Контрольні прилади та датчики

Автомобільні контрольно-вимірювальні прилади за своєю конструкцією дещо відрізняються від стаціонарних приладів, що застосовуються в лабораторній практиці. Це тим, що з низької вартості виготовлення вони мають надійно працювати у важких умовах експлуатації. Наприклад, вони повинні витримувати вібрації і тряску, працювати при значних коливаннях температури, бути малочутливими до змін напруги живлення в межах 11...15 В тощо. параметрів. Тому стрілки приладів виконуються широкими та прямими, а на шкалах зазвичай немає дрібних поділів і часто зустрічаються колірні зони небезпечних режимів

Комбінація приборів

На автомобілях «Ока» всі контрольні прилади об'єднані в одному загальному вузлі комбінації приладів типу КП-191А2. Вона за своєю конструкцією подібна до комбінацій приладів КП-191 і КП-191А, які застосовувалися на автомобілях «Жигулі» ВАЗ-2101, ВАЗ-2102, ВАЗ-21011, ВАЗ-21013, та може встановлюватися на ці автомобілі.

Основна відмінність комбінації приладів КП-191А2 від КП-191 та КП-191А полягає у способі включення контрольної лампи 18 заряду акумуляторної батареї Один із висновків лампи з'єднаний зі штекером «4» в «помаранчевий» колодці 9. Другий висновок на автомобілях «Ока» повинен з'єднуватися з «+» джерела живлення, а на «Жигулях» - З масою. Тому, щоб комбінацію приладів КП-192А2 можна було встановлювати і на «Оке» і на «Жигулях», до друкованої плати 8 приклепані три штекери - а, б, в, що з'єднуються контактною перемичкою 43. При установці комбінації приладів на «Оку» штекер 6 (виведення лампи 18) повинен з'єднуватися перемичкою зі штекером («+» джерела живлення), а на автомобілях «Жигулі» - зі штекером а (тобто з масою).


Комбінація приладів містить механізми трьох приладів: покажчика 2 рівня палива, спідометра 17 і покажчика 10 температури охолоджуючої рідини. Крім того, в ній розміщено сім контрольних ламп, одна з яких (1 - резерву палива) встановлена в покажчику рівня палива.

Чотири контрольні лампи 1, 18, 40 та 41 мають червоний світлофільтр. Вони попереджають водія про неприпустимість руху або про необхідність вжиття будь-яких заходів: наприклад, заправити паливний бак, якщо горить лампа 1, або усунути несправність у системі генератора, якщо горить лампа 18. Три лампи — 12, 13 та 14 є інформаційними та забезпечені зеленим або синім світлофільтром. Вони сигналізують водію про включення будь-яких ліхтарів, наприклад, покажчиків повороту (лампа 14) або далекого світла фар (лампа 12). Комбінація приладів встановлюється в гнізді панелі приладів та фіксується двома пружинними тримачами 11. Щоб зняти її (наприклад, для заміни контрольних ламп), необхідно під панеллю приладів відігнути ці тримачі корпусу комбінації приладів.

Комбінація приладів має прямокутний пластмасовий корпус 3 з відсіками, в яких розміщені механізми приладів та контрольні лампи. Зовні корпус закритий пластмасовою рамкою 4 із захисним склом 7 і кольоровими світлофільтрами контрольних ламп. Зовнішній бік рамки пофарбована в чорний колір. Рамка кріпиться до корпусу хромованим металевим рантом 15.

Електричні з'єднання між приладами, контрольними лампами та вивідними штекерами виконані методом друкованого монтажу на 8 платі з фольгованого гетинаксу. Це значно полегшує виготовлення комбінації приладів. Друкована плата покрита лаком та прикріплена зовні до задньої частини корпусу. Разом із друкованою платою до корпусу прикріплені пластмасові колодки 9 штекерів, а самі штекери з'єднуються з друкованою платою також за допомогою заклепок. Друкована плата служить одночасно і для кріплення контрольних ламп та лампи освітлення приладів. Контрольні лампи типу АМН12-3 вставляють у пластмасові патрони 6, а ті - в отвори друкованої плати.


Між провідниками «+» і «маса» напруги живлення встановлений діод 42 типу Д-226Б або аналогічний діод виробництва ВНР. Через нього замикаються на масу імпульси зворотних струмів, що виникають у системі електроустаткування. Це оберігає від розмагнічування постійні магніти покажчиків рівня палива та температури охолоджуючої рідини.

Спідометр типу СП-191 А, встановлений у комбінації приладів, має два функціональні вузли із загальним приводом. Перший перетворює швидкість обертання зали приводу у відхилення стрілки (це і є спідометр). Другий вузол 16 перетворює обертання валика у показ пробігу автомобіля на рахункових барабанчиках. Це лічильний вузол (його ще називають одометром). Вузли спідометра обертаються гнучким валом від приводу спідометра (див. 19), встановлений на картері зчеплення.

Спідометр кріпиться до корпусу комбінації приладів двома гвинтами, один із яких пломбується. На шкалі спідометра нанесені білі поділки від нуля до 160 км/год через кожні 10 км/год, а також три червоні ризики, що відповідають швидкостям 38, 62 та 98 км/год. Ці ризики вказують граничні швидкості руху на першій, другій та третій передачах, перевищення яких може призвести до виходу двигуна з ладу

Механізм покажчика швидкості складається з постійного магніту 21, встановленого на приводному валику 23, і алюмінієвої картки 39, закріпленої разом зі стрілкою на осі 38. Валик обертається в металевому литому підставі 19, якого двома гвинтами кріпиться сталевий екран 24 і пластмасовий корпус. Екран закриває картопля і призначений для збільшення магнітного потоку, що проходить через неї, що підвищує чутливість покажчика швидкості. Один кінець осі обертається в отворі екрану, а інший в отворі корпусу 27. Кінці осі змащуються спеціальною силіконовою рідиною для демпфування стрілки зменшення її коливань при русі автомобіля. У середній частині осі є втулка із закріпленим у ній кінцем спіральної поворотної пружини 25.


При обертанні магніту магнітні силові пінії пронизують картопля і індуктують в ній ЕРС, під дією якої в картушці виникають вихрові струми. Ці струми створюють власне магнітне поле картки. В результаті взаємодії магнітного поля, що обертається, постійного магніту і магнітного поля картки на неї діє крутний момент, який повертає картопля, а разом з нею і стрілку в бік обертання магніту. Крутний момент, що діє на картушку, врівноважується протидіючим моментом спіральної пружини 25. Чим більше частота обертання магніту, тим більше момент, що крутить, тим більше відхилення стрілки.

При підвищенні температури збільшується електричний опір картки вихровим струмам. При цьому її магнітне поле зменшується і, якщо не вжити відповідних заходів, картка зі стрілкою повертатиметься на менший кут. Показники вказівника швидкості будуть невірними. Щоб зменшити вплив температури на відхилення стрілки, поряд з магнітом на приводному валику закріплений термокомпенсатор 22 або, як його ще називають магнітний шунт. Він є тонкою сталевою платівкою. Магнітний потік постійного магніту поділяється на частини. Одна його частина замикається через картопля, а інша через термокомпенсатор. При підвищенні температури магнітний опір термокомпенсатора зростає, магнітний потік через нього зменшується, а через карту збільшується. ЕРС, що індуктується в картусі, зростає та компенсує збільшення її опору. Тому вихрові струми картки зі збільшенням температури змінюються незначно і стрілка спідометра відхиляється на колишню величину.

Механізм лічильника пройденого шляху складається з шести пластмасових барабанчиків 30, встановлених на загальній осі. На п'яти з них нанесені цифри від нуля до дев'яти, що позначають кілометри, а на первинному барабанчику цифр немає. Між барабанчиками встановлені нерухомі щічки 31 із пластмасовими шестизубими колесами (трибками) 32. У барабанчиків із цифрами з одного боку є повний зубчастий вінець внутрішнього зачеплення, а з іншого боку – лише два зуби. У первинного барабанчика теж лише два зуби. При повороті на повний оборот одного з барабанчиків його два зуби з лівого боку повертають зубчасте колесо 32 на 120°, і сусідній лівий барабанчик повертається цим зубчастим колесом на 1/10 частину обороту. У віконці шкали з'являється така цифра. Максимальне значення показань лічильника - 99 999 км, після чого він знову починає відлік з нуля. Вісь барабанчиків фіксується в корпусі 27 з допомогою пружини 37.

Обертання від валика 23 передається до первинного барабанчика через валики 20 і 26 з трьома черв'ячними передачами, що мають передатне відношення 1:10. Таким чином, повне передатне відношення становить 1:1000. Один оберт приводного валика 23 відповідає 1 м пройденого шляху.

Вказівник температури охолоджуючої рідини. У комбінації приладів встановлюється магнітоелектричний покажчик температури охолоджувальної рідини типу УК-191 Б. Він працює в парі з датчиком ТМ-106 і кріпиться до друкованої плати 8 трьома шпильками, які одночасно є контактними виводами котушок. На шкалі вказівника є дві ризики та червона зона. Перша ризику відповідає 30°С, друга - 60°С, а початок червоної (небезпечною) зони - 108°С.

Покажчик складається з пластмасового каркаса 34, на якому намотані котушки, і осі зі стрілкою, постійним магнітом 35 і балансирами 36, що складають рухому систему покажчика. Центр тяжіння рухомий системи розташований так, що у вимкненого приладу стрілка відхиляється до лівого краю шкали. Вісь стрілки обертається у двох підшипниках, один з яких виконаний у вигляді гвинта, та з його допомогою при складанні регулюють вільний хід осі. У гнізді цього гвинта знаходиться спеціальна силіконова рідина, що демпфує, не допускає вібрації стрілки при русі автомобіля.

Котушки мають три обмотки: До ₁, До ₂ і До ₃. Обмотка К ₃ намотана перпендикулярно до обмоток К ₁ і К ₂, а обмотки К ₁ і К ₂ — назустріч один одному Таким чином, на постійний магніт 35 діють три магнітні потоки М ₁, М ₂ і М ₃, створювані трьома обмотками. Напрямок їх визначається за правилом свердла. Прилади з таким принципом дії називають ще логометричними.

Струм від джерела живлення проходить спочатку через обмотку К ₁, а потім розгалужується на два ланцюги. Одна з них замикається на масу через послідовно включені котушки К ₂ і К ₃, а інша через датчик 33. опір якого змінюється в залежності від температури рідини, що охолоджує. У зв'язку зі зміною опору датчика змінюються сили струмів в обмотках і магнітні потоки, що створюються ними. Сумарний магнітний потік M _S, що діє на постійний магніт, визначається за правилом паралелограма.

Якщо двигун холодний, то опір датчика значний. сила струму ланцюга датчика мала і магнітний потік М ₁ менше М ₂. І тут сумарний магнітний потік М ₁ утримує стрілку на початку шкали. Зі збільшенням температури охолоджуючої рідини після пуску двигуна опір датчика зменшується і, отже, збільшується сила струму, що проходить через нього і обмотку ₁, а сила струму через обмотки К ₂ і К ₃ зменшується. В результаті магнітний потік М ₁ збільшується, потоки М ₂ і М ₃ зменшуються, а сумарний магнітний потік M _S змінює напрямок та повертає стрілку до середини шкали. Коли охолоджувальна рідина перегріта, опір датчика значно зменшується, сила струму через обмотку ₁ і магнітний потік М ₁ ще більше зростають разом зі зменшенням магнітних потоків М ₂ і М ₃, сумарний магнітний потік M _S ще більше змінює напрямок та відхиляє стрілку в червону зону шкали.

Якщо опір датчика становить 1000...5000 Ом, стрілка покажчика повинна знаходитись на початку шкали, а якщо опір 98...110 Ом — на початку червоної зони (при температурі покажчика 20°).

Вказівник рівня палива. У комбінації приладів встановлюється вказівник рівня палива типу УБ-191Б. Так само, як і покажчик температури охолоджуючої рідини, він магнітоелектричний і має таку ж конструкцію і принцип дії. Відрізняється він даними обмоток, точками кріплення до друкованої плати та взаємним розташуванням постійного магніту, стрілки та балансувань.

Покажчик застосовується у парі з датчиком типу 34.3827. Цим датчиком включається також контрольна лампа резерву палива 1, якщо в баку залишилося менше 4...6 л бензину. При опорі датчика 285...335 Ом стрілка повинна перебувати на початку шкали, при опорі 100...135 Ом - у середині шкали, а при опорі датчика 0...25 Ом повинна відхилятися в кінець шкали.

Реле-переривник контрольної лампи гальма стоянки

Реле-переривник типу РС-492, підвішений на дротах за комбінацією приладів, призначений для отримання переривчастого горіння контрольної лампи гальма стоянки. Реле-переривник має пластмасову основу, в якій закріплені три стійки-штекери 1, 4 і 5, що мають позначення відповідно «+» «L» і «—». До стійки-штекеру «L» приварена біметалічна пластинка 3 з обмоткою з ніхромового дроту, ізольованої від пластинки азбестовим папером. Опір обмотки 26 Ом при 20°С. Один її кінець приварений до стійки-штекеру «—», а інший до контакту, приклепаного до кінця біметалічної платівки. Зверху реле-переривник закритий алюмінієвим кожухом штампованим.

Коли біметалічна пластинка холодна, вона притиснута до штекеру «+» і контакт пластинки замкнутий з контактом цього штекера. При замиканні контактів вимикача 52 (важіль гальма стоянки піднятий вгору) струм протікає шляхом: джерела живлення — контакти «30» і «87» реле 50 запалювання - штекери «2» і «Б» блоку запобіжників 49, а далі поділяється на два ланцюги. Одна замикається на масу по дорозі: комбінація приладів 47 - контрольна лампа 44 гальма стоянки - штекер «L», біметалічна пластинка 3 і через замкнуті контакти реле-переривника 53 до штекеру «+» потім вимикач 52 маса. У цьому лампа 44 горить. Інший ланцюг замикається на масу шляхом: штекер «Б» блоку запобіжників - штекер «—», обмотка реле-переривника та через його замкнуті контакти до штекеру «+» - Вимикача 52 - маса.

Струм, що протікає по обмотці реле-переривника, розігріває її. Біметалічна пластинка від нагрівання 3 вигинається, і контакти реле-переривника розмикаються. Струм в обох ланцюгах припиняється, і лампа гасне. Біметалічна пластинка остигає і набуває попередньої форми. Контакти реле-переривника знову замикаються, включаючи контрольну лампу, і описаний цикл повторюється з частотою 60...120 разів на хвилину, створюючи миготіння контрольної лампи 44 гальма стоянки.

Контрольна лампа 44 виконує ще другу функцію. Вона сигналізує про знижений рівень рідини в бачку гідроприводу гальм. При замиканні контактів датчика 54, розташованого у бачку (див. 28), Струм від штекера «Б» блоку запобіжників йде через лампу 44 і замикається на масу через датчик 54. Лампа 44 горить не блимаючи, сигналізуючи необхідність заправити бачок рідиною.

Як вимикач 52 контрольної лампи гальма стоянки застосовується вимикач ВК-407 (див. 35), але із штекером, повернутим на 90°. Він встановлюється на спеціальному кронштейні під важелем гальма стоянки.

Вимикач контрольної лампи повітряної заслінки карбюратора

Тип вимикача – ВК-409. Він встановлюється на кронштейні кермового керування над ручкою управління повітряною заслінкою. У корпусі 21 вимикача пересувається шток 20, на кінці якого на пластмасовій ізоляційній втулці закріплений рухомий контакт 19. Коли рукоятка управління повітряною заслінкою витягнута, рухливий контакт 19 пружиною притискається до корпусу вимикача і ланцюг живлення контрольної лампи замикається.

Контрольна лампа повітряної заслінки карбюратора

Контрольна лампа типу 2202.3803-33 встановлюється на панелі приладів ліворуч від рульової колонки та утримується в гнізді панелі приладів за допомогою пружинних виступів корпусу. Лампа має пластмасовий корпус 7 з помаранчевим світлофільтром. У корпус вставляється патрон 8 із мініатюрною лампою типу А12-1.2.

Привід спідометра

Привід спідометра встановлюється в нижній частині картера зчеплення та кріпиться до нього шпилькою та гайкою. Він є сталевим валиком 16 з відформованим на ньому пластмасовим веденим зубчастим колесом 18. Зовнішній (вихідний) кінець валика обертається в металокерамічній втулці. запресованої в алюмінієвий корпус 17. У цьому кінці валика є гніздо для гнучкого наконечника вала приводу спідометра. Інший кінець валика входить у втулку, запресовану в картер зчеплення. Ведене зубчасте колесо 18 знаходиться в зачепленні з провідним колесом зубчастим, встановленим на коробці диференціала. Передатне відношення цих зубчастих коліс 1,65:1.

Привід спідометра на автомобілях ВАЗ-1111 такий самий. як на автомобілях ВАЗ-2108, але відрізняється кількістю зубів веденої шестерні (14 замість 16 зубів у ВАЗ-2108). Тому для виключення помилок у приводу спідометра автомобілів ВАЗ-1111 біля веденої шестерні є характерний пояс а.

Гнучкий вал приводу спідометра

Гнучкий вал служить передачі обертання від приводу спідометра. розташованого в моторному відсіку, до механізму спідометра в комбінації приладів, встановленої в салоні автомобіля Гнучкий вал такий самий, як на автомобілях ВАЗ-2108. На відміну від гнучких валів інших автомобілів з його оболонці є біла пластикова стрічка.

Гнучкий вал складається з броні 14, звитої зі сталевої стрічки, і власне гнучкого валу 12, що обертається в броні. Для нормальної роботи гнучкого валу необхідно, щоб він не мав вигинів із радіусом менше 100 мм. На кінцях броні закріплені ніпелі з 13 гайками для приєднання до приводу спідометра і комбінації приладів. Зовні на броню одягнена пластикова оболонка. Броня служить для захисту гнучкого валу від пошкоджень і одночасно виконує роль підшипника гнучкого валу, для чого змащена всередині олією.

Гнучкий вал 12 навитий з трьох шарів сталевого дроту, причому сусідні шари навиті в протилежних напрямках. Серцевина вала оточення з п'яти сталевих зволікань. Кінці гнучкого валу спресовані надання їм квадратного поперечного перерізу. Цими кінцями вал входить у відповідні гнізда валиків приводу спідометра та комбінації приладів. Гумовий чохол 10 перешкоджає проникненню пилу та вологи в салон через отвір у щиті передка автомобіля, крізь який проходить гнучкий вал.

Датчик контрольної лампи тиску олії

Датчик типу ММ-120 застосовується у схемі сигналізації аварійно низького тиску олії в системі мастила двигуна. Він включає контрольну лампу 45 з червоним світлофільтром в комбінації приладів Датчик загортається фланець кріплення масляного фільтра.

У сталевому корпусі датчика 22 затиснута тонка поліефірна діафрагма 23, розділяє датчик на дві порожнини. У порожнину високого тиску надходить масло із системи змащення двигуна і тисне на діафрагму. У порожнині низького тиску встановлені нерухомий 25 і рухомий контакти 26, а також пружина, що протидіє вигинання діафрагми і притискає рухомий контакт до нерухомого. Діафрагма разом з нерухомим контактом та ізолюючим ковпачком 27 завальцована в корпусі. Нерухомий контакт через корпус з'єднаний з масою, а рухомий через пружину та контактну втулку з вивідним штекером. В контактній втулці є отвір, закритий фільтр-фільтром 28, через який наддіафрагмова порожнина датчика повідомляється з атмосферою.

Якщо тиск у системі змащення двигуна нижче 20...60 кПа (0,2...0,6 кгс/см²), то рухливий контакт притиснутий пружиною до нерухомого, ланцюг живлення контрольної лампи 45 замкнута і лампа горить. Як тільки тиск олії перевищить 20...60 кПа (0,2...0,6 кгс/см²), Воно вигинає діафрагму і, долаючи опір пружини, штовхачем віджимає рухливий контакт від нерухомого. Ланцюг живлення контрольної лампи розмикається, і лампа гасне.

Датчик вказівника температури

Як датчик для покажчика температури застосовується датчик типу ТМ-106. Він загортається в головку циліндрів із заднього боку двигуна. Датчик ТМ-106 – терморезисторного типу. Чутливим елементом у ньому є терморезистор 30. Він являє собою напівпровідниковий дротяний резистор, що різко змінює свій опір при зміні температури. Наприклад, при температурі 30°опір терморезистора становить близько 1500 Ом, а при зростанні температури до 110°Зменшується до 100 Ом.

Корпус 29 датчика латунний Він має конічну різьблення та шестигранну головку під ключ. Терморезистор 30 притиснутий пружиною до денця корпусу, тобто одна сторона через корпус з'єднана з масою. Інша сторона терморезистора через пружину з'єднана з вивідним штекером, закріпленим у пластмасовому утримувачі 33. Пружина, чашка 31 пружини та бічна поверхня терморезистора ізольовані від стінок корпусу паперовим патроном 32. Утримувач 33 штекера завальцьований у корпусі. Для герметичності між корпусом та тримачем встановлена гумова ущільнювальна прокладка.

Датчик вказівника рівня палива

Для контролю рівня палива в баку, на автомобілях «Ока» застосовується датчик типу 34.3827. Він застосовується разом із покажчиком рівня палива УБ-191Б, встановленим у комбінації приладів.

Фланець датчика кріпиться до паливного бака шістьма гвинтами. До фланця датчика приварена приймальна трубка 34 з сітчастим фільтром 42 через який засмоктується паливо з бака. На опорній пластині, привареній до приймальні трубки, закріплений пластмасовий корпус змінного резистора. Резистор 37 намотаний на гнучкій пластмасовій пластинці ніхромовим дротом і вставлений в корпус. Нижній кінець резистора через з'єднувальний провід виведений нагору до пластмасової колодки, а верхній кінець не з'єднаний ні з чим. У корпусі обертається вісь з важелем поплавця та повзунком 39 резистора. Повзунок через вісь, опорну пластину та приймальну трубку електрично з'єднаний з фланцем, а фланець, у свою чергу, з'єднаний з масою окремим дротом, наконечник якого кріпиться під один з гвинтів кріплення фланця.

При зміні рівня палива важіль з поплавцем повертається, повзунок 39 переміщається і включає в електричний ланцюг певну ділянку резистора. Залежність опору датчика від рівня палива — зворотна: чим більший рівень палива в баку, тим менша ділянка резистора включена в електричний ланцюг і, тим менше опір датчика. При порожньому баку опір датчика становить 315...345 Ом, а при повному баку менше 7 Ом.

У корпусі датчика також прикріплений нерухомий контакт 38 для включення контрольної лампи резерву палива. Цей контакт також з'єднаний з відповідним штекером у пластмасовій колодці, встановленій на фланці. У повзуна 39 є окрема пелюстка, який замикається з нерухомим контактом 38, якщо поплавець знаходиться в нижньому положенні. При цьому включається контрольна лампа в покажчику рівня палива, сигналізуючи про те, що в баку залишилося менше 4...6 л бензину.