Elektronik Projekte

[martin2day]

Servus zusammen,

 

ich selber habe schon einige Schaltungen selber entwickelt, geätzt und dann auch gelötet und programmiert.

 

Im Winter möchte ich meine e30 Cabrio auf M52 umbauen.

 

Dabei sind mir zwei Sachen eingefallen die ich noch umsetzen könnte/wöllte.

 

1. Lüftersteuerung für Kühlwasser per PMW, also keine Verlustleistung in der oder den niedrigen Stufen

2. Öltemperaturanzeige in den Tacho einbauen

 

2. ist kein Thema und sollte ohne Probleme umsetzbar sein.

Bei der Lüftersteuerung bin ich noch ein wenig am überlegen!

 

Bisher gibt es ja meist nur Schalter mit einer bzw. 2 Stufen. Warum wird da nichts geregelt. Man könnte die Temperatur z.b. konstant auf 90°C halten.

Ich mein es kommt ja immer auf die zusätzlichen Bedingen an.

 

Oder einfach nur 2 Stufen programmieren... Stufe 1 (50%) bei 90°C ein, Stufe 2 (100%) bei 95°C ein.

 

Was wäre das Optimum für die Kühlwassertemperatur?

 

Gruß Martin

[Georg]

Bisher gibt es ja meist nur Schalter mit einer bzw. 2 Stufen. Warum wird da nichts geregelt. Man könnte die Temperatur z.b. konstant auf 90°C halten.

Weil in dem Kühlsystem so ein Teil sitzt, das sich Thermostat schimpft und dieses Thermostat regelt - wie alle Bimetalle - nicht gerade schnell.

Eine Lüftersteuerung die analog die Drehzahl regelt wäre daher immer nur am nachkämpfen weil das Thermostat auch regelt.

Das geht ja nicht schlagartig bei XY Grad auf.

 

Moderne Motoren haben so was - aber die sind von vorneherein darauf ausgelegt.

 

Georg

[martin2day]

Hey,

 

mhhh... kann mir wenigstens einer die Temperaturschwellen für die 2 Stufen sagen...?

 

Gruß Martin

[jenad]

Da gibt es verschiedene...

[esgey]

80°/88°C wie in den ersten e36 323ti compact verbaut.

91°/99°C, das ist der Gebräuchlichere.

 

http://de.bmwfans.info/parts/catalog/E36/Compact/Europe/323ti-M52/LHD/M/1997/january/browse/radiator/radiator/

Teil Nr.10

 

Ich hab den mit 80/88 bei meinem E-Lüfter verbaut, der 90er schaltete mir zu spät.

[der-addi]

Wenn Du eine PWM Steuerung für den Lüfter bauen willst, nimm doch ein wichtigeres Signal als das aus dem Kühler, nimm das aus dem Motorfühler. Am besten das für die Anzeige um das Steuergerät nicht zu beeinträchtigen. Sollte mit einem OpAmp und ein wenig Kleinkram sowie einen 12V Fahrtenregler aus dem Modellbau zu machen sein.

Willst Du eine Regelung bauen ,dann wird es schwieriger, denn diese muss gedämpft regeln. Ansonsten wird die schwingen.

[martin2day]

Hallöchen,

Vielen Dank das jetzt etwas Diskussion zustande kommt.

Mir ist vollkommen klar, dass dieser Eingriff schwere Folgen bei falscher Auslegung haben kann. Das ist kein Problem.

Eine Schaltung habe ich bereits fertig geroutet. Sie besitzt 1 Temperatureingang und einen Eingang für Schaltplus (für den Nachlauf des Kühlers bei Motor aus).

Als Sensor kommt meiner Meinung nach nur der im Kühler in Frage. Folgende Überlegung.

Der Motor erwärmt sich. Das Thermostat ist geschlossen. Bei 90°C öffnet das Thermostat und kaltes Wasser aus dem Kühler vermengt sich mit dem des Motors.

Wenn die Kühlleistung des Kühlers ausreicht sinkt die Temperatur schnell wieder und das Thermostat schließt wieder.

Nur wenn die Kühlleistung des Kühlers nicht ausreicht dann kommt der Lüfter ins Spiel und muss nachhelfen.

Wenn ich mir alles noch mal richtig durch den Kopf gehen lasse, war die Idee den Kühler zu regeln Unsinn. Das würde nur Sinn machen wenn ich das Thermostat elektrisch wie bei einer Heizung ansteuern kann.

Im Fahrbetrieb hat der externe Kreislauf bedingt durch den Fahrtwind eh immer andere Temperaturen als der interne Kreislauf. Von daher muss man nur Lüften wenn es der Kühler nicht mehr schafft.

Nichts desto trotz werde ich die Elektronik aufbauen.

So habe ich eine nahezu verlustfreie langsame Stufe und kann den Lüfter bei Bedarf im Stand einige Sekunden nachlaufen lassen.

Gruß

 

[Oli*]

Deine Überlegung sind prinzipiell gar nicht so falsch. Für den Lüfter ist ausschließlich die Kühlertemperatur wichtig. Der Lüfter tritt ja dann in Aktion, wenn der Luftdurchsatz nicht ausreicht, um die erforderliche Kühlleistung zu realisieren. Also eigentlich nur im Stand und bei niedrigen Geschwindigkeiten. Etwa ab 40-50km/h ist ein Lüfter auch bei hochsommerlichen Temperaturen nicht mehr erforderlich. Außer vielleicht am Berg mit wenig Geschwindigkeit (Pass). Oder mit Klima, und oder Automatik.

 

Normalerweise reicht aber "digitaler" Lüfter, wegen dem Lärm am besten mehrstufig.

 

Das Thermostat öffnet übrigens schon vor 90°C, das ist/sollte die Temperatur sein, wo 100% Kühlwasser durch den großen kreislauf gepumpt wird. Im Kühler, zumindest bei meinem Auto, ist das nötige Temperaturgefälle etwa 10°K. Also um 90°C am Kopf zu halten, muss unten am am Kühlerauslauf etwa 80°C warmes Kühlwasser in den Motor. Deswegen wird der Lüfter bei mir bei 81°C angeschaltet auf Stufe 1.

 

Die "analoge" Regelung übernimmt im Kühlkreislauf das Thermostat. Es kann nichts schaden, den Lüfter mit PWM-anzusteuern, wird etwas Energie sparen (damit Sprit) und etwas Lärm.

 

Dir ist klar, welche Leistung so ein Lüftermotor braucht?

 

Da wirst Du schon eine ordentliche Endstufe vorsehen müssen, um dem Motor auch anlaufen zu lassen. Deine kleinen Fuzzelteile in dne SMD TO Gehäusen werden da für volle Leistung nicht ausreichen. Genauso sehe ich die Leiterbahndimensionen, auch wenn sie sehr kurz sind, als eher unzureichend an. Wenn Du die Spannung für den MC über einen 78L05 realisieren willst im Auto, brauchst Du am Eingang mehr wie die vorgesehen 100nF, da musst Du etwas gründlicher arbeiten. Der Strom der Lima ist richtig dreckig. Was braucht denn deine Schaltung auf der 5V Seite?

Ich hoffe der 6polige Stecker ist nur zum Programmieren gedacht.

 

Beim Anfahren ist das faktisch ein Kurzschluss, da fließen sicher kurz >30A. Bei voller Leitung würde ich mit 200-250Watt rechnen, damit da auch etwas Luft bleibt. Denn wenn die gefordert ist, hast Du ein Problem, wenn dann der Lüfter ausfällt.

 

 

Das Thermostat elektrisch regeln ist aufwendig. Neuere Motoren machen das durchaus, fahren im Stadtbetrieb hohe Kühlwassertemperaturen und unter Last senken sie diese.

Das ergibt Vorteile beim Verbrauch und beim Lärm, denn höhere Kühlwassertemperaturen ergeben auch höhere Öltemperaturen.

Bearbeitet: 31. August 2010 von Oli*

[martin2day]

Hallo Oliver,

geplant hatte ich den Lüfter in 4 Stufen auszulegen. Das ganze zusätzlich mit einer frei wählbaren Hysterese.

Die Einschaltpunkte sind sicher auch immer etwas Fahrzeugabhängig, aber ich hatte ebenfalls mit um die 80°C für den ersten Punkt gerechnet.

Ich habe die Endstufe für min. 20A ausgelegt. Der verwendete FET hat 3,3mOhm und davon kommen sicherheitshalber 2 Stück parallel zum Einsatz. Ich denke einer würde es auch schaffen. Gut im PWM Bereich kommen noch die Umschaltverluste hinzu, aber ich will die Frequenz eh nicht so hoch wählen. Das sollte passen. Der FET kann 160A vertragen (wenn man ihn gekühlt bekommt) und das denke ich sollte bei den langen und dünnen Zuleitungen zum Lüfter vollkommen ausreichen.

Die stromführenden Leiterbahnen kann ich bei Bedarf zusätzlich verzinnen oder mit Draht verstärken.

Die Spannungsversorgung habe ich mit 78L05 realisiert, allerdings habe ich am Eingang 1x 1nF und 1x1µF genauso am Ausgang. Des Weiteren habe ich vor der Spannungsversorgung des µC eine Siebschaltung aus C und L.

Was meinst du…reicht das?

Die 5V benötige ich ausschließlich für den µC. Alles andere macht die Bordspannung.

Der 6 polige Stecker ist die ISP Schnittstelle zum programmieren.

Wie gesagt ich beschränke mich auf das Schalten des Lüfters in 4 Stufen mit Hysterese. Anfangen werde ich mit 80°C und 20% und dann mal sehen. Sicherlich bei 90°C dann 100%.

Gruß Martin

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Hallo Oliver,

geplant hatte ich den Lüfter in 4 Stufen auszulegen. Das ganze zusätzlich mit einer frei wählbaren Hysterese.

Die Einschaltpunkte sind sicher auch immer etwas Fahrzeugabhängig, aber ich hatte ebenfalls mit um die 80°C für den ersten Punkt gerechnet.

Ich habe die Endstufe für min. 20A ausgelegt. Der verwendete FET hat 3,3mOhm und davon kommen sicherheitshalber 2 Stück parallel zum Einsatz. Ich denke einer würde es auch schaffen. Gut im PWM Bereich kommen noch die Umschaltverluste hinzu, aber ich will die Frequenz eh nicht so hoch wählen. Das sollte passen. Der FET kann 160A vertragen (wenn man ihn gekühlt bekommt) und das denke ich sollte bei den langen und dünnen Zuleitungen zum Lüfter vollkommen ausreichen.

Die stromführenden Leiterbahnen kann ich bei Bedarf zusätzlich verzinnen oder mit Draht verstärken.

Die Spannungsversorgung habe ich mit 78L05 realisiert, allerdings habe ich am Eingang 1x 1nF und 1x1µF genauso am Ausgang. Des Weiteren habe ich vor der Spannungsversorgung des µC eine Siebschaltung aus C und L.

Was meinst du…reicht das?

Die 5V benötige ich ausschließlich für den µC. Alles andere macht die Bordspannung.

Der 6 polige Stecker ist die ISP Schnittstelle zum programmieren.

Wie gesagt ich beschränke mich auf das Schalten des Lüfters in 4 Stufen mit Hysterese. Anfangen werde ich mit 80°C und 20% und dann mal sehen. Sicherlich bei 90°C dann 100%.

Gruß Martin

[der-addi]

Aus dem Layout ist es nicht ganz ersichtlich, ich würde die Gates einzeln treiben. Du hast sie einfach parallel geschaltet, kann zu Schwingungen führen bis im MHz Bereich. Evtl würde ich zum Schutz der Gates je eine 16V Zenerdiode in Sperrichtung zur Masse legen um Überspannungen vom empfindlichen Gate abzuleiten.

[martin2day]

Hallöchen,

 

hätte ger nicht vermutet das es hier auch einige Elektronik Freaks gibt. Schön.

Da füge ich mal den Schaltplan ein. Ich mein ist ja kein Geheimniss.

 

@der-addi: Ich habe schon mehr als 2 FET's parallel betreiben mit weitaus höherem Strom. Bisher ohne Probleme. Allerdings sehe ich gerade das ich den 2. Gate Wid. vergessen habe. Ein Z-Diode werde ich auch noch in der Treiberstufe einfügen. Du hast Recht. Sicher ist sicher!

 

Gruß

[der-addi]

Könnte wohl klappen so, bin mal gespannt!

[mahony]

Ich hab das ganze auch schon mal analog (als Testschaltung, also ohne die Hochstrom-FETs) aufgebaut mit 4 OP-Amps und 2 Potis zum Einstellen der Ansprechkurve. Hat ganz gut funktioniert, auch wenn die Schaltung sicher noch verbesserungswürdig ist. Bei Interesse kann die den Schaltplan evtl. nochmal raussuchen.

 

Ich hab das ganze dann aber bleiben lassen und werd einfach zwei E-Lüfter auf verscheidenen Temperaturen ein-/ausschalten lassen. Ich find für die Lüfter lohnt sich das nicht sooo arg - richtig Sinn machts für eine elektronische Wasserpumpe, aber da gibts die Regeler fertig dazu zum kaufen. ;)