Автомобильные указатели уровня топлива

В автомобилях применяют дистанционные электрические указатели уровня топлива. Датчик такого прибора установлен в топливном баке, а приемник — на панели приборов автомобиля. Шкала приемника проградуирована в долях объема бака, поэтому на шкале обычно наносят отметки: 0,1/4, 1/2, 3/4, П (полный).

Рис. 2. Электромагнитный указатель уровня топлива в автомобиле:
а — датчик; б — схема приемника; в — лучевая диаграмма датчика; R — длина рычага; α — угол между вертикалью и рычагом при пустом баке; β γ и р — углы поворота рычага от нулевого положения до наполнения бака соответственно на ¼, ½, ¾ и П (полный); h₀ и h_¼, h_½, h_¾, h_п — расстояния от опорной плоскости крепления датчика до нижней части поплавка соответственно при пустом баке и при различном наполнении бака.

В качестве датчика при измерении уровня топлива применяют проволочный реостат, ползунок которого перемещается рычагом с поплавком на конце. Реостат датчика соединен с приемником, который реагирует на изменение сопротивления реостата (уровня топлива). Если на автомобиле устанавливают два топливных бака, то в каждый бак ставят датчики, а на панель приборов — один приемник и переключатель для присоединения того или иного датчика во время замера.

Устройство и принцип работы электромагнитного указателя уровня топлива в автомобиле

Рис. 3. Устройство электромагнитного указателя уровня топлива в автомобиле.

Корпус датчика состоит из нижней 3 (рис. 3, а) и верхней 4 частей, изготовленных из цинкового сплава и соединенных винтами 6. Внутри нижней части на оси 2 закреплен бронзовый ползунок 9 реостата. Снаружи к этой же оси жестко прикреплен рычаг 7 с капроновым цилиндрическим поплавком 1. При изменении уровня топлива в баке ползунок передвигается на всю длину реостата. В верхней части корпуса закреплена текстолитовая пластина 10, на которую навита обмотка 11 реостата из нихромовой проволоки диаметром 0,2 мм и общим сопротивлением 60 Ом. Один конец обмотки реостата выведен на зажим 5, а второй — на массу датчика. Ползунок реостата также имеет вывод на массу в виде упругой проволочной петли 8.

В некоторых конструкциях датчиков имеются специальные контакты, которые замыкаются при снижении уровня топлива до минимального запаса (на 50—100 км пути). Эти контакты включают сигнальную лампу резерва топлива на щитке приборов.

Электромагнитные указатели уровня топлива состоят из реостатного датчика и электромагнитного приемника.

Приемник (рис. 3, б) имеет две обмотки 15 к 19 с сердечниками из мягкой стали, которые снабжены полюсными наконечниками 20 и 16. Полюсный наконечник 12 соединен с наконечником 20. Обмотки установлены под углом 90° одна к другой на основании механизма. Стрелка 14 закреплена на оси вместе с латунным противовесом 13 и стальным якорьком 21, находящимся в точке пересечения осей катушек. Подвижная система установлена в двух подпятниках.

Ток от бортовой сети подводится к зажиму 77, закрепленному на изоляторе, и, пройдя по обмотке левой катушки 15 от зажима 22 идет по двум направлениям: через правую катушку 19 на массу и через реостат 18 и ползунок датчика на массу.

При прохождении тока по обмоткам катушек создаются два взаимно пересекающихся магнитных поля, которые воздействуют на якорек подвижной системы, поворачивая его вдоль магнитных силовых линий результирующего магнитного поля.

При полном топливном баке ползунок реостата перемещается в крайнее положение, включая полностью в цепь реостат. Магнитное поле левой и правой обмоток имеет такое значение, что результирующим магнитным полем якорек со стрелкой удерживается в правой части шкалы. При снижении уровня топлива ползунок реостата, перемещаясь, закорачивает часть реостата датчика (при пустом баке примерно до сопротивления 1—3 Ом), вследствие чего сила тока в левой катушке несколько возрастает, а в правой значительно снижается. В результате магнитное поле левой обмотки увеличивается, а правой катушки уменьшается, что приводит к изменению направлений результирующего магнитного поля обмоток и смещению якорька со стрелкой в левую зону шкалы.

Все электромагнитные приемники уровня топлива имеют аналогичные обмоточные данные, поэтому их шкалы имеют взаимозаменяемость электромагнитных механизмов для разных типов датчиков.

Расчетное сопротивление датчика для всех указателей принято постоянным, поэтому у датчиков различных типов автомобилей независимо от размеров и формы бака сопротивление реостата одинаково соответствует доле наполнения бака. В связи с этим при положениях поплавка датчика, соответствующих наполнению бака: 0,1/4, 1/2, 3/4 и П, — ползунок реостата, включенного параллельно обмотке правой катушки указателя, изменяет его сопротивление. С этой целью для каждого бака автомобиля строят так называемую лучевую диаграмму (см. рис. 2), которая определяет связь между наполнением бака и углом поворота рычага с поплавком датчика. Исходя из лучевой диаграммы рассчитывают размеры и шаг намотки реостата для каждого типа датчика. Вследствие этого датчики автомобилей различных типов не взаимозаменяемы, несмотря на их внешнее сходство и одинаковое полное сопротивление реостата (60 Ом).

Датчики электромагнитных указателей уровня топлива имеют одинаковый механизм (см. рис. 3, а) и отличаются между собой длиной рычагов и намоткой реостатов.

Магнитоэлектрический указатель уровня топлива имеет реостатный датчик с поплавком, который конструктивно выполнен так же, как датчик электромагнитных указателей, и отличается величиной полного сопротивления реостата (90 Ом). Приемник магнитоэлектрического указателя уровня топлива аналогичен приемникам магнитоэлектрических указателей температуры и давления, но отличается от них обмоточными данными и схемой соединения измерительных катушек и дополнительных резисторов.

Электрические схемы магнитоэлектрических указателей уровня топлива, работающих в системах электрооборудования на напряжение 12 и 24 В, приведены на рис. 4.

Рис. 4. Электрические схемы магнитоэлектрических указателей уровня топлива:
а и б — соответственно на напряжение 12 и 24 В; L1 — L3 — обмотки приемника; R1 — термокомпенсационный резистор; R2 - добавочный резистор; R3 - реостат датчика.

При изменении сопротивления реостата R3 датчика в зависимости от уровня топлива в баке сила тока в обмотках L1—L3 катушек изменяется. Наибольшее влияние на положение стрелки приемника указателя уровня топлива оказывает изменение силы тока в обмотке катушки L1 приемника.

Технические характеристики датчиков указателей уровня топлива

В таблице приведены характеристики датчиков БМ112-Д, БМ117-Д для автомобилей ГАЗ моделей 53А, ГАЗ 66, автомобилей ЗИЛ 130, 131, КA3-608 и модификации. Датчики БМ118-Д, БМ120-Д для «Урал-375» и модификации, ГАЗ моделей 52А, 53А к модификации. БМ124-Д, БМ134-Д для УАЗ-452 и модификации, «Москвич-2140», ИЖ моделей 22125, 2715 и модификации. БМ136-Д - ЛуA3 моделей 967М, 969М. БМ139Д - ГАЗ-24 и модификации, РАФ-2203 и модификации. БМ140-Д - ЗАЗ-моделей 966, 969 и модификации. БМ142-Д - УАЗ-469 и модификации. Датчик БМ150-Д для автомобилей семейства ВАЗ. БМ154 - ВАЗ 2102. БМ168 для ВАЗ-2121. 24.3827 - BA3-2108. Датчик БМ158-Б для автомобилей семейства КамАЗ. БМ159-Д для автомобилей запорожец ЗАЗ-968А и модификации. 22.3827 - ЗАЗ-1102. 151.3827 - «Москоич-2140» люкс.

Технические характеристики приемников указателей уровня топлива