Указатели давления в смазочной системе двигателя автомобиля

Для контроля давления используют указатели давления (манометры) и сигнализаторы аварийного давления. По показаниям указателя давления в смазочной системе двигателя можно косвенно оценивать степень технического состояния двигателя.

По назначению устанавливаемые на автомобилях указатели делятся на указатели давления масла и воздуха.

Указатели давления в автомобилях применяют для измерения давления масла в смазочной системе двигателя, в гидромеханической передаче, давления в баллонах и тормозных камерах тормозной системы с пневматическим приводом, в централизованной системе подкачки воздуха, а также для контроля исправности вакуумной системы открывания дверей и т. п.

По конструкции указатели давления делят на приборы непосредственного действия и электрические. Приборы непосредственного действия (манометры) имеют чувствительный элемент и приемник в виде совмещенного узла на панели приборов перед водителем, а контролируемая среда под давлением подводится к чувствительному элементу по трубопроводу.

В настоящее время в автомобильных приборах для измерения давления применяют три типа чувствительных элементов: трубчатую пружину, упругую мембрану и мембрану с противодействующей пружиной. В большинстве указателей давления (манометрах) непосредственного действия используется трубчатая пружина, в манометрах электрического действия и во многих сигнализаторах — упругая мембрана. Мембрана с пружиной применяется лишь в некоторых укзателях давления в системе автмобиля.

Трубчатая пружина, обладая высокой чувствительностью и обеспечивая, как правило, высокую точность показаний, плохо выдерживает чрезмерное давление и имеет незначительную виброустойчивость. Трубчатую пружину применяют для контроля давления в пневматической тормозной системе или в системе централизованного измерения давления в шинах, где перегрузки не могут превышать 25 % от верхнего предела измерения.

Если чувствительный элемент датчика указателя используют в системе, где имеется большая пульсация давления или возможны перегрузки, достигающие 50 % от верхнего предела измерения, а также действуют значительные механические вибрации (например на двигателе), то применяют упругую мембрану.

Рис. 2. Автомобильный указатель давления с трубчатой пружиной:
а — указатель МД100; б и в — шкалы эконометров соответственно 17.3806 и 21.3801; I — зона (желтого цвета) повышенного расхода топлива; II — зона экономичного расхода топлива; III — зона (красного цвета) повышенного расхода топлива; IV — зона (белого цвета) нормального расхода топлива; V — зона (зеленого цвета) повышенного расхода топлива.

Мембрану с противодействующей пружиной в качестве чувствительного элемента применяют для сигнализаторов, так как она позволяет более точно определить давление включения и мало чувствительна к перегрузкам и механической вибрации. В указателях давления (манометрах) с трубчатой пружиной основной деталью является (рис. 2, а) упругая плоская или овальная трубка 4. Трубка изогнута по дуге окружности. Один конец трубки впаян в штуцер 7, через отверстие в котором жидкость или воздух из контролируемой системы подается в трубчатую пружину, второй конец соединен с тягой 6, приводящий в движение через передаточный механизм стрелку 1 прибора. Под действием давления внутри трубки она расширяется. При этом ее свободный конец перемещается, передвигая связанную с ним стрелку прибора.

В указателях давления с трубчатой пружиной передача к стрелке 1 обычно осуществляется зубчатым сектором 5 и трибкой 2. Пружина—волосок 3 на оси стрелки компенсирует влияние зазоров в передаточном механизме на показание прибора.

В некоторых случаях в одном корпусе прибора компонуют два механизма указателей, получая один двухстрелочный прибор. Двухстрелочные указатели применяют для контроля давления в тормозной системе, причем один прибор измеряет давление в ресиверах, а второй — в тормозных камерах.

На автомобилях ВАЗ-2108 и АЗЛК-2141 устанавливают эконометр, устройство которого аналогично указателю давления с трубчатой пружиной (смотрите рисунок. 2, а), измеряющий давление в пределах 10—80 кПа (0,1—0,8 кгс/см²). При этом давлении трубчатая пружина сгибается под действием атмосферного давления и приводит в движение стрелку эконометра. Эконометр соединен шлангом с впускным трубопроводом двигателя за дроссельной заслонкой. На автомобиле АЗЛК-2141 эконометр включен в тройник шланга гидравлической тормозной системы.

Эконометр позволяет путем выбора передачи и частоты вращения коленчатого вала двигателя определить наиболее экономный режим движения при загородной езде. При максимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя и малой нагрузке (дроссельная заслонка прикрыта) давление во впускном трубопроводе минимально и стрелка эконометра находится в левой части шкалы. Это означает, что двигатель работает с повышенным расходом топлива. При малой скорости движения и большой нагрузке (дроссельная заслонка открыта) давление впуска возрастает и стрелка эконометра перемещается в правую часть шкалы (это означает, что надо переключить передачу с прямой на низшую). Для исключения колебания стрелки эконометра вследствие колебания давления во впускном трубопроводе и во входной трубке эконометра установлен фильтр с проходным сечением 0,1—0,3 мм², сглаживающий пульсацию давления.

Шкалы эконометров 17.3806 (автомобиль ВАЗ-2108) и 21.3801 (автомобиль АЗЛК-2141) показаны на рисунок 2, б и в.

Электрические указатели давления на автомобилях - устройство и принцип работы

Электрические указатели давления на автомобилях применяют двух типов: электротепловые импульсные и магнитоэлектрические с реостатным датчиком. У электрических указателей датчик и приемник установлены в разных местах и связаны между собой электрическим проводом.

Электротепловой импульсный указатель давления (смотрите рис. 2, а) включает датчик и приемник, причем механизм приемника по конструкции идентичен приемнику электротеплового указателя температуры.

Рис. 3. Автомобильный датчики давления:
а — электротепловой импульсный ММ9; б - реостатный магнитоэлектрический.

Датчик (рисунок. 3) имеет бронзовую мембрану 12, на центральную часть которой опирается выступом А упругая пластина 3 с контактом, соединенным с массой. В датчике размещена П-образная биметаллическая пластина, электрически изолированная от массы. На рабочее плечо 4 этой пластины навита обмотка 5 сопротивлением 14 Ом из константановой проволоки диаметром 0,12 мм, один конец которой приварен к биметаллической пластине, второй конец 11 присоединен к выводному зажиму 7 через упругий вывод 8. На конце рабочего плеча биметаллической пластины установлен второй контакт 6. При отсутствии давления под мембраной контакт 6 соединен с контактом на упругой пластине 3. Второе плечо биметаллической пластины закреплено на упругом держателе 9, положение которого в пространстве вместе с биметаллической пластиной можно изменять поворотом регулятора 10. При повороте регулятора по часовой стрелке опускается упругий держатель с биметаллической пластиной и прижатие контактов увеличивается.

Механизм датчика с основанием 1 закрыт защитным кожухом 2 с выводным зажимом для присоединения к приемнику. Датчик подключается в смазочную систему штуцером 13.

Принцип работы автомобильного электротеплового указателя давления аналогичен принципу работы электротеплового указателя температуры. Только в указателе давления частота размыкания контактов и, следовательно, сила эффективного тока, нагревающего биметаллическую пластину приемника, зависит от прогиба бронзовой мембраны датчика, т. е. от давления, воспринимаемого мембраной.

В магнитоэлектрических указателях давления реостатный датчик (рисунок 3, б) имеет основание со штуцером 13, на котором с помощью стального ранта 15 закреплена гофрированная мембрана 14. На ранте 15 закреплен реостат 16 с передаточным механизмом. В центре мембраны установлен толкатель 23, на который опирается качалка 21 с регулировочными винтами 22. Качалка воздействует на ползунок 17 реостата, поворачивая его вокруг оси 18. Пружина 20 противодействует смещению ползунка. Чтобы пульсации давления в контролируемой системе не вызывали колебаний ползунка по реостату, в канал штуцера датчика запрессована дюза 24 со стержнем для очистки прохода. Она создает большое сопротивление протеканию масла и тем самым сглаживает влияние резких изменений давления на показания прибора.

При подаче масла в датчик мембрана под его давлением выгибается и через рычаг (качалку) и опорную площадку 19 перемещает ползунок по реостату, уменьшая его сопротивление. При снижении давления мембрана под действием собственной упругости возвращается в нормальное состояние и возвратная пружина 20 сдвигает ползунок в исходное положение.

Реостат электрически изолирован от массы и имеет сопротивление около 170 Ом. Ползунок соединен с массой датчика, и при полном ходе в рабочем диапазоне давления изменяет выходное сопротивление датчика от 163 до 20 Ом. Реостат датчика, включенный параллельно одной из катушек приемника, изменяет сопротивление в зависимости от давления и тем самым влияет на силу токов в обмотках приемника.

Для магнитоэлектрических указателей давления разных пределов измерения реостатные датчики изготовляют с мембранами различной толщины, но с аналогичными деталями передаточного механизма и одинаковым сопротивлением реостатов. Поэтому все датчики имеют одинаковые внешний вид и размеры. Датчики взаимозаменяемы только для указателей с аналогичным пределом измерения.

Приемник магнитоэлектрического указателя давления с реостатным датчиком представляет собой конструкцию, аналогичную приемникам магнитоэлектрических указателей температуры.

Рис. 4. а) Электрическая схема магнитоэлектрического указателя давления:
L1, L2 и L3 — обмотки приемника; R1 — термокомпенсационный резистор: R2 добавочный резистор указателей для систем электрооборудования на напряжение 24 Б; R3 — реостат датчика.
Рис. 4. б) Датчик ММ10 сигнализатора аварийного давления

Катушки магнитоэлектрических приемников давления имеют другие обмоточные данные и иную схему присоединения элементов (смотрите электрическую схему на рисунке 4 а), чем магнитоэлектрические приемники температуры, но их механизм изготовляют из аналогичных деталей.

Механизмы магнитоэлектрических приемников давления для систем электрооборудования на напряжение 12 и 24 Вольт изготовляют одинаковыми, но для систем на напряжение 24 В последовательно в цепь питания приемника включают добавочный резистор R2, который размещают внутри корпуса приемника.

Датчики аварийного давления имеют чувствительный элемент, воспринимающий давление, и контактный электрический выключатель, который связан с сигнальной лампой 1—1,5 кд на автомобильной панели приборов.

Мембранный датчик сигнализатора аварийного давления (рисунок 4 б) представляет собой основание 2 со штуцером 1 и мембраной 5, на которую опирается рычаг 4 выключателя. При возникновении давления под мембраной датчика она выгибается и размыкает контакты 5 и 6, при падении давления — контакты замыкаются. Механизм датчика закрыт кожухом 8 с выводным зажимом 7.

Технические характеристики некоторых датчиков электрических указателей и сигнализаторов давления

Технические характеристики манометров непосредственного действия

В таблицах приведены характеристики датчиков давления, электрических указателей и сигнализаторов давления ММ9, ММ100, ММ111-В, ММ111-Д, ММ120-Д, ММ370, ММ393-А, МД216, МД223-Б, МД230, 11.3830, 12.3830, 13.3830 для автомобилей марок ПАЗ, ЗАЗ, КамАЗ, Урал, КрАЗ, МАЗ, ВАЗ, автомобилей ЗИЛ 130 и модификации - ЗИЛ-131, ЗИЛ 133ВЯ, 133ГЯ.