Arduino

БК на Arduino: измерение температуры воздуха, ОЖ, давления масла в двигателе и температуры масла в КПП

Давно занимаясь Arduino, пришла мысль сделать бортовой компьютер для автомобиля, который бы снимал ряд показаний, например, температура масла в МКПП. Рассмотрим реализацию подобного БК на ВАЗ 21074 и Arduino Uno.

Для простоты реализации будем использовать стандартные датчики для ВАЗ и Arduino, а именно:

  • датчик температуры ОЖ 23.3828
  • датчик температуры DS18B20
  • датчик температуры DHT22
  • датчик давления масла ММ393А

Датчиками 23.3828 будем измерять температуру ОЖ на выходе из ГБЦ, используя стандартный тройник головки блока ВАЗ 2123, и температуру масла в КПП (здесь сложнее, понадобится найти гайку М12х1.5, которую необходимо вварить в поддон КПП). Установку датчика в КПП можно посмотреть в  Instagram.

Датчиком температуры DS18B20 будем измерять температуру воздуха под капотом (а именно, у воздушного фильтра карбюратора).

Датчиком температуры DHT22 будем измерять температуру и влажность в кабине.

Датчиком давления масла ММ393А будем измерять давление масла в двигателе, используя стандартный тройник от ваз 2106.

Если проблем с DS18B20 и DHT22 — нет (есть стандартные библиотеки для Arduino для снятия с них показаний), то для 23.3828 и ММ393А — ничего нет, поэтому необходимо используя графики зависимости сопротивление/температура и сопротивление/давление, прописать в Arduino пропорциональные зависимости. Необходимо отметить, что датчики 23.3828 необходимо подключать через резистор (например, 1 кОм), считывая аналоговым входом Arduino напряжение Uout в делителе напряжения, а ММ393А можно подключить через резистор 560 Ом. Важно помнить, что датчикам 23.3828 необходимо напряжение 5 В, а ММ393А — 12 В. Для подбора резисторов по номиналу и/или по обозначению полезным будет приложение, например, маркировка резисторов (Google Play), а для расчета выходного напряжения в делителе напряжения — делитель напряжения (Google Play).

Сопротивление датчика 23.3828 в зависимости от температуры:

130 °C — 70 Ом, 110 °C — 133 Ом, 100 °C — 177 Ом, 90 °C — 241 Ом, 80 °C — 332 Ом, 70 °C — 467 Ом, 60 °C — 667 Ом, 50 °C — 973 Ом, 40 °C — 1459 Ом, 30 °C — 2238 Ом, 20 °C — 3520 Ом, 10 °C — 5670 Ом, 0 °C — 9420 Ом, -10 °C — 16180 Ом, -20 °C — 28680 Ом, -30 °C — 52700 Ом, -40 °C — 100700 Ом.

Сопротивление датчика ММ393А в зависимости от давления:

0 кг/см2 — 305 Ом, 0.5 кг/см2 — 282 Ом, 1.0 кг/см2 — 260 Ом, 1.5 кг/см2 — 238 Ом, 2.0 кг/см2 — 212 Ом, 2.5 кг/см2 — 190 Ом, 3.0 кг/см2 — 165 Ом, 3.5 кг/см2 — 142 Ом, 4.0 кг/см2 — 119 Ом, 4.5 кг/см2 — 108 Ом, 5.0 кг/см2 — 92 Ом, 5.5 кг/см2 — 80 Ом, 6.0 кг/см2 — 68 Ом, 6.5 кг/см2 — 51 Ом, 7.0 кг/см2 — 38 Ом, 7.5 кг/см2 — 16 Ом, 8.0 кг/см2 — 8 Ом.

Конфигурация: ВАЗ 21074 с стоковым двигателем 1.6 л и карбюратором ДААЗ Солекс 21073, выхлоп 4-2-1, облегченный маховик 2123, БСЗ, колеса R14 175/65, редукторный стартер.

Обозначения на БК:

Tw — температура ОЖ
Tg — температура масла в КПП
Ta — температура воздуха под капотом
Tc и Hc — температура и влажность воздуха в кабине
Po — давление масла

Проведем замеры.

  • прогрев двигателя до 50 °C занял 11 минут (по ссылке), при этом важно отметить, что масло в МКПП прогрелось с -8 °C до 6 °C, стоя на нейтральной передаче (вероятно, от выхлопной трубы, которая проходит вдоль КПП).
  • зимой масло в КПП прогревается до 50 °C при динамичной езде (по ссылке)

Таким образом:

  • масло в КПП при прогреве двигателя также прогревается
  • при динамичной езде температура масла в КПП поднимается выше 50 °C
  • температура воздуха под капотом при движении по трассе близка к температуре окружающего воздуха
  • температура воздуха под капотом резко растет при стоянии в пробках и может превышать 50 °C (даже в зимний период)

Дополнительные материалы можно посмотреть в  Instagram.