Управление электронной дроссельной заслонкой

 В Uncategorized

Приветствую вас, друзья!
Сегодня я хочу рассказать вам о такой детали разрабатываемого электрического наддува как обход компрессора атмосферным воздухом. В тех системах электрического наддува что я встречал на просторах интернета (от китайских псевдо электронаддувалок за 3 т.р. до канадского phantom supercharger-a стоимостью более 100 тыс рублей) воздух в двигатель подается постоянно «наддувной», то есть выход компрессора физически соединен с дроссельной заслонкой и электродвигатель в них крутится постоянно.
Мне это решение кажется не совсем правильным, так как в отличие от классических компрессоров, приводящихся в движение либо от коленчатого вала либо от выхлопных газов — такой принцип оправдан простотой конструкции. В случае же с приводом колеса компрессора от электродвигателя, постоянная нагрузка на электродвигатель ведет к его повышенному износу, к повышенному расходу бензина, к потери мощности двигателя в случае когда электродвигатель должен только перемешивать воздух, а также к возможной нестабильной работе двигателя в режимах с малыми или наоборот экстремально большими нагрузками.
Данный обход воздуха позволит нам создать эдакий гибрид атмосферного и турбированного двигателя, когда до выполнения определенных условий (желания водителя) в двигатель подается исключительно атмосферный воздух — машина к примеру просто едет вперед без ускорения, а по желанию водителя заслонка подачи атмосферного воздуха закрывается (одновременно с раскручиванием электромотора), и в двигатель начинает подаваться уже сжатый компрессором воздух, тем самым значительно улучшая разгонную динамику автомобиля.

Схему обхода и как все это будет выглядеть, простите, пока не нарисовал 🙂 Все у меня в голове.

В качестве вышеуказанной заслонки на первых порах думаю подойдет классический электронный дроссель, купленный мной на авито за сумасшедшую сумму в 1200 рублей 🙂

Электронный дроссель от приоры

Увесистый такой агрегат, хочу вам сказать — ни много ни мало 1 килограмм чистого веса.
При экспериментах с ней выяснилось, что при подаче напряжения, превышающего 2-3 вольта, заслонка медленно начинает открываться. При подаче же 6-7 вольт она открывается уже так же быстро как и при подаче стандартных 12 вольт (думаю задержка не превышает стандартных для сервоприводов 0,1 — 0,2 секунд на открытие) . При подаче обратного напряжения заслонка, соответственно, закрывается.

Итак, чтобы управлять заслонкой и выставлять её в определенный угол открытия на неё нужно подавать от 2 до 12 вольт. Пробовал делать это как при помощи простого понижающего преобразователя напряжения, так и при помощи ШИМ модуляции с уже известного многим контроллера Arduino.

Arduino Nano

Схему управления придумал сам. Для начала не прочитав никакой документации купил в местном радиоэлектронном магазине практически первый попавшийся по максимальному току коллектора NPN транзистор SC3039. Купил, а уже потом посмотрел в документацию на него, где было указано что коэффициент усиления по току у него всего 15 и чтобы обеспечить коллекторный ток в 6 ампер (а именно столько требует наша электронная заслонка), нужно подавать на него ток базы примерно равный 400 мА, что в 10 раз больше возможностей ардуины.

Не долго думая купил второй такой же транзистор 🙂 и эмиттер одного соединил с базой другого — как потом оказалось, я повторил схему довольно популярного составного транзистора, изобретенного Дарлингтоном в далеких 50х годах.

M — электродвигатель заслонки Выход ардуины подключается к резистору 110

Опять же был набросан небольшой скетч для ардуино и теперь при помощи команд с компьютера я смог открывать (пока только открывать) заслонку на нужный угол.
Что из этого получилось, смотрим на видео-ролике:

Конечно, в итоговом устройстве такой схемы не будет — нужно будет подключать специальную микросхему-драйвер для DC двигателя и при помощи неё и софтового PID-регулятора (простая в написании но сложная в настройке система) открывать и закрывать заслонку, причем также нужно будет уметь отслеживать её положение по встроенным ДПДЗ (TPS) — датчикам положения дроссельной заслонки.

Последние записи

Добавить комментарий

0