Рис. 1. Схема указателя уровня топлива:
1 — включатель зажигания; 2 — электромагниты; 3 —шкалы; 4 — стрелка; 5 — постоянный магнит; 6 — ползунок реостата; 7 — реостат; 8 — датчик; 9 — рычаг поплавка; 10 — поплавок

Приемник представляет собой электромагнитный прибор, стрелка которого устанавливается в положении, соответствующем уровню топлива в баке. Он состоит из неподвижных катушек (электромагнитов) и подвижного (постоянного) магнита с закрепленной на нем стрелкой.

Датчик, расположенный вне бака, представляет собой реостат, ползунок которого перемещается за счет изменения положения поплавка.

Работа указателя уровня топлива основана на взаимодействии магнитного поля постоянного магнита с результирующим полем катушек. Сила тока в катушках зависит от положения ползунка реостата. Если топлива в баке нет (положение поплавка показано пунктиром), сопротивление реостата минимально, сила тока в левой катушке максимальна, а в правой —минимальна. Результирующее магнитное поле катушек таково, что стрелка указателя устанавливается на нуле. При заливке топлива в бак поплавок поднимается вместе с уровнем топлива и перемещает ползунок реостата. При этом ток в левой катушке уменьшается, а в правой — увеличивается, и результирующее магнитное поле катушек устанавливает стрелку указателя в положение, соответствующее уровню топлива в баке.

Термометр охлаждающей жидкости также состоит из указателя и датчика, установленного в крышке блок-картера двигателя. Устройство указателя аналогично рассмотренному выше, а датчик представляет собой термистор, т. е. полупроводниковую шайбу, изменяющую свое сопротивление в зависимости от температуры охлаждающей жидкости.

Датчик манометра давления масла имеет резистор ползун-кового типа, сопротивление которого зависит от давления масла в системе смазки.

Амперметр предназначен для контроля зарядного и разрядного тока аккумуляторной батареи. Шкала амперметра проградуирована до ±30 А. Отклонение стрелки зависит от силы и направления тока. Отклонение к знаку «+» показывает заряд батареи, а к знаку «—» — разряд.

Спидометр указывает скорость движения автомобиля. Привод спидометра осуществляется гибким валом от раздаточной коробки. В корпусе спидометра смонтирован и суммарный счетчик пройденного пути.

Аналогичные контрольно-измерительные приборы имеются на щитках остальных изучаемых автомобилей. Дополнительно на автомобиле ЗИЛ-131 устанавливается контрольная лампа включения переднего моста, а на «Урал-375Д» — сигнальные лампы аварийного состояния тормозов и минимального давления воздуха в воздушных баллонах колес.

К характерным неисправностям контрольно-измерительных приборов можно отнести отсутствие показаний или неправильные показания.

Причинами неправильных показаний прибора могут быть: обрыв одной из обмоток указателя; обрыв цепи в датчике; обрыв цепи между датчиком и указателем; плохой контакт нажима проводов.

Обрыв проводов определяется с помощью контрольной лампы А12-3 или А12-1. Исправность датчика и приемника проверяется с помощью прибора модели Э204. Вышедшие из строя датчик или приемник подлежат замене на исправные.

Техническое обслуживание контрольно-измерительных приборов сводится к содержанию их в чистоте, к проверке крепления и надежности контактных соединений.

—

Контрольно-измерительные приборы предназначены для контроля работы автомобиля (трактора) и его отдельных систем и агрегатов. Приборы делятся на две группы. К первой относятся приборы, контролирующие работу машины и ее правильную эксплуатацию (спидометр, счетчик моточасов, тахометр, манометр тормозной системы с пневматическим приводом, шинный манометр), ко второй — приборы, сигнализирующие о нарушении режима работь отдельной системы или механизма (указатели температуры охлаждающей жидкости и масла, давления масла в системе смазки, уровня топлива в баке, заряда и разряда аккумуляторной батареи и др.). По принципу действия контрольно-измерительные приборы подразделяются на индукционные, электромагнитные и термовибрационные.

Указатель температуры жидкости в системе охлаждения двигателя автомобилей и тракторов применяется двух типов: электротепловой импульсивный указатель и магнитоэлектрический указатель. Указатель первого типа состоит из термовибрационного датчика, расположенного в рубашке охлаждения, головки блока и приемника, установленного на щитке приборов. Приемник и датчик соединены последовательно и включаются в цепь выключателем зажигания. Датчик состоит из корпуса, внутри которого помещены неподвижный контакт на основании и биметаллическая пластина с обмоткой из константанового провода и с контактом. Пластина сжимает контакты с определенным усилием. В корпусе приемника размещена П-образная биметаллическая пластинка с обмоткой из константановой проволоки. Рабочее плечо пластины соединено со стрелкой.

Рис. 2. Схема электротеплового импульсного указателя температуры охлаждающей жидкости

Принцип работы датчика основан на изменении соотношения времени, в течение которого контакты датчика поочередно находятся в замкнутом и разомкнутом состоянии. В результате изменяется средняя по величине сила тока, протекающего через датчик и приемник.

При включении зажигания выключателем ток, проходя по обмотке датчика, нагревает его биметаллическую пластину, которая, изгибаясь, размыкает контакты датчика. При низкой температуре охлаждающей жидкости пластина нагревается медленно, а охлаждается после размыкания контактов быстро, т. е. продолжительность замкнутого состояния контактов будет велика и в приемник будут поступать продолжительные импульсы тока. Биметаллическая пластина приемника будет при этом интенсивно нагреваться, отводя стрелку по шкале в сторону. По мере повышения температуры жидкости пластина датчика нагревается быстрее, а остывает медленнее, т. е. время замкнутого состояния контактов будет сокращаться. В результате биметаллическая пластина приемника будет получать более короткие и редкие импульсы тока и, охлаждаясь, начнет выпрямляться, перемещая стрелку в сторону высоких температур.

Указатель магнитоэлектрического типа более точен, надежен и не создает помех радиоприему. Он состоит из датчика с полупроводниковым терморезистором и магнитоэлектрического приемника. В этом указателе баллон датчика размещен в охлаждающей жидкости и при изменении ее температуры меняется электрическое сопротивление терморезистора (при повышении температуры сопротивление уменьшается и наоборот). Меняющаяся при этом сила тока в приемнике предопределяет, в конечном итоге, изменение положения стрелки относительно шкалы температур.

Указатель давления масла предназначен для контроля давления в системе смазки двигателя и состоит из датчика термовибрационного типа, ввернутого в масляную магистраль, и приемника, установленного на щитке приборов. В корпусе датчика установлена латунная мембрана, в которую упирается пластина с контактом, присоединенным к массе. Внутри датчика укреплена изолированная от корпуса биметаллическая пластина с контактом. На пластину намотана обмотка, соединенная с контактом и зажимом изолированной крышки. Приемник П состоит из корпуса, биметаллической пластины с обмоткой и стрелки. Между приемником и дат» чиком установлено дополнительное сопротивление.

При неработающем двигателе и включенном замке зажигания масло не оказывает давления на мембрану, и контакты датчика замыкаются благодаря небольшой силе упругости пластины. Нагрев пластины под действием тока, проходящего через обмотки, будет происходить быстро, а остывание и распрямление после разрыва контактов — медленно. В результате в обмотку начнут поступать кратковременные импульсы тока, достаточные только для перемещения стрелки из начального положения до нулевого деления шкалы.

При работающем двигателе увеличивающееся давление масла в магистрали усиливает воздействие на мембрану, которая, прогибаясь, через пластину увеличивает усилие замыкания контактов, поэтому для размыкания контактов датчика требуется больший нагрев пластины, т. е. промежутки времени, в течение которых ток будет проходить по обмоткам, увеличатся. В результате нагрев и деформация биметаллической пластины приемника будут достаточными для отклонения стрелки в сторону больших значений давления масла.

Рис. 3. Схема магнитоэлектрического указателя температуры охлаждающей жидкости:
1 — терморезистор; 2 — бумажный патрон; 3 — пружина; 4 — корпус датчика; 5 — изолятор; 6 — стрелка; 7 — защитный экран; 8, 12 — постоянные магниты; 9 — колодка; 10 — прорезь в колодке; 11 — ограничитель; 13 — резистор температурной компенсации

Рис. 4. Схема указателя давления масла

Рис. 5. Схема указателя уровня топлива

Указатель уровня топлива информирует (ориентировочно) водителя о количестве топлива в баке. Указатели могут быть с непосредственным отсчетом показаний и дистанционные. По принципу действия дистанционные указатели могут быть электромагнитными, магнитоэлектрическими, электротепловыми и гидростатическими.

Наиболее распространен электромагнитный указатель, состоящий из датчика Д, закрепленного в топтивном баке, и приемника UP, расположенного на щитке приборов. В корпусе датчика размещен реостат, по которому перемещается ползунок, закрепленный на оси рычага, соединенного с поплавком. Ползунок и один конец обмотки реостата соединены с массой, а другой — с изолированным от корпуса зажимом, что делается во избежание взрыва бензовоздушной смеси в корпусе датчика. Приемник состоит из корпуса, изоляционной пластины с зажимами, двух электромагнитов с обмотками и сердечниками, шкалы, стрелки с якорьком, противовесом и маховичком. Стрелка, якорек, противовес и маховичок установлены на оси. Между обмоткой и зажимом установлено дополнительное сопротивление.

При включении зажигания ток в указателе движется по двум цепям: 1) отрицательный полюс батареи — масса — реостат — зажим — обмотка — зажим — замок зажигания — положительный полюс батареи; 2) отрицательный полюс батареи — масса— обмотка — зажим — обмотка — зажим — замок зажигания — положительный полюс батареи. Таким образом, через обмотку течет суммарный ток. Если топливный бак полон, то сопротивление реостата включено полностью. При этом суммарное магнитное поле обоих электромагнитов устанавливает якорек в положение, при котором стрелка показывает на деление Я шкалы. По мере расхода топлива поплавок опускается, выводя реостат из первой цепи. При этом сила тока в первой цепи возрастает в большей степени, чем уменьшается во второй. В результате ток, проходящий через обмотку, будет увеличиваться, а через обмотку — уменьшаться. Сердечник притягивает якорек и поворачивает стрелку к нулевому делению шкалы.

Указатель величины зарядного или разрядного тока в аккумуляторной батарее (амперметр) Включается последовательно в цепь аккумуляторной батареи. Все амперметры — приборы электромагнитного действия, независимо от пределов измерения имеют одну и ту же конструкцию механизма и отличаются друг от друга выполнением шкалы, габаритными размерами, способом крепления. Основным критерием при выборе амперметра является предел измерения, который должен соответствовать току полной нагрузки генератора.

При эксплуатации автомобиля и трактора необходимо постоянно определять скорость движения машины и пройденный ею путь;

на тракторах, кроме того, необходимо контролировать количество выполненной работы. Для этих целей служат специальные прибору— спидометры, тахометры, тахоспидометры, счетчики моточасов.

Спидометры состоят из двух узлов — скоростного, показывающего скорость движения машины, и счетного, отсчитывающего пройденный путь. Привод спидометров может быть от гибкого вала и электрический. На современных автомобилях и тракторах прей* мущественно применяют привод с помощью гибкого вала, один конец которого присоединен к прибору, а другой — к вторичному валу коробки передач (раздаточной коробки).

Скоростные узлы спидомет-ров основаны на действии магнитного поля вращающегося постоянного магнита, закрепленного на приводном валике. При вращении магнита его магнитный поток пронизывает якорек и индуцирует в нем вихревые токи, создающие свое магнитное поле. На одном валу с якорьком установлена стрелка, круговому вращению которой препятствует спиральная пружина, закрепленная на рычаге. В результате взаимодействия магнитных полей якорек поворачивается в сторону вращения магнита. Чем быстрее вращается магнит, тем больше угол поворота якорька и стрелки, т. е. угол поворота стрелки прямо пропорционален скорости движения машины. От влияния посторонних магнитных полей магнит и якорек защищены экраном. Для устранения искажений в показаниях прибора при изменении температуры установлен термокомпенсатор.

Счетный узел спидометра состоит из шести барабанчиков, установленных на общей оси. Первый барабанчик показывающий десятые доли километра, закреплен на оси, а остальные установлены на оси свободно. С внутренней поверхности барабанчики имеют с одной стороны зубчатый венец, а с другой — два зуба. Между барабанчиками в кронштейнах установлены соединяющие их шестерни (грибки). Вращение барабанчику передается от валика через червячные передачи. Смазка валика производится через фитиль, отверстие под который закрыто заглушкой.

Рис. 6. Схема спидометра

При повороте барабанчика на один оборот второй барабанчик, показывающий целые километры, через шестерни повернется на 1/2 оборота. Каждый последующий барабанчик поворачивается в 10 раз медленнее предыдущего и показывает десятки, сотни, тысячи и десятки тысяч километров.

Тахометры предназначены для измерения частоты вращения коленчатого вала двигателя и по конструкции мало чем отличаются от спидометров, имея те же узлы.

Тахоспидометр представляет собой комбинированный прибор, предназначенный для измерения скорости движения машины, частоты вращения коленчатого вала двигателя и вала отбора мощности.