Все більш широке поширення на автомобілях нових моделей знаходить економайзер – пристрій, відключає подачу бензину в режимі примусового холостого ходу автомобіля. Відомі економайзери спеціальної конструкції, що спрацьовують від перепаду тиску за дросельної заслінкою карбюратора, наприклад, система "Каскад" автомобіля ВАЗ-2105 [1]. Простіші економайзери можуть працювати спільно з карбюраторами, обладнаними електромагнітним клапаном [2], що перешкоджає гартівного запалення.

Електронний блок економайзера щодо нескладний і може бути легко виготовлений багатьма радіоаматорами. Описуваний тут блок економайзера простий у виготовленні, виконаний в основному на транзисторах і не вимагає ніякого налагодження після встановлення його на автомобіль. Реалізація економайзера зводиться до встановлення на двигун автомобіля датчика положення дросельної заслінки і електронного блоку, який на підставі інформації про частоту обертання колінчастого вала й положення дросельної заслінки виробляє сигнали управління клапаном. Датчиком положення дросельної заслінки може служити будь-який мініатюрний вимикач, встановлений або на карбюраторі, як у автомобіля ВАЗ-2105, або безпосередньо під педаллю приводу дросельної заслінки.

Електронний блок (див. схему) складається з формувача імпульсів, перетворювача частоти в напругу, що порівнює пристрої та електронного ключа, керуючого клапаном. Формувач зібраний на транзисторах VT1-VT3. Його запускають імпульси з ємнісного датчика, встановленого на високовольтному проводі котушки запалювання. Вхідна ланцюг RIR2 разом з ємнісним опором датчика представляє собою дільник імпульсної напруги.

avt-ek21.gif

Формувач видає прямокутні імпульси постійної тривалості і амплітуди з частотою, пропорційною частоті обертання колінчастого вала двигуна. Тривалість імпульсів обрана приблизно рівної 1,8 мс з умови, щоб на найбільшій частоті обертання валу (8000 мін-') шпаруватості імпульсів була не менше двох. Тривалість можна змінити підбіркою конденсатора С2.

Далі ці імпульси надходять в перетворювач, виконаний на діодах VD4, VD5, резистори R9 і конденсаторі С5. Тут частота перетвориться в пропорційне значення постійної напруги. Залежність напруги на навантажувальними резисторами R9 від частоти проходження імпульсів і частоти обертання двигуна показана в таблиці.

Частота високовольтних імпульсів, Гц 33,3 50 66,6 100 133,3 166,6 266,6
Частота обертання колінчастого вала двигуна. мін-' 1000 1500 2000 3000 4000 5000 8000
Постійна напруга перетворювача, В 1,3 1,7 2,1 2,7 3,1 3,4 5,5

Перетворювач характеризується порівняно малою інерційністю (напруга встановлюється за 0,1 с при різкій зміні частоти з 166,6 Гц до 33,3 Гц) і малими пульсаціями вихідної напруги (Не більше 20 мВ на частоті 50 Гц, тобто не більше 1,2%).

Які порівнюють пристрій являє собою компаратор на ОУ DA1, на один вхід якого подано напругу з перетворювача, а на другий – зразкове. Джерелом зразкового напруги служить параметричний стабілізатор VD6, R10, C6 і дільник, що складається з резисторів R11-R13. Вихідний сигнал компаратора управляє роботою електронного ключа, зібраного на транзисторі VT5 і діод VD7.

Електронний ключ призначений для комутації напруги живлення обмотки електромагнітного клапана, встановленого в карбюраторі. Якщо вихідна напруга перетворювача нижче зразкового, тобто при частоті обертання колінчастого валу нижче певного значення, наприклад 1500 хв-', на виході компаратора сигнал буде відсутній, електронний ключ відкритий і відкрито електромагнітний клапан на карбюраторі. При цьому стан ключа не залежить від того, натиснута або відпущена педаль приводу дросельної заслінки. При напрузі вище зразкового, що відповідає великій частоті обертання колінчастого вала двигуна, електронний ключ і клапан закриються, але за умови, що педаль акселератора буде відпущена. При натиснутій педалі контакти SF1 замкнуті й електронний ключ і клапан будуть відкриті незалежно від сигналу компаратора.

Ключ забезпечений системою захисту від замикання в ланцюзі обмотки Y1 клапана. Система складається з резистора R18, транзистора VT4. Опір резистора R18 визначає струм спрацьовування системи. За зазначених на схемі тіпономіналах він дорівнює 0,3-0,5 А. Після спрацьовування системи ключовою транзистор VT5 розсіює потужність близько 7 Вт, тому його слід встановити на тепловідвід.

Світлодіод VD8, монтуємий на приладовому щитку автомобіля, відображає відкрите стан клапана.

Конструкція електронного блоку не має яких-небудь особливостей, крім тих, які визначені умовами його експлуатації (широкі температурні межі, підвищена вологість, вплив бризок палива і масла, пилу, вібрацій і ударів і т. п.). Блок повинен бути захищений міцною кришкою. Датчик імпульсів може бути виконаний у вигляді затиску "крокодил" (або бандажа з чотирьох – восьми витків монтажного проводу), встановленого на високовольтному проводі поблизу котушки запалювання.

У економайзери використані постійні резистори МЛТ, підлаштування резистор СП5-2. оксидні конденсатори К53-4 (або К50-16). Решта конденсатори – КСВ, К31-11, К73-9, К73-17 "Замість К553УД1А можна використовувати ОУ К553УД1В, К153УД1, 153УД1.

Для налагодження електронного блоку необхідні генератор коротких прямокутних імпульсів, наприклад Г5-26, будь-який низькочастотний осцилограф і вольтметр постійного струму з великим вхідним опором, наприклад В7-26. Налагодження починають з перевірки роботи електронного ключа. Замість обмотки електромагнітного клапана можна включити її еквівалент – резистор опором 120 … 130 Ом потужністю не менше 2 Вт Резистор R14 відключають від виходу мікросхеми, а резистор R16-від перемикача SF1: Ключ має закритися, і напруга на колекторі транзистора VT5 повинно бути відсутнім. При замиканні на загальний провід вільного виведення будь-якого з резисторів R14 або R16 на колекторі транзистора VT5 повинне з'явитися напруга, практично дорівнює напрузі джерела живлення.

Потім приєднують амперметр з шкалою 1 А паралельно обмотці Y1 електромагніта. Струм короткого замикання при відкритому ключі повинен бути в межах від 0,3 до 0,5 А. припаюють на своє місце висновок резистора R14, а вихід генератора імпульсів підключають до верхнього за схемою висновку резистора R1. Встановлюють вихідна напруга позитивних імпульсів генератора не менш 15 В, тривалість не більше 0,5 мс, частоту слідування – 266,6 Гц, Спостерігають на екрані осцилографа форму імпульсів на емітер транзистора VT3. Вони повинні бути прямокутними і мати тривалість близько 1,8 мс.

Знімають залежність постійної напруги на резисторі R9 від частоти в межах від 33,3 до 166,6 Гц. Вона повинна бути близькою до зазначеної в таблиці.

Встановлюють частоту генератора рівної 50 Гц і повільно обертають ручку підлаштування резистора R12 до спрацьовування електронного ключа. Цей поріг спрацьовування буде відповідати частоті обертання колінчастого вала двигуна 1500 хв-1. З метою підвищення паливної економічності можна цей поріг знизити до 1200 мін-'(40 Гц). Неточність (по частоті) порогу спрацьовування не перевищує ± 60 хв-' за найнесприятливіших умовах експлуатації.

Динамічно економайзер майже безінерційний, тобто при різкому закриванні дроселя на великій частоті обертання вала двигуна клапан закривається моментально, без помітної затримки. Однак двигун ще продовжує працювати 3 … 4 с на що залишився в карбюраторі паливі, і цього часу достатньо, щоб водій, якщо потрібно, встиг перемкнути передачу. Якщо необхідно збільшити цей час, слід зробити затримку спрацьовування електронного ключа економайзера, включивши конденсатор ємністю 100 .. .500 МКФ паралельно контактам перемикача SF1 (на схемі показаний штриховою лінією).

Експлуатація економайзера на автомобілі показала його високу надійність і стабільність роботи. Простота конструкції і відсутність дефіцитних деталей робить доступним виготовлення економайзера силами радіоаматорів.

ЛІТЕРАТУРА

1. А. Дмитрієвський, О. сінник. УЕТ "Каскад" .- За кермом, 1980, № 7, с. 18, 19.

2. В. Баннікова, О. Янковський. Економайзер для автомобільного двигуна .- Радіо, 1982, № 11, с. 27. 28.