ПРИБОРЫ КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, ДАВЛЕНИЯ, УРОВНЯ
Термометры применяют для контроля теплового режима двигателя путем измерения температуры охлаждающей жидкости и контроля температуры масла в гидротрансмиссиях.
Термометры бывают логометрические и термобиметаллические.
Логометрический термометр состоит из терморезисторного датчика и логометрического указателя. Сопротивление терморезистора Сдатчика (рис. 30.2, а) уменьшается с увеличением температуры. Это вызывает повышение тока в цепи. Ток идет по резистору и пружине 3, изолированной от корпуса и баллона 1 втулкой 5.
Рис. 30.2. Датчики температуры:
а — терморезисторный: 7 — баллон; 2 — клемма; 3 — пружина; 4 — терморезистор; 5 — втулка; б— аварийной температуры: 7 — термобиметаллическая пластина; 2 — корпус; 3 — клемма; 4 — контакт; 5 — контакт пластины; б —
шайба; 7 — баллон
Логометрический указатель устроен аналогично вольтметру, только имеет три обмотки, по которым ток течет в разных направлениях. Изменение тока в одной обмотке, соединенной с терморезистором, приводит к изменению магнитного поля и повороту стрелки. Указатели УК101, УК105 и др. работают с датчиком ТМ-100 и имеют пределы измерения 40—120 °С. При использовании стрелочного дистанционного термометра водитель не всегда может заметить внезапное повышение температуры. Поэтому в дополнение к такому термометру устанавливают сигнализатор аварийной температуры термобиметаллического типа.
Термобиметаллический импульсный термометр состоит из датчика и светоуказателя. Датчик представляет собой толстостенный латунный баллон 7 (рис. 30.2, б), внутри которого находится изолированная термобиметаллическая пластина 1 с контактом 5. В клемме 3, изолированной от корпуса 2, установлен контакт 4. При температуре 98—104 °С биметаллическая пластина разгибается и контактом 5 прижимается к контакту 4, замыкая цепь. Включается сигнальная лампа на щитке приборов. Аналогичную конструкцию имеет датчик включения электровентилятора системы охлаждения.
Манометры используют для контроля давления масла в двигателе, трансмиссии, воздуха в пневмосистеме разрежения, в системе питания (эконометр) и других системах. Различают манометры непосредственного действия и электрические, обеспечивающие постоянный контроль, и сигнализаторы аварийного состояния.
К указателю манометра непосредственного действия масло (жидкость) подводится по трубке непосредственно из системы. Основой такого манометра является профильная, почти кольцевая, запаянная с одного кольца трубка, которая при изменении давления либо немного распрямляется, либо сжимается. При этом поворачивается соединенная с ней стрелка.
Электрические манометры, применяемые чаще всего, состоят из датчика реостатного типа и логометрического указателя. Чувствительным элементом реостатного датчика служит гофрированная мембрана 2 (рис. 30.3, а). Прогибаясь по давлением, она перемещает ползунок 5 реостата, поворачивая его вокруг оси 7 через толкатель 12 и рычаг 10. Пружина 9 стремится вернуть ползунок обратно. Полное сопротивление реостата 170 Ом. При изменении давления от нуля до максимального сопротивление меняется от 163 до 20 Ом. Через клемму 6 датчик соединен с логометрическим указателем. Изменение силы тока при изменении сопротивления приводит к изменению магнитного поля в логометре, который работает аналогично рассмотренному ранее. Точность настройки датчика регулируют винтом 11. Жиклер 13 снижает пульсацию давления.
Рис. 30.3. Приборы контроля давления:
а — реостатный датчик давления и схема его указателя: 7 — основание; 2 — мембрана; 3 — крышка; 4 — реостат; 5 — ползунок; б — клемма; 7 — ось; 8 — упор; 9— пружина; 10— рычаг; 7 7 — регулировочный винт; 72 — толкатель; 13 — жиклер; б — электрическая схема указателя: W1-W3 — обмотки катушек; Д — вывод логометрического указателя; /?т, R — резисторы; S — выключатель; А — амперметр; в — датчик аварийного давления: 7 — подвижной контакт; 2 — штекерный разъем; 3 — фильтр; 4 — изолятор; 5 — пружина; б — толкатель; 7— неподвижный контакт (чашка); 8 — диафрагма; 9— корпус
Пределы измерения этих приборов зависят от толщины мембраны. Все датчики имеют одинаковые внешний вид и габариты. Датчики ММ352, ММ350 имеют винтовой контакт, ММ370 — штекерный разъем. У логометрических указателей (УК113, УК130 и др.) исполнение и диапазоны шкал разные.
Аварийные сигнализаторы служат для включения сигнальной лампы при нарушении режима давления. В некоторых автомобилях применяют только аварийный сигнализатор, не используя стрелочный указатель.
На рис. 30.3, в показан датчик ММ 120 аварийного давления. Его чувствительный элемент — диафрагма 8 выполнена из тонкой полиэфирной пленки и зажата между корпусом 9 и изолятором 4. Под диафрагмой находится масло, сверху — атмосферный воздух, подводимый через жиклер с фильтром 3. Чашка 7является неподвижным контактом, а под тарированной пружиной 5 установлен подвижной контакт 7. Электрическую цепь составляют штекерный разъем 2, пружина, контакты, корпус. При нормальном давлении масла диафрагма прогибается вверх, сжимает пружину и через толкатель 6 размыкает контакты 7 и 7. Цепь разорвана. При падении давления диафрагма прогибается вниз и замыкает контакты, загорается контрольная лампа.
Приборы измерения уровня жидкостей предназначены для контроля уровня топлива или технических жидкостей в баках.
Применяют электромагнитные и магнитоэлектрические (лого- метрические) приборы реостатного типа, датчики которых устроены аналогично. В некоторые датчики встроен сигнализатор минимального резерва топлива — контактная пара, которая замыкается при остатке топлива, необходимого для пробега 50—100 км.
В указателе электромагнитного типа капроновый поплавок 5 (рис. 30.4, а) при изменении уровня топлива перемещает ползунок по реостату 4. Обмотка реостата из нихромовой проволоки диаметром 0,2 мм навита на текстолитовую пластину. Полное сопротивление реостата 340 Ом. При минимуме резервного топлива включается сигнальная лампа на указателе. Наличие двух электромагнитов 7 и 3, расположенных под утлом 90°, позволяет компенсировать изменение напряжения в сети. Эти электромагниты при изменении уровня топлива и сопротивления реостата 4 создают общее магнитное поле, которое поворачивает якорь 2 и стрелку на определенный угол. При выключении замка зажигания катушки электромагнитов обесточиваются и противовес 7 возвращает стрелку в нулевое положение.
Рис. 30.4. Приборы контроля уровня жидкости:
а — схема датчика и указателя уровня топлива: 1,3 — электромагниты; 2 — якорь; 4 — реостат; 5 — поплавок; б — ярмо; 7 — противовес; б — датчик с кольцевым магнитом
Указатели логометрического типа устроены и работают аналогично. Логометрические приборы имеют меньшую погрешность измерения, больший угол поворота стрелки.
Все электромагнитные указатели (УБ 200, УБ 250 и др.) унифицированы и отличаются только внешним исполнением.
Для контроля уровня жидкостей (омывающей, охлаждающей, тормозной и т.п.) выпускают также датчики-сигнализаторы с гер- коном и кольцевым магнитом (рис. 30.4, б). На трубке помещен кольцевой поплавок с магнитом, который перемещается вдоль оси. При опускании поплавка до уровня геркона последний замыкает электрическую цепь и включает сигнализатор аварийного уровня.
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ
Устойчивый тепловой режим двигателя автоматически поддерживает термостат. Его устанавливают на выходе охлаждающей жидкости из рубашек охлаждения головок цилиндров или впускного трубопровода двигателя.
Термостаты могут быть жидкостные и с твердым наполнителем. На большинстве моделей легковых автомобилей используют термостаты с твердым наполнителем. Схема работы таких термостатов проиллюстрирована на рис. 3.1.
Рис. 3.1. Схема работы термостата: а — основной клапан полностью закрыт, перепускной открыт; б — основной клапан полностью открыт, перепускной закрыт; 1,2- входные патрубки, 3 — выходной патрубок, 4 — перепускной клапан, 5 — основной клапан, б — пружина основного клапана, 7 — пружина перепускного клапана, 8 — корпус,
9 — термочувствительный элемент, 10- стержень, 11- крышка
Термостат содержит два входных патрубка и один выходной патрубок. Термочувствительный элемент состоит из стакана с резиновой вставкой, между которыми помещен твердый наполнитель, обладающий большим коэффициентом объемного расширения. Внутри резиновой вставки находится стержень, закрепленный в стойке основного клапана, который прижимается к седлу конической пружиной. На стойке основного клапана помещается перепускной клапан с пружиной.
При температуре охлаждающей жидкости ниже 80°С основной клапан полностью закрыт, а перепускной — открыт (рис.
3.1,а). Благодаря этому жидкость из радиатора в насос не поступает, а циркулирует по малому кругу, т.е. от центробежного насоса в рубашку охлаждения и через перепускной клапан обратно к насосу. Это обеспечивает быстрый прогрев двигателя. По мере нагрева охлаждающей жидкости твердый наполнитель в термостате плавится и, расширяясь, преодолевает сопротивление пружины основного клапана, перемещая оба клапана вверх (рис. 3.16/ При температуре выше 90°С циркуляция по малому кругу прекращается и вся жидкость проходит через радиатор.
При промежуточных температурах жидкость циркулирует как через основной, так и через перепускной клапан. Это обеспечивает постепенное подмешивание холодной жидкости к более горячей, чем достигается наилучший температурный режим работы автомобильного двигателя.
В отечественных автомобилях применяются указатели температуры охлаждающей жидкости на базе логометрических термометров. Принцип их действия основан на перемещении указательной стрелки от взаимодействия поля постоянного магнита с результирующим магнитным полем трех измерительных обмоток, по одной из которых протекает ток, зависящий от сопротивления термистора (см. п. 2.7) датчика.
Конструкция датчика термометра представлена на рис. 3.2.
Датчик имеет металлический корпус с верхней частью под ключ и конической резьбой для крепления. В торце корпуса установлен термистор, прижатый к нему токоведущей пружиной, которая изолирована от стенки баллона. При низкой температуре охлаждающей жидкости сопротивление датчика велико, поэтому ток в информационной обмотке и ее магнитный поток будут малы (рис. 3.3).
Рис. 3.2. Датчик температуры охлаждающей жидкости: I — термистор. 2 — токоведущая пружина, 3 — корпус.
4 — электрический вывод
Рис. 3.3. Характеристики термистора датчика
Под действием результирующего магнитного поля всех трех обмоток логометрического термометра стрелка находится в левой части шкалы указателя прибора. С увеличением температуры охлаждающей жидкости сопротивление терморезистора уменьшается, и стрелка пропорционально перемещается по шкале вправо.
В дополнение к стрелочному термометру для надежности обнаружения внезапного изменения теплового режима устанавливают сигнализатор аварийной температуры. Причем, если система охлаждения двигателя жидкостная, датчик сигнализатора температуры устанавливают в верхний бачок радиатора, а если на автомобиле двигатель с воздушным охлаждением, то датчик сигнализатора аварийной температуры устанавливают в смазочную систему и по температуре масла определяют температурный режиме двигателя. На автомобилях используются биметаллические датчики сигнализаторов аварийной температуры.
Пример конструкции датчика контроля аварийной температуры охлаждающей жидкости дан на рис. 3.4.
Рис. 3.4. Датчик контроля аварийной температуры охлаждающей жидкости: / — термобиметаллическая пластина, 2 — изолятор:
3 — выводной зажим, 4, 5 — контакты; б — прижимная шайба: 7 — корпус
Датчик имеет латунный корпус, на дне которого под прижимной шайбой находится петлеобразная термобиметаллическая пластина с нижним контактом. В выводном зажиме, изолированном от корпуса, по резьбе можно перемешать тарельчатый верхний контакт, устанавливая температуру замыкания контактов. При приближении температуры охлаждающей жидкости к 100°С термобиметаллическая пластина разгибается и замыкает контакты, что приводит к выключению контрольной лампочки на приборной панели.
Что такое логометрический датчик давления
Современные автомобили оснащаются различными механизмами, системами и агрегатами, использующими в качестве рабочего тела жидкости и газы. Это могут быть различные гидравлические и пневматические устройства, функционирующие под действием сжатых жидкостей, масел, воздуха и газов, при этом основным параметром рабочего тела в таких устройствах является его давление, которое необходимо постоянно контролировать, а значит и измерять.
Приборы измерения давления (манометры) применяются в автомобиле для контроля давления:
- Масла в двигателе;
- Воздуха в пневматической тормозной системе;
- Масла в гидромеханической передаче;
- В централизованной системе подкачки воздуха.
Кроме того, в специализированных автомобилях, используемых, например, для размещения и перевозки подъемно-транспортного оборудования, могут применяться манометры для контроля давления масла в гидросистемах и пневмоприводах.
Эксплуатация автомобиля с неисправными приборами контроля, давления масла и воздуха запрещена, т.к. может привести к аварийным режимам.
Для экстренного привлечения внимания водителя во многих системах манометры дублируются сигнализатором аварийного давления.
Кроме того, к приборам, измеряющим давление, относятся и приборы для измерения разрежения – вакуумметры. В последние годы широко применяется прибор, контролирующий разрежение во впускном коллекторе – эконометр. Руководствуясь указаниями этого прибора, водитель имеет возможность выбора режима движения, соответствующего наименьшему расходу топлива.
По способу измерения манометры делятся на приборы прямого действия и электрические.
Приборы прямого действия бывают механические и жидкостные.
Механические приборы для измерения давления имеют чувствительный элемент и указатель, устанавливаемый на приборной панели. Контролируемая среда подводится к чувствительному элементу прибора по трубопроводу.
Жидкостные приборы прямого действия для измерения давления (ртутные, спиртовые барометры и т. п.) в конструкции автомобилей не используются.
Электрические манометры основаны на преобразовании неэлектрических величин в электрические, и содержат связанные между собой манометрический датчик, к которому подводится контролируемая среда, и указатель, располагаемый на щитке приборов или в зоне видимости водителя.
Манометры прямого действия
К приборам непосредственного (прямого) действия относятся манометры с плоской или овальной трубчатой пружиной.
Основной деталью манометра с трубчатой пружиной (рис. 1) является пружина 4, представляющая собой упругую плоскую или овальную трубку. Трубчатая пружина изогнута по окружности и представляет собой не полный виток. Один конец трубки впаян в штуцер 7, через который в отверстие поступает жидкость или воздух. Под действием давления жидкости или воздуха трубка распрямляется, а так как второй конец соединен с тягой 6, то через передаточный механизм, закрепленный в корпусе 1, приводится в движение стрелка 2 прибора.
Рис. 1. Манометр непосредственного (прямого) действия: 1 — корпус; 2 — стрелка; 3 — спиральная пружина; 4 — трубчатая пружина; 5 — трубчатый сектор; 6 — тяга; 7 — штуцер; 8 — подвижная плата; 9 — винт; 10 – трибка
При увеличении давления внутри трубки происходит ее деформация (по оси Y она увеличивается, а по оси X уменьшается). При этом длина наружной дуги А и внутренней дуги А1 стенок трубки практически не меняется. Вследствие этого кривизна дуги, по которой изогнута трубчатая пружина, уменьшается, и трубка разгибается. При этом ее свободный конец перемещается, передвигая стрелку прибора. Регулировка осуществляется с помощью подвижной платы 8 и винта 9.
В манометрах с трубчатой пружиной перевод стрелки 2 осуществляется трубчатым сектором 5 и трибкой 10. Пружина 3 на оси стрелки компенсирует влияние зазоров в передаточном механизме на показание прибора.
Эконометр , устанавливаемый на автомобилях (например, ВАЗ-2108, -2109), работает аналогично. Манометрическая трубчатая пружина в данном случае реагирует не на увеличение давления, а на уменьшение, т.е. сжимается. По положению стрелки в одной из трех зон шкалы эконометра водитель может оценивать экономичность выбранного режима движения, а также получать информацию о ряде неисправностей двигателя.
Если стрелка прибора находится слева, двигатель работает под увеличенной нагрузкой или с большим ускорением. При этом увеличивается расход топлива, и чтобы этого избежать водитель должен перейти на другую передачу или изменить режим движения, тем самым подобрав оптимальный режим работы двигателя.
Если стрелка находится справа, это указывает на оптимальный режим работы двигателя.
Колебания стрелки в левой зоне указывают на неисправные клапаны или неправильную регулировку системы зажигания. Если колебания в левой зоне и частично захватывают правую, это означает, что имеет место потеря компрессии в двигателе.
Недостатками манометров прямого действия является их чувствительность к вибрациям и невысокая перегрузочная способность. Кроме того, трубопроводы, подводящие контролируемую среду к приборам, имеют склонность к засорению и даже закупорке, что приводит к погрешностям в показаниях и отказам.
По этой причине дальнейшее развитие манометрических измерителей связано с использованием электрических устройств.
Термобиметаллический импульсный манометр
Термобиметаллический импульсный манометр состоит из датчика и указателя.
Датчик манометра (рис. 2) имеет мембрану 10, на центральную часть которой опирается выступом 11 упругая пластина 1 с контактом, соединенным с «массой».
В датчике размещена П-образная термобиметаллическая пластина, электрически изолированная от «массы». На рабочее плечо 2 пластины навита обмотка 3, один конец которой приварен к термобипластине, а второй присоединен к выводному зажиму 6 через упругий вывод 5. На конце рабочего плеча термобипластины установлен второй контакт 4.
При отсутствии давления под мембраной контакт 4 соединен с контактом на упругой пластине 1. Второе плечо термобиметаллической пластины закреплено на упругом держателе 7, положение которого вместе с биметаллической пластиной можно изменять поворотом рычага 8.
 |
 |
| Рис. 2. Датчик термобиметаллического импульсного манометра: 1 — упругая пластина; 2 — рабочее плечо; 3 — обмотка; 4 — контакт; 5 — упругий вывод; 6 — выводной зажим; 7 — держатель; 8 — зубчатый сектор; 9 — место присоединения обмотки; 10 — мембрана; 11 — выступ | Рис. 3. Импульсный термобиметаллический указатель: 1 — обмотка; 2 — зажим; 3 — П-образная пластина; 4 — зубчатый сектор; 5 — рычаг; 6 — крючок; 7 — стрелка; 8 — регулировочный сектор |
Указатель термобиметаллического импульсного манометра (рис. 3) состоит из П-образной термобиметаллической пластины 3, которая одним концом закреплена на регулировочном зубчатом секторе 8, а другим соединена со стрелкой 7.
На рабочее плечо термобиметаллической пластины 3 навита обмотка 1, включенная последовательно с обмоткой датчика. Оба конца этой обмотки выведены на зажимы 2 прибора.
Второе плечо пластины 3, так же, как и датчика, компенсирует изменения температуры окружающей среды. Рабочий конец термобиметаллической пластины указателя имеет крючок 6, зацепленный со стрелкой.
При повышении давления под мембраной датчика упругая пластина с контактом поднимается и входит в контакт с термобиметаллической пластиной. Ток, проходящий по образовавшейся в следствия этого цепи, нагревает термобиметаллическую пластину указателя. Контакты датчика при нагревании рабочего плеча термобиметаллической пластины из-за ее изгиба размыкаются и прерывают ток до момента остывания пластины и последующего размыкания контактов.
При установившемся давлении в датчике происходит периодическое размыкание контактов. При этом время разогрева термобиметаллической пластины датчика, когда контакты замкнуты, зависит от степени ее деформации, т. е. от давления в датчике.
Время охлаждения пластины, когда контакты разомкнуты, зависит от степени нагрева пластины относительно температуры окружающей среды.
Чем выше давление в датчике, тем больше температура пластины указателя, так как время замкнутого состояния контактов датчика относительно времени разомкнутого состояния больше. Эффективный ток в обмотке указателя увеличивается, его термобиметаллическая пластина деформируется и перемещает стрелку по шкале.
Логометрический манометр
Логометрический манометр состоит из реостатного датчика и магнитоэлектрического указателя.
Реостатный датчик (рис. 4) логометрического манометра состоит из основания 1 со штуцером, на котором закреплена гофрированная мембрана 2 с помощью стального ранта 3, несущего на себе реостат 4 с передаточным механизмом. В центре мембраны установлен толкатель 11, на который опирается качалка 9 с регулировочными винтами 10. Качалка воздействует на ползунок 5 реостата, поворачивая его вокруг оси 6. Пружина 8 противодействует смещению ползунка.
Чтобы пульсации давления в контролируемой системе не вызывали колебаний ползунка по реостату, в канал штуцера датчика запрессован наконечник 12 со стержнем для очистки канала, который создает большое сопротивление потоку масла или воздуха и тем самым сглаживает влияние резких изменений давления на показания прибора.
При подаче масла или воздуха в датчик мембрана под давлением выгибается и через качалку и опорную площадку 7 двигает ползунок по реостату. При снижении давления мембрана под действием собственной упругости опускается, и возвратная пружина 8 сдвигает ползунок и детали рычажной передачи в исходное положение.
В качестве указателя логометрического манометра применяется магнитоэлектрический прибор (рис. 5, а), состоящий из двух пластмассовых полукаркасов 2 на которые намотаны три измерительные индукционные катушки 5, причем одна катушка расположена под углом 90˚ к двум другим. Постоянный магнит 3 установлен внутри каркаса на одной оси со стрелкой 6.
Магнит может поворачиваться, ориентируясь вдоль магнитных силовых линий результирующего вектора напряженности трех индукционных катушек.
 |
 |
| Рис. 4. Реостатный датчик логометрического манометра: 1 — основание; 2 — мембрана; 3 — рант; 4 — реостат; 5 — ползунок; 6 — ось; 7 — опорная площадка; 8 — пружина; 9 — качалка; 10 — регулировочный винт, 11 — толкатель; 12 — наконечник |
В каркасе установлен подпятник 4 оси магнита и стрелки. Мостик 7 закреплен на каркасе и служит опорой шкалы прибора. Между мостиком и шайбой, закрепленной на оси магнита, а также в подшипник вводят кремнийорганическую жидкость, которая демпфирует колебания подвижной системы в условиях вибрации.
Для возврата подвижной системы в нулевое положение при включенном приборе используется миниатюрный магнит, находящийся между полукаркасами.
Для исключения воздействия на показания прибора посторонних магнитных полей и влияния полей индукционных катушек на показания других приборов собранный каркас размещают в цилиндрическом экране 1.
При включении датчика и указателя в цепь питания (рис. 5, б) ток проходит по индукционным катушкам W1, W2 и W3 по реостату датчика Rд и термокомпесационному резистору Rтк. Изменение давления в контролируемой системе вызывает изменения сопротивления реостата датчика Rд, подключенного параллельно индукционной катушке W1.
Ток, протекающий по индукционной катушке W1, изменяет свое значение, что приводит к изменению величины вектора напряженности поля, создаваемого этой катушкой. Изменение величины сопротивления реостата Rд оказывает влияние на величину тока, протекающего по двум другим индукционным катушкам, но это влияние не соль существенное, как в случае с индукционной катушкой W1. Изменение направления результирующего вектора напряженности вызывает отклонение магнита и стрелки манометра.
Логометрические автомобильные приборы в настоящее время вытесняют импульсные термобиметаллические, поскольку имеют ряд существенных преимуществ.
Датчики логометров не имеют размыкающих контактов, которые подвержены эрозионному износу и создают радиопомехи.
Логометрический указатель имеет больший угол перемещения стрелки, что дает возможность получить шкалу прибора с лучшей читаемостью.
В логометрическом указателе лучше компенсируются влияния изменения питающего напряжения и изменение температуры окружающей среды, так как векторы напряженности магнитных полей всех индукционных катушек изменяют свою величину практически пропорционально изменению питающего напряжения или температуры окружающей среды. Поэтому направление результирующего вектора напряженности, а значит, и положение стрелки прибора не зависят от этих внешних факторов.
Сигнализаторы падения давления
Применение на автомобиле манометра со стрелочным указателем давления часто недостаточно для обеспечения надежного контроля. Изменение давления за допустимые пределы может наступить неожиданно, и в этом случае сигнализатор давления в отличие от стрелочного прибора немедленно привлечет внимание водителя. В некоторых случаях в контролируемой системе вообще применяют только сигнализатор, не используя стрелочный прибор.
На автомобилях находят применение сигнализаторы аварийного (минимального) давления в системе смазывания, аварийного давления в пневмоприводе, в вакуумной системе открывания дверей и других рабочих системах автомобиля.
В качестве примера рассмотрим конструкцию датчика аварийного давления, применяемого на автомобилях ВАЗ и КамАЗ.
Датчик (рис. 6) имеет корпус 9 в виде полого штуцера, который внутри разделен на две полости диафрагмой 8 из тонкой полиэфирной пленки. В полость под диафрагмой поступает масло из системы смазки и поднимает её вместе с толкателем 6.
Рис. 6. Датчик аварийного падения давления: 1 и 7 — контакты; 2 — разъем; 3 — фильтр; 4 — изолятор; 5 — пружина; 6 — толкатель; 8 — мембрана; 9 — корпус
В полости над диафрагмой установлены неподвижный 7 и подвижной 1 контакты и пружина 5, противодействующая перемещению диафрагмы, которая выполняет роль чувствительного элемента датчика.
Сверху корпус закрыт изолятором 4 со штекерным разъемом 2, под которым установлен специальный фильтр 3, уравнивающий давление в надмембранной полости с внешним атмосферным.
При возникновении давления в поддиафрагменном пространстве датчика, сообщенном с контролируемой системой, диафрагма 8 выгибается и размыкает контакты 1 и 7; при падении давления контакты замыкаются, что приводит к включению контрольной лампочки на панели приборов.
Какие датчики на двс логометрического типа
Магнитоэлектрический указатель давления масла логометрического типа (рис.112) состоит из реостатного датчика 1, расположенного на масляном фильтре и соединенного с масляной магистралью двигателя, и приемника (логометра) 8, установленного на щитке приборов. Между корпусом датчика и его крышкой зажата гофрированная диафрагма 2, с которой соединен ползун реостата 3. Реостат одним концом соединен с «массой». С увеличением давления в системе смазки двигателя диафрагма прогибается и перемешается ползун в сторону уменьшения сопротивления реостата, а в случае уменьшения давления она выпрямляется и перемещает его в сторону увеличения сопротивления. Корпус логометра представляет собой магнитный экран, в котором расположены неподвижные обмотки 7, 10 и 11, намотанные на капроновые колодки под углом 90° относительно друг друга и включенные в две параллельные ветви. На ось алюминиевой стрелки 9 установлен постоянный магнит 6, изготовленный в виде диска, который взаимодействует при выключении указателя с неподвижным постоянным магнитом 5 и тем самым удерживает стрелку в исходном положении. После включения он взаимодействует с равнодействующим магнитным потоком обмоток и поворачивается вместе с ней по часовой стрелке. При включенном включателе 13 по обмоткам 7, 10 и 11 пойдут токи в направлениях, указанных стрелками. Величины токов в обмотках и созданных ими магнитных потоков зависит от положения ползуна реостата датчика, т. е. от давления масла в системе смазки.
Рис.112. Указатель давления масла.
Если давления масла нет, то в результате увеличения сопротивления реостата до максимальной величины сила тока в обмотке 7 увеличится до наибольшего, а в обмотках 10 и 11, наоборот, уменьшится до наименьшего значения. В этом случае магнитные потоки обмоток 10 и 11 уменьшаются настолько, что дисковый магнит и связанная с ним стрелка логометра под действием магнитного потока обмотки 7 устанавливаются в нулевое положение. По мере увеличения давления масла сопротивление реостата уменьшается, что вызовет уменьшение силы тока в обмотке 7 и увеличение его в обмотках 10 и 11. Так как магнитные потоки обмоток 7 и 11 при этом вычитаются, а их магнитные потоки и магнитный поток обмотки 10 взаимодействуют под углом 90° относительно друг друга, то направление и величина равнодействующего магнитного потока изменяются так, что магнит и стрелка отклоняются в сторону больших давлении масла на шкале. Для уменьшения влияния температуры на точность показания прибора в него включено термокомпенсационное сопротивление 4. Для предохранения прибора от перегорания в случае короткого замыкания в цепь включен предохранитель 12.
Назначение и принцип работы датчиков на автомобилях.(не моё)
Датчик массового расхода воздуха предназначен для преобразования расхода воздуха, поступающего в двигатель, в напряжение постоянного тока. Информация датчика позволяет определить режим работы двигателя и рассчитать цикловое наполнение цилиндров воздухом на установившихся режимах работы двигателя, длительность которых превышает 0,1 секунды. Чувствительный элемент датчика построен на принципе терморезистивного анемометра и выполнен в виде платиновой нагреваемой нити. Нить нагревается электрическим током, а с помощью термодатчика и схемы управления датчика ее температура измеряется и поддерживается постоянной. Если через датчик поток воздуха увеличивается, то платиновая нить начинает охлаждаться, схема управления датчика увеличивает ток нагрева нити, пока температура ее не восстанавливается до первоначального уровня, таким образом величина тока нагрева нити пропорциональна расходу воздуха.
Вторичный преобразователь датчика преобразует ток нагрева нити в выходное напряжение постоянного тока.
С течением времени нить загрязняется, что приводит к смещению градуировочной характеристики датчика. Для очистки нити от грязи после выключения двигателя (при выполнении определенных условий) нить прожигается до 900—1000°C импульсом тока в течении 1 секунды. Формирует импульс управления прожигом блок управления.
Для промывки никак нельзя использовать кетоны и эфиры. По трём причинам:
1. Растворяют компаунд.
2. При высыхании очень сильно охлаждают кристалл. Он может "лопнуть\треснуть".
3. Растворяют "маску" на кристалле(это отн. не страшно, но в центре кристалла есть полимерная плёнка в окошке, похоже из полиэтилентерефталата, на которой тоже маска и металл. напыление) Плёнке пофиг, но если маска смоется, плёнка деформируется и оторвётся.
— лазить туда спичками\зубочисками и прочими тампаксами
— промывать всякими разъедателями типа Виннса и Карбоклина.
— Большинство растворителей остаКарбовые очистители "Абро" и "Hi-Gear".
— ВЭЛВовские аэрозоли содержат ацетон (про кетоны я уже сказал) и этиловый эфир, их не использовать.
В общем, что остаётся?
WD-40. Там соляра и тяжёлые жирные кислоты. Моют хорошо, но надолго оставляют плёнку. Её надо смывать. Смывать нужно спиртами (этил / метил / изопропил) в смеси с дистиллированной водой(20% воды), или этил / бутил / пропил — ацетатами(Ч.Д.А.). Они с водой нормально смешиваются (но хозтоварные грязные, и оставляют налёт). Думаю, что лучше кристалл поливать из шприца с тонкой иголкой. А сушить "родным" вентилятором, включив его с компа. Ну, по крайней мере, искусственной смертью он не умрёт, а от естественной никто не застрахован.:о) Хорошие результаты по промывке ДМРВ дает обычная промывка изопропиловым спиртом с предварительно разогретым, с помощью технического фена, до 60-70 градусов ДМРВ и промывочной жидкости.
✒ ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ ДРОССЕЛЬНОЙ ЗАСЛОНКИ (ДПДЗ)
Датчик положения дроссельной заслонки установлен сбоку на дроссельном блоке на одной оси с приводом дроссельной заслонки. Датчик положения дроссельной заслонки считывает показания с положения педали "газа". Основной враг датчика положения дроссельной заслонки — мойщики двигателей. Срок службы датчика положения дроссельной заслонки совершенно непредсказуем. Нарушения в работе датчика положения дроссельной заслонки проявляются в повышенных оборотах на холостом ходу, в рывках и провалах при малых нагрузках.
Датчик детонации установлен на блоке двигателя между 2-м и 3-им цилиндрами. Существуют два типа датчика детонации – резонансный (бочонок) и широкополосный (таблетка). Датчик детонации разных типов не взаимозаменяемы. Датчик детонации — это надежный элемент, но требует регулярной чистки разъема. Принцип работы датчика детонации как у пьезо зажигалки. Чем сильнее удар, тем больше напряжение. Отслеживает детонационные стуки двигателя. В соответствии с сигналом датчика детонации контроллер устанавливает угол опережения зажигания. Есть детонация — более позднее зажигание. Отказ или обрыв датчика детонации проявляются в "тупости" мотора и повышенному расходу топлива.
Он представляет собой пустотелый шестигранный корпус с резьбовым выступом для вкручивания в ДВС. Внутри корпуса обычным винтиком прикручивается двухслойный пьезоэлемент, который и вырабатывает ЭДС при воздействии на него колебаний звуковой частоты через корпус датчика. Эти колебания с помощью пьезоэлемента преобразуются в аудиосигнал. Таким образом, с помощью ДД блок EFI "слышит", что происходит в двигателе во время его работы. То есть, это своеобразный микрофон, а точнее, пьезокерамический звукосниматель (как на проигрывателях виниловых пластинок).
Корпус по край залит специальным компаундом, по ощущению напоминающий хрупкую крошащуюся искусственную резину. Этот компаунд (на форуме его называют "смолой") не только защищает пьезоэлемент от воздействия окружающей среды, но еще и создаёт специфическую АЧХ (амплитудно-частотную характеристику) сигнала, так как спектр ДД должен лежать в области 1400-6000Гц с центральной частотой в районе 2700Гц (примерная частота детонации).
Если появляются детонационные процессы, то блок EFI автоматически изменяет угол опережения зажигания (УОЗ) до тех пор, пока детонационные процессы не сведутся к минимуму или вообще не ликвидируются. Таким образом, ДД является неотъемлемой частью цепей коррекции формирования и наиболее эффективного сжигания топливной смеси. Выход из строя ДД сопровождается появлением ошибки самодиагностики, детационными процессами в ДВС (при этом характерным так называемым "звоном пальцев"), худшей тягой, повышенным расходом топлива.
✒ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ МАСЛА
Давление масла в системе контролируется специальным датчиком, установленным в масляной магистрали. Электрический сигнал от датчика поступает к контрольной лампе на приборной панели. На автомобилях также может устанавливаться указатель давления масла.
Датчик давления масла может быть включен в систему управления двигателем, которая при опасном снижении давления масла отключает двигатель.
На современных двигателях устанавливается датчик контроля уровня масла и соответствующая ему сигнальная лампа на панели приборов. Наряду с этим, может устанавливаться датчик температуры масла.
✒ ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ (ДОЖ)
Датчик температуры охлаждающей жидкости установлен между головкой блока и термостатом. Датчик температуры охлаждающей жидкости имеет два контакта . Основное функциональное назначение датчика температуры охлаждающей жидкости — чем холоднее мотор, тем богаче топливная смесь. Конструктивно датчик температуры охлаждающей жидкости представляет собой термистор (резистор), сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры. Типовые значения 100 гр. — 177 Ом, 25 гр. — 2796 Ом, 0 гр. — 9420 Ом, — 20 гр. — 28680 Ом. Температура охлаждающей жидкости влияет почти на все характеристики управления двигателем. Датчик температуры охлаждающей жидкости весьма надежен. Основные неисправности — нарушение электрического контакта внутри датчика, нарушение изоляции или обрыв проводов . Отказ датчика температуры охлаждающей жидкости — включение вентилятора на холодном двигателе, трудность запуска горячего мотора, повышенный расход топлива.
Датчик кислорода(лямбда зонд) установлен на приемной трубе глушителя. Серьезный, но весьма надежный электрохимический прибор. Задача датчика кислорода- определение наличия остатков кислорода в отработавших газах. Есть кислород — бедная топливная смесь, нет кислорода — богатая. Показания датчика кислорода используются для корректировки подачи топлива. Категорически запрещается использование этилированного бензина. Выход из строя датчика кислорода приводит к увеличению расхода топлива и вредных выбросов.
✒ ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА (ДПКВ)
Датчик положения коленвала предназначен для формирования электрического сигнала при изменении углового положения специального зубчатого диска, установленного на коленвале двигателя. Датчик положения коленвала установлен около шкива коленвала и считывает сигналы по рискам. Это основной датчик, по показаниям которого определяется цилиндр, время подачи топлива и искры. Конструктивно датчик положения коленвала представляет собой кусок магнита с катушкой тонкого провода. Очень вынослив. Датчик положения коленвала работает в паре с зубчатым шкивом коленчатого вала. Отказ датчика — остановка двигателя. В лучшем случае ограничение оборотов двигателя в районе 3500 — 5000 об/ми.
✒ ДАТЧИК ФАЗ (распредвала ДКВ)
Устанавливается только на 16 — ти клапанном двигателе. Информация используется для организации впрыска топлива в конкретный цилиндр. Отказ датчика переводит топливоподачу в попарно-параллельный режим, что приводит к резкому обогащению топливной смеси.
Датчик фаз устанавливается на двигателе в верхней части головки блока цилиндров за шкивом впускного распредвала. На шкиве впускного распредвала расположен задающий диск с прорезью. Прохождение прорези через зону действия датчика фаз соответствует открытию впускного клапана первого цилиндра.
✒ РЕГУЛЯТОР ХОЛОСТОГО ХОДА (РХХ) (распредвала ДКВ)
является устройством, которое необходимо в системе для стабилизации оборотов холостого хода двигателя. РХХ представляет из себя шаговый электро-двигатель с подпружиненной конусной иглой. Во время работы двигателя на холостом ходу, за счет изменения проходного сечения дополнительного канала подачи воздуха в обход закрытой заслонки дросселя, в двигатель поступает, необходимое для его стабильной работы, количество воздуха. Этот воздух учитывается датчиком массового расхода воздуха (ДМРВ) и, в соответствии с его количеством, контроллер осуществляет подачу топлива в двигатель через топливные форсунки. По датчику положения коленчатого вала (ДПКВ) контроллер отслеживает количество оборотов двигателя и в
соответствии с режимом работы двигателя управляет РХХ, таким образом добавляя или снижая подачу воздуха в обход закрытой дроссельной заслонки.
На прогретом до рабочей температуры двигателе контроллер поддерживает обороты холостого хода. Если же двигатель не прогрет, контроллер за счет РХХ увеличивает обороты и, таким образом, обеспечивает прогрев двигателя на повышенных оборотах коленвала. Данный режим работы двигателя позволяет начинать движение автомобиля сразу и не прогревая двигатель.
Регулятор холостого хода установлен на корпусе дроссельной заслонки и крепится к нему двумя винтами. К сожалению, на некоторых автомобилях головки этих крепежных винтов могут быть рассверлены или винты посажены на лак, что может значительно усложнить демонтаж РХХ для его замены или прочистки воздушного канала. В таких случаях редко удается обойтись без демонтажа всего корпуса дроссельной заслонки. РХХ является исполнительным устройством и его самодиагностика в системе не предусмотрена. Поэтому при неисправностях регулятора холостого хода лампа "CHECK ENGINE" не загорается. Симптомы неисправностей РХХ во многом схожи с неисправностями ДПДЗ (датчика положения дроссельной заслонки), но во втором случае чаще всего на неисправность ДПДЗ явно указывает лампа "CHECK ENGINE". К неисправностям регулятора холостого хода можно отнести следующие симптомы:
— неустойчивые обороты двигателя на холостом ходу,
— самопроизвольное повышение или снижение оборотов двигателя,
— остановка работы двигателя при выключении передачи,
— отсутствие повышенных оборотов при запуске холодного двигателя,
— снижение оборотов холостого хода двигателя при включении нагрузки (фары, печка и т.д.).
Для демонтажа регулятора холостого хода необходимо при выключенном зажигании отключить его четырехконтактный разъем и отвернуть два крепежных винта. Монтаж РХХ производят в обратной последовательности. Кроме того, уплотнительное кольцо на фланце следует смазать моторным маслом.
ТИПЫ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
При наличии дополнительных устройств они могут осуществлять измерение, запись, регулирование и сигнализацию температуры.
Применение логометров наиболее целесообразно при измерении низких минусовых (от -200 °С) и невысоких плюсовых температур (до +500 °С), так как в данном случае они обладают большой надежностью по сравнению с милливольтметрами.
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ПОТЕНЦИОМЕТРЫ И МОСТЫ
Электронные автоматические потенциометры и уравновешенные мосты применяют для измерения, записи и регулирования температуры и других величин, изменение значений которых может быть преобразовано в напряжение постоянного тока или в изменение активного сопротивления.
Приборы состоят из трех основных узлов: измерительной схемы, электронного усилителя и отсчетного устройства. В основу работы автоматических потенциометров положен компенсационный метод измерения, основанный на уравновешивании измеряемой величины другой известной величиной. Компенсационный метод характеризуется высокой точностью измерения.
Типовая измерительная схема автоматического потенциометра приведена на рис. В одну диагональ мостовой схемы включен стабилизированный источник питания У2, в другую через нуль-индикатор У1 подается ЭДС датчика УЗ. Если измеряемая ЭДС равна падению напряжения на реохорде Rр, то к усилителю У1, выполняющему функцию нуль-индикатора, будет подведен нулевой сигнал и вся система будет находиться в равновесии. При изменении ЭДС датчика на величину, равную или большую чувствительности усилителя, на вход последнего подается напряжение разбаланса, которое после преобразования и усиления воздействует на уравновешивающий электродвигатель. Ротор последнего, вращаясь, перемещает движок реохорда до равновесного состояния схемы. Вращение выходного вала реверсивного электродвигателя с помощью механической передачи преобразуется в перемещение указателя.
Так как каждому значению ЭДС датчика соответствует определенное положение движка реохорда и указателя, то в момент равновесия схемы положение указателя определяет значение измеряемого параметра.
Уравновешивающим устройством в измерительных схемах потенциометров является реохорд Rp, состоящий обычно из рабочей и токосъемной спиралей, выполненных из устойчивой к износу и коррозии воль-фрамопалладиевой проволоки, намотанной на две изолированные медные шинки. Для повышения надежности работы схемы движок реохорда снабжают контактами, выполненными из сплава золото — серебро — медь. В основу работы электронных автоматических мостов положен нулевой метод измерения сопротивления.
Уравновешенные мосты.(ГОСТ 7164—78*)—наиболее распространенные измерительные приборы, применяемые в комплекте с термопреобразователем сопротивления. Принцип действия уравновешенного моста основан на так называемом нулевом методе измерений.
ТИПЫ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
Различают следующие типы автоматических электронных потенциометров и мостов:
— показывающие, регистрирующие (самопишущие);
— показывающие и регистрирующие (самопишущие).
В зависимости от назначения любая группа приборов может иметь следующие исполнения: с регулирующим устройством; с задатчиками для регулирующих устройств; с дополнительными устройствами, служащими для сигнализации, передачи информации об измеряемой величине, выдаче электрических или пневматических сигналов.
В зависимости от условий эксплуатации приборы имеют следующие исполнения: обыкновенное; обыкновенное с искробезопасной измерительной цепью; тропическое; тропическое с искробезопасной измерительной цепью.
По числу измерительных систем регистрирующих устройств приборы подразделяют на одноканальные, многоканальные, а по числу контролируемых точек — на одноточечные, многоточечные.
Устанавливают следующие классы точности приборов: 0,25; 0,5; 1,0; 1,5.
По виду регистрации приборы разделяют на следующие группы:
с регистрацией в прямоугольных координатах; с регистрацией в полярных координатах.
Разброс точек записи в многоточечных приборах не должен выходить за пределы допустимой основной погрешности записи.
В приборах должен быть обеспечен заход указателя за крайние отметки шкалы. Запись должна производиться непрерывной линией; ширина линии записи не должна превышать для приборов с шириной поля регистрации диаграммной ленты или диска, мм: до 100 — 0,8 мм, свыше 100 до 250 — 1 мм; свыше 250 — 1,2 мм.
Многоточечные регистрирующие приборы должны выпускаться с многоцветной записью.
Логометры.
Вторичными измерительными приборами для термопреобразователей сопротивления служат логометры и уравновешенные мосты. При наличии дополнительных устройств они могут осуществлять измерение, запись, регулирование и сигнализацию температуры.
Применение логометров наиболее целесообразно при измерении низких минусовых (от -200 °С) и невысоких плюсовых температур (до +500 °С), так как в данном случае они обладают большой надежностью по сравнению с милливольтметрами. Принципиальная схема пирометрического логометра показана на рис. 14.
Пирометрические логометры являются магнитоэлектрическими приборами и состоят из измерительного механизма и измерительной схемы. Измерительный механизм логометра состоит из двух жестко связанных между собой скрещенных рамок 1, вращающихся на одной оси в магнитном поле постоянного магнита 2. Воздушный зазор между полюсами магнита и сердечником 4 сделан неравномерным, в результате чего магнитная индукция в воздушном зазоре между ними будет непостоянная. Наибольшее значение магнитная индукция будет иметь у середины полюсных наконечников, наименьшее — в зазоре у краев.
Рамки логометров изготовляют из тонкой медной проволоки и соединяют таким образом, чтобы их вращающиеся моменты М1 и М2 были направлены навстречу друг другу. Подвод тока к рамкам осуществляется по трем спиральным пружинам с очень малым противодействующим моментом.
Измерительная схема логометра состоит из двух параллельных цепей (плеч), питаемых от источника постоянного тока 3.
Действие прибора основано на измерении отношения токов, проходящих в двух параллельных цепях, питаемых от постороннего источника тока, в каждую из которых включено по одной рамке. Таким образом, ток от источника питания, разветвляясь, проходит по двум цепям: через сопротивление R и обмотку одной рамки, через термопреобразователь сопротивления Rt и обмотку другой рамки. Значение этих токов обратно пропорционально сопротивлениям плеч логометра. Токи I1 и I2, проходящие по соответствующим рамкам, создают вращающие моменты M1 и М2, действующие на рамки в противоположных направлениях. При равенстве сопротивлений в плечах, токи в них будут равны, а следовательно, вращающие моменты М1 и M2 тоже равны и подвижная система находится в равновесии.
При увеличении сопротивления датчика (за счет его нагревания) величина тока в рамке R2 уменьшится, а вместе с этим уменьшится и момент, создаваемый этой рамкой М2.
Равенство моментов М1 и М2 нарушится и подвижная система логометра начнет поворачиваться в сторону действия большого момента. Таким образом, рамка R1, по которой протекает теперь больший ток, попадает в область более слабого магнитного поля, что ведет к уменьшению момента M1, а рамка R2, наоборот, начинает входить в область более сильного магнитного поля, что ведет к увеличению момента M2.
Новое равновесие подвижной системы прибора наступит, когда вращающие моменты рамок сравняются. Следовательно, различным температурам сопротивления датчика будут соответствовать различные углы поворота рамок, зависящие от отношения величины токов, проходящих в рамках.
Для компенсации изменения сопротивления соединительных проводов при колебании температуры окружающей среды предусмотрен третий провод cd.
При трехпроводной схеме сопротивления проводов а и б оказываются включенными в различные цепи измерительной схемы и изменение сопротивления этих проводов, вызванные внешними условиями, взаимно компенсируются.