Прибор для контроля температуры двигателя и наличия воды

Предлагаемый прибор помогает следить одновременно за наличием воды в системе охлаждения и за температурой двигателя. В случае отсутствия воды или нагрева двигателя до критической температуры начинает мигать лампочка на приборной доске и загорается один из светодиодов. Достоинства прибора перед ранее описанными в журнале — это малые габариты (при необходимости — не более пачки сигарет), малое количество использованных деталей, простота настройки и надежность, возможность контролировать одновременно работу двух двигателей.


Какова работа прибора?

На элементах DD1.3; DD1.4 собран мультивибратор с частотой импульсов 0,5—1 Гц. Импульсы с его выхода подаются на один из входов элемента DD2.3. Но пока на другом его входе не появится низкий логический уровень, на его выходе будет тоже низкий логический уровень (напряжение, близкое к нулю). Транзисторы VT1, VT2 закрыты, лампа EL1 не горит. Изменится это состояние только в том случае, если сработает один из датчиков RK1÷RK4 (или несколько сразу) и переключатся устройства на элементах DD2.4, DD3.1÷DD3.4. Рассмотрим работу этих устройств.

На каждом двигателе установлено по одному датчику воды и температуры. Каждому из них соответствует светодиод, который при нормальной работе мотора не горит.

При нагревании термодатчик уменьшает свое сопротивление. Он включен в нижнее плечо делителя напряжения R9, RK3 (или R10, RK4), поэтому от его сопротивления зависит напряжение на входе логического элемента DD3.1, который вместе с элементом DD3.2 и R7 образует триггер Шмитта. При уменьшении сопротивления датчика до определенной величины напряжение на входе элемента DD3.1 достигает нижнего порогового значения и триггер переключается. Загорается светодиод HL3; через диод VD2 заземляется второй вход элемента DD2.3, на его выход проходят импульсы и управляют работой транзисторов VT1 и VT2. Лампочка мигает. Это будет происходить до тех пор, пока двигатель не остынет и триггер не возвратится в исходное состояние. Аналогично работает второй термодатчик, но при срабатывании загорится светодиод HL4.

Датчик наличия воды в системе охлаждения представляет собой два контакта, одним из которых может быть и металлический корпус лодки. Слой воды, смачивающий контакты, имеет малое сопротивление и замыкает входы элементов DD2.4, DD1.1 (DD1.2) на корпус. При отсутствии воды — на их входах появляется напряжение питания (через R1 и R2). Элемент DD2.4 при отсутствии воды в любом из двух датчиков включит в работу DD2.3 — замигает лампа, а светодиоды HL1 и HL2 укажут, в каком из двигателей исчезла вода.

Пользоваться прибором очень просто. Если все в порядке, на приборной доске ничего не горит. Заметив мигание сигнальной лампы, нужно определить — какой из светодиодов включился, и по нему определить, в каком из двигателей появились неполадки.

На транзисторе VT3 собран стабилизатор напряжения (+9 В) для питания микросхем и светодиодов. Усилитель тока VT1 и VT2 питается непосредственно от бортовой сети (напряжение от 10 до 14 В).

Термодатчики могут быть любой конструкции. Для этой цели можно использовать и термошайбы Автор использовал терморезисторы ММТ-4 47 кОм (можно применить и другие номиналы — от 20 до 100 кОм), но тогда придется подобрать резисторы R9 и R10. Терморезистор ММТ-4 цилиндрической формы, с металлическим корпусом, соединенным с одним из выводов. На крышке головки блока цилиндров в одно из отверстий ввинчивается болт. По центральной оси болта сверлится отверстие таким же диаметром, как и корпус терморезистора. Его туго (со смазкой) вставляют в болт. В головке болта отверстие шире — в этом месте к изолированному выводу резистора припаяна клемма и закреплена эпоксидным компаундом; таким образом один контакт через болт соединен с корпусом, второй — через клемму подключают к прибору.

Конструкция датчика воды также проста. Один контакт — это металлический корпус системы охлаждения, второй от нее изолирован и подключен к прибору, к которому подключены 6 проводов: по одному от каждого из 4 датчиков, один — общий, один — питание (+12 В).

В первую очередь собирают стабилизатор на транзисторе VT3. На его выходе (эмиттер VT3) должно быть напряжение +8÷9 В. Усилитель тока VT1 и VT2 при исправных элементах настройки не требует. При подключении левого по схеме вывода R13 к плюсовому проводу (+9 В) лампа должна загореться, к минусовому — погаснуть.

Теперь можно впаять микросхемы, соблюдая при этом правила: заземлите корпус паяльника и снимите статический заряд со своего тела, коснувшись рукой заземленного предмета. К точке А и к общему проводу подключите авометр с пределом измерения 10 В" Включите прибор. Стрелка должна периодически отклоняться. Частота импульсов (мигание лампы) подбирается изменением номинала резистора R5. При отключенных датчиках будет мигать сигнальная лампа и гореть светодиоды HL1 и HL2 (как при отсутствии воды в обоих двигателях). Подключите датчики воды и опустите их в воду. Лампа и светодиоды должны погаснуть.

Теперь подключите готовые термодатчики, не забыв присоединить корпус болта на общий провод. Нагрейте датчик до критической температуры вашего двигателя и резисторами R9 или R10 соответственно добейтесь загорания соответствующего светодиода и мигания лампы. Ориентировочно сопротивление имеет значение, равное сопротивлению датчика, нагретого до температуры 55—60 °С (для ММТ-4 R9, R10 — 22 кОм). Прекратите нагрев датчика, через 2—3 мин он остынет, и прибор примет исходное состояние. Удобно на время настройки вместо R9 и R10 временно впаять подстроечные резисторы на 100 кОм, после настройки измерить их сопротивление и впаять такие же постоянные. Прибор готов к работе.

Привожу для справки взаимозаменяемость деталей: DD1.3 — 561ЛЕ5; VT1 — КТ312, КТ315 (любой); VT2 — КТ816; VT3 — КТ603; VD4 — Д808.

Светодиоды могут быть любые, с рабочим током до 10 мА, диоды — также любые, малогабаритные. При использовании лампы с рабочим током больше 0,3 А транзистор VT2 лучше закрепить на небольшом радиаторе.

В случае использования прибора на мотолодке с одним двигателем, его можно заметно упростить, исключив одну микросхему и два светодиода.

Прибор испытан в разнообразных походных условиях и показал хорошие результаты.