Богатырев А.В., Есеновский-Лашков Ю.К. и др. Автомобили

Подождите немного. Документ загружается.

pax типа CR используют лампу с нитью подковообразной формы

для дальнего света и цилиндрической формы для ближнего. В

марке лампы указывают тип лампы (А

—

автомобильная), номи-

нальное напряжение (первая цифра) и мощность (остальные

цифры). Например, А12 45 + 40 означает следующее: номиналь-

ное напряжение 12 В, две нити

—

45 Вт дальнего и 40 Вт ближне-

го света.

Галогенные лампы. Для снижения осаждения на колбе частиц

испаряющегося вольфрама в состав газов вводят галогены (осо-

бенно эффективны соединения брома), с помощью которых уста-

навливается цикл возврата вольфрама обратно на нить. Наличие

возвратного цикла позволяет поднять рабочую температуру нити

до 3000...3200 °С и повысить ее световую отдачу в 1,5 раза по срав-

нению с обычными лампами. Но для работы галогенной лампы

температура колбы должна быть около 600...700 °С, поэтому колбу

изготовляют из кварцевого стекла, а спираль выполняют цилинд-

рической формы. Правило № 37 ЕЭК ООН определяет маркиров-

ку однонитевых ламп HI, Н2, НЗ, двухнитевых Н4. Отечествен-

ные галогенные лампы маркируют АКГ (автомобильная кварцевая

галогенная).

28.4. ВОЗМОЖНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ

И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ПРИБОРОВ СИСТЕМЫ

ОСВЕЩЕНИЯ И СИГНАЛИЗАЦИИ

Отказ приборов в системе может быть вызван перегоранием

нитей ламп, нарушением контакта в патроне лампы и соедини-

тельных проводах, перегоранием предохранителя, неисправностя-

ми коммутационной аппаратуры. Поиск места нарушения контак-

та проводят контрольной лампой при подключении ее проводов к

входу в прибор и выходу из него. Срабатывание и перегорание

предохранителя сигнализирует о возможном коротком замыкании

в цепи, место которого определяют, последовательно выключая из

цепи приборы и коммутационные устройства.

При ЕТО очищают рассеиватели и проверяют работоспособ-

ность каждого прибора. Стекла рассеивателей лучше промывать

щеткой во время мойки машины, а не протирать их сухой тряп-

кой, так как попадание песчинок в протирочный материал приво-

дит к образованию царапин и помутнению стекла.

При ТО-1 проверяют правильность установки фар, силу света

фар и светосигнальных огней, состояние ламп, проводов, контак-

тов и элементов крепления. Фары регулируют с помощью специ-

альной аппаратуры или специального экрана (рис. 28.5).

Экран должен быть расположен перпендикулярно площадке.

Машину ставят от него на расстоянии 5 или Юм. На экран нано-

сят среднюю

О —

О, левую Л—Ли правую Я— Я вертикальные

460

линии, расстояние а между ко-

торыми равно половине рассто-

яния между фарами, а также го-

ризонтальные линии Д—Д (на

высоте Я оси фар) и Б— Б на

расстоянии Я

от линии Д—Д.

Фары европейского типа ре-

гулируют так, чтобы горизон-

тальная светотеневая граница

проходила по линии Б —Б, г

точки перегиба левой и правой

фар совпадали с пересечением

линий JI—Ли Я— Я с линией

Б-Б

Контрольные вопросы

1. Какие требования предъявляют

к системе освещения? 2. Какие требо-

вания предъявляют к приборам систе-

мы сигнализации? 3. Чем различаются

системы ближнего и дальнего света?

4. Как производится фокусировка све-

тового пучка фар? 5. Чем в конструк-

ции фары обеспечивается ломаная

линия светотеневого раздела при

ближнем свете? 6. Чем различаются

обычные и галогенные лампы? 7. Ка-

ков порядок настройки головного ос-

вещения? 8. Как определить место неисправности в цепи освещения и сигнали-

зации?

Рис. 28.5.

Экран контроля настройки

фар:

О—О, JI—JI и Я—Я—соответственно

средняя, левая и правая вертикальные ли-

нии; а

—

половина расстояния между фара-

ми; Я—расстояние, равное высоте оптичес-

кого центра фар; Д—Д—линия на высоте

Я; Я

—

установочное расстояние до нижней

границы светового пятна; Б—Б— нижняя

граница светового пятна ближнего света;

—

установочное расстояние машины до

экрана

Глава 29

ИНФОРМАЦИОННО-ДИАГНОСТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

29.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Информационно-диагностическая система (ИДС) служит для

сбора, хранения и отображения информации о режиме движения,

техническом состоянии автомобиля, внешних факторах (темпера-

тура вне автомобиля, его местоположение и т. п.). Она состоит из

контрольно-измерительных приборов (КИП), средств бортовой

системы контроля (БСК), системы встроенных датчиков (СВД),

маршрутного компьютера (МК) и навигационной системы.

Сигналы, поступающие к водителю, несут информацию опера-

тивную (от КИП, со щитка приборов, через ветровое стекло), до-

полнительную (от БСК, СВД) и внешнюю (через ветровое стекло,

телевизионную установку заднего вида, радио, телефон, навигаци-

онные устройства).

461

Контрольно-измерительные приборы дают водителю информа-

цию о скорости движения, пройденном пути, частоте вращения

коленчатого вала, температуре охлаждающей жидкости, давлении

масла двигателя, количестве топлива в баке.

Бортовая система контроля информирует (предупреждает) води-

теля о техническом состоянии агрегатов и механизмов автомоби-

ля, для которых необходимо техническое обслуживание. Это уро-

вень эксплуатационных жидкостей, состояние тормозных накла-

док, фильтров, перегорание ламп и иная аналогичная информа-

ция. Такую систему уже устанавливают на современные

отечественные автомобили.

Система встроенных датчиков позволяет накапливать информа-

цию о техническом состоянии автомобиля с последующим выво-

дом информации при техническом обслуживании через диагнос-

тический разъем.

Навигационные системы, включающие маршрутный компьютер,

позволяют получить информацию о месте положения автомобиля,

кратчайшем или наиболее экономичном пути движения, погод-

ных условиях и т. д.

Эргономические требования к приборам. Все приборы ИДС дол-

жны обладать быстродействием, информационной емкостью, яр-

костью и контрастностью воспроизведения, обеспечивать точ-

ность считывания и воспроизведения информации. Например,

человек лучше воспринимает сигналы с верхней части панели

приборов, а также при расположении приборов слева направо.

Приборы не должны давать излишнюю информацию, например,

оптимальной шкалой деления спидометра является интервал 5 км/ч

и не мельче. Восприятие информации во многом зависит от часто-

ты обращения водителя к приборной доске и информационной

емкости сигналов.

В современных автомобилях все чаще применяют систему раз-

деления сигналов по приоритетности, различая сигналы высшего

уровня (например, о безопасности движения и аварии), второго,

третьего и других уровней (информация о техническом состоянии

автомобиля, не приводящем к аварии, климатические параметры,

местоположение автомобиля и др.). Это позволяет значительно

уменьшить число обязательных приборов, а следовательно, и

объем снимаемой с них информации. Остальная информация мо-

жет быть получена водителем по желанию. Такую работу может

выполнить бортовой компьютер.

Автомобильные приборы по принципу действия делят на элек-

трические и механические. Наиболее распространены электричес-

кие, которые преобразуют неэлектрические сигналы (давление,

температуру, частоту вращения и т. п.) в электрические. Они со-

стоят из датчика, преобразователя и соединяющих их проводов и

указателя.

462

29.2. ПРИБОРЫ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Для контроля зарядного тока и состояния всей системы элект-

роснабжения применяют амперметры (указатели тока), вольтмет-

ры (указатели напряжения) и световые сигнализаторы. Амперметр

включают в цепь «аккумуляторная батарея

—

генератор» последо-

вательно, поэтому он показывает ток заряда и разряда (кроме ре-

жима пуска двигателя, так как реле стартера и стартер подключе-

ны отдельной цепью). Вольтметр подключают параллельно бата-

рее. С помощью этого прибора можно оценить напряжение бата-

реи при пуске и генератора во время работы. Световые

сигнализаторы дают информацию о значительных отклонениях в

работе электроснабжения.

Амперметры применяют магнитоэлектрического типа. Чаще

всего устанавливают амперметры с неподвижным магнитом АП112,

АП170, АП250. В этих приборах стрелка 2 (рис. 29.1, а) со сталь-

ным якорем 6 установлена на оси 7 с опорами 8 в основании 5.

При отсутствии тока якорь 6 устанавливается вдоль магнитных

линий постоянного магнита 4 и указывает на ноль шкалы. При

прохождении тока через вывод 1 и далее через основание 5 на

якорь 6 будет действовать дополнительное магнитное поле, кото-

рое поворачивает стрелку. Чем больше ток, тем больше отклоне-

ние стрелки. Магнитный шунт J компенсирует изменение магнит-

ного поля при колебаниях температуры.

Амперметры с подвижным магнитом АП100, АП105 применяют

при значительном расстоянии от генератора до панели приборов и

больших токах. Стрелка прибора закреплена на подвижном маг-

Рис. 29.1. Приборы контроля электроснабжения:

о —амперметре неподвижным магнитом:

—вывод; 2— стрелка; J—шунт; магнит; 5—

основание; 6— якорь; 7— ось; 8— опора; б— амперметр с подвижным магнитом: 1

—

подвиж-

ный магнит; 2— обмотка; 3

—

шунт; 4— неподвижный магнит;

в —

вольтметр: 7, 2

—

постоян-

ные магниты; 3— экран; 4 —каркас; 5 —стрелка; б—ограничитель; 7—прорезь; W1,

W2— обмотки

463

ните 1 (рис. 29.1, б), на который воздействуют взаимно перпенди-

кулярные магнитные поля неподвижного магнита 4 и обмотки 2.

Обмотка 2 включена параллельно измерительному шунту 3. При

отсутствии тока поля магнитов 1 и 4 уравновешиваются, стрелка

устанавливается в нулевом положении. При прохождении тока

через обмотку 2 возникает дополнительное поле, которое развора-

чивает магнит 1 со стрелкой.

Вольтметр имеет две обмотки W1 и W2 (рис. 29.1, в), включен-

ные последовательно, но намотанные перпендикулярно друг к

другу на пластмассовом каркасе 4 (схема логометра). Результирую-

щее магнитное поле создается полем катушек, постоянными маг-

нитами 1 на оси катушек и 2 в экране-корпусе. При отсутствии

напряжения стрелка отклоняется влево до упора в прорези

огра-

ничителя. При напряжении в цепи стрелка отклоняется вправо

пропорционально значению напряжения.

Вольтметр 12.3812 предназначен для 12-вольтовой сети и изме-

ряет напряжение в диапазоне 8...

В. Шкала прибора имеет цвет-

ные зоны значений напряжения: желтую

8... 12

В, зеленую (белую)

12...15 В, красную

15... 16

В. Первая зона соответствует разряду ак-

кумуляторной батареи, вторая

—

нормальной работе системы, тре-

тья

—

перезаряду (повышенное напряжение).

29.3. ПРИБОРЫ КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ,

ДАВЛЕНИЯ, УРОВНЯ

Термометры применяют для контроля за тепловым режимом

двигателя путем измерения температуры охлаждающей жидкости

и контроля температуры масла в гидротрансмиссиях.

Термометры бывают логометрические и термобиметалличес-

кие.

Логометрический термометр состоит из терморезисторного дат-

чика и логометрического указателя. Сопротивление терморезисто-

ра Сдатчика (рис. 29.2, а) уменьшается с увеличением температу-

ры, что приводит к увеличению тока в цепи. Ток течет по резисто-

ру и пружине 3, изолированной от корпуса и баллона 1 втулкой 5.

Логометрический указатель устроен аналогично вольтметру,

только имеет три обмотки, по которым ток течет в разных направ-

лениях. Изменение силы тока в одной обмотке, соединенной с

терморезистором, приводит к изменению магнитного поля и по-

вороту стрелки. Указатели УК101, УК105 и др. работают с датчи-

ком ТМ-100 и имеют пределы измерения 40...

120

°С.

При использовании стрелочного дистанционного термометра

водитель не всегда может заметить внезапное повышение темпе-

ратуры. Поэтому в дополнение к такому термометру устанавлива-

ют сигнализатор аварийной температуры, который является тер-

мобиметаллическим.

464

Термобиметаллический им-

пульсный термометр состоит из

датчика и светоуказателя. Дат-

чик представляет собой толсто-

стенный латунный баллон 7

(рис. 29.2, б), внутри которого

находится изолированная термо-

биметаллическая пластина 1 с

контактом 5. В клемме 3, изоли-

рованной от корпуса 2, установ-

лен контакт 4. При температуре

98...104 °С биметаллическая пла-

стина разгибается и контактом 5

прижимается к контакту 4, за-

мыкая цепь. Включается сиг-

нальная лампа на щитке прибо-

ров. Аналогичную конструкцию

имеет датчик включения элект-

ровентилятора системы охлаж-

дения.

Манометры используют для контроля за давлением масла в

двигателе, трансмиссии, воздуха в пневмосистеме, разряжения в

системе питания (в эконометрах) и других системах.

Различают манометры непосредственного действия, электри-

ческие, обеспечивающие постоянный контроль, и сигнализаторы

аварийного состояния.

К указателям манометра непосредственного действия масло

(жидкость) подводится непосредственно из системы. Основой

его является профильная почти кольцевая запаянная с одного

конца трубка, которая при изменении давления несколько рас-

прямляется или сжимается. При этом она перемещает стрелку

указателя.

Чаще всего применяют электрические манометры, состоящие

из датчика реостатного типа и логометрического указателя. Чув-

ствительным элементом реостатного датчика служит гофрирован-

ная мембрана 2 (рис. 29.3, а). Прогибаясь под давлением, она пе-

ремещает ползунок 5реостата, поворачивая его вокруг оси /че-

рез толкатель 12 и рычаг 10. Пружина 9 стремится вернуть ползу-

нок обратно. Полное сопротивление реостата 170 Ом. При

работе оно изменяется от 163 Ом (при отсутствии давления) до

20 Ом (при максимальном давлении). Через клемму 6 датчик со-

единен с логометрическим указателем. Изменение силы тока при

изменении сопротивления реостата приводит к изменению маг-

нитного поля в логометрическом указателе, который работает

аналогично рассмотренному ранее. Точность настройки датчика

регулируют винтом 11. Жиклер 13 снижает влияние пульсаций

давления.

а 6

Рис. 29.2. Датчики температуры:

—

терморезисторный:

1 —

баллон; 2—

клемма; 3

—

пружина;

4 —

терморезистор;

5— втулка; б

—

аварийный:

1 —

термобиме-

таллическая пластина; 2—корпус; 3—

клемма; -/—контакт;

5 —

контакт пласти-

ны; б—шайба; 7—баллон

465

Рис. 29.3. Приборы контроля давления:

о —реостатный датчик давления: /

—

основание;

2— мембрана; 3

—

крышка; -/—реостат; 5—ползу-

нок; б—клемма; 7—ось; 8— упор; 9

—

пружина;

10— рычаг; 11 — регулировочный винт; 12—толка-

тель; 13— жиклер; б

—

электрическая схема указате-

ля: W1...W3— обмотки катушек; Д— вывод лого-

метрического указателя; Я

, Л,

—

резисторы; S

—

выключатель; А — амперметр; в

—

датчик аварийно-

го давления:

1 —

подвижный контакт; 2— электри-

ческий разъем (клемма); 3— фильтр; 4

—

изолятор;

5 —пружина; 6—толкатель; 7— чашка (неподвиж-

ный контакт); диафрагма; 9— корпус

Пределы измерения этих приборов зависят от толщины мемб-

раны. Все датчики имеют одинаковые внешний вид и габаритные

размеры. Датчики ММ352, ММ350 имеют винтовой контакт,

ММ370

—

штекерный разъем. У логометрических указателей

(УК113, УК130 и др.) внешнее исполнение и диапазоны шкал раз-

ные.

Аварийные сигнализаторы служат для включения сигнальной

лампы при нарушении режима давления. В некоторых автомоби-

лях применяют только сигнализатор, не используя стрелочный

указатель.

Рассмотрим датчик ММ

120

аварийного давления с тарирован-

466

ной пружиной 5 (рис. 29.3, в). Его чувствительный элемент —ди-

афрагма 8 выполнена из тонкой полиэфирной пленки и зажата

между корпусом 9 и изолятором 4. Под диафрагмой находится

масло, сверху

—

атмосферный воздух, подводимый через жиклер с

фильтром 3. Чашка 7 является неподвижным контактом, а под

пружиной установлен подвижный контакт Л Электрическую цепь

составляют штекерный разъем 2, пружина, контакты, корпус. При

нормальном давлении диафрагма, выгибаясь вверх и сжимая пру-

жину через толкатель 6, размыкает контакты 7 и 7. При падении

давления диафрагма, прогибаясь внутрь, замыкает контакты, в ре-

зультате чего загорается контрольная лампа.

Приборы измерения уровня жидкостей предназначены для конт-

роля за уровнем топлива или технических жидкостей в баках.

Применяют электромагнитные и магнитоэлектрические (лого-

метрические) приборы реостатного типа, датчики которых устрое-

ны аналогично. В некоторые датчики встроен сигнализатор мини-

мального резерва топлива

—

контактная пара, которая замыкается

при остатке топлива, необходимого для пробега 50...

100

км.

В указателе электромагнитного типа капроновый поплавок 5

(рис. 29.4, а) при изменении уровня топлива перемещает ползунок

по реостату 4. Обмотка реостата из нихромовой проволоки диа-

метром 0,2 мм навита на текстолитовую пластину. Полное сопро-

тивление реостата 340 Ом. При минимуме резервного топлива

включается сигнальная лампа на указателе.

Наличие двух электромагнитов 1 и 3, расположенных под уг-

лом 90°, позволяет компенсировать изменение напряжения в сети.

Катушки электромагнитов 1 и 3 в зависимости от положения по-

плавка 5 и сопротивления реостата 4 создают общее магнитное

поле, которое действует на якорь 2, поворачивая стрелку на опре-

деленный угол. При выключении замка зажигания катушки обес-

Рис. 29.4. Приборы контроля уровня жидкости:

—

схема датчика и указателя уровня топлива: /, 3

—

электромагниты; 2

—

якорь; 4—реостат; 5 — поплавок; б—ярмо; 7—противовес; б—датчик с

кольцевым магнитом

467

точиваются и противовес 7 возвращает стрелку в нулевое положе-

ние.

Указатели логометрического типа устроены и работают анало-

гично.

Преимущества указателей логометрического типа: меньшая по-

грешность измерения, больший угол поворота стрелки.

Все электромагнитные указатели (УБ200, УБ250 и др.) унифи-

цированы и отличаются только внешним исполнением.

Для контроля уровня жидкости (омывающей, охлаждающей,

масла) выпускают также датчики с герконом и кольцевым магни-

том (рис. 29.4, б). Кольцевой магнит на поплавке перемещается

вдоль оси. При достижении геркона магнитом геркон замыкает

электрическую цепь, включая сигнализатор аварийного уровня.

Спидометр

—

это прибор дня получения информации о скорос-

ти движения автомобиля. Он может дополнительно выдать ин-

формацию о пройденном пути как от момента ввода автомобиля в

эксплуатацию, так и текущего.

Тахометр

—

это прибор для получения информации о частоте

вращения коленчатого вала двигателя.

Спидометры и тахометры по принципу действия делят на ин-

дукционные и электрические, по виду привода

—

с гибким валом

или электрической связью.

Спидометр индукционного типа состоит из вращающегося маг-

нита 4 (рис. 29.5) и металлического диска 2, на оси которого уста-

новлена стрелка 3. Поле магнита создает вихревые токи в метал-

лическом диске 2, которые образуют собственное магнитное поле.

29.4. СПИДОМЕТРЫ И ТАХОМЕТРЫ

Рис. 29.5. Спидометр индукционного типа:

1 —

пружина; 2

—

диск; 3 — стрелка; 4

—

магнит

468

При взаимодействии полей возникает вращающий момент. Пру-

жина-волосок

сопротивляется повороту диска. В зависимости от

частоты вращения магнита пружина и вращающий момент опре-

деляют угол поворота стрелки.

Магнит 4 приводится во вращение от гибкого вала, который

в спидометрах имеет привод от вторичного вала коробки пере-

дач, а в тахометрах

—

от распределительного вала (в дизелях).

Гибкий вал быстро изнашивается, вследствие чего нарушается

соединение переднего и заднего его концов (четырехгранных

наконечников), имеет большую длину и неравномерное враще-

ние. Все это обусловило применение электрического привода

спидометров.

Электропривод выполнен по схеме «генератор

—

двигатель».

От вторичного вала приводится в действие датчик

—

синхронный

генератор, питающий трехфазный двигатель, от которого приво-

дится во вращение магнит указателя спидометра. Дальнейшая

работа его аналогична работе указателя, изображенного на ри-

сунке 29.5.

В современных автомобилях применяют электрические тахо-

метры с электронным преобразованием. Они бывают трех типов: с

датчиком частоты вращения, установленным на коленчатом валу

двигателя; с регистрацией частоты размыкания контактов преры-

вателя системы зажигания; с регистрацией частоты изменения фаз

в одной из обмоток генератора.

Регистрация частоты вращения коленчатого вала (указатель)

может быть осуществлена системой «генератор

—

двигатель» (как

у спидометра) или индукционным датчиком (см. главу 10).

При использовании прерывателя импульсы напряжения снача-

ла преобразуются электронной схемой в импульсы прямоугольной

формы, а затем преобразователем частоты напряжения (ПЧН)

—

напряжение, значение которого соответствует частоте импульсов.

Это напряжение подается на привод указателя спидометра. Ана-

логично действует система использования частоты изменения на-

пряжения в одной из фаз генератора.

Вместо указателя индукционного типа с вращающимся магни-

том часто применяют электронный преобразователь, который по-

казывает частоту вращения в цифровом изображении или в виде

световых символов.

Счетчик пройденного пути состоит, как правило, из шести

барабанчиков с зубцами, показывающих метры, километры (де-

сятки, сотни, тысячи, десятки тысяч). Система зубцов на бара-

банчиках подобрана так, что левый барабанчик при повороте

правого на один оборот поворачивается на 1/10 оборота, обес-

печивая десятеричное исчисление в указателе на панели прибо-

ров.

469