СПИДОМЕТРЫ И ТАХОМЕТРЫ

Спидометры и тахометры, применяемые на современных авто­мобилях, можно подразделить по принципу действия на магнитоиндукционные (наиболее широко применяемые) и электронные. Магнитоиндукционные приборы изготовляют с двумя типами при­водов: с гибким валом и с электроприводом.

Гибкие валы для привода спидометров и тахометров применяют, если длина трассы, по которой прокладывается гибкий вал, не превышает 3,55 м. При большей длине трассы рекомендуется применять электропривод.

Спидометры устанавливают на всех автомобилях, а тахометры только в случаях, когда необходимо контролировать частоту вращения коленчатого вала двигателя. Привод спидометра осущест­вляется от ведомого вала коробки передач или раздаточной коробки. Привод тахометра — от распределительного вала двига­теля.

Спидометр магнитоиндукционного типа. Этот спидометр (рис. 72) конструктивно объединяет два узла: скоростной и счетный. При использовании привода от гибкого вала вращение от него передается на валик 1 спидометра. Для смазывания валика в хвос­товой части установлена масленка из пропитанного маслом фетрово­го фитиля 2, который удерживается заглушкой 3.

Скоростной узел содержит постоянный магнит 5 и магнитный шунт 4, жестко закрепленные на валике 1. Магнит 5 вращается внутри чашеобразной алюминиевой катушки 6. Магнитный экран 7, выполненный из мягкой стали, концентрирует магнитное поле, соз­даваемое магнитом 5, в зоне картушки. Ось 8 со стрелкой 12 жестко закреплена на картушке. Пружина 11 одним концом закреплена на втулке 10, другим — на рычажке 9.

При вращении постоянного магнита 5 его магнитный поток пронизывает картушку, в результате чего в ней возникают вихре­вые токи, создающие собственное магнитное поле картушки. Взаимо­действие магнитных полей магнита и картушки создает вращаю­щий момент, действующий на картушку. Вследствие этого картуш­ка, преодолевая упругую силу пружины 11, поворачивается на определенный угол. Вместе с картушкой на определенный угол относительно шкалы поворачивается и стрелка. Чем больше частота вращения по­стоянного магнита, тем больше угол поворота картушки и связанной с ней стрелки прибора.

С изменением температуры картуш­ки изменяется ее сопротивление, что может привести к появлению погреш­ностей. Для уменьшения влияния тем­пературы на работу прибора уста­навливается магнитный шунт.

Счетный узел спидометра приводит­ся в действие с помощью понижающих червячных передач от валика 1 через валики 14 и 13. По конструкции счетные узлы бывают с внешним и с внутрен­ним зацеплением барабанчиков. Обыч­но счетные узлы спидометров содержат шесть барабанчиков. Через каждые 100 тыс. оборотов начального бара­банчика, полный оборот которого со­ответствует расстоянию в 1 км, все дру­гие возвращаются в исходное положение и отсчет показаний счетного узла начинается с нуля.

Спидометры с приводом от гибкого. вала (СП116, СП201, СП104 и др.) имеют описанный выше принцип действия. От­личаются они конкретным ис­полнением скоростного и счет­ного узлов, типом указателя (стрелочный или ленточный) и внешним исполнением. Спидо­метры с приводом от гибкого вала требуют периодического смазывания валика. Через 50—100 тыс. км пробега, или один раз в год, в масленку необходимо залить три — пять капель вазелинового масла.

Смазку, заложенную в оболочку гибкого вала, рекомендуется заменять через 50—60 тыс. км пробега. У разборных конструкций гибкий вал вынимают из брони, промывают в керосине и наносят на него слой смазки ЦИАТИМ-201 или ЛЗ-158. Неразборные конструкции заполняют смазкой при помощи специального шприца или опусканием в ванну со смазкой, расплавленной до жидкого состояния.

Электрический привод спидометра. Он бывает двух типов: кон­тактный и бесконтактный. Контактный привод менее надежен, и его применяемость сокращается.

Контактный привод (спидометры СП134, СП125, СП119) состоит из двух частей: датчика, который преобразует постоянное напряже­ние бортовой сети в трехфазное переменное напряжение, и приемни­ка — трехфазного синхронного двигателя с возбуждением от пос­тоянных магнитов. Приемник и магнитоиндукционный узел спидомет­ра представляют собой единую конструкцию.

Контактный привод спидометра (рис. 73) имеет следующие особенности. Основным узлом датчика является коллектор, к двум изолированным друг от друга кольцам 5 которого через щетки 7 подводится напряжение бортовой сети. Через три токосъемные щетки 6, расположенные под углом 120°, питание подается на соединенные звездой обмотки статора электродвигателя (приемни­ка) 4. В датчике установлены резисторы 8, снижающие искрообразование на коллекторе. Приводной валик 3 скоростного узла явля­ется одновременно валом ротора (на схеме не показан) электро­двигателя. Ротор представляет собой двухполюсный постоянный магнит.

Частота вращения коллектора датчика пропорциональна ско­рости автомобиля, так как он приводится от ведомого вала коробки передач. При вращении коллектора токосъемные щетки 6 попере­менно подключаются то к положительной, то к отрицательной щеткам 7. За один полный оборот коллектора датчика потенциалы токосъемных щеток дважды меняют знак, проходя через нуль. В результате в обмотках статора приемника протекает пульсирующий ток, меняющий через каждые 120° поворота коллектора свое направ­ление. Токи обмоток статора создают вращающееся магнитное по­ле, частота вращения которого равна частоте вращения коллектора датчика. Под действием магнитного поля вращается с той же часто­той ротор электродвигателя приемника, на одном валу с которым вращается постоянный магнит 2. Это вызывает поворот картушки 1 и стрелки спидометра на определенный угол. Счетный узел спи­дометра приводится через червячную передачу.

Бесконтактный привод применяется в спидометре СП 155 (рис. 74), который устанавливается на автомобилях КамАЗ.

Датчик МЭ307 спидометра СП 155 представляет собой трехфаз­ный генератор переменного тока, ротором которого служит постоян­ный магнит. Привод ротора осуществляется от ведомого вала коробки передач, в результате чего частота импульсов напряже­ния в обмотках датчика пропорциональна скорости движения автомобиля.

Импульсы напряжения от каждой обмотки датчика подаются по проводам на базы транзисторов Т1, Т2, ТЗ (КТ801А). В результа­те транзисторы работают в ключевом режиме, подавая через выключатель зажигания питание в статорные обмотки электродви­гателя приемника (указателя). Резисторы R1 – R6 служат для улуч­шения условий переключения транзисторов. При отпирании очеред­ного транзистора напряжение бортовой сети подается к соответ­ствующей обмотке статора электродвигателя. В результате создает­ся вращающееся магнитное поле, приводящее во вращение ротор (постоянный магнит) электродвигателя, на валу которого закреплен постоянный магнит скоростного узла. Через червячную передачу приводится счетный узел.

Тахометры магнитоиндукционного типа. Они отличаются от спи­дометров того же принципа действия отсутствием счетного узла.

Принцип действия электронного тахометра ТХ193 (устанавли­вается на автомобилях ВАЗ-2103 и ВАЗ-2106 «Жигули») следующий. В нем частота вращения коленчатого вала измеряется магнито­электрическим прибором в результате регистрации импульсов тока, возникающих в первичной цепи системы зажигания при размыка­нии контактов прерывателя. Кроме измерительного прибора, тахометр содержит электронную схему, формирующую импульсы определенной формы, необходимой для точного измерения.

Схема включает блоки формирования управляющих и измери­тельных импульсов. Поступающий на вход схемы синусоидальный сигнал с прерывателя преобразуется в прямоугольные импульсы, которые и поступают на миллиамперметр магнитоэлектрической системы, являющийся измерительным прибором.

Электронная схема выполнена на печатной плате и прикреплена к корпусу прибора.

 

Контрольные вопросы

1. Каким образом классифицируются контрольно-измерительные приборы по принципу действия и назначению?

2. Объясните устройство и принцип действия термометра.

3. Объясните устройство и принцип действия сигнализаторов аварийной темпе­ратуры с датчиками типа ТМ104, ТМ111 и РС403-Б.

4. Объясните устройство и принцип действия манометра.

5. Объясните устройство и принцип действия сигнализатора аварийного давле­ния.

6. Объясните устройство и принцип действия измерителя уровня топлива с
электромагнитным и логометрическим указателями.

7. Объясните устройство и принцип действия амперметра.

8. Объясните устройство и принцип действия спидометра и тахометра.