73. Наведіть конструкцію та принцип дії контрольно-вимірювальних приладів для реєстрації швидкісного режиму роботи двигуна та автомобіля.

Автомобильные контрольно-измерительные приборы (КИП) предназначены для контроля параметров, характеризующих работу автомобиля в целом и отдельных его агрегатов. Автомобильные КИП по способу отображения информации, которую они представляют водителю, разделяют на две группы: указывающие и сигнализирующие.

Указывающие приборы имеют индикатор, по показаниям которого определяется значение измеряемой величины. Они позволяют судить о состоянии контролируемого узла или системы автомобиля.

Сигнализирующие приборы реагируют только на одно, как правило, аварийное значение измеряемого параметра и информируют об этом световым или звуковым сигналом. Сигнализатор удобен, так как не требует от водителя постоянного наблюдения. Однако информация от сигнализатора поступает к водителю, когда нормальный режим уже нарушен или близок к нарушению. В настоящее время наблюдается тенденция к увеличению количества сигнализирующих приборов.

Автомобильные приборы делятся на электрические, электронные и механические.

Преимущество электрических и электронных приборов – простота передачи сигнала с места контроля к месту наблюдения.

Электрический КИП состоит из датчика и указателя, соединенных между собой проводами.

Датчик устанавливают на объекте в контрольной среде, указатель - на панели приборов в кабине водителя. В процессе измерения датчик преобразует неэлектрическую величину контролируемого параметра (давление, температуру и др.) в пропорциональную ей электрическую. Шкала указательного прибора градуируется в единицах контролируемого параметра.

По назначению все КИП автомобилей разделяют на следующие приборы: измерения температуры (термометры), давления (манометры), уровня топлива, скорости автомобиля и пройденного пути (спидометры ), частоты вращения (тахометры), а также контроля зарядного режима аккумулятора. Контрольно-измерительные приборы на автомобилях значительно отличаются по своей конструкции от стационарных приборов, так как они работают в условиях вибрации, и при значительных изменениях окружающей температуры.

4.8. Спидометр магнитоиндукционный

Дли измерения скорости движения автомобиля и пройденного пути применяют спидометр (рис. 4.9), а для контроля частоты вращения вала двигателя - тахометр. Спидометр в отличие от тахометра имеет счетный узел для определения пройденного пути.

Применяющиеся на современных автомобилях спидометры и тахометры можно разделять на магнитоиндукционные и электронные.

Магнитоиндукционный спидометр объединяет два узла - скоростной и счетный.

Рис. 4.9. Схема магнитоиндукционного спидометра

С коростной узел (см. рис. 4.9) содержит постоянный магнит 4, установленный внутри чашеобразной алюминиевой картушки 3, противодействующую пружину 2 и стрелку 1.

При вращении постоянного магнита его магнитный поток пронизывает картушку, в результате чего в ней возникают вихревые токи, образующие собственное магнитное поле. Взаимодействие магнитных полей магнита и картушки создает вращающий момент, воздейст-вующий на картушку, вследствие чего картушка со стрелкой, преодолевая силу упругости пружины, поворачивается на некоторый угол. Чем больше частота вращения постоянного магнита, тем больше угол поворота картушки со стрелкой.

Счетный узел спидометра приводится в действие с помощью понижающего редуктора. Спидометры и тахометры обычно приводятся в движение с помощью гибкого вала 5 или электродвигателем. Недостаток гибкого вала - быстрый износ, неравномерность вращения, ограничения по длине.

4.9. Тахометр с электроприводом

Более совершенным является тахометр с электроприводом, изготовленный по схеме генератор-двигатель. Функции генератора выполняет синхронный генератор, приводимый во вращение от ведомого вала коробки передач, а двигателем служит трехфазная синхронная электрическая машина, которая соединена со скоростным узлом спидометра.

На автомобилях КамАЗ, ЗИЛ-1335 и др. устанавливается тахометр типа 121.3813 с датчиком МЭ307. Вал датчика приводится во вращение от вала привода топливного насоса.

Датчик МЭ307 представляет собой трехфазный генератор переменного тока и состоит из статора и ротора.

Ротор - постоянный магнит; на статоре размещены три катушки W1,W2,W3 (рис. 4.10), расположенные под углом 120°. При вращении ротора в трех катушках обмотки статора индуцируется синусоидальная ЭДС, сдвинутая на 120°. Частота ее импульсов будет пропорциональна частоте вращения ротора. Когда положительный полупериод импульса ЭДС будет приложен к базе какого-либо транзистора, он откроется и через него будет проходить ток от источника тока в одну из катушек указателя: W1^! , W2^! и W3^!. Через 120° поворот ротора датчика ток будет проходить по другой катушке статора указателя и т.д. Ток, проходящий в катушках статора, создает вращающееся магнитное поле, синхронное с частотой вращения ротора датчика. Взаимодействуя с полюсами магнита ротора указателя (двигателя), вызывает вращение ротора, а вместе с ним - вращение магнита скоростного узла указателя ( см. рис. 4.10). Магнитное поле магнита индуцирует вихревые токи в картушке. Магнитное поле вихревых потоков в картушке, взаимодействуя с полем магнита, создает вращающий момент, обеспечивающий поворот картушки со стрелкой в направлении вращения магнита на угол, пропорциональный частоте вращения магнита.

В момент прекращения действия импульса тока в катушках W1^! ,W2^! и W3^! индуцируется ЭДС самоиндукции, которая гасится в контурах, состоящих для каждой фазы из резистора R и одного из диодов VD1,VD2 и VD3. На автомобиле КамАЗ к указателю тахометра подключают электронное реле блокировки стартера, которое включает цепь обмотки вспомогательного реле стартера, что предотвращает случайное включение стартера при работающем двигателе.