Федеральное агентство по образованию

Тольяттинский государственный университет

Кафедра «Электрооборудование автомобилей и электромеханика»

Лабораторная работа №4

Исследование контрольно-измерительных приборов автомобиля

Методические указания

г.Тольятти

2013

Цель работы:

1. Изучить состав основного комплекта контрольно-измерительных приборов (КИП) автомобиля.

2. Изучить принципы построения и конструктивные особенности используемых в автомобилях датчиков давления, температуры, уровня жидкости, скорости и т.п.

3. Получить практические навыки в использовании вышеперечисленных приборов.

Используемое лабораторное оборудование:

1. Лабораторные стенды.

2. Автомобильные измерительные приборы.

3. Плакаты с рисунками по теме.

Перед началом работы проводится инструктаж по технике безопасности под роспись в журнале. Основные правила ТБ приведены п приложении.

Программа работы:

1. Изучить краткие теоретические сведения.

2. Выполнить практические работы согласно инструкций на рабочих местах.

3. По плакатам и рисункам в методических рекомендациях сформулировать назначение элементов КИП.

4. Подготовить отчет согласно приведенных ниже требований.

5. Подготовиться к защите работы в форме собеседования с преподавателем.

Содержание отчета:

Отчет готовится группой студентов (при желании возможно каждым) в форме брошюры из листов формата А4. Рисунки по конструкции АКБ выдаются преподавателем.

Отчет должен содержать:

1. Титульный лист.

2. Цель и программу работы.

3. Краткое описание назначения и особенностей применения составных частей АКБ.

4. Библиографический список использованной дополнительной литературы (если использовалась)

Работа подписывается всеми членами группы.

Краткие теоретические сведения

Измерители уровня жидкости.

Для измерения уровня жидкости (в частности, бензина в баке) применяются поплавковые реостатные датчики, устройство которых показано на рис. 1. Поплавок перемещает по обмотке из высокоомного провода 1 подвижный контакт 2, тем самым изменяя сопротивление цепи. В современных приборах часто используются вместо проволочной обмотки намазные конструкции – нанесенные на подложку пленки из высокоомного материала.

Измерение температуры производится терморезистивными датчиками типа ТМ100А, показанного на рис. 2. Полупроводниковый терморезистор в этом датчике имеет форму таблетки, прижатой пружиной к латунному корпусу. Сопротивление между корпусом и выводом меняется в зависимости от температуры в широких пределах и позволяет обеспечивать приемлемую точность.

Если требуется отслеживать некоторое фиксированное значение температуры, то применяют термобиметаллические датчики (рис.3). В основе их конструкции две спаянные пластины из материалов с разными температурными коэффициентами расширения. При нагревании они изменяют свои размеры по-разному, что приводит к изгибу конструкции и замыканию (или размыканию) контактов.

Иногда термобиметаллический датчик нагревается не внешним источником, а собственной нагревательной спиралью (см. рис.3б). Это применяется в так называемых импульсных измерительных системах, которые будут рассмотрены ниже.

В основе измерения давления (например, масла в двигателе) лежит измерение смещения упругой мембраны (рис. 4) . Различия заключаются в способе преобразования этого смещения в электрический сигнал. На рис. 4б для этого используется реостат, движок которого смещается под действием мембраны. На рис. 4в изображена импульсная система с биметаллической пластиной и нагревательной спиралью. Принцип работы такой конструкции заключается в следующем. Нагреваемая спиралью пластина изгибается и отключает нагрев. После остывания нагрев включается снова и т. д. Таким образом, через контакт протекает прерывистый ток. При смещении мембраны расстояние до контакта изменяется и изменяется время прерывания тока. На приемной стороне используется измеритель тока с большой инерционностью, чтобы не было видно колебаний стрелки, например, показанный на рис. 5.

Датчик сигнализатора аварийного давления (рис. 4г) устроен просто – при изгибе мембраны до некоторого порогового значения замыкается контакт сигнализатора.

Среди других стрелочных приборов в автомобиле широкое применение нашли логометры. Электрическая схема и конструкция трехобмоточного логометра поясняются рис. 6 и 7. Обмотки L1 и L2 намотаны соосно, но встречно и при равных токах создают взаимокомпенсирующие магнитные поля. Обмотка L3 расположена перпендикулярно.. Рядом с обмотками располагается постоянный магнит с закрепленной на нем стрелкой.

Ток в обмотках L2 иL3 не меняется, а в L1 зависит от датчика. Из векторной диаграммы видно, что суммарная магнитодвижущая сила F поворачивается в пределах угла 180 градусов.

В электромагнитном указателе (рис.8) якорь из магнитомягкого материала с закрепленной на нем стрелкой притягивается к двум расположенным под углом катушкам. При изменении тока в катушке 1 под действием датчика суммарная МДС изменяется, что вызывает отклонение стрелки.

В спидометре (рис.9) гибкий приводной вал вращает постоянный магнит, расположенный внутри алюминиевой картушки. В картушке наводятся вихревые токи и она приобретает вращательный момент, аналогичный моменту ротора асинхронного двигателя. Вращению картушки препятствует пружина, упругое сопротивление которой обеспечивает отклонение стрелки, пропорциональное скорости вращения.

Библиографический список

1. Ютт В.Е. Электрооборудование автомобилей. Учебник для ВУЗов.

М: Горячая линия- Телеком, 2006 г.

2. Чижков Ю.П., Акимов С.В. Электрооборудование автомобилей.

Учебник для ВУЗов. Изд. «За рулем», 1999 г.

Приложение

Правила техники безопасности

1. К выполнению лабораторных работ допускаются студенты, прошедшие инструктаж по технике безопасности и ознакомившиеся с методическими указаниями.

2. Все работы производятся на исправном оборудовании. В случае обнаружения неисправностей розеток, выключателей, повреждений лабораторных стендов и других отклонений от нормы работа должна быть немедленно прекращена, о чем необходимо сообщить преподавателю.

3. На каждом рабочем месте (лабораторном стенде) должно быть не менее 2 человек. Все студенты должны уметь быстро отключать электропитание в аварийной ситуации.

4. Перед началом работы нужно убедиться в наличии заземления оборудования, целостности изоляции, наличии защитных экранов и других мер защиты, а также в том, что все выключатели находятся в положении «выкл».

5. Включение стендов и другого оборудования производится только с разрешения преподавателя.

6. Все манипуляции производятся одним человеком и одной рукой, вторая рука не должна касаться стенда. При этом выполняются только действия, предусмотренные методическими указаниями.

7. В случае появления искр, дыма и других признаков аварийной ситуации стенд или исследуемый прибор должны быть немедленно обесточены, после чего о происшествии сообщается преподавателю.

8. Кнопки управления стендами или управления исследуемыми устройствами должны исключать непреднамеренное включение (например, быть утоплены в панель или защищены экранами). Кнопка аварийного отключения должна быть красного цвета.

9. При поражении человека электрическим током необходимо срочно обесточить стенд (исследуемое устройство) и оказать пострадавшему медицинскую помощь.

10. При работе с тяжелыми предметами (АКБ, стартеры, генераторы и т.д.) нужно соблюдать осторожность и быть внимательными во избежание механических травм.

11. Следует помнить, что на оборудовании могут быть смазочные материалы, электролит и т.п., обладающие нежелательным воздействием на глаза, руки и одежду. По окончании работы следует немедленно вымыть руки.