1. Общие сведения

1.1. Контрольно-измерительные приборы

Контрольно-измерительные приборы (КИП) помогают водителю следить за состоянием и работой механизмов, систем и агрегатов машин. По характеру передаваемой информации КИП можно разделить на указывающие и сигнализирующие.

Указывающие устройства показывают приближенное значение изменяемого параметра. Сигнализирующие – сигнализируют звуком или световым сигналом о состоянии контролируемой среды.

На современных моделях используются магнитоэлектрические устройства, не имеющие подвижных контактов и пружин для возврата стрелок в исходное положение. Они не создают радиопомех и обеспечивают повышенную точность измерения.

КИП состоят из датчика, установленного в контролируемой среде и соединенного с ним указателя или сигнализатора, помещенного в кабине водителя. Датчик преобразует изменения измеряемого параметра (давление, температура, частота вращения и др.) в пропорциональный ему электрический сигнал, который по проводам передается к указателю. Стрелка указателя поворачивается на соответствующий току угол. Электрический сигнал от датчика сигнализатора, при определенном состоянии контролируемой среды, замыкает контакты цепи контрольной лампы или звукового сигнала.

Контроль зарядного режима аккумуляторной батареи может осуществляться с помощью амперметра, вольтметра или сигнальной лампой. Амперметр включается в цепь между аккумулятором и генератором. По силе зарядного тока можно судить о степени заряженности аккумуляторной батареи, а по силе тока, проходящего через полностью заряженную батарею (ток подзарядки) – о правильности настройки регулятора напряжения.

Указатель напряжения дает более полную информацию о состоянии и работе источников электроснабжения. При выключенных потребителях и включенном зажигании вольтметр приближенно показывает ЭДС аккумуляторной батареи, а при включенных потребителях – напряжение. Если включен стартер, стрелка прибора указывает пусковое напряжение. Схема включения указателя напряжения и контрольной лампы заряда аккумулятора приведена на рисунке 1.

Рисунок 1. Схема включения указателя напряжения и контрольной лампы

заряда аккумулятора

Контрольная лампа позволяет судить об исправности генераторной установки, она горит, когда основным источником питания бортовой сети является аккумулятор.

Контроль температуры смазывающих и охлаждающих жидкостей производится с помощью терморезисторов с магнитоэлектрическими указателями. Сопротивление терморезисторов (термисторов) при повышении температуры понижается. Происходящие при этом изменения тока приводят к изменению магнитного потока, воздействующего на постоянный магнит стрелки. Стрелка, таким образом, занимает положение, соответствующее температурному состоянию контролируемой среды. Для 28-вольтной бортовой сети указатель снабжен дополнительным резистором.

Сигнализаторы аварийной температуры охлаждающей жидкости предупреждают о недопустимом повышении температуры в системе охлаждения. Сигнализатор состоит из датчика, установленного в верхнем бачке радиатора и контрольной лампы. При достижении предельной температуры биметаллическая пластина датчика деформируется, замыкает контакты и включает сигнальную лампу. У двигателей с воздушным охлаждением аналогичная система контроля температуры, но датчик установлен в поддоне или выходной магистрали смазочной системы.

Указатели давления масла и воздуха. Указатель давления состоит из реостатного датчика и логометрического магнитоэлектрического указателя. Давление измеряемой среды воспринимается гофрированной мембраной датчика. Перемещаясь, она воздействует на реостат. Реостат, включенный параллельно одной из катушек логометра, изменяет сопротивление и тем самым влияет на перераспределение токов в катушках логометра. Логометрический указатель для реостатных датчиков представляет собой конструкцию, аналогичную указателям температуры.

Датчик сигнализаторов аварийного давления также мембранного типа, но мембрана воздействует не на реостат, а на размыкающие контакты. При рабочем давлении контакты разомкнуты, если давление повышено или понижено – контакты замыкаются и лампа горит.

Указатели уровня топлива подразделяются на электромагнитные и магнитоэлектрические. Большинство современных машин с ДВС снабжены магнитоэлектрическими указателями. Точность показаний всех указателей мала, поэтому шкала прибора градуирована в долях.

Датчики приборов электромагнитной и магнитоэлектрической систем имеют одинаковую конструкцию, состоящую из поплавка, который в зависимости от уровня топлива перемещает ползун реостата. Во избежание взрыва топливовоздушной смеси в баке из-за образования искры между ползуном и обмоткой реостата, обмотка соединена с массой.

Указатели уровня топлива аналогичны по конструкции другим магнитоэлектрическим и электромагнитным приборам. В данном случае, магнитоэлектрический указатель отличается более высокой степенью точности.

Спидометры и тахометры необходимы для измерения скорости движения автомобиля, пройденного пути (спидометр) и для контроля за частотой вращения вала двигателя (тахометр). Применяют спидометры с механическим и электрическим приводами.

Спидометры с механическим приводом распространены на легковых и грузовых автомобилях небольшой и средней грузоподъемности. В данной конструкции вращение передается от червячного редуктора, установленного на вторичном валу коробки передач, гибким валом к постоянному магниту и редуктору счетного устройства спидометра. С изменением частоты вращения магнита (скорости автомобиля) изменяется момент взаимодействия магнитных полей вращающегося магнита и катушки, жестко соединенной с указывающей стрелкой спидометра. Стрелка указателя скорости, таким образом, поворачивается пропорционально скорости транспортного средства.

При большом расстоянии между местом установки спидометра и его приводным устройством применяют электрические спидометры, состоящие из указателя и датчика. Датчик спидометра представляет собой генератор переменного тока и приводится через редуктор от ведомого вала коробки передач. Указатель электрического спидометра состоит из синхронного электродвигателя, механизма указания скорости, счетчика пройденного пути, электронного блока. При вращении датчика спидометра генерируемый им ток передается через электронный блок к электродвигателю спидометра. Электродвигатель, в свою очередь, передает вращение счетному устройству и механизму указания скорости.

Электрические (ВАЗ, МАЗ) и механические (МТЗ, ГАЗ) тахометры устроены и работают аналогично спидометрам. Разница только в приводе датчика. У тахометров он может быть от вала топливного насоса, распределительного или коленчатого вала двигателя. На некоторых автомобилях с искровым зажиганием (ВАЗ-21099) датчик тахометра снимает сигнал (частоту следования импульсов напряжения) с первичной цепи системы зажигания.