Контрольно-измерительные приборы предназначены для оперативного информирования водителя о состоянии важных узлов и агрегатов автомобиля, текущем скоростном режиме, наличии топлива, количестве пройденного пути и др.
Приборы для измерения скорости движения автомобиля и частоты вращения коленчатого вала двигателя. К этим приборам относятся спидометры и тахометры. Во время движения автомобилей и автобусов необходимо определять скорость движения и пройденный путь. Для этого служит прибор, называемый спидометром.
Спидометр состоит из скоростного узла, показывающего скорость движения в данный момент, и счетного узла, отсчитывающего пройденный путь. Оба узла имеют общее основание и работают от одного приводного валика. Помимо указанных основных узлов, некоторые типы спидометров имеют дополнительные устройства: суточный счетчик пробега, световую сигнализацию диапазонов скоростей и др.
По приводу спидометры разделяют на приборы с приводом от гибкого вала и с электроприводом.
Почти все современные автомобильные спидометры (рис. 12.13) имеют магнитные скоростные узлы. Спидометр с приводом от гибкого вала имеет следующее устройство.
Валик / привода постоянного магнита 4 приводится во вращение при помощи гибкого вала. При вращении магнита 4 его магнитный поток пронизывает алюминиевую картушку 6 и индуктирует в ней вихревые токи, создающие свое магнитное поле. В результате взаимодействия этих полей картушка поворачивается в сторону вращения магнита и вызывает перемещение стрелки 9 по шкале прибора. Круговому вращению картушки препятствует спиральная пружина 8, закрепленная на рычаге 10. Для повышения точности показаний магнит и картушка защищены от влияния посторонних магнитных полей стальным экраном 7. Для предупреждения искажении в показаниях прибора при изменении температуры устанавливают магнитный шунт 5 (термокомпенсатор). От червячной шестерни валика / в спидометрах осуществляется привод валов 12 я 11 счетного узла. Валик смазывается маслом через фитиль 2. Отверстие под фитиль закрыто заглушкой 3.
Автомобильные спидометры обычно приводятся в действие при помощи гибких валов. Один конец вала присоединяют к прибору, а другой — к вторичному валу коробки передач. Гибкие валы обеспечивают надежную работу спидометров в течение длительного времени. Это, однако, справедливо только при условии, если длина гибкого вала не превышает 3—3,5 м. Поэтому на тяжелых грузовых автомобилях и автобусах, где длина гибкого вала получается большой, применяют электропривод спидометра.
Спидометр с электроприводо состоит из двух синхронно работающих узлов — датчика и приемника,— соединенных экранированным проводом и включенных в цепь электрооборудования автомобиля.
Датчик электропривода устанавливают непосредственно на коробке передач. Он представляет собой 'контактный прерыватель, преобразующий постоянный ток в трехфазный переменный, частота которого изменяется пропорционально частоте вращения коллектора датчика.
Основными элементами датчика являются: вращающийся коллектор с двумя токоведущими сегментами а, изолированными один от другого сегментами б из изоляционного материала; три неподвижные токосъемные щетки 6, 2 и 3, смещенные относительно друг друга на 120° и соединенные с обмотками фаз приемного двигателя. Постоянный ток подводится к сегментам через токоподводящие щетки 5 и /, лежащие на контактных кольцах 4. Сегменты а занимают по окружности коллектора углы, равные 120°, а изолированные сегменты б — углы 60°; токосъемные щетки занимают углы по 30°.
Приемник представляет собой трехфазный синхронный двигатель с вращающимся двухполюсным постоянным магнитом. Обмотка статера трехфазная катушечная с тремя явно выраженными полюсами, а ротор 7 электродвигателя — это постоянный двухполюсный магнит. Вращение ротора передается счетному механизму спидометра.
Для уменьшения искрообразования и борьбы с помехами радиоприему в электрическую цепь между датчиком и приемником по схеме треугольника включены три резистора /?/, Я2 и ЦЗ.
При движении автомобиля якорек датчика вращается и ток от сети электрооборудования автомобиля поступает по двум питающим щеткам 5 и 1, расположенным по концам коллектора, к токосъемным щеткам 6, 2 и 3, находящимся в средней части коллектора в одной плоскости под углом 120° друг к другу. Каждая токосъемная щетка через 180° поворота якорька включается в питающую цепь, подавая в соответствующую катушку приемника ток. Направление тока меняется через каждые 180° поворота якорька. Момент изменения направления тока в токосъемниках смещен на 120° угла поворота якорька. Изменение пульсирующего трехфазного тока в цепи приемника синхронно вращению якорька датчика.
Тахометрыпредназначены для измерения частоты вращения коленчатого вала двигателя и монтируются на приборной панели перед водителем вместе с другими контрольно-измерительными приборами. Тахометры по конструкции мало чем отличаются от спидометров, состоят из тех же узлов и в некоторых случаях имеют счетный узел, отсчитывающий суммарную частоту вращения коленчатого вала, выраженную условно в моточасах.
Привод тахометра осуществляется от распределительного вала двигателя при помощи гибкого вала или дистанционного электропривода.