Турботаймер на дизель своими руками (схема) ?

 Прежде чем начать нашу статью о турботаймере для дизельного двигателя, хотелось бы ввести в курс тех, кто еще не знает зачем и в каких случаях применяется турботаймер дизеля. 
В форсированных (турбированных) дизельных двигателях при тяжелых условиях эксплуатации, при перегрузках, таких например как:
- движение по трассе с повышенными оборотами двигателя (особенно на пониженных передачах при обгонах);
- преодолевание бездорожья с постоянно завышенными оборотами и повышенной мощностью,
перегревается нагнетающая воздух в систему питания турбина.

Для того чтобы равномерно вместе со всем двигателем охладить турбину, необходимо при остановке машины, дать ей поработать на холостых оборотах. Работа турбины на холостом ходу понизит температуру турбины. Проходящий через турбину воздух поглотит часть тепла из турбины, тем самым охладит ее. Принцип турботаймера как раз и основан на том, чтобы в течении определенного времени, после остановки, не глушить двигатель, а давать ему поработать на холостых оборотах. 
Если заглушить двигатель сразу, после значительной нагрузки, то нагревшиеся элементы турбины (лопасти, выпускной коллектор, подшипники), при перегреве могут изменить геометрию своих изначально заложенных конструктором форм. В итоге, турбина выйдет из строя. Фактически перегрев турбины аналогичен перегреву двигателя.
Теперь когда мы разобрались для чего нужен турботаймер для дизеля, попробуем найти возможные альтернативы решения. В принципе вы сами можете быть турботаймером, для этого необходимо просто не глушить двигатель сразу после того, как вы остановились, а дать ему поработать на холостых оборотах. В наш век электроники это конечно не самый удобный вариант, поэтому есть вариант установить сигнализацию с функцией турботаймера. Большинство сигнализаций в настоящее время обладают такой опцией. Но если и этот вариант не для вас, тогда можно реализовать небольшую схемку которая и будет задерживать выключение двигателя.

Турботаймера для дизеля. Принципиальная схема и принцип ее работы

 Схема реализована на одном транзисторе. Был выбран транзистор КТ 816Б, думаю подойдет любой из этой серии. Турботаймер работает по следующему алгоритму. Транзистор VT1 при работающем двигателе закрыт подачей положительного потенциала от замка зажигания на минусовой вывод конденсатора, а также на базу транзистора через сопротивление R1.
После выключения зажигания, пропадает соответственно и положительный потенциал. Начинает протекать ток в цепочках R2-R1-С1. Этого тока хватает чтобы открыть транзистор. При этом проходящий через транзистор ток (эмиттер - коллектор) питает обмотку реле, которое сразу же включается. То есть при пропадании питания с замка зажигания включается реле.
  Транзистор будет открыт до тех пор, пока не зарядится конденсатор. После того, как зарядится конденсатор, тока через сопротивление R1, будет недостаточно чтобы открыть транзистор. Соответственно пропадет ток коллектор - эмиттер и реле Р1 разомкнется. То есть реле будет работать пока заряжается конденсатор. При номиналах указанных на схеме время задержки выключения двигателя составит порядка 50 секунд. Увеличивая емкость конденсатора С1 можно увеличить и время задержки, уменьшая, уменьшить. Время также можно увеличить за счет увеличения номинала резистора R2. Увеличивать сопротивление можно примерно до 15 - 20 К, дальнейшее увеличение настолько ослабит ток на конденсаторе, что закроет транзистор.
  Особенностью схемы является тот факт, что при повторно заведенном двигателе в течении 1 - 2 минут конденсатор еще не успеет разрядится через сопротивление R1, соответственно реле повторно не включиться. Если можно так сказать, возвращение работоспособности схемы происходит по истечении примерно 10 минут после того, как завели двигатель.

Принципиальная схема турботаймера для дизельного двигателя.

Транзистор применяемый в схеме турботаймера

Теперь немного хотелось бы рассказать о режимах, снятых при тестировании данной схемы турботаймера для дизельного двигателя. Они будут представлены в виде таблиц.

Таблица 1. Ток питания турботаймера при различных режимах работы

При падении тока до 40 мА обмотке реле не хватит силы магнитного поля, чтобы удерживать контакты реле и оно размыкается. Также из таблицы видно, что ток в режиме ожидания составит порядка 7 мА, что не скажется на разрядке вашего аккумулятора.

Таблица 2 Время задержки реле при различном времени с момента последней остановки до пуска дизеля.

Из таблицы видно, что время восстановления работоспособности схемы составляет порядка 10 минут.

Предупреждения о безопасности при установке и подключении схемы турботаймера для дизеля!!! Все работы по установке проводить со скинутой минусовой клеммой аккумулятора. После установки схемы турботаймера, необходимо внимательно проверить все соединения и правильность их подключения. 

 В некоторых случаях при установке турботаймера на автомобиль наблюдалось следующее явление. Из-за скачка напряжения, то есть при его падении за счет отключения генератора, примерно с напряжения 14 на 12 вольт, транзистор вновь открывался и реле соответственно включалось. В итоге, двигатель успевал подхватывать и вновь пытался завестись. Можно сказать наблюдался эффект импульсного прерывания остановки двигателя и последующего его запуска. После установки стабилизирующей микросхемы на эмиттер транзистора, посредством питания через микросхему КРЕН. Схема стала работать устойчиво. Схема подключения микросхемы КРЕН приведена в другой нашей статье "Стабилизатор напряжения в машине на микросхеме".

Турботаймер на микроконтроллере

 Весьма удивительно было заметить в 2019 году, что интерес к турботаймерам не пропал. Если первая часть, то есть то что было выше писалась еще на заре интернета, и примерно с такими же знаниями в электронике, то все что ниже уже вполне актуально и весьма высокотехнологично. Ведь освоение микроконтроллеров может значительно расширить возможности, сэкономить на размерах и массе, а также на энергопотреблении. Итак, турботаймер на микроконтроллере. Самый простой микроконтроллер в состоянии справиться с этой задачей, да еще и обеспечивать индикацию оставшегося времени. Взгляните вначале на принципиальную схему непосредственно таймера.

 Пару LM7805 одна из которых обеспечивает питание, вторая логическую единицу, то есть входной сигнал. У турботаймера вход на 3 ножку и 3 выхода с 5, 6, 7 ножки. 5 ножка это управляющий сигнал, если надо, то можно использовать ключ-транзистор и силовое реле, и 6 и 7 ножки это ножки для индикации оставшегося времени. Можно просто заменить светодиодами, если нет индикатора или не ставить вовсе.
Само собой важно будет залить микроконтроллер, то есть запрограммировать его небольшим и несложным СКЕТЧЕМ. О программировании я уже долго распылялся на этом сайте, поэтому заливаем и все! Теперь про принципиальную схему подключения сего турбодевайса к проводке в машине. Опять смотрим схему.

 Здесь принципиально важно было сделать своеобразное самоподхватывание таймера, как это бывает с реле. Ведь напряжение питания от замка зажигания З.З. приходит и на питание и на управляющий вход. А вот после отключения замка зажигания, питание берется уже через силовое реле, а на входе сигнал логической 1 пропадает, что и является критерием начала отсчета, который в итоге отключит напряжение питания силового реле и в итоге обесточит себя сам. В этом есть некий плюс, так как таймер не будет потреблять ничего в режиме покоя!
Итак, небольшое видео по работе таймера.

 Пару слов о недостатках. Так как таймер был «выношен» и «рожден» в домашних условиях, и на машину не ставился, то сразу можно сказать, что из видимого и описанного тут не предусмотрено отключение таймера. То есть если хотите ездить без таймера, то необходимо будет установить дополнительный выключатель, а так таймер всегда будет срабатывать.
Из плюсов это то, что таймер в конце цикла своего отключении и отсчета, проверяет нет ли сейчас логической единицы на входе. Если она есть, то силовое реле не выключатся. Эта функция может быть полезна, если водитель остановился меньше чем на 2 минуты, но выключил зажигание, а потом решил продолжить движение. Достаточно будет вновь включить зажигание и поехать, таймер не отключит реле по итогу отсчета.