Как приручить Карлсона.​*

nikolagrek — 05.02.2018

Мир инженерии в том числе и автомобильной меняется. И у него есть одна общая тенденция. Заключается она в следующем: На смену механическим приёмам управления, приходят электро механические, а те в свою очередь сменяются полностью электронными системами управления, которые ,если судить по развитию, сменятся тоже тоже электронными, но уже цифровыми.

Собственно это можно проследить например в развитии системы охлаждения в автомобилях.

В качестве вступления расскажу кратко историю развития жидкостных систем охлаждения.
Первые системы не имели даже помпы и были конвекционного типа. Мотор соединялся с радиатором двумя патрубками на разном уровне. Горячая вода поднималась вверх перетекала в радиатор , там охлаждалась опускалась вниз и перетекала в мотор. Потом появились помпы которые гоняли воду, потом термостаты для поддержания нужной температуры. Тут подоспели вентиляторы, которые стали охлаждать радиаторы, в условиях, когда не хватает набегающего потока при движении с низкой скоростью.

Однако стало выясняться, что мотор работает наиболее эффективно в узком диапазоне температур, это выше ста градусов. И чем дальше развивались системы управления тем более сужался диапазон температуры который требовалось поддерживать. И если изначально поддержкой температуры справлялся (довольно грубо) термостат, то позже этого оказалось недостаточно.
В современном автомобилестроении, это уже довольно таки сложная система с электронноуправляемыми термостатами, электропопмпами, вентиляторами тоже с управлением. То есть мы имеем развитие подтверждающее выше написанный тезис.

Коснёмся управления вентиляторами. Первые вентиляторы не управлялись. Просто тупо постоянно молотили через приводной шкив. Их сменили вискомуфты. Вискомуфты проскальзывали при низкой температуре, нагревшись начинали вращаться со скоростью вращения шкива. Но и этого оказалось недостаточно. Их сменили вентиляторы с электроприводом. Дальнейшее развитие пошло уже по пути электромеханики. Датчик включает через реле мотор вращающий вентилятор. При понижении температуры выключает.
И опять же инженеры на этом не остановились. Появилась необходимость в нескольких скоростях вентилятора для более точного поддержания правильной температуры. Это было реализовано, через несколько реле. На моторе же стояли резисторы. Комбинируя подключение через коммутацию, можно было получить несколько скоростей вращения.
Для блондинок: представьте цепь мотора вентилятора в которой два резистора. Так вот, если подключить мотор напрямую, минуя резисторы мы получим максимальную скорость, если через оба резистора последовательно - минимальную, если резисторы параллельны - некую среднюю, ну и так далее. Можно иметь два резистора разного сопротивления и пускать в одном через один, в другом через другой, в третьем параллельно через оба, в четвёртом последовательно, в пятом в прямую на электромотор. Итого получить пять скоростей. А если учесть что вентиляторов бывает два, то комбинируя ещё и их подключение вовсе получить 10 скоростей. Но тут схема получается сложной куча реле, проводов, соединений. А это, в поливаемом грязью с дороги радиаторном отсеке обреченно на выход из строя.

При этом, в большинстве случаев у нас есть ещё и конденсор кондиционера, которому тоже надо обеспечить охлаждение по определённому алгоритму. В итоге мы получаем сложнейшую схему с релюшками и километры проводов. Тем не менее она какое-то время применялась.

Выход, как всегда в электронике. Управление ШИМ.
Для блондинок. Есть некая электронная коробочка, в которую входит три провода, а выходят два на вентилятор. У входящих проводов на одном плюс, на другом минус, а на третьем импульсы. Чем импульсы чаще, тем больше напряжение на выходе к мотору вентилятора. Урра!, появилась возможность плавной регулировки скорости вентилятора! А импульсы обеспечивает уже блок управления двигателем, сообразуясь с показаниями датчика температуры, и прочих внешних условий.
То есть мы имеем качественный переход с электромеханики к электронике. При чём частично цифровой. Учитывая тенденцию развития автомобилей, где уже каждая табуретка имеет свой разум, то вероятно в ближайшем будущем мы придём к появлению собственного блока управления вентилятором с подключением по цифровой шине.

Так вот из интересных работ, которые мне попались в последнее время, был Ниссан Скайлайн.

В котором надо было сделать качественный скачок из позавчера (вентилятор с вискомуфтой) в сегодня (электронное управление двумя вентиляторами с поддержкой кондиционера, плавным изменением скорости и включением вентиляторов при отключении зажигания для предотвращения теплового удара).




И такая волшебная коробочка была.
Откуда она досталась клиенту, до поры до времени было неизвестно. Была и инструкция к ней. В которой было сказано про то что куда подключать, однако не было написано какой ток может выдержать контроллер. А так как предлагалось инсталлировать сдвоенные вентиляторы возникли опасения, не сожжёт ли запуск двух вентиляторов коробочку вовсе. Кроме того, надо было поставить дополнительный указатель температуры, и поменять радиатор на хороший, честный, цельносварной.


Вообще потихоньку начинаю ненавидеть пластмассу. Понимаю, новые материалы, борьба за вес, дешевизну, прогресс и всякое такое. Но честные металлические детали уважаю, а от пластика где не надо меня уже блеват кидат .

В общем перед установкой решил поэкспериментировать с моторами вентиляторов, на тему подключения, потребляемого тока и подбора предохранителей.
Сюрприз 1. У моторов оказались изношены щётки. Один крутил слабенько. Покопался в закромах Родины, извлёк на свет подходящие и перепаял. На всякий случай на обоих моторах.



Собрал схему на скрутках. Подозревая, что ток при запуске будет явно больше пределов измерения мультиметра(10 амп),встала задача как по измерению тока. Было два варианта. Пихать по возрастающей предохранители от 10 амп и наблюдать, когда они перестанут перегорать. Этот вариант я отмёл как неточный и связанный с критическим расходом предохранителей.
Второй вариант родился при взгляде на высокотехнологичную и высокоинтеллектуальную зарядку для аккумуляторов.
До этого я на неё чаще ругался. Ну не может железка быть умнее человека. А эта хрень то отказывалась заряжать аккум - видите ли она считает, что аккум на выброс. То выдавала сообщения что аккум в обрыве. Ну кто её спрашивает?!!!Не должна табуретка обладать собственным интеллектом!
Но один плюс у неё был, она показывает ток зарядки. Понятно, что при полностью заряженном аккуме, если включить вентиляторы он покажет потребляемый ток.
Занялся экспериментами. Выяснил каждый при запуске потребляет в пике 21 ампер которые после раскрутки крыльчатки падают до 14.



Предохранителей решил поставить три штуки. Один на 40 ампер на силовое питание контроллера и по одному на 20 ампер на выход вентиляторов. Собрал разводку проводов с соблюдением всех ТУ.С точечной сваркой проводов и сборкой на клеевую термоусадку.



Для сварки медных проводов, приспособил споттер точечной сварки, взятый у жестянщиков.
Почему не пайка? спросите вы.
Дело в том что любая, даже без кислотная пайка является очагом коррозии. Уж лучше собирать на скрутки, особенно в сыром месте. А вентиляторы и их проводка — это самое поливаемое место. Да и хотелось сделать красиво если не идеально.
Пока экспериментировал, слесаря поставили честный радиатор, поменяли патрубки на красивые синиие, мягкие, силиконовые. Я подключил дополнительный указатель температуры ОЖ. У него есть свой датчик температуры.



Для работы контроллера, понятно нужны сведения о температуре. Её можно взять с штатного датчика автомобиля, либо с поставить дополнительный. Но так как, штатный находится в уж очень труднодоступном месте, решил подключаться к датчику температуры дополнительного указателя.
Дальше всё казалось бы просто. Вскрываешь коробочку, подключаешь к пинам специальную кнопочку. И согласно инструкции входишь в режим программирования блока. Ориентируешься по миганию и горению светодиодов. Греешь машину до температуры которая называется температура стабилизации - это когда надо включить вентиляторы на минимальной скорости, дальше прогревать и достигнуть температуры максимума - это когда вентиляторы будут вращаться на 100%. Нажатием кнопочки задаются эти два параметра, они сохраняются в энергонезависимой памяти контроллера и блок включает вентиляторы, регулируя их обороты в зависимости от температуры между этими двумя точками. Кроме того, есть возможность подключения плюса с муфты компрессора кондиционера, чтобы обдув
включался на 50 % независимо от температуры - тоже программируется. И есть так же отработка теплового удара. При отключении зажигания, на какое-то тоже задаваемое время на 100% включаются вентиляторы. Ну и кроме всего можно вывести кнопку принудительного включения вентиляторов с водительского места. Собственно, это всё что нам надо на высоконагруженом двигателе, чтобы соблюсти оптимальный температурный режим.



С подключением дополнительного указателя температуры. датчика и контроллера проблем не возникло. Единственное производители рекомендуют устанавливать блок управления на обдуваемое место, так как он греется при работе. Впрочем, контроллер лежащий всей плоскостью на металлическом брызговике, думаю нормально будет сбрасывать в него тепло.
Сюрприз 2
Точки t стаб и t макс выставить не удалось. Контроллер сообщал миганием светодиодов, то что выбрана неправильная температура, то t стаб и t макс находятся слишком близко. То ещё какая то ещё какую то чепуху. Провозился долго, не мог понять в чём дело. Кроме всего задача по выставлению температуры усложнялась тем что в разных точках системы охлаждения температура разная, на какую ориентироваться?
Тогда из закромов Родины был извлечён имитатор датчиков SMC 115, которым я стал имитировать изменение сопротивления датчика по температуре.



Выяснил следующее - так как сопротивление датчика в зависимости от температуры меняется не линейно, а по экспоненте, то в районе 90- 109 градусов, изменение сопротивления становится незначительным, с точки зрения контроллера разумеется, и он выдаёт ошибку по близости точек. Решений опять же было два, таки переподподключить блок к штатному датчику в надежде что у него график не такой крутой. Однако даже попытки померить его сопротивление оказались неудачными в таком он архитруднодоступном месте он находится. Снимать впускной ресивер это отворачивать и отключать кучу всего, всего лишь для того, чтобы померить сопротивление и убедиться что кривая у него ещё круче не хотелось совершенно.
Тогда я просто поставил дополнительное сопротивление в цепь датчика и о чудо! контроллер заработал как надо. Чудо, потому что я так и не понял логики, кажется я сдвинул экспоненту в более адекватные значения. Однако исказились показания дополнительного указателя температуры.



Этого и следовало ожидать.
Тогда я разобрал прибор, зело обрадовался узрев в нем подстроечный резистор и регулятор усилия спиральной пружинки от стрелки. Пользоваться штатным указателем температуры невозможно, так как он показывает очень условно типа: холодно, горячо, всё пиздец кипим! Поэтому ориентировался в основном по показаниям диагностического прибора, ну и кроме того для надёжности показаний воткнул просто термометр.




Дал остыть машине и начал настройку показаний стрелки. Пришлось раза три полностью остужать двигатель, а потом прогревать его до максимума, одновременно вращая подстроечник и пружину. По всему диапазону температур. Такая вот юстировка стрелочного прибора.
В заключении хотелось бы дать несколько советов производителям контроллера.
1) Переписать инструкцию научно-популярным языком.
2)Использовать большую цветовую гамму проводов, а то разбираться с зелёным проводом из пятого ряда четвёртой группы не комильфо.
3)Расширить диапазон температуры или сделать точнее реакцию на изменение сопротивления или даже лучше поставлять в комплекте свой датчик температуры отюстированный и приспособленный под контроллер.
4) Снабдить уже при изготовлении контроллера колодками и предохранителями.
А во всём остальном блок вполне себе ничего. Уже второй месяц катается. Пока всё нормально. Надо будет понаблюдать за ним летом.
ЗЫ Сюрприз 3.
После того как отдал машину появился расколбас оборотов. Но установленный блок тут не при чём. Отвалилось управление вакуумным клапаном, пока машина стояла в боксе, снег и лёд растаяли и залили блок предохранителей слева под стеклом в нише. Долго отдуплял что я мог задеть при установке, однако обнаружил что я то тут не при чём.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

* Карлсон на жаргоне автомехаников вентилятор охлаждения двигателей.Ну думаю вы об это уже догадались.

Оставить комментарий

Популярные посты:

nerva

Как перевести деньги из России в Китай в 2024 году

colonelcassad

Качестве съемки спутника "Ресурс-П4"

sdvoryanchikov

Вчера в Коряжме было солнечно!

watermelon83

Турул

ru_knife

Продам ножей, Москва.

mycruises

Усадьба Талашкино

elika

Идиома в five o’clock: "Let grass grow under your feet"

colonelcassad

Новая китайская ракета "Земля-воздух"

masterok

В чем заключался секрет вкуса отменной американской тушенки

• Архив