Как сделать самодельное пусковое устройство для автомобиля. Как выбрать или сделать своими руками пуско-зарядное устройство? Импульсное зарядно пусковое устройство
На чтение 4 мин.
Зимой запуск двигателя автомобиля может стать проблемой, особенно если аккумулятор находится не в самом лучшем состоянии. Конечно же, можно завестись с толкача, но если рядом никого нет, то сделать это будет непросто. В такой ситуации выходом может стать пуско-зарядное устройство для автомобиля. В продаже имеется большое количество различных моделей пуско-зарядных устройств, но если вы хотите немного сэкономить, то можете сделать ее своими руками.
Пуско-зарядное устройство для автомобиля – это аппарат, который используется для запуска автомобиля, когда аккумулятор не может справиться с этой задачей. Его применение крайне простое, ведь нужно просто подсоединиться к клеммам АКБ и начать процесс запуска автомобиля. Чтобы изготовить устройство своими руками, нужно приобрести нужные детали и приготовиться к работе.
Особенности изготовления
Сделать своими руками пуско-зарядное устройство довольно просто, но необходимо иметь минимальный набор знаний и умений в обращении с электроникой автомобиля. В целом схема такого аппарата не заумная, если правильно изготовить трансформатор. Рекомендуется использовать тороидальное железо (от ЛАТРА), что позволит достичь минимального веса и размеров. Что касается сечения, то оно может колебаться от 230 до 280 мм. Далее нужно переходить к установке обмотки. Однако помните, что заранее нужно завернуть края трансформатора на магнитном проводе.
Итак, обматываем его стеклом или лакотканью. Первичная обмотка должна включать в себя до 290 оборотов провода с диаметром 2.0 мм. Что касается его типа, то подойдет любой провод, имеющий лаковую изоляцию. Намотка должна иметь 3 оборота в сочетании с изоляцией. По окончании создания первого слоя обмотки необходимо подключить трансформатор и измерить ток, который должен быть 200-380 мА. Если его сила меньше, то нужно убрать несколько витков, а если больше – домотать. Также берите во внимание зависимость количества оборотов и индуктивным сопротивлением. Небольшое несоответствие оборотов приведет к сильному уменьшению силы тока в обмотке. В случае если трансформатор греется, то нужно переделать обмотку.
Из медного провода сечением не больше 6 мм.кв. необходимо сделать вторичную обмотку. Провод должен иметь резиновую изоляцию и несколько обмоток по 15-17 витков. Создавать обмотку нужно одновременно двумя проводами, что обеспечит необходимую симметричность и равное напряжение, которое колеблется от 12 до 13.8 В.
При определении напряжения вторичной обмотки рекомендуется подключиться к клеммам резистора. Выпрямительные диоды используются для соединения металлических элементов внешней части, обеспечивая при этом крепление и теплоотвод, поскольку плюс диода закреплен с крепежной гайкой.
Пуско-зарядное устройство подключается к автомобилю параллельно батарее, но для этого необходимо заранее изолировать многожильные провода, используемые для соединения. Наиболее подходящий вариант – провода из меди с сечением на уровне 10 мм.кв. На концы проводов нужно припаять специальные наконечники. Что касается контактов включателя, то необходимо иметь в виду, что сила тока по ним передается на уровне 5 А.
Сделать своими руками простое пуско-зарядное устройство под силу практически каждому автолюбителю. Главное, четко следовать инструкции и подбирать правильные детали. Именно поэтому можно сформировать краткие рекомендации, среди которых основными являются:
- При выборе трансформатора необходимо учитывать запас мощности. Чем выше мощность, тем меньше будет пуско-зарядное устройство греться во время работы, что положительно повлияет на срок эксплуатации. Если в дальнейшем по каким-то причинам вы захотите изменить устройство своими руками и сделать его энергозатратность больше, то вам не нужно будут устанавливать другой транзистор, поскольку запас мощности будет достаточным. Учитывая, что это самая дорогая деталь, такая особенность не может не привлекать.
- Провода для зарядки можно сделать из обычного кабеля, предварительно очистив изоляцию. Однако делать это нужно только в тех местах, где они подключаются к АКБ. Что касается типа провода, то он должен быть сделан из меди и иметь отличную изоляцию. Это очень важно, ведь если сечение проводов будет слишком маленьким, то они будут нагреваться при запуске двигателя автомобиля. Для удобства провода пуско-зарядного аппарата своими руками можете сделать съемными.
- Провода высокого напряжения также должны иметь хорошую изоляцию. Таким образом, провода будут хорошо защищены, и не будут путаться.
Простейшие расчеты показывают, что, для того чтобы пусковое устройство эффективно работало при подключении его параллельно с аккумулятором, оно должно обеспечивать ток не менее 100 А при напряжении 10...14 В. При этом номинальная мощность используемого сетевого трансформатора Т1 (рис. 1) должна быть не менее 800 Вт. Как известно, номинальная рабочая мощность трансформатора зависит от площади сечения магнитопровода (железа) в месте расположения обмоток.
Сама схема пускового устройства довольно проста, но требует правильного изготовления сетевого трансформатора. Для него удобно использовать тороидальное железо от любого ЛАТРА - при этом получаются минимальные габариты и вес устройства. Периметр сечения железа может быть от 230 до 280 мм (у разных типов автотрансформаторов он отличается).
Перед намоткой обмоток необходимо закруглить напильником острые края на гранях магнитопровода, после чего его обматываем лакотканью или стеклотканью.
Первичная обмотка трансформатора содержит примерно 260...290 витков провода ПЭВ-2 диаметром 1,5...2,0 мм (провод может быть любого типа с лаковой изоляцией). Намотка распределяется равномерно в три слоя, с межслойной изоляцией. После выполнения первичной обмотки, трансформатор необходимо включить в сеть и замерить ток холостого хода. Он должен составлять 200...380 мА. При этом будут оптимальные условия трансформации мощности во вторичную цепь. Если ток будет меньше, часть витков надо отмотать, если больше - домотать до получения указанной величины. При этом следует учитывать, что зависимость между индуктивным сопротивлением (а значит и током в первичной обмотке) и числом витков является квадратичной - даже незначительное изменение числа витков будет приводить к существенному изменению тока первичной обмотки.
При работе трансформатора в режиме холостого хода не должно быть нагрева. Нагрев обмотки говорит о наличии межвитковых замыканий или же продавливании и замыкании части обмотки через магнитопровод. В этом случае намотку придется выполнять заново.
Вторичная обмотка наматывается изолированным многожильным медным проводом сечением не менее 6 кв. мм (например типа ПВКВ с резиновой изоляцией) и содержит две обмотки по 15... 18 витков. Наматываются вторичные обмотки одновременно (двумя проводами), что позволяет легко получить их симметричность - одинаковые напряжения в обоих обмотках, которое должно находиться в интервале 12...13,8 В при номинальном сетевом напряжении 220 В. Измерять напряжение во вторичной обмотке лучше на временно подключенном к клеммам Х2, ХЗ нагрузочном резисторе сопротивлением 5...10 Ом.
Показанное на схеме соединение выпрямительных диодов позволяет использовать металлические элементы корпуса пускового устройства не только для крепления диодов, но и в качестве теплоотвода без диэлектрических прокладок ("плюс" диода соединен с крепежной гайкой).
Для подключения пускового устройства параллельно аккумулятору, соединительные провода должны быть изолированными и многожильными (лучше, если медные), с сечением не менее 10 кв. мм (не путать с диаметром). На концах провода, после облуживания, припаиваются соединительные наконечники.
С наступлением холодной поры года наступает проблема затрудненного пуска холодного двигателя. Основную нагрузку при пуске берут на себя стартер и аккумулятор. Для облегчения жизни аккумулятора и облегчения запуска двигателя применяются пусковые устройства.
Пусковое устройство можно приобрести в магазине автозапчастей. Такие пусковые устройства, как правило совмещены с зарядным устройством и называются они пуско-зарядными — это плюс. Минус этих устройств то, что выходные параметры в пусковом режиме сильно ограниченные и в конечном итоге помощь аккумулятор получает незначительную, основную нагрузку принимает все равно аккумулятор.
Пусковое устройство для легкового автомобиля можно сделать своими руками. Для этого понадобится трансформатор или сердечник от трансформатора и два диода. Рассчитывать пусковое устройство следует на мощность не менее 1,4 кВт, этой мощности будет достаточно для запуска двигателя даже со слабым аккумулятором. Для начала рассмотрим схему самого простого пускового устройства, причем данное устройство очень эффективно себя проявило в жизни автолюбителей.
Начнем со стороны сети, питающего кабеля. Потребляемый ток пускового устройства может быть до 7,5 А. Для этого тока провода ПВС 2х1,5 вполне достаточно, для обеспечения меньшего падения напряжения в нем желательно применить ПВС 2х2,5. Переключатель S1 можно не устанавливать, если он устанавливается, то должен быть рассчитанный на ток не менее 10 А.
Расчет выходных параметров пускового устройства
Для пуска двигателя пусковое устройство должно давать не менее 100 А при напряжении 10…14 В. Отсюда можно вывести мощность трансформатора: 14х100=1400 Вт. Пусковое данной мощности способно завести двигатель практически без аккумулятора, но без него все равно нельзя. В начальный момент запуска стартер потребляет около 200 А, часть этого тока и будет отдавать аккумулятор. После раскрутки коленчатого вала стартер потребляет 80…100 А, а этот ток уже сможет выработать наше пусковое устройство собранное своими руками. Для сравнения, пусковые устройства заводского исполнения способны выдать около половины этого тока.
Сечение сердечника трансформатора, та часть куда наматываются обмотки, рассчитываются по мощности, для данной мощности площадь равна 36 см 2 . Сечение провода первичной обмотки не менее 1,5…2,0 мм 2 . Хорошо если есть трансформатор с подобными параметрами и уже изготовленной первичной обмоткой. Вторичная обмотка полностью удаляется. Затем необходимо определить количество витков вторичной обмотки. Делать это будем методом подбора. Наматываем 10 витков провода любого диаметра, включаем трансформатор в сеть и измеряем в сеть. Измеряем напряжение и делим на 10, получаем напряжение одного витка. Далее 12 В делим на получившееся напряжение, получаем количество витков каждого плеча. Удаляем временную обмотку. Вторичная обмотка наматывается изолированным медным проводом сечением 10 мм 2 или алюминиевым сечением в двое большим. Если провода донного сечения отсутствуют их можно намотать в несколько ветвей, например взять два медных провода по 6 мм 2 или четыре по 2,5 мм 2 . Далее необходимо подключить диоды (можно взять от сварочного аппарата), не откусывая провод, с запасом на 2-3 витка, измерить напряжение на выходе. Напряжение холостого хода, при номинальном напряжении сети не должно превышать 13,8 В. Если напряжение выше необходимо отмотать вторичную обмотку, при низком напряжении доматать. При доведении номинального напряжения выводы вторичной обмотки укорачиваются до нужной длины, и собирается схема до ее конечного состояния.
Поскольку пусковое устройство на выходе имеет ток до 100 А выводные провода и клеммы должны быть рассчитаны на этот ток, можно применить от сварочного аппарата.
Каждый автомобилист наверняка попадал в ситуации, когда его автомобиль не заводился в тот момент, когда нужно было куда-то срочно ехать. Особенно часто такое случается в зимнее время, когда на улице стоит минусовая температура. Купить современную модель пускозарядного устройства для машины в магазине может каждый, но проблема в том, что качественное и надежное устройство стоит очень дорого, а недорогие устройства быстро ломаются.
Самостоятельно изготовить пускозарядное устройство не так уж сложно. Главное купить все необходимые детали в любом магазине радиодеталей. При этом собираемое устройство для машины стоит гораздо дешевле и соответствует всем потребностям автомобилиста.
Выбираем схему устройства
Подобрать соответствующую схему для пускозарядного устройства вы можете на специализированных интернет-сайтах и форумах, где также вы найдете подробное описание всех функций. Если вы никогда раньше сами не собирали подобные приборы и у вас нет опыта, остановитесь на схемах попроще. При выборе схемы внимание следует обратить на наличие переключателя или другого устройства, отключающего амперметр при режиме пуска.
На разных сайтах предлагается своими руками сделать или собрать понижающий трансформатор, но это достаточно сложный процесс, требующий некоторых навыков. Таким образом. Лучше купите подходящий трансформатор в заводском исполнении – так вы сэкономите свое время и нервы. Понижающий трансформатор лежит в основе пускозарядного устройства для авто, поэтому на нем лучше не экономьте.
Материалы и инструменты
Для сборки пускозарядного устройства самостоятельно у себя дома или в гараже вам потребуются следующие инструменты, материалы и оборудование:
- паяльник достаточной мощности;
- текстолитовая пластина;
- оловянный припой;
- понижающий трансформатор;
- радиодетали;
- кулер или корпусной вентилятор;
- провода высокого напряжения сечением 2-2,5 квадрата;
- шуруповерт или дрель со сверлами;
- провода для подключения к АКБ сечением не меньше 10 квадратов по меди с зажимами;
- элементы крепежа.
О сборке устройства
Собирать пускозарядное устройство для машины нужно на листе текстолита соответствующих размеров. Начинать надо с понижающего трансформатора, так как это самая громоздкая деталь в собираемом вами устройстве. Для крепления деталей и прохождения проводов в текстолитовой пластине высверливают отверстия подходящего диаметра. Для выпрямительных диодов нужно предусмотреть надежную систему охлаждения. Для этого требуются особые металлические рубашки охлаждения. Иногда этого может быть недостаточно, поэтому следует продумать дополнительное принудительное охлаждение с помощью корпусного вентилятора от компьютера.Для отвода тепла предусмотрите теплоотводящие жалюзи в корпусе, которые можно сделать самостоятельно.
Некоторые автомобилисты считают, что собранное пускозарядное устройство можно не заключать в корпус, но он обеспечивает защиту оборудования от внешних воздействий, а также защищает владельца от ударов электротоком. В качестве ограждения пускозарядного устройства хорошо подходит корпус от старого персонального компьютера. Выполнив некоторые доработки, вы можете придать устройству завершенный вид. На передней панели корпуса можно встроить индикаторы, переключатели и все элементы управления.
