3. Датчики аварийных режимов

Датчики аварийных режимов сигнализируют водителю о выходе параметров агрегатов автомобиля за допустимые пределы (датчики перегрева охлаждающей жидкости, аварийного давления масла, аварийного падения уровня тормозной жидкости, износа тормозных колодок) либо о включении исполнительных устройств, устраняющих аварийный режим (датчик включения электровентилятора системы охлаждения двигателя).

В отличие от датчиков контрольных приборов, выходные сигналы которых пропорциональны изменению измеряемых физических величин, датчики аварийных режимов реагируют лишь на пороговое (максимально или минимально допустимое) значение физической величины. При этом замыкаются контакты датчика, включая сигнализатор или исполнительное устройство, устраняющее аварийный режим (рис. 2.1).

Рис. 2-1. Функциональная схема работы датчиков аварийных режимов:

ФВ - физическая величина; ЭВ - электрическая величина; ФВлор - пороговое значение физической величины;

Д - датчик; С - сигнализатор;

ИУ - исполнительное устройство, устраняющее аварийный режим

Датчики перегрева охлаждающей жидкости

Принцип действия. В датчиках перегрева охлаждающей жидкости используются свойства термобиметаллической пластины изгибаться при нагреве (такая пластина состоит из двух слоев металла, имеющих различные значения температурного коэффициента линейного расширения). Один слой пластины выполнен из инвара (сплава железа с 36 % никеля) и имеет очень малый коэффициент линейного расширения, а второй (стальной), слой пластины имеет больший коэффициент линейного расширения. В корпусе датчика термобиметаллическая пластина может быть неподвижно закреплена либо одним концом, либо двумя. В первом случае подвижный контакт размещается на свободном конце пластины, во втором — при прогибе пластины перемещается толкатель, а вместе с ним подвижный контакт. Прогиб термобиметаллической пластины при нагреве зависит от разности коэффициентов линейного расширения стали и инвара, толщины их слоев, длины нагреваемого участка и температуры перегрева пластины, а вместе с ним подвижный контакт.

Устройство, работа, технические характеристики. Датчик сигнализатора нагрева охлаждающей жидкости автоматически включает сигнальную лампу комбинации приборов, когда температура охлаждающей жидкости превысит допустимое значение. Термобиметаллическая пластина жестко закреплена в корпусе, но изолирована от него. На свободном конце пластины помещен подвижный контакт, а неподвижный контакт расположен на регулировочном винте, соединенном с корпусом датчика. Пока температура охлаждающей жидкости не достигнет предельно допустимого значения, контакты датчика разомкнуты, и сигнальная лампа в комбинации приборов не горит. Активный слой (сталь) биметаллической пластины расположен со стороны, противоположной контакту, поэтому по мере повышения температуры охлаждающей жидкости пластина изгибается и контакты сближаются. Как только температура охлаждающей жидкости достигает предельно допустимого значения, контакты замыкаются, и сигнальная лампа в комбинации приборов загорается. При снижении температуры пластина остывает, ее прогиб уменьшается, контакты размыкаются, сигнальная лампа в комбинации приборов гаснет.

Датчики аварийного давления масла

Принцип действия. В основе работы датчиков аварийного давления масла лежит свойство упругих элементов деформироваться под действием давления окружающей среды. В качестве упругого элемента в датчиках используются мембраны, но в отличие от датчиков манометров (см. гл. 1) они не гофрированные, а плоские (рис. 2.5). Плоская мембрана менее чувствительна, чем гофрированная, но проще в изготовлении. При работе двигателя под действием давления масла мембрана 3 прогибается и с помощью толкателя 2 удерживает контакты 1 и 5 в разомкнутом состоянии. При снижении давления прогиб мембраны 1 уменьшается, толкатель 2 перемещается вниз, и при снижении давления масла до величины, меньшей минимально допустимого значения, контакты датчика замыкаются, сигнализатор аварийного давления масла загорается.

Г ис. 2.5 Принцип действия датчика аварийного давления масла:

1 - подвижный контакт;

2 - толкатель; 3 - мембрана;

4 - корпус; 5 - неподвижные контакты;

6 - сигнальная лампа;

Рпор - пороговое (минимально допустимое) значение давления масла

У стройство, работа, характеристики. На современных автомобилях уста­новлены датчики аварийного давления ММ120, М111В и 30.3829. Устройство датчиков одинаково: в корпусе 10 (рис. 2.6) завальцованы мембрана 9 из полиэфирной пленки и неподвижный контакт 8. Подвижный контакт 2 размещен на толкателе 1 и прижимается пружиной 4 к неподвижному контакту. Неподвижный контакт через корпус соединен с «массой» автомобиля, а подвижный контакт через пружину 4 и контактную втулку 6 — со штекером 7. В контактной втулке

Рис, 2 5 Устройство датчика аварийного давления масла:

1 - толкатель;

2 - подвижный контакт;

3 - изо­лирующий колпачок;

4 - пружина;

5 - пробка-фильтр;

6 имеется отверстие, закрытое пробкой-фильтром 5, через которое над- мембранная полость соединяется с атмосферой. Если давление масла в системе смазки двигателя ниже предельно допустимого, то подвижный контакт 2 прижат пружиной 4 к неподвижному контакту 8 и сигнальная лампа аварийного давления масла горит. После пуска двигателя давление масла растет, что вызывает прогиб мембраны, и толкатель, преодолевая сопротивление пружины, начинает перемещаться. Как только давление масла станет больше минимально допустимого, перемещение толкателя вызо­вет размыкание контактов 2 и 8 и сигнальная лампа аварийного давления масла погаснет. Характеристики датчиков аварийного давления масла приведены в табл. 2.4.

Таблица 2.4. Датчики сигнализаторов аварийного давления масла

Тип датчика	Номинал, напряжение, В	Сила максимального тока. А	Максималь­ное давление, кг/см2	Давление замыкания контактов, кг/см2	Чувствительный элемент	Присоединительная резьба	Сигнализатор	Применяемость
ММ120	12	0,5	7	0,2.. .0,6	Мембрана	М14х1,5	Контроль­ная лампа	ГАЗ; ВАЗ; «Моск­вич» ;Иж
М111В	12	0,4	5	0,4.-0,8		Конич. 1/4*'		ГАЗ-3302
30.3829	12	0,4	5	0,4...0,8		То же		ГАЗ- 33021

Датчики уровня жидкостей

Принцип действия. В отечественных легковых автомобилях применяются два типа датчиков уровня жидкостей (рис. 2.7): с обычными контактами (датчик уровня тормозной жидкости) и с магнитоуправляемыми (геркон) контактами (датчики уровня масла, охлаждающей и омывающей жидкостей). Чувствительным элементом в датчиках обоих типов служит поплавок.

В контактном датчике поплавок 3 через толкатель 2 удерживает контакты 1 и 4 датчика в разомкнутом состоянии, пока уровень жидкости находится в пределах нормы. При снижении уровня до минимально допустимой величины поплавок опускается и контакты датчика замыкаются, включая соответствующий сигнализатор.

В герконовых датчиках на внутреннем диаметре поплавка размещен небольшой магнит 6. Пока поплавок 3 находится в верхнем положении (уровень жидко­сти в пределах нормы), контакты 7 геркона разомкнуты. Как только уровень жидкости станет меньше нормы, поплавок опустится и контакты геркона под действием постоянного магнита поплавка замкнутся. При этом загорится соотетствующая сигнальная лампа

Рис. 2.8. Устройство датчика аварийного уровня тормозной жидкости:

1 - защитный колпачок; 2 - корпус; 3 - основа­ние; 4 - уплотнительное кольцо; 5 - зажимное кольцо; 6 - отражатель; 7 - толкатель; 8 - втул­ка; 9 - поплавок; 10 - неподвижный контакт; 11- подвижный контакт

Устройство и характеристики. Корпус 2 контактного датчика уровня тормозной жидкости (рис. 2.8) вместе с основанием 3, уплотнителем 4 и отражателем 6 поджимаются кольцом 5 к торцу горловины бочка тормозной жидкости. Через отверстие основания 3 проходит толкатель 7, соединенный с поплавком 9 с помощью втулки 8. На толкателе расположен подвижный контакт 11, а на корпусе датчика — неподвижные контакты 10. Контакты защищены от внешнего воздействия колпачком 1. При понижении уровня тор­мозной жидкости поплавок 9 опускается. Вместе с ним опускаются толкатель 7 и подвижный контакт 11. При достижении предельно допустимого значения уровня тормозной жидкости поплавок опустится настолько, что замкнутся контакты 10 и 11 и сигнальная лампа недостаточного В корпусе герконового датчика уровня жидкости (рис. 2.9) размещена стеклянная колба 4 с герконом, выводы которого соединены со штекерным разъемом 3 датчика. Поплавок 1 с постоянным магнитом надет на корпус 2 датчика уровня тормозной жидкости загорится.

Рис. 2.9. Общий вид (а) и устройство (б) герконового датчика уровня жидкости:

1 - поплавок; 2 - корпус; 3 - штекеры; 4 - кол­ба с герконом

Тип датчика	Номинальное напряжение, В	Номинальный ток, А	Масса, кг	Применяемость
21011-3505100*	12	0,8	0,95	ВАЗ-2106, -07 и модификации
2108-3505110	12	0,8	0,04	ВАЗ-2108, -09 и модификации

Таблица 2-5. Датчики аварийного уровня тормозной жидкости

Тип датчика	Назначение	Номинальное напряжение, В	Масса, кг	Применяемость
14.3839	Датчик уровня масла	12	0,09	ВАЗ-21083, -099 и модификации
141.3839	То же	12	0,84	«Москвич-2141»; Иж-2126
16.3839	Датчик уровня охлаждающей жидкости	12	0,58	ВАЗ-21083, -099 и модификации
151.3839	То же	12	0,44	«Москвич-2141»; Иж-2126

В корпусе герконового датчика уровня жидкости (рис. 2.9) размещена стеклянная колба 4 с герконом, выводы которого соединены со штекерным разъемом 3 датчика. Поплавок 1 с и может перемещаться вдоль корпуса. При нормальном уровне жидкости поплавок с магнитом находится выше геркона, и контакты геркона разомкнуты. При снижении уровня жидкости ниже предельно допустимого поплавок опускается до геркона. Магнит поплавка вызывает замыкание контактов геркона, и лампа сигнализатора недостаточного уровня жидкости загорается.

Характеристики датчиков уровня жидкостей приведены в табл. 2.5 и 2.6

Датчик представляет собой, по существу, выключатель (рис. 2.10, а), в корпусе 4 которого помещен плунжер 1 с замыкателем 2, пружиной 3 и шайбой 5. На корпусе размещен держатель 6 с контактами 7 и штекером 8.

В случае выхода из строя одного из контуров раздельного привода тормозов под действием разности давлений, при первом же нажатии педали тормоза, поршни сигнального устройства (рис. 2.10, б) перемещаются в сторону меньшего давления. При этом шарик 10 выходит из канавки и воздействует на плунжер 1 датчика (см. рис. 2.10, а). Плунжер, преодолевая сопротивление пружины 3, перемещается и замыкает контакты 7 датчика, в результате чего загорается соответствующая сигнальная лампа

.Рис. 2.10