Тахометр с ограничителем максимальных оборотов

При эксплуатации подвесных моторов «Вихрь» и «Нептун-23» на лодках с малой нагрузкой возможно превышение максимально допустимой частоты вращения. Это приводит к серьезным поломкам двигателя, поэтому важно, чтобы При любой загрузке судна и «легком» гребном винте частота вращения коленчатого вала не превышала 5000 об/мин. Необходимо также соблюдать рекомендацию завода-изготовителя об эксплуатации нового мотора при обкатке на средней частоте вращения и лишь на короткое время давать «полный газ».

Мною изготовлен электронный ограничитель частоты вращения, совмещенный с тахометром (на приводимой схеме тахометр представлен ее левой частью). Прибор ограничивает частоту вращения коленвала в диапазоне примерно от 2800 до 5000 об/мин. Он собран по схеме усилителя постоянного тока на двух транзисторах VT1—VT2, в комплекте с электромагнитным реле K1 образующих электронное реле с малым гистерезисом. Для питания прибора используется штатный выпрямитель ВБГ-ЗА подвесного мотора. У моторов, не имеющих выпрямителя, переменный ток снимается с генераторных катушек и выпрямляется диодным блоком VD7—VD10, смонтированным на печатной плате прибора. Электронный ограничитель работает в интервале напряжения питания от 12 до 22 В.

Переменный резистор R9 служит для установки порога срабатывания реле при напряжениях магдино МВ-1 (МН-1), которые соответствуют ограничиваемой частоте вращения 5000 об/мин. Когда обороты коленчатого вала достигнут указанного значения, срабатывает реле К1 и своими контактами K1.1 отключает систему зажигания двигателя. Маховик коленвала вращается по инерции, уменьшая свои обороты. При этом конденсатор С3 разряжается на обмотку реле, которое отпускает контакты К1.1 и вновь включает зажигание.


Процесс включения-отключения зажигания повторяется периодически до тех пор, пока не будет уменьшен газ на пульте управления. Таким образом двигатель не может превысить максимально допустимую частоту вращения. Простое отключение зажигания при превышении оборотов без последующего автоматического запуска двигателя в данном случае недопустимо, так как возможны критические и аварийные ситуации на акватории, когда лодка должна сохранять ход и управляемость.

Ограничитель оборотов предохраняет мотор от работы «вразнос» при наезде на препятствие и срезании штифта гребного винта, при нарушении фиксации, рычага реверса и самопроизвольном включении нейтрального хода при полном открытии дросселя карбюратора.

Электронный ограничитель может выполнять и роль «сторожа», не допускающего запуск его посторонними лицами. Для этого резистором R9 устанавливают минимальное значение напряжения порога срабатывания реле K1. Запуск двигателя и попытка увеличить его обороты при включении приводит к срабатыванию реле K1 и выключению зажигания. Такими же безуспешными будут и последующие попытки: двигатель запускается, работает на оборотах холостого хода, но не развивает нужную для движения судна мощность при увеличении газа и глохнет.

Для более четкой работы реле K1 параллельно его обмотке включается конденсатор С3 емкостью 50—200 мк с рабочим напряжением 25 В. Емкость этого конденсатора подбирают так, чтобы автоматическое включение-отключение зажигания соответствовало изменению напряжения питания на величину не более 0,8—1,0 В. При меньшей чувствительности, когда реле срабатывает при изменении питающего напряжения на большую величину (например, 1,3 В и более) происходит излишнее поступление горючей смеси в цилиндры, когда маховик вращается по инерции при выключенном зажигании. При последующем автоматическом включении зажигания в цилиндрах воспламеняется большое количество горючей смеси, что приводит к неприятному, а порой и опасному выхлопу в карбюратор.

Конструктивно все элементы электронного ограничителя и тахометра собраны на одной печатной плате размерами 123X53 мм. Применение диодных блоков КЦ407А позволило сократить площадь печатной платы на 30%. Конденсатор С3 для удобства подбора нужной величины емкости крепится за пределами печатной платы. Величина резистора R4 подбирается так, чтобы рабочая точка стабилитрона VD11 (Д814А) находилась в середине вольт-амперной характеристики — 21,5 мА.

Эксплуатация прибора в течение пяти навигаций на ПМ «Вихрь-М подтвердила полезность его применения.