 мА.

Настройка прибора

Относительно настройки этого устройства необходимо сказать, что сведения о температуре прогретого двигателя являются весьма приблизительными. Поэтому можно было бы принять за нормальную температуру двигателя 70°С. Но если охлаждение двигателя происходит под давлением, то температура 100°С оказывается не слишком высокой. Однако в большинстве автомобилей температура в диапазоне от 85 до 90°С соответствует нормальному режиму работы двигателя автомобиля.

Схема должна быть настроена таким образом, чтобы сигнал о повышенной температуре двигателя предшествовал его выходу из строя. Используемый в схеме дискриминатор реагирует уже на изменения в несколько милливольт.

Х.Крибель. «Схемы любительских электронных устройств»

Сигнализатор перегрева лодочного мотора

Визуальная и звуковая индикация

Как и любой двигатель внутреннего сгорания, лодочный мотор может перегреться. На сколько это опасно думаю объяснять не нужно. Задиры в цилиндрах, заклинивание поршней и двигатель можно выбрасывать или как минимум отправлять на капитальный ремонт. Если говорить конкретно про лодочные моторы, то из-за усиливающейся проблемы загрязнения наших водоёмов, на водозабор системы охлаждения мотора легко может налипнуть кусок полиэтилена, плотная бумага, фольга и т.п., что приведет к уменьшению воды, которая поступает в систему. А в пылу маневрирования вы можете и не заметить как изменилась контрольна струя системы охлаждения или они вовсе пропала. А на большинстве маломощных подвесных лодочных моторах система сигнализации о перегреве не предусмотрена. И о грозящей проблеме судоводитель возможно узнает уже слишком поздно.

Первый вариант сигнализатора

Сегодня мы предлагаем вам простое электронное устройство, которое предупредит водителя о чрезмерном перегреве двигателя с помощью светового и звукового сигналов. На Рис. №1 представлена схема порогового устройства.В качестве датчика перегрева служить транзистор VT1, который крепиться к медной пластине, а потом к блоку двигателя через изоляционную слюдяную прокладку. Крепить этот транзистор можно и к выпускному трубопроводу системы охлаждения лодочного мотора.

Рис.№2 Транзисторный датчик

Конструкцию самого датчика можно посмотреть на Рис. №2. Пороговое устройство срабатывает при превышении определенной заданной температуры на корпусе VT1 вследствие увеличения коллекторного тока транзистора. Благодаря наличию положительной обратной связи через резистор R4, транзисторы VT1 и VT2 открываются мгновенно (процесс протекает лавинообразно), соответственно срабатывает реле Р1, включающее лампу Л1 с красным светофильтром по схеме обычного мультивибратора. Частота генерации мультивибратора — около 1000 Гц. При снижении температуры на 10—12°С устройство возвращается в исходное состояние и вся индикация отключается.

Рис.№3 Фрагмент схемы для подвесного лодочного мотора

Для установки сигнализатора перегрева на подвесной лодочный мотор принципиальную схему нужно доработать, добавить туда: стабилитрон VD1 — ДВ14А, резистор R1 — 650 Ом, резистор R3 — 3,3 кОм, реле типа РЭС-55. Вместо оконечных устройств на Рис.№1, сигнализатор собирается по схеме Рис.№3, а в качестве питания использовать две батарейки 3R12 или 3LR12, напряжение 4,5В, ёмкость около 600 мАч (аналог старых советских батареек «Планета-2» 3336).

Рис.№4 Переменный резистор R3 со шкалой температур

Регулировка сигнализатора перегрева проводится двумя методами. Первый, простой, но не очень точный. Собранный прибор соединяют с источником питаний 12,6 В, отсоединяют плюсовой конец R1 от схемы — при этом реле должно сработать, что говорит о том, что монтаж сделан правильно и все элементы на схеме в исправном состоянии. После этого R1 впаивают на место. Нагревая паяльником медную пластину датчика, реле должно снова сработать, а после остывания пластины на 10-12°С схема должна вернуться в исходное состояние. После такой быстрой проверки сигнализатор ставиться уже на лодочный мотор: датчик на блок двигателя, электронику в моторный отсек, блок индикатора на панель приборов. Далее двигатель запускается (не забываем делать это на воде) и прогревается до рабочей температуры. Затем переменный резистор R3 вращается до момента срабатывания сигнализации и поворачивается в сторону R1 на 10-12 градусов. Через 15-20 секунд сигнализация вернется в первоначальное состояние. На этом первый метод регулировки окончен.

Рис.№5 Монтажная плата порогового устройства

Второй метод более точный — регулировка выполняется по рабочем температуре воды в системе охлаждения лодочного мотора. У разных моделей она варьируется в пределах 60-90°С. Опускаем медную пластину датчика в ёмкость с водой и термометром. Ставим резистор R3 на срабатывание при температуре на 10°С выше рабочей. На Рис.№4 можно увидеть шкалу с метками температуры на резисторе R3.

Рис.№6 Плата звукового генератора

Весь прибор представляет собой три блока, каждый из которых помещен в герметичный пластиковый корпус, датчик располагается в металлическом экране. Коэффициент усиления VT1, VT2 не менее 30-50; VT2 можно заменить на КТ817А (Б или В) или КТ807Б, VT3 и VT4 — на МП-39 или МП-41. Конденсатор C1 должен быть стабильным, желательно К50-3-1 или танталовый. Все резисторы типа МЛТ-0,25. Реле — РЭС-22 (паспорт РФ4.500.129) или РЭС-9 (паспорт РС4.524.202).

Второй вариант сигнализатора

Предлагаю еще одну простую в изготовлении схему, которую я использую много лет и она меня ни разу не подвела. Схему можно смонтировать на печатной плате размером 35X60 мм. Резисторы R3, R4, R5 и R6 можно поставить любой мощности. Терморезистор R1 — типа ММТ-4, 1 кОм. Реле — Р — любого типа с рабочим напряжением 12В и соответствующим расположением контактов.

Рис. №2-1 Схема сигнализатора

Лампочки Л1 и Л2 — 12 В с зеленым и красным колпачками. Зеленую лампочку лучше ставить с напряжением 26 В, чтобы она горела в полнакала и не слепила глаза в темное время суток. Звуковой сигнал — Г — можно взять от мотоцикла или мопеда напряжением 12 В. Для выключения сигнала ставится тумблер Вк.

Рис. №2-2 Печатная плата

Корпус датчика 1, колпачок 2 и контакт 5 — из латуни сыпучей марки. Втулка 4 и шайба 3 — из любого изоляционного материала — эбонита, фторопласта и т. п. После припайки термосопротивления резьбу корпуса 1 и колпачка 2 следует промазать клеем БФ.

Рис. №2-3 Датчик сигнализатора

Датчик устанавливается на место одной из шпилек крепления головки блока цилиндров» Размеры датчика указаны для мотора «Нептун-23»» Для использования на других моторах размеры, обозначенные звездочкой, потребуется несколько изменить.

Датчик можно изготовить более простым, но менее надежным способом. Например, впаять терморезистор ММТ-4 в головку латунного болта М8X54, предварительно просверлив в торце головки отверстие диаметром 4,2 на глубину 20 мм.

Включать схему без терморезистора R1 не рекомендуется. Настройка производится резистором R2.

Сайт о внедорожниках, SUV, автомобилях повышенной проходимости

Перегрев, это главный враг электрических и механических систем автомобиля. Но если превышение температуры будет замечено до того, как оно достигнет опасного уровня, перегретую деталь можно спасти. Или, по крайней мере, заменить без дополнительных повреждений. Электрическая схема температурного сигнализатора перегрева, служащего этой цели, показана на рисунке ниже.

Сборка температурного сигнализатора перегрева в автомобиль, электрическая схема, принцип работы, монтаж сигнализатора перегрева и его настройка.

Показанный сигнализатор перегрева может использоваться для температурного контроля практически любого узла или детали автомобиля. Температурный датчик, представляющий собой два последовательно включенных диода, можно поместить на любую деталь. Температурный сигнализатор подаст сигнал, как только температура поднимется слишком высоко. При наблюдении за системой охлаждения датчик помещают прямо в охлаждающую жидкость.

Электрическая схема температурного сигнализатора перегрева с одним датчиком.

Работа схемы температурного сигнализатора перегрева.

Один из четырех операционных усилителей микросхемы LM324 работает как чувствительный компаратор напряжения на датчике с установленным уровнем. Со стабилитрона D3 снимается стабилизированное напряжение и подается на один из входов операционного усилителя IC-1.

Через резистор R1 подается прямое смещение на два входящих в датчик кремниевых диода. При комнатной температуре на аноде диода D1 напряжение 1,2 В. При повышении температуры это напряжение линейно уменьшается. Оно поступает на выход 2 микросхемы. Опорное напряжение берется с ползунка резистора R5, которым устанавливается порог срабатывания.

Пока напряжение, снимаемое с датчика, выше поступающего на выход 3 микросхемы, сигнал на выходе усилителя отсутствует. Как только напряжение на датчике понизится ниже опорного, на выходе усилителя появится напряжение, питающее звуковой сигнализатор.

Сборка и эксплуатация температурного сигнализатора перегрева.

Схема температурного сигнализатора перегрева не критична к расположению деталей. Конструкция устройства выбирается по вашему усмотрению. Детали монтируются на пластине изоляционного материала и помещаются в пластмассовый корпус. Лишь температурный датчик требует к себе особого внимания.

Диоды, входящие в него, должны быть защищены от воздействия окружающей среды и внешнего потенциала. Этого можно достигнуть, покрыв их тонким слоем эпоксидной смолы. Эта пленка должна быть сделана как можно тоньше, чтобы датчик мог быстро срабатывать на резкое изменение температуры.

Поместив датчик в сосуд с водой, нагретой до желаемой температуры, можно настроить схему на срабатывание при любой температуре ниже 100 градусов вращением переменного резистора R5. При этом температура воды определяется с помощью стеклянного термометра.

Температурный датчик может быть смонтирован на большинстве узлов и деталей автомобиля, которые могут выйти из строя от перегрева. Для контроля системы охлаждения датчик монтируется прямо на радиаторе. При этом необходимо следить, чтобы ни один из выводов датчика не имел электрического контакта с металлом.

Устройство четырехканального температурного сигнализатора перегрева.

Если необходимо установить контроль за несколькими областями, критичными к перегреву, можно использовать схему четырехканального температурного сигнализатора перегрева. Она показана на рисунке ниже. Такой сигнализатор рассчитан на четыре датчика. В нем 4 раза повторяется описанная выше схема с небольшими дополнениями в целях обеспечения ее работоспособности.

Электрическая схема температурного сигнализатора перегрева с четырьмя датчиками.

Транзистор Q1 выполняет функцию буферного усилителя, помогая избежать перегрузки стабилитрона от четырех входов операционных усилителей. Четыре светодиода D14-D17 указывают, какой из датчиков перегрет. При этом включается и звуковой сигнализатор.

Калибровка этого четырехканального температурного сигнализатора перегрева ничем не отличается от настройки одноканального сигнализатора перегрева. Но может быть использован и любой другой метод. Предварительно проверенные диоды включают в схему с точным соблюдением полярности.