economizor benzina

Economizor benzina

Vazand interesul pentru acest tip de montaj, am strans documentatia aparuta pe forumurile romanesti: daciaclub.ro, vwforum.ro si forumul electronistilor (dupa cum se va constata sunt scheme aparute in revista Tehnium, plus economizorul industrial RS-76344, produs de Electromagnetica Bucuresti).

Un pic de teorie:

     Functionarea motorului unui autovehicul cu aprindere prin scanteie in regim de mers in gol fortat este caracterizat prin urmatoarele aspecte:
     - pedala de acceleratie este lasata libera;
     - clapeta de acceleratie a carburatorului este complet inchisa;
     - autovehiculul se deplaseaza inertial sau coboara o panta, iar motorul are o turatie mai mare decat turatia de relanti.
     In aceste conditii, galeria de admisie a motorului este locul unde se formeaza depresiuni apreciabile, cu influenta directa asupra circuitului de mers in gol.
     Intr-adevar, deoarece depresiunea in acest regim este mult mai mare decat depresiunea caracteristica regimului normal de mers in gol (relanti), motorul este alimentat cu un surplus de combustibil, ceea ce se traduce prin majorarea inutila a consumului de carburant.
     O solutie pentru anularea acestei risipe de combustibil (evidentiata mai ales la deplasarea in interiorul localitatilor) este blocarea circuitului de mers in gol in momentul aparitie regimului de decelerare. Cea mai comoda cale este utilizarea unui ventil electromagnetic (supapa electromagnetica) a carei functionare poate fi controlata electronic.
     Exista autovehicule dotate din fabricatie cu asemenea electroventile (Skoda, Oltcit, VW broasca) si altele (Dacia 1300) la care se pot adapta supape electromagnetice.
     Functionarea corecta a dispozitivului electronic si, bineinteles, a electroventilului nu favorizeaza economii exagerate de combustibil, acesta situandu-se in domeniul 8-10% la mers in oras si de 12-16% la mersul in zone de deal sau munte. Pentru mersul pe drumuri publice in afara orasului sau fara pante, economia este nesesizabila.

     Montajul este realizat in jurul circuitului integral MMC4098, care contine 2 monostabile independente (fig. 1) si actioneaza asupra electrovalvei de admisie a carburatorului doar in perioada cand pedala de acceleratie nu este apasata.
     Electrovalva este actionata prin intermediul elementulul de putere, tranzistorul T3 de tip BD338 sau echivalent, lucrand in regim de comutatie. Tranzistorul T3 este comandat printr-o poarta SAU-cablat realizata cu tranzistoarele T1 si T2 (BC173C).
     Semnalui de intrare de la ruptor, limitat la +10V cu dioda DZ1, este aplicat primului monostabil (M1) care lucreaza in regim de redeclansare cu fronturi pozitive. Iesirea Q (pin 7) este conectata la intrarea monostabilului M2 (pin 12), tot in montaj de redeclansare cu fronturi pozitive, care prin intermediul rezistentei R5 satureaza tranzistorul T1.
     Pedala de acceleratie actioneaza contactul K; la apasare K se desface, tranzistorul T2 intra in saturatie comandandu-l pe T3, care actioneaza electrovalva determinand admisia carburatorului. La ridicarea piciorului de pe pedala contactul K se inchide, tranzistorul T2 se blocheaza, electrovalva ramanand actionata doar de tranzistorul T1 in functie de situatia motorului astfel:
     - la o saturate mai mare decat cea de ralanti, monostabilul M1 este declansat in permanenta, iesirea Q (pin 7) nu schimba starea, M2 ramanand resetat (Q="0" pin 10), tranzistoarele T1 si T3 se blocheaza, electrovalva nu este activa intrerupand alimentarea cu carburant;
     - la scaderea turatiei in jurul valorii de ralanti, apar impulsuri la iesirea monostabilului M1, determinand declansarea lui M2 care, prin intermediul tranzistoarelor T1 si T3 actioneaza electrovalva, permitand accesul de benzina avand drept rezultat cresterea turatiei motorului.
     Cu ajutorul potentiometrului p1 se regleaza turatia minima a motorului de la care montajul intra in functiune.
     Optional, se poate conecta in colectorul tranzistorului T3 o dioda LED pentru vizualizarea momentului cand electrovalva este actionata. In fig.2a, 2b este prezentat cablajul imprimat, vedere prin transparenta si modul d eplantare a componentelor electronice. Dimensiunea cablajului este de 56x30mm.

     Economizorul electronic de combustibil prezentat se evidentiaza prin urmatoarele caracteristici:
     - tensiune de alimentare 9-16V;
     - curent consumat: maxim 450mA (cu electroventilul actionat);
     - turatia de actionare: 1200 rot/min;
     - turatia de revenire: 1400 rot/min;
     - histerezis de turatie: 200 rot/min;
     - functionare automata la eliberarea totala a pedalei de acceleratie;
     - blocarea functionarii in orice regim de turatie la apasarea pedalei de acceleratie;
     - semnalizarea functionarii prin LED-uri dispuse la bordul autovehiculului.
     Schema prezentata cuprinde un convertor frecventa-tensiune realizat cu circuitul integrat CI1 (MMC4047), un inversor (T1), un integrator (grupul R7-C5), un comparator cu histerezis realizat cu amplificatorul operational CI2 (A741) si un etaj final realizat cu tranzistoarele T2 (BC171) si T3 (BD137, BD139). Pentru semnalizare sunt utilizate 2 LED-uri: unul rosu (LED R) si unul verde (LED V). Din motive de siguranta in exploatare si pentru ca economizorul sa lucreze in domeniu larg de temperaturi, pentru convertizorul frecventa-tensiune a fost utilizat circuitul CMOS - MMC4047, montat intr-o schema de monostabil trigerabil comandat pe frontul pozitiv.
     Semnalul obtinut de la RUPTOR divizat de grupul R1-R2 si limitat de diodele D1, D2 (1N4148) este aplicat pinului 8 (+TRIGGER). La pinul 10 se culege o succesiune de impulsuri avand periaoda T=2,48C2R3 (durata impulsului generat de monostabil). Dupa inversarea acestor impulsuri de catre tranzistorul T1 semnalul rezultat este integrat de grupul R7-C5, iar tensiunea continua de la bornele condensatorului C5 se aplica intrarii inversoare a comparatorului CI2. Datorita condensatorului C6 (0,1uF), tensiunea la iesirea lui CI2 este foarte bine filtrata. Prin utilizarea rezistorului R10 (47k) se obtine un histerezis de frecventa (turatie) de 6,6Hz (respectiv 200rot/min), obligatoriu pentru functionarea corecta a dispozitivului. Intrarea neinversoare a lui CI2 este conectata la divizorul R8-R16 de pe care se culege o tensiune de referinta, de fapt o fractiune din tensiunea stabilizata de diodas DZ1.
     Regimul normal de functionare a motorului presupune urmatoarele:
     a) autovehiculul se afla in regim de mers normal, turatia este mai mare de 1400rot/min, contactul MICRO fiind deschis (pedala de acceleratie apasata);
     b) autovehiculul se afla in regim de mers in gol fortat (decelerare), turatia este mai mare de 1200rot/min, contactul MICRO fiind inchis (pedala de acceleratie libera).
     In cazul "a", tensiunea existenta la iesirea lui CI2 si divizata de grupul R11-R12 este mai mica decat UbeT2+Udz2. Din aceasta cauza T2 este blocat, T3 este in conductie, bobina EV este alimentata, iar LED-ul verde este aprins. Circuitul de relanti este alimentat in mod normal cu combustibil. In cazul "b", prin contactul MICRO in stare inchisa, emitorul lui T2 este pus la masa, iar dispozitivul este pregatit pentru functionarea ca economizor. Intr-adevar, pentru orice turatie mai mare de 1200rot/min, tensiunea la iesirea lui CI2 este aproximativ 6,5V. T2 intra in saturatie, iar T3 se blocheaza. Electroventilul EV nu este alimentat si circuitul de mers in gol este obturat, consumul de benzina in acest regim anulandu-se. Revenirea la mersul normal se face automat cand turatia motorului scade sub 1200rot/min sau la apasarea pedalei de acceleratie (in orice regim de turatie). Dispozitivul isi reia ciclul de functionare automat peste turatia de 1400rot/min.
     Pe schema nu exista nici un element de reglaj, acesta nefiind necesar. Totusi, in cazul cand este necesara ajustarea lina a pragurilor de turatie, se va inlocui temporar rezistorul R8 cu un potentiometru semireglabil de 5k. Nu se recomanda montarea pe cablajul economizorului din cauza vibratiilor puternice aparute in timpul functionarii motorului.
     Punerea la punct a economizorului se face utilizand un generator de semnal dreptunghiular avand tensiunea de iesire mai mare sau cel putin egala cu 10V, pus pe domeniul 10-200Hz. Semnalul se aplica pe R1 si se urmareste functionarea corecta, la turatiile indicate (1200, respectiv 1400rot/min) prin vizualizarea starii LED-urilor.
     Reamintim ca relatia intre frecventa impulsurilor de aprindere "f" si turatia "n" a motorului in 4 timpi este:
     f[Hz]=n[rot/min]/30
     Microintrerupatorul MICRO poate fi unul de fabricatie industriala, montat optional langa pedala de acceleratie sau pe carburator. In ambele cazuri este obligatoriu ca starea inchis a contactului sa corespunda situatiei "pedala de acceleratie libera".