Плавное включение вентилятора охлаждения двигателя своими руками

Реле плавного включения вентилятора охлаждения своими руками

Во всех автомобилях, когда температура двигателя близка до критической отметки, включается вентилятор охлаждения радиатора. Но есть массу минусов резкого старта, которая отображается на электрике автомобиля. Особенно это касается русского автопрома. В данной статье приведена схема своими руками реле плавного включения вентилятора охлаждения.

И так выше было сказано о минусах резкого включения, и которые мы минуем собрав схему реле плавного включения:

1. Большая нагрузка на бортовую сеть (генератор, аккумулятор, проводка).
2. Большая механическая нагрузка на подшипник и на крепления электро вентилятора.
3. Использование необоснованно большого предохранителя. Пусковой ток электродвигателя 20 — 30А в зависимости от модели, и редко превышает 4 — 8А на ходу.

Задача, поставленная мной, состояла в следующем:
1. Использовать штатную проводку
2. Не ставить дополнительных кнопок.
3. Изначально, в данной модели автомобиля не было реле включение вентилятора, по этому есть возможность это исправить.

Устройство представляет собой ШИМ генератор импульсов. ШИМ запускается и начинает генерировать импульсы на выходе 3 с постоянной частотой и изменяющийся во времени шириной следования импульса. Время задается емкостью конденсатора С3. Далее, эти импульсы подаются на драйвер мощного полевого транзистора который управляет нагрузкой на выходе устройства. Драйвер для IRF4905 собран на отечественном транзисторе КТ315. Время полного открытия затвора IRF4905 напрямую зависит от емкости конденсатора и скорости его заряда. Диод на выходе служит для сглаживание обратных выбросов электродвигателя. В качестве диода я применял диодную сборку Шоттки с общим катодом. Полевик Р-канальный, так как должен регулировать положительное напряжение. Можно было бы использовать и N-канальный, но тогда бы пришлось переделывать всю проводку связанную с электроникой охлаждения. Все выводы на схемы указаны с учетом выходов контактов реле. Схема простая и выполнена в SMD, поэтому удалось ее поместить на плате размером с автомобильное реле. Некоторая часть схемы выполнена навесным, плотным монтажом, а другая на маленькой печатной плате.

Плату я рисовал ЛУТом, всем известным, далее травил хлорным железом. На этом сайте я много встречал людей у которых процесс травление занимает более 2-х часом, лично у меня это занимает 5-7 минут. Дело в том, что бы протравить плату (не важно какого размера) нужно подогреть раствор до температуры 60-70 градусов,при этом нужно как можно чаще болтать текстолит в растворе, и периодически на него поглядывать.

Первым делом необходимо достать реле. Оно может быть рабочим так и нет, собственно нас это не интересует. Главное размер! Теперь нужно разобрать его и аккуратно извлечь внутренности, оставив выходные клеммы.

Должно получится примерно следущее

После того как мы отрезали все ненужное, займемся навесным монтажом. Навесная часть, будет вся правая часть схема, все что выходит с 3 ножки NE555. «Почему нельзя спаять все на плате?» Да потому что, ни по длине ни по ширине оно не влезет. Это относиться только к стандартному (по размерам) реле.

Навесная часть почти завершена. Теперь приступим к самой плате. У меня получилось так, что пришлось обрезать готовую плату до нужных размеров, потому как транзистор и диоды были вынесены за пределы платы. Сама плата, которая выложена в конце статьи, имеет полный размер в связи с тем, что бы ее можно было подогнать по размерам.

Теперь впаиваем обрезанную плату в реле.

Осталось допаять перемычки и можно переходить к креплению радиатора (через изоляционную прокладку) и обрезанию крышки реле.

Собственно устройство готово. Осталось покрыть его лаком или залить канифолью. Хотя если реле будет стоять под приборной панелью, то вскрытие лаком можно исключить. После окончательной сборки устройство не требует настройки, подходит к любым (по мощности) электродвигателям, так как имеет максимальный ток в 74А! Это все таки автомобиль, должен быть 200% запас по мощности. Чтобы ничего не работало в пике своих характеристик. IRF4905 довольно дешевый, распространенный, проблем с его приобретением возникнуть не должно.

Как сделать вентилятор

Вы сидите за компьютером, за окном лето, кондиционера нет. Рука уже устала бесконечно обмахиваться газетой, а пот со лба капает на клавиатуру. Знакомая ситуация? Если нет лишних денег, поможет самодельный вентилятор. Чтобы его смастерить, не нужно бежать в магазин за деталями. Все необходимое для воздуходувки есть в доме. Не знаете, как сделать бесплатный вентилятор в домашних условиях? Следите за текстом!

Из чего состоит воздушный охладитель:

двигатель
лопасти для вентилятора
подставка
источник питания

Последний пункт можно опустить, если вы будете делать USB вентилятор своими руками. В компьютере есть напряжение 5 вольт. Вам потребуется кабель для подключения принтера, старая «мышь», или любое ненужное устройство со шнуром USB.

Читать еще: Что такое герметизация двигателя

Если вы любитель самоделок — наверняка в доме есть полезный хлам. В противном случае, вам незачем знать, как сделать вентилятор своими руками.

В коробке с ненужными запчастями не найден электродвигатель? Можно сделать вентилятор из моторчика от старого дисковода или сломанной игрушки. Рассмотрим несколько примеров, как сделать мини вентилятор из подручных материалов.

Клей, картон, моторчик от игрушки

Для изготовления маленького пропеллера понадобится кусок гофрокартона 30×30 см.

Опору клеим в 2–3 слоя, площадь не меньше двух ладоней. Стойку для двигателя делаем в виде призмы высотой 10–15 см. Для раскроя воспользуемся канцелярским ножом. Гнем конструкцию по линейке.

Как сделать мини вентилятор прочным и устойчивым? Воспользуемся клеевым пистолетом. Никакой другой клей не позволит выполнить соединение так же надежно.

Далее самое сложное: пропеллер. Центральную втулку не обязательно изготавливать из дерева или пластика. Вырезаем ее из того-же картона.

Соединяем термоклеем, причем как можно гуще: конструкция должна получиться монолитной. Лопасти можно сделать из более тонкого картона. Подойдет упаковка от аксессуара для мобильного телефона.

Это самый ответственный элемент: лопасти должны быть абсолютно одинаковыми по форме и весу. Иначе ваш пропеллер будет вибрировать при работе, и быстро развалится.

Лопасти приклеиваем (тщательно) на картонную втулку, соблюдая аэродинамику. Плоскости должны быть развернуты на 30–45 градусов в противоположные стороны. Для простоты конструкции, мы собираем USB вентилятор своими руками с двумя лопастями. Их легче отбалансировать, а с охлаждением такой пропеллер справится не хуже трехлопастного.

Пробный запуск и балансировка

Проделываем отверстие в самом центре втулки (с помощью шила), насаживаем на ось моторчика, проводим тестовое включение. Разумеется, перед сборкой необходимо согласовать угол атаки лопастей с направлением вращения моторчика. Иначе вентилятор будет дуть в обратную сторону. Если присутствует вибрация — пропеллер легко отбалансировать, просто подлезая лопасти. Убедившись в том, что пропеллер крутится ровно, и дует куда требуется, приклеиваем моторчик на стойку. Клея не жалеть!

Соединяем шнур USB с питающими проводами двигателя. Конечно, лучше сделать это с помощью паяльника, но учитывая мизерную мощность — можно обойтись простой скруткой. Главное, не забыть заизолировать соединение с помощью изоленты или скотча.

Как определить питающие контакты USB провода

Любой разъем USB состоит из 4 контактов. Средние нас не интересуют, это информационные провода. Питание 5 вольт находится на крайних контактах. Распайка на иллюстрации:

Если вы перепутаете полярность — ничего страшного не произойдет. Просто моторчик будет крутиться не в ту сторону. Как определить напряжение питание двигателя? Искать маркировку незачем. Если в игрушке (где он был установлен) питание от трех батареек (по 1.5 вольта) — значит мотор на 5 вольт. Если от двух батареек — для USB питания он не подойдет.

Компакт диск

Вы не знаете, как сделать эффективный вентилятор из CD? Это проще, чем кажется. Размечаем диск на 8 секторов. Четное количество лопастей проще отбалансировать, если возникнет осевое биение.

Вырезаем лопасти обычными ножницами. Можно выполнить эту работу с помощью строительного ножа, или проплавить сектора паяльником — большой разницы нет. Если вы ненароком сломаете CD, возьмите новый.

Лишние сегменты выламываются, остальным придается аэродинамическая форма пропеллера. Для этого достаточно нагреть заготовку над свечкой или с помощью строительного фена. Если вы ошибетесь с геометрией — всегда можно исправить ситуацию повторным нагревом. В этом преимущество поделок, сделанных из компакт-диска.

В центре конструкции приклеиваем утолщение: любой обломок пластика 5–10 мм. В нем сверлим отверстие для посадки на вал электродвигателя.

Где взять электромотор

В данной конструкции использован привод от дисковода. Питание 5 вольт, обороты умеренные. Вероятнее всего, у вас нет отдельно пылящегося на полке дисковода, его можно найти в системном блоке. Дискетами все равно никто не пользуется, можете смело разбирать его на запчасти.

Удобный плоский корпус мотора позволяет собрать вентилятор на гибкой ножке. Для этого скручиваем кусок медного одножильного провода в косичку, и приматываем к питающему кабелю с помощью изоленты.

Моторчик с пропеллером приклеивается к гибкой стойке либо с помощью термоклея, либо приматывается той же изолентой. Если вы не собираетесь участвовать в конкурсе дизайна вентиляторов, об эстетике можно не беспокоиться.

Потратив 2–3 часа времени, вы получаете удобный переносной «девайс», который можно установить в любом месте, не отходя от компьютера.

Эстетика из пластиковой бутылки

Если вы хотите не только свежего воздуха, а чтобы изделие радовало глаз — используем другие материалы. Базовые комплектующие остаются прежними: двигатель от детской игрушки и старый шнур USB. Кстати, можно подключить такой вентилятор к розетке 220 вольт, используя зарядное устройство для смартфона (с тем де USB портом).

Изюминка конструкции — корпус. Пропеллер изготавливается из пластиковой бутылки. Закрученная пробка послужит осевой втулкой. Стойку можно изготовить из связки соломинок для коктейля.

Читать еще: Шаговые двигатели устройство принцип работы

Элегантное основание собираем из второй ПЭТ бутылки и приклеенного снизу компакт диска. При наличии бесплатных комплектующих, можно установить разъем и выключатель.

Несмотря на «легкость» конструкции, вентилятор получился достаточно устойчивым. При необходимости, можно положить в корпус какой-нибудь груз.

Использование фабричных деталей

Возвращаемся к наличию в домашней мастерской условно ненужных комплектующих для компьютера. Например, кулер от блока питания или системного блока.

Электрическая часть работы сводится к минимуму. Если питание 5 вольт — работаем по схеме: USB кабель. Для подачи 12 вольт придется подыскивать блок питания, или зарядное устройство для телефона. Кроме того, встречаются «турбинки», которые подключаются к сети 220 вольт.

Собственно, чтобы сделать вентилятор из кулера от компьютера, достаточно закрепить его на какой-нибудь подставке. А если вместо USB шнура использовать батарейки, поток свежего воздуха можно организовать в любом месте.

Видео по теме

Установка вентилятора на радиатор. Что эффективнее Push, Pull или Push-Pull?

Как правильно установить вентиляторы на радиатор в системе жидкостного охлаждения? Тестирование показывает, что…

Эффективность охлаждения радиатора зависит от многих факторов: скорость вращения вентиляторов, толщина радиатора, показатель FPI и многие другие. А что же со способом установки? Благодаря опытам, проведенным сотрудниками EK Water Blocks, можно оценить, насколько эффективен монтаж вентилятора на вдув (Push), на выдув (Pull) или комбинированное решение вдув-выдув (Push-Pull).

Начнем с того, что уберем двусмысленность, уточнив особенности способа установки:

Push – установка вентиляторов спереди радиатора.

Pull – установка вентиляторов сзади радиатора.

Push-Pull – установка вентиляторов с двух сторон (движение потока воздуха в одну сторону).

На чем тестируем?

Для проведения эксперимента использованы радиаторы EK Water Blocks различной толщины и плотности оребрения (FPI) — EK-Coolstream XE 240 мм (толщина 60 мм, FPI 16) и EK-Coolstream SE 240 мм (толщина 28 мм, FPI 22 мм). В качестве вентиляторов выбор пал, конечно же, на фирменные EK-Vardar.

Тестирование проводилось на неоглашенных видеокарте и процессоре, для которых был собран контур жидкостного охлаждения на открытом стенде.

Результаты тестирования – эффективность способа установки вентиляторов и не только

Экспериментальные данные, представленные на диаграммах, позволяют с уверенностью сказать, что для любителей тишины и соответственно меньшего количества оборотов (800 об/мин) лучшим решением станет установка типа Push-Pull на радиатор 60 мм (EK-Coolstream XE).

На 1600 об/мин также выигрывает тип установки Push-Pull. Однако теперь различия между эффективностью охлаждения радиаторами различных параметров практически нет. Обе модели независимо от толщины и показателя FPI показывают примерно одинаковый результат.

К сожалению, установить вентиляторы с обоих сторон радиатора возможно далеко не всегда. Поэтому, выбирая из вариантов Push и Pull, стоит склониться к Pull, который дает небольшой прирост в эффективности. Стоит отметить, что данное заключение относится лишь для тех контуров СЖО, в которых используются вентиляторы EKWB EK-Vardar.

Благодарим производителя за предоставление экспериментальных данных и надеемся, что исследования в области эффективности жидкостного охлаждения будут проводиться и дальше.

Что делать, если не работает вентилятор радиатора?

Что делать, если не работает вентилятор радиатора?
Частые неисправности вентилятора радиатора
Как устранить неисправности вентилятора радиатора
Другие неисправности радиатора

Ни одна автомобильная система не будет нормально работать, если температурный режим не будет оптимальным. Особенно это касается мотора, который работает очень активно, из-за чего сильно греется. Для того чтобы агрегат не перегревался, в его конструкцию включена специальная система охлаждения, которая отвечает за отвод тепла. В системе присутствует такое устройство как радиатор, по которому движется охлаждающая жидкость.

Частые неисправности вентилятора радиатора
Как устранить неисправности вентилятора радиатора
Другие неисправности радиатора

Вместе с радиатором в машине устанавливается и вентилятор, который гоняет воздух. Естественно, вентилятор может время от времени выходить из строя. Какими же являются типичные неисправности этого вентилятора? Как их исправить? Давайте разберемся во всем этом.

Частые неисправности вентилятора радиатора

Если произойдет поломка вентилятора системы охлаждения, то рано или поздно силовой агрегат перегреется. Именно поэтому нужно внимательно следить за состоянием вентилятора, а точнее, за его работоспособностью. Если вентилятор сломан, то необходимо в кратчайшие сроки определить причину поломки и исправить ее. Чаще всего вентилятор автомобильного радиатора или не работает вовсе, или работает постоянно. Конкретизируем проявления этих проблем.

В первом случае вентилятор может или вообще не включаться, или же попросту не выключаться. Несмотря на то, что проблем всего две, причин их возникновения – несколько. Вы можете сами проверить, насколько вентилятор работоспособен. Для этого нужно просто завести двигатель, не трогаясь с места.

Для начала осмотрите электродвигатель вентилятора. Для проверки подключите его прямо к аккумуляторной батарее, если двигатель карбюраторный. В случаях с инжекторными движками с датчика нужно снимать разъем, после чего вентилятор должен сработать, причем в аварийном режиме. Если после подключения вентилятор не включился, то придется покупать новый. Но если же он заработал, то все с ним нормально, и проверять нужно не его, а, например, температурный датчик. Зачастую, его монтируют в радиатор.

Читать еще: Что такое vvt двигатель lifan

Отключите его, отсоединив провода, и замкните между собой. Если в этот момент включится вентилятор, то датчик сломан и подлежит замене. Проверьте провода питания вентилятора на предмет наличия обрывов. Обязательно осмотрите предохранитель и реле, которое отвечает за подачу питания вентилятору. Предохранитель отвечает за звуковые сигналы, поэтому для проверки его работоспособности достаточно нажать на клаксон. Реле же нужно проверять на предмет прикипания контактов. Также следует проверить работоспособность устройства при идущем на него напряжении. Если реакции – ноль, то реле нужно менять. Если Вы все тщательно осмотрите, то наверняка определите, в чем проблема.

Теперь разберемся с постоянной работой вентилятора. Одной из возможных причин постоянной работы вентилятора охлаждения может быть залипание контактов реле в том положении, в котором на электродвигатель подается напряжение. Еще такая ситуация возможна при заклинивании термостата в том положении, которое соответствует движению жидкости по малому кругу. Но возможно это только в том случае, если в машине нет отдельного температурного датчика, который отвечает за приведение вентилятора в действие.

Тогда происходит перегревание жидкости, вентилятор включается, но охлаждающая жидкость в радиатор не поступает. Температура жидкости останется высокой, хотя вентилятор будет работать. Еще термостат может заклинить в промежуточном положении, то есть жидкость будет идти к радиатору, но по причине частичного открытия полностью в радиатор не попадет, то есть, полностью не охладится. Все же, если вентилятор работает постоянно, то это не так страшно, как его нефункционирование. Поэтому нужно точно знать, что же делать, если обнаружена поломка агрегата.

Как устранить неисправности вентилятора радиатора

Прежде чем снимать вентилятор, отключите клемму массы от автомобильного аккумулятора вместе со всеми проводами, которые идут к вентилятору. Только после этого можно демонтировать вентилятор. Дабы поломка не повторялась, а процесс охлаждения протекал более эффективно, специалисты рекомендуют время от времени производить очистку вентилятора, убирая разного рода загрязнения. Для чистки нужно использовать щетку.

Бывает так, что вентилятор ломается из-за обычной грязи. Дабы проверить, так ли это, отогните кожух двигателя и оцените, в каком состоянии находится оборудование. Как показывает практика, придется купить новые щетки, потому что они чаще всего ломаются из-за слишком большого количества грязи и преждевременного износа.

Достаточно часто вентилятор ломается из-за плохих контактов. Такое явление характерно для окисленных контактов, если Вы их никогда не чистили. Поэтому перед проверкой вентилятора проверьте провода, если нужно, то произведите замену.

Следующий этап заключается в проверке работоспособности ротора, его обмотки. В случае обнаружения обрыва или замыкания нужно будет осмотреть каждый виток, дабы определить поломку. Заблаговременно произведите очистку обмотки с помощью щетки по металлу и тряпки, отмоченной в растворителе. Запрещено использовать средства, которые содержат в себе агрессивные элементы.

Если Вы определили, что сломан электродвигатель вентилятора, то придется покупать новое устройство. Если Вы находитесь в дороге, температура двигателя стала критической, а включения радиатора не произошло, то для начала нужно остановить машину, после чего выждать время, пока двигатель остынет. Далее можете попробовать следующее:

1) Набирайте скорость больше 60 км/ч, так жидкость будет охлаждаться встречными потоками воздуха;

2) Замкните провода, которые идут к датчику, чтобы принудительно включить вентилятор;

3) Включите систему отопления салона автомобиля на полную мощность, так часть тепла жидкости будет уходить на салон.

Другие неисправности радиатора

Случается так, что вентилятор радиатора включается раньше времени. Виноват в этом температурный датчик. Зачастую он неправильно определяет температуру, отчего не в нужный момент посылает сигнал вентилятору.

В этом вопросе нужно правильно выбрать датчик. Они бывают двух видов – летние и зимние, причем температурный режим у них разный. Например, зимний датчик сработает позже, а летний — раньше. Если неправильно выбрать устройство, то не удивляйтесь тому, что вентилятор в Вашем автомобиле будет включаться или раньше, или позже, чем нужно. Датчик может работать правильно, но температурный диапазон устройству не подходит.

Многие автолюбители недооценивают, насколько важным и полезным является вентилятор радиатора автомобиля. Если не обращать внимания на поломку, рискуете заплатить приличную сумму за ремонт перегретого двигателя. Именно поэтому нужно вовремя диагностировать проблему вентилятора и как можно скорее ее устранить.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.