Предлагаемый сигнализатор аварии масляного давления предназначен для установки его в автомобилях марки “Москвич”, где имеется только стрелочный указатель давления. Сигнализатор может быть установлен также на автомобилях других моделей.
Как известно, при утечке масла из системы или отсутствии масляного давления двигатель любого автомобиля выходит из строя очень быстро. Для предотвращения выхода из строя двигателя водитель должен быть информирован привлекающим внимание сигналом сразу же при аварии в системе смазывания. К настоящему времени не все автомобили имеют подобное устройство, а стрелочные указатели давления в этом отношении неоперативны.
Характерная особенность предлагаемого устройства (рис. 1), собранного на шести микросхемах, состоит в том, что водитель контролирует исправное состояние его перед выездом при пуске двигателя. Если система смазывания в исправном состоянии, то при включении зажигания должно наблюдаться мигание светодиода VD2 с частотой 1...2 Гц, а при пуске двигателя мигание прекращается. Мигание светодиода при работающем двигателе свидетельствует об аварийном состоянии системы смазывания (утечка масла из системы, отказ масляного насоса и т. д.). Светодиод устанавливается на панели приборов в непосредственной близости от стрелочного указателя давления масла.
В основу работы устройства положена зависимость частоты замыкания контактов датчика масляного давления от величины масляного давления в системе. На рис. 2 показаны временные диаграммы вибрации контактов датчика, измеренные осциллографом на контакте датчика.
Работа устройства заключается в следующем. Импульсы с датчика масляного давления (ДМД) поступают на вход микросхемы DD2, выполняющей роль гальванической развязки между контактами датчика и сигнализатором аварии масляного давления. Гальваническая развязка необходима ввиду различия напряжения питания микросхем и напряжения на ДМД. Инвертированные импульсы ДМД с контакта 10 микросхемы DD2 поступают на сброс счетчика DD3 и вход делителя на 16 (DD4).
На счетный вход счетчика DD3 поступает выходной сигнал генератора, собранного на элементах DD1.1, DD1.2, DD1,3. Генератор вырабатывает частоту в диапазоне 500...1000 Гц. Таким образом, импульсы с генератора заполняют счетчик, а импульсы, приходящие с ДМД, сбрасывают его. Из этого следует, что импульсы переноса на выходе 12 счетчика DD3 появляются в том случае, если датчик формирует импульсы с длительностью около 100 мс (рис. 2, а). При поступлении на R-вход DD3 более коротких импульсов (двигатель работает-рис. 2, б) счетчик не успевает заполниться до конца импульсами генератора и на выходе его присутствует логический 0.
Поступая на С-вход JK-триггера DD5.1, импульс переноса вызывает срабатывание этого триггера. На его выходе 9 устанавливается состояние логической 1, которое разрешает прохождение импульсов с вывода 10 DD4 на вход 3 микросхемы DD6.1. Частота поступления этих импульсов составляет 1...2 Гц в результате деления счетчиком DD4 частоты, формируемой оптоэлектронным переключателем - инвертором. На схеме рис. 1 установлен коэффициент деления, равный 8. Его можно изменить и сделать равным 2 или 4, для чего необходимо вход 3 DD6.1 соединить с выводом 13 или 9 микросхемы DD4.
JK-триггер DD5.2 предназначен для приведения JK-триггера DD5.1 в исходное состояние. При поступлении импульса с выхода делителя DD4 (контакт 12) на С-вход JK-триггера DD5.2 происходит перевод его в состояние логической 1 по заднему фронту импульса (на инверсном выходе 13 устанавливается логический 0). Триггер DD5.2 сбрасывается логическим 0, поступающим с вывода 13 микросхемы DD5.2. Одновременно на входе 12 микросхемы 2И-НЕ DD1.4 устанавливается логическая 1, которая разрешает прохождение сигнала с выхода 13 счетчика DD3 на R-вход JK-триггера DD5.2. Первым импульсом триггер переводится в нулевое состояние. Теперь оба триггера находятся в нулевом состоянии, JK-триггер DD5.1 вновь готов к приему информации по С-входу (вывод 5). Если импульсы переноса на С-вход DD5.1 не поступают, то на R-вход DD5.2 все время поступают импульсы, подтверждающие его сброс. Как только первый импульс переноса установит JK-триггер DD5.1 в единичное состояние, прохождение сигнала на R-вход микросхемы DD5.2 будет прекращено логическим 0 на выводе 12 микросхемы DD1.4 и JK-триггер DD5.2 будет готов к сбросу JK-триггера DD5.1 очередным импульсом, поступающим на С-вход (вывод 1) с выхода 12 делителя DD4. Установка триггеров в исходное состояние или подтверждение установки происходит периодически через каждые 16 импульсов, вырабатываемых датчиком. Устройство приводится в исходное состояние также и при подаче питания, т. е. при включении зажигания.
Микросхема с открытым коллектором DD6.1 обеспечивает протекание тока через светодиод VD2 при установке JK-триггера DD5.1 в состояние логической 1. Если свечение светодиода недостаточно, то вместо него можно установить миниатюрную лампу накаливания НСМ 6,3х20, исключив при этом резистор R5.
Для питания можно использовать простейший стабилизатор напряжения, выполненный на транзисторе VT1 (КТ807А) и стабилитроне VD1 (КС156А). Для снижения помех в цепи питания установлен дроссель L1 с индуктивностью 30 мГн.
Все микросхемы, используемые в устройстве, имеют планарное расположение выводов. При монтаже использована универсальная плата, предназначенная для установки микросхем серий 133, 134. Разводка межконтактных соединений осуществляется проводом МГТФ диаметром 0,12. Резисторы Rl, R2, R3, R5 и конденсатор С1 установлены на дополнительных контактных площадках, можно использовать контактные площадки свободных посадочных мест микросхем. Аналогично можно выполнить монтаж стабилизатора напряжения.
В качестве DD1 можно использовать микросхемы 133ЛАЗ или 106ЛАЗ, DD3, DD4-133ИE5, 133ИЕ2, обращая внимание на различие номеров контактов микросхем. Все резисторы в устройстве - типа МЛТ, конденсаторы С1 - типа КМ-6, С2 - типа К50-6.
Настройка сигнализатора заключается в установке порога переключения оптоэлектронного инвертора-переключателя DD2. Как видно из рис. 2, при напряжении на входе DD2, равном 4 В, входной ток должен быть недостаточный для переключения инвертора DD2. При напряжении, близком к 12 В, оптоэлектронный инвертор должен надежно переключаться. Порог переключения устанавливается резистором R3, т. е. следует добиться получения импульсов на выводе 10 DD2 при поступлении импульсов ДМД на вход 6. Резистором R2 регулируют частоту генератора импульсов. Ее необходимо установить такой, чтобы при работе двигателя на холостых оборотах наблюдалось помигивание светодиода, а при небольшом увеличении оборотов двигателя мигание прекращалось. Если это не удается выполнить с помощью резистора R2, то надо изменить емкость конденсатора С1, причем уменьшение емкости приводит к увеличению частоты импульсов генератора.
Смонтированную плату помещают в металлический экран соответствующих размеров и устанавливают в салоне автомобиля недалеко от панели приборов. Подключиться к ДМД можно на одном из контактов стрелочного указателя давления масла. Подача питания +12 В должна осуществляться после замка зажигания.
Необходимо заметить, что на разных автомобилях длительность и частота импульсов, вырабатываемых ДМД, будет отличаться от частоты и длительности импульсов, приведенных па рис. 2, но это не отразится на работе ввиду большой разницы указанных параметров импульсов при работающем и неработающем двигателе. Устройство также некритично к температурной нестабильности частоты генератора импульсов, сигнализатор хорошо зарекомендовал себя в работе.