На случай отключения централизованного электроснабжения был приобретён бензиновый электрогенератор Huter DY6500LX. Когда он работает, принципиальных претензий к нему нет. Но когда заводишь двигатель электрогенератора, в момент, когда он только завёлся и ещё не набрал обороты, дёргается как припадочный, и в этот момент надо, изогнувшись, держать рычаг для закрытия воздушной заслонки на карбюраторе, чтобы при наборе оборотов успеть её открыть, иначе двигатель начинает дёргаться ещё сильнее. При этом другой рукой приходится держать ключ зажигания, вырывающийся из пальцев. По этим причинам было решено упростить себе жизнь, установив на карбюратор автоматический узел, регулирующий угол закрытия заслонки.
Изучив информацию по этой тематике в Интернете, узнал, что есть такой же электрогенератор с узлом автоматики - простым соленоидом, который подключается к выходу напряжения 12 В электрогенератора. Когда электрогенератор начинает работать, соленоид открывает воздушную заслонку, а когда генератор не работает, пружина её закрывает. Как примерно выглядит этот узел (он от другого генератора и к моему не походит), показано на рис. 1. Но когда узнал цену на такой узел, понял, что мне на порядок дешевле обойдётся добавить к карбюратору сервомотор и модуль Arduino Nano для управления его воздушной заслонкой, тем более всё это есть в наличии. Также было решено добавить блокировку включения стартёра при работающем двигателе генератора и заменить неудобный замок зажигания.
Рис. 1.
После доработки двигатель электрогенератора запускается лёгким нажатием на кнопку и больше не надо никаких манипуляций - это мечта лентяя. А чтобы быть полным лентяем и даже не нажимать на кнопку, надо добавить к генератору АВР (автомат ввода резерва), который уже собран на Arduino Uno и ждёт своего времени, но это уже другая история.
Схема электрогенератора, которая находилась в его сопроводительных документах, показана на рис. 2. К сожалению, оказалось, что она не полная и отличается от того, что находится в электрогенераторе на самом деле, но с помощью метода научного тыка удалось разобраться с нюансами и приступить к доработке.
Рис. 2.
Рис. 3.
Рис. 4.
Схема доработки электрогенератора показана на рис. 3. Меня не устраивал замок зажигания (рис. 4), поскольку у него было плохое крепление, и он вращался в своём крепёжном отверстии. Поэтому не хватало третьей руки, чтобы одной рукой держать замок, другой - ключ зажигания и в момент, когда двигатель генератора завёлся, найти рычаг воздушной заслонки и открыть её. Поэтому замок зажигания был удалён, а вместо него были поставлен переключатель SA1 "Старт/Стоп" и кнопка SB1 "Пуск" для включения стартёра, кнопка защиты стартёра и индикаторный светодиод уровня масла перенесены вправо (рис. 5).
Рис. 5.
На схеме (см. рис. 3) показано только то, что подверглось модернизации, указаны цвет проводов, подключённых к разъёму замка зажигания, разъёмы XS1 и XP1 - это штатные разъёмы генератора, с его помощью подключался замок зажигания, который был заменён переключателем SA1 и кнопкой SB1. С помощью этой кнопки SB1 включают стартёр, а реле К2 выполняет две функции - блокирует кнопку SB1 при заведённом двигателе электрогенератора, а также подаёт сигнал модулю А3 для открывания воздушной заслонки. В этом электрогенераторе есть выход постоянного напряжения 12 В, обозначенный "Выход/DC" (рис. 6), предназначенный, например, для зарядки аккумуляторных батарей. К нему подключено реле К2, и при появлении на этом выходе напряжения 12 В реле К2 включается и блокирует включение стартёра. Переключатель SA1 в разомкнутом состоянии разрешает запуск двигателя, при замкнутом состоянии глушит его.
Рис. 6.
Рис. 7.
Рис. 8.
На рис. 7 и рис. 8 показан доработанный карбюратор с установленным сервомотором. Он с помощью металлических уголков и пластины закреплён на карбюраторе, а тяга качалки соединена с рычагом воздушной заслонки. Сервомотор не мешает вручную управлять рычагом воздушной заслонки, но для этого надо отключить провод его подключения к блоку управления Arduino Nano, если подключена аккумуляторная батарея.
Рис. 9.
Блок управления собран на модуле А3 (Arduino Nano) и сервомоторе А1 (рис. 9). При подключении аккумуляторной батареи микроконтроллер модуля А3 с помощью сервомотора А1 закрывает воздушную заслонку и ждёт, пока не будет заведён двигатель и электрогенератор не начнёт вырабатывать энергию. Когда на его выходе появляется напряжение 12 В, включается реле К2, которое подаёт напряжение на излучающий диод оптрона U1. При открывании его фототранзистора на входе D5 модуля А3 устанавливается лог. 0 и микроконтроллер открывает воздушную заслонку. При остановке двигателя электрогенератора воздушная заслонка автоматически закрывается.
Рис. 10.
Рис. 11.
Блок управления был собран на макетной печатной плате (рис. 10), которая помещена в пластмассовый корпус размерами 70x40x23 мм. Для желающих повторить конструкцию на рис. 11 показан чертёж односторонней печатной платы из стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Плата рассчитана на установку постоянных резисторов МЛТ, С2-33, резисторов для поверхностного монтажа типоразмера 1206, или импортных аналогов. Реле К2 включения стартёра - автомобильное 90.3747.
Налаживание автоматики карбюратора заключается в установке на выходе модуля А2 напряжения 9 В. Также можно изменять угол поворота сервомотора, для этого в программе в строке byte Angle[] = {0, 95, 135}; можно изменить углы открытия и закрытия заслонки. В этом случае значение 95 - угол закрытия заслонки, 135 - угол открытия заслонки.
Все библиотеки, которые применены в скетче, можно загрузить с сайта <https://github.com/ru-doc>.
Скетч для Arduino Nano и чертёж печатной платы в формате Sprint-Layout находятся здесь.
Автор: В. Киба, г. Волжский Волгоградской обл.