Датчик указателя температуры охлаждающей

Указатель температуры охлаждающей жидкости

Как устроен и работает указатель температуры охлаждающей жидкости?

Магнитоэлектрический указатель температуры охлаждающей жидкости в двигателе (рис.113) состоит из датчика, ввернутого в головку блока цилиндров, и приемника (логометра) 5, установленного на щитке приборов автомобиля. В корпусе датчика 1 установлен термистор 2, изготовленный из окиси меди и марганца. Термистор является полупроводником, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры (уменьшается при нагревании и увеличивается  при охлаждении). С одной стороны термистор соединен с корпусом датчика («массой» автомобиля), а с другой – через пружину 3 с изолированным от корпуса зажимом 4 датчика. Внутри магнитного экрана 5 логометра имеются неподвижные обмотки 8, 9, 11, намотанные на капроновые колодки под углом 90° относительно друг друга и включенные в две параллельные ветви. Одну ветвь составляют обмотка 8 и термистор, другую – обмотки 9 и 11, резистор 12 температурной компенсации. Резистор изготовлен из константановой проволоки и служит для поддержания постоянства сопротивления этой ветви при изменении температуры обмотки. На оси алюминиевой стрелки 10 смонтирован постоянный магнит 7, изготовленный в виде диска, который взаимодействует при включении указателя с неподвижным магнитом 6 и таким путем удерживает стрелку на нулевом делении шкалы. С включением указателя он взаимодействует с равнодействующим потоком обмоток и поворачивается вместе со стрелкой по часовой стрелке. Магнитные потоки, создаваемые обмотками 8 и 11, направлены навстречу друг другу, т. е. вычитаются, а магнитный поток обмотки 9 действует под углом 90° к их равнодействующему магнитному потоку. При включении включателя 13 по параллельным ветвям логометра текут токи, направления которых показаны стрелками. Так как сила тока в обмотках 9 и 11 не изменяется, то созданные ими магнитные потоки остаются постоянными. Сила тока в обмотке 8, наоборот, зависит от температуры термистора (охлаждающей жидкости). Поэтому равнодействующий магнитный поток обмоток 8 и 11 зависит от силы тока в обмотке 8. В случае уменьшения температуры, например до 40°С, из-за резкого увеличения сопротивления термистора ток в обмотке 8 и созданный им магнитный поток настолько уменьшаются, что магнитный диск 7 поворачивается практически под действием равнодействующего магнитного потока обмоток 9 и 11, вследствие чего стрелка устанавливается против деления с цифрой 40 на шкале логометра. При температуре 80°С магнитные потоки обмоток 8 и 11 взаимно компенсируются и магнит 7 поворачивается в том же направлении под действием магнитного потока обмотки 9, а стрелка устанавливается против деления с цифрой 80 на шкале. В случае повышения температуры, например до 110°С, из-за резкого уменьшения сопротивления термистора ток в обмотке 8 и созданный им магнитный поток также резко увеличиваются, равнодействующий магнитный поток обмоток 8 и 11 изменяет свое направление, магнит 7 поворачивается в том же направлении под действием равнодействующего магнитного потока трех обмоток, а стрелка устанавливается против деления с цифрой 110 на шкале.

руководство по ремонту автомобиля

Магнитоэлектрический указатель температуры охлаждающей жидкости

Магнитоэлектрический указатель температуры охлаждающей жидкости устанавливают на автомобилях ГАЗ-66, ЗИЛ-131 и КрАЗ-257. Прибор (рис. 45) состоит из датчика ТМ100 с полупроводниковым термическим резистором (терморезистором) и магнитоэлектрического приемника, рассчитанных на 12 или 24 В.

Этот прибор точен и надежен в работе и не создает помех радиоприему. Прибор включается в цепь включателем 14 зажигания.

Датчик изменяет силу тока в катушке приемника при изменении температуры жидкости, что и обеспечивает отклонение стрелки по шкале на различный угол.

В латунный корпус 4 датчика устанавливается тонкий круглый диск (терморезистор) 1, изготовленный из окиси меди и окиси марганца. Резистор является полупроводником сопротивление которого уменьшается с повышением температуры и увеличивается при его охлаждении.

Терморезистор соединяется на корпус датчика. Пружина 3 соединяет резистор с выводным зажимом датчика, укрепленным в изоляторе 5. Бумажный патрон 2 изолирует пружину и боковую поверхность резистора от корпуса датчика.

В приемнике указателя температуры охлаждающей жидкости, а также в приемниках указателей давления масла, воздуха и уровня топлива устройство колодок, подвижного магнита и экрана аналогично устройству таких же деталей амперметра (см. рис. 44).

В приемнике на основании, состоящем из двух пластмассовых колодок 9 (см. рис. 45), намотаны три катушки и концы которых подключены к зажимам и корпусу.

Электрическая схема указателя состоит из двух параллельны ветвей: в одну из ветвей включены последовательно катушка К и терморезистор, в другую — последовательно катушки С2 и Кз и добавочный резистор 13. В канавку одной из колодок закладывается постоянный магнит 12. На оси стрелки 6 приемника жестко укреплен постоянный магнит 8, выполненный в виде диска, и ограничитель 11 угла поворота стрелки. Отогнутый конец ограничителя входит в прорезь 10 верхней колодки 9. Магнит и ограничитель поворота стрелки устанавливают в кольцевом пространстве между обеими колодками. При отсутствии тока в катушках вследствие взаимодействия разноименных полюсов магнитов 8 и 12 стрелка устанавливается немного левее минимального деления шкалы. Стальной экран 7 защищает приемник от влияния, магнитных полей других приборов и проводников, что повышает точность его показаний. При работе прибора сила тока в катушках /(2 и /С3 не изменяется, а поэтому и магнитные поля, создаваемые этими катушками, остаются практически постоянными. Сила тока в катушке, а следовательно, и создаваемое ею магнитное поле зависят от температуры резистора. Путь тока в цепи указан стрелками на схеме. Магнитные поля катушек К и Ц действуют навстречу друг другу, а магнитное поле катушки /С3 действует под прямым углом к ним. В результате взаимодействия магнитных полей трех катушек создается общее результирующее магнитное поле, действующее на магнит.

С повышением температуры сопротивление терморезистора А уменьшается, что увеличивает силу тока в катушке К и ее магнитное поле. При этом изменяется величина и направление действия результирующего магнитного поля трех катушек, которое, воздействуя на магнит 8, повертывает его на оси, а вместе с ним и стрелку приемника в сторону больших показаний шкалы.

В процессе эксплуатации приемник и датчик не регулируют.

Магнитоэлектрические указатели давления масла и воздуха устанавливаются на автомобилях ЗИЛ-131 и др. Эти приборы точны, надежны в работе и не создают помех радиоприему. Указатель состоит из датчика реостатного типа и приемника (рис. 46). Внутрь камеры 1 датчика указателя давления масла подводится масло из системы смазки двигателя или воздух в указателе давления воздуха в пневматическом приводе тормозов.

Приемники и датчики изготовляются для 12- и 24-вольтовой систем электрооборудования на разное измеряемое давление и отличаются друг от друга в основном числом витков и величиной сопротивления. На шкале приемника имеются надписи Масло или Воздух. В корпусе 5 датчика закреплена гофрированная диафрагма 4 со штырем 2. Рычажок двух ползунков 8 отводится в исходное положение (влево по рисунку) пружиной 13. Обмотка 10 реостата из нихромовой проволоки намотана на изолятор из миканита; один конец проволоки соединен на корпус, а другой присоединен к упругой' пластине 11, прижимающейся к зажиму крышки 9. Ползунки соединены с корпусом мягким медным проводником 12. При воздействии масла или воздуха на диафрагму 4 она прогибается вверх, при этом усилие от нее передается через штырь 2 и винт 3 на рычажок 6, а за тем через регулировочный винт 7 на рычажок ползунков 8.

В приемнике на основание из двух пластмассовых колодок 17 намотаны три катушки, и из большого количества витков тонкого медного провода. Концы обмоток подключены к зажимам Д и Б. Электрическая схема приемника состоит из трех параллельных ветвей. Путь тока в цепи указателя показан стрелками. В цепь катушек включены добавочный резистор температурной компенсации.

Между колодками устанавливают доскообразный магнит 16 и ограничитель 14 поворота стрелки 18. Отогнутый конец ограничителя входит в прорезь 15 одной из колодок 17. В канавке одной колодки заложен магнит 20. Стальной экран 19 защищает приемник от влияния магнитных полей других приборов и проводников.

При выключенной цепи указателя вследствие взаимодействия разноименных полюсов магнитов 16 и 20 стрелка устанавливается немного левее нулевого деления шкалы.

При включенной цепи и отсутствии давления масла (или воздуха) на диафрагму ползунки датчика включают большую часть сопротивления реостата в цепь приемника. В этом случае сила тока в катушках и Кз и магнитные поля этих катушек будут малы по сравнению с силой тока и магнитным полем катушки К. Результирующее магнитное поле трех катушек располагает магнит 16 так, что стрелка приемника устанавливается против нулевого деления шкалы. Когда давление масла или воздуха возрастает,

диафрагма 4 прогибается вверх и через штырь 2 и винт 3 перемещает рычажок 6 вверх относительно его оси. Рычажок посредством регулировочного винта 7 воздействует на ползунки 8 и перемещает их вправо по рисунку. Сопротивление реостата выключается, в результате чего увеличиваются сила тока в катушках и Кг и их магнитные поля. Вследствие шунтирования реостатом датчика катушки уменьшается сила тока в ней, что является "причиной ослабления магнитного поля этой катушки. При этом изменяется величина и направление результирующего магнитного поля трех катушек, которое, воздействуя на магнит 16, поворачивает его, а вместе с ним и стрелку приемника в сторону больших показаний шкалы.

Сигнализаторы. Сигнализатор температуры охлаждающей жидкости (рис. 47, а) служит для предупреждения водителя о недопустимом повышении температуры жидкости в системе охлаждения двигателя.

§ 11. Контрольно-измерительные приборы. Вольтметр. Указатель температуры охлаждающей жидкости. Указатель давления масла смазочной системы двигателя. Указатель уровня топлива. Спидометр.

К контрольно-измерительным приборам относят амперметр, вольтметр, термометры для измерения температуры жидкости в системе охлаждения, приборы для контроля давления масла в смазочной системе двигателя, указатели уровня топлива в баке, спидометры и тахометры.

Амперметр. Он служит для измерения силы зарядного и разрядного токов, состоит из корпуса (на рис. 47 не показан), изоляционной пластины 6, шкалы 7, латунной шины 5 с постоянным магнитом 4, стального намагниченного якоря 3 со стрелкой 1, установленной на ось 2. Если в цепи, в которую включен амперметр, тока нет, то якорь 3 устанавливается вдоль магнита 4, а стрелка 1 против нулевого деления шкалы. Как только по цепи потечет ток, созданное вокруг шины 5 магнитное поле, взаимодействуя с полем магнита, отклонит якорь 3 и стрелку 1 вправо или влево в зависимости от направления тока. Чем больше ток, тем больше отклоняется стрелка. Отклонение ее к знаку «+» на шкале соответствует заряду, а к знаку «—» — разряду аккумуляторной батареи.

Рис. 47. Схема амперметра :

1 — стрелка, 2 — ось стрелки, 3 — якорь, 4 — магнит, 5 — латунная шина, 6 — изоляционная пластина, 7 — шкала

У некоторых моделей автомобилей вместо амперметра (или наряду с ним) устанавливается контрольная лампа зарядного тока аккумулятора.

Вольтметр. Вольтметр магнитоэлектрический, применяемый на последних моделях автомобилей, служит для контроля степени заряженности аккумуляторной батареи и работы генератора. При включенном зажигании и неработающем двигателе вольтметр показывает напряжение на клеммах аккумуляторной батареи, а при работающем двигателе — напряжение, создаваемое генератором.

Для контроля температуры охлаждающей жидкости и давления масла в смазочной системе двигателя применяют специальные приборы магнитоэлектрического типа, электрически связанные с соответствующими датчиками.

Указатель температуры охлаждающей жидкости. Он состоит из датчика Д (рис. 48, а), ввернутого в резьбовое отверстие головки цилиндров, и приемника (логометра) П. С помощью логометра можно повысить точность измерений и надежность указателя, а также устранить радиопомехи при его работе. В корпусе 8 датчика установлен диск, представляющий собой терморезистор 9. Терморезистор является полупроводником, сопротивление которого изменяется с изменением его температуры (уменьшается при нагревании и увеличивается при охлаждении). Внутри магнитного экрана корпуса прибора расположены неподвижные обмотки 2, 3 и 5, намотанные на капроновые колодки под углом 90° относительно друг друга и включенные в две параллельные ветви.

Рис. 48. Указатели температуры охлаждающей жидкости (а) и давления масла в системе смазки двигателя (б): 1 — постоянный магнит, 2, 3, 5 — обмотки, 4 — стрелка прибора, 6— резистор, 7 — источник напряжения, 8 — корпус датчика, 9 — терморезистор, 10 — пружина, 11 — мембрана, 12— реостат

На ось алюминиевой стрелки 4 установлен изготовленный в виде диска постоянный магнит 1, который удерживает стрелку в нулевом положении. При замыкания выключателя по обмоткам проходят токи в направлениях, указанных стрелками. Ток в обмотках 3 и 5 постоянный, а в обмотке 2 зависит от температуры в терморезисторе. При понижении температуры охлаждающей жидкости резко увеличивается сопротивление терморезистора 9, ток в обмотке 2 и созданный ею магнитный поток уменьшаются. Магнит 1 под действием равнодействующего магнитного потока обмоток 3 и 5 поворачивает стрелку в сторону меньших температур.

На щитке приборов некоторых автомобилей кроме указателя температуры охлаждающей жидкости устанавливают зеленую сигнальную лампу, предупреждающую водителя о перегреве двигателя. В цепь лампы включен датчик, расположенный в верхнем бачке радиатора и имеющий биметаллическую пластину с нормально открытыми контактами. При повышении температуры охлаждающей жидкости до 92. 98°С (для автомобиля ГАЗ-24 104. 109°С) биметаллическая пластина изгибается, контакты датчика замыкаются и включают в цепь сигнальную лампу.

Указатель давления масла смазочной системы двигателя. Такой указатель состоит из реостатного датчика Д (рис. 48, б), соединенного с масляной магистралью двигателя, и приемника (логометра) П. По мере увеличения давления масла и прогиба мембраны 11 сопротивление реостата 12 уменьшается, снижая ток в обмотке 2 (почти до нуля при давлении 1000 кН/см 2 ) и увеличивая силу тока в обмотках 3 и 5. Так как магнитные потоки обмоток 2 и 5 при этом вычитаются, а их магнитные потоки и магнитный поток обмотки 3 действует под углом 90° относительно друг друга, то направление и величина равнодействующего магнитного потока изменяются так, что магнит и стрелка отклоняются в сторону больших давлений на шкале.

На некоторых моделях автомобилей наряду с указателем давления масла (или вместо него) применяют аварийный сигнализатор давления масла, предупреждающий водителя о чрезмерном снижении давления в смазочной системе двигателя. Сигнализатор состоит из контрольной лампы, расположенной на щитке приборов, и датчика, установленного на масляном фильтре или в блоке цилиндров и соединенного с масляной магистралью двигателя. Если давление в магистрали нормальное, то диафрагма датчика прогнута, его контакты разомкнуты и контрольная лампа выключена из цепи. В случае снижения давления до 70. 40 МПа диафрагма выпрямляется, контакты датчика замыкаются и включают контрольную лампу в цепь.

Указатель уровня топлива. Указатель состоит из регулируемого резистора датчика Д (рис. 49), установленного в топливном баке, и приемника П магнитоэлектрического или электромагнитного типа.

Рис. 49. Электромагнитный (а) и магнитоэлектрический (б) указатели уровня топлива: 1 — источник питания, 2 — обмотка прибора, 3 — стрелка прибора, 4 — реостат датчика, 5 — поплавок датчика

Спидометр. Указывая скорость движения, он одновременно отсчитывает путь, пройденный автомобилем. Спидометр состоит из двух механизмов (рис. 50), объединенных общим кожухом и основанием: указателя скорости (скоростного узла) и счетного узла (счетчика). Механизм указателя скорости состоит из валика 1 привода магнита с жестко укрепленным на нем магнитом 5, приводимым во вращение с помощью гибкого троса от ведомого вала коробки передач.

Рис. 50. Спидометр. 1 - валик, 2 - фитиль, 3 - заглушка, 4 - магнитный шунт, 5 – магнит, 6 - картушка, 7- магнитный экран, 8 - пружина, 9 - стрелка, 10 - рычажок, 11, 12 - валики привода счетчика

При вращении магнита его магнитный поток пронизывает металлический диск (картушку) 6. В результате в теле картушки индуктируется э.д.с, создающая вихревые токи. Токи в свою очередь тоже создают магнитное поле, которое, взаимодействуя с полюсами вращающего магнита, вызывает поворот картушки в сторону вращения магнита, а вместе с ней и стрелки 9, указывающей скорость движения автомобиля в км/ч.

Момент вращения картушки уравновешивается противодействующим моментом пружины 8.

Магнит 5 защищается магнитным экраном 7 от размагничивания посторонними магнитными полями. Для предупреждения искажений в показаниях прибора при изменении температуры устанавливают магнитный шунт 4 (термокомпенсатор).

Счетчик спидометра состоит из системы валиков 11 и 12, взаимодействующих с помощью червячных передач. С валиком 11 связаны барабанчики счетчика, которые имеют на внутренней стороне обода зубья и связаны между собой штифтами, помещенными между каждой парой барабанчиков на кронштейнах. На наружную сторону обода барабанчиков нанесены равные промежутки цифр от 0 до 9.