Всё для ремонта авто

Menu

Метка: Автомобильные приборы

Контрольно-измерительные приборы автомобиля

Амперметр

Амперметр служит для контроля за величиной разрядного и зарядного тока аккумуляторной батареи. Он состоит из корпуса 1, латунной шины 6 с двумя контактами 3 и 5, постоянного магнита 2, стального якоря 4 со стрелкой 8 и шкалы 7.

Постоянный магнит установлен на пластине, по которой проходит зарядный или разрядный ток. Параллельно магниту на специальном П-образном кронштейне установлен стальной якорь, качающийся на оси. Под углом 90° к якорю неподвижно прикреплена стрелка.

При отсутствии тока в пластине на якорь действует магнитное поле магнита и якорь устанавливается параллельно магниту — указательная стрелка стоит на нуле.

Как только по пластине пойдет зарядный ток от генератора, вокруг нее образуются магнитные силовые линии, направленные, перпендикулярно магнитным силовым линиям магнита. Таким образом, якорь оказывается сразу под действием двух магнитных полей: одно из них стремится удержать якорь параллельно постоянному магниту, а другое — повернуть его на 90° влево. С увеличением силы зарядного тока возрастает магнитный поток пластины, который заставляет поворачиваться якорь, а вместе с ним и стрелку, указывающую силу зарядного тока. Так же реагирует амперметр и на разрядный ток, но его стрелка в этом случае отклоняется в обратном направлении.

Указатель давления масла

Указатель давления масла служит для контроля за давлением масла в системе смазки работающего двигателя. Он состоит из датчика и приемника. Датчик, устанавливаемый на корпусе фильтра грубой очистки или на блоке двигателя, состоит из корпуса 9, диафрагмы 10, пластины 11, соединенной с массой и имеющей выгиб на середине и контакт 12 на конце, и из изолированной от корпуса биметаллической пластины 1, имеющей обмотку 2. Обмотка соединена одним концом с контактом биметаллической пластины 1, другим — с выводным контактным винтом 3.

Приемник размещен на щитке приборов и имеет биметаллическую пластину 5 с обмоткой 6. Обмотка соединена последовательно через дополнительное сопротивление 8 с обмоткой 2 биметаллической пластины датчика. Один конец биметаллической пластины приемника через рычаг соединен со стрелкой 7, другой закреплен на корпусе прибора.

Работа указателя давления масла основана на принципе неодинакового линейного расширения двух различных металлов: при нагревании биметаллическая пластина изгибается, при охлаждении выпрямляется.

При включении зажигания ток проходит через обмотку 6 биметаллической пластины 5 приемника, дополнительное сопротивление 8, обмотку 2 биметаллической пластины 1 датчика и через замкнутые контакты 13 и 12 на массу. При этом биметаллическая пластина датчика, нагреваясь, изгибается, размыкает контакты, затем, охлаждаясь, вновь их замыкает и т.д. Замыкание и размыкание контактов происходит быстро, а поэтому величина тока, идущего по обмотке 6 пластины приемника, настолько мала, что не отклоняет стрелки от нуля.

 

Рис. Амперметр: 1 — корпус; 2 — магнит; 3 и 5 — контакты; 4 — якорь; 6 — шина; 7 — шкала; 8 — стрелка

В работающем двигателе давление масла вызывает изгиб диафрагмы. Пластина 11 отжимается, увеличивая тем самым время, в течение которого контакты датчика замкнуты. В результате этого увеличивается сила тока, поступающего в обмотку 6 биметаллической пластины приемника. Биметаллическая пластина 5 нагревается, изгибается и отклоняет стрелку, показывая величину давления масла.

Указатель температуры воды в головке блока двигателя

Указатель температуры воды в головке блока двигателя устроен и работает аналогично указателю давления масла. Указатель температуры воды состоит из датчика, установленного в головке блока, и приемника, смонтированного в щитке приборов.

Рис. Схема устройства указателя давления масла: 1 — биметаллическая пластина датчика; 2 — обмотка биметаллической пластины датчика; 3 — контактный винт; 4 — провод; 5 — биметаллическая пластина, приемника; 6 — обмотка биметаллической пластины приемника; 7 стрелка указателя; 8 — дополнительное сопротивление; 9 — корпус датчика; 10 — диафрагма; 11 — пластина массы; 12 — контакт пластины массы; 13 — контакт пластины датчика

При увеличении температуры воды нагревается и воздух внутри гильзы 13 датчика, а поэтому время нагрева биметаллической пластины 6 датчика сокращается, а время остывания возрастает. В результате нагрев биметаллической пластины 10 приемника уменьшается, стрелка 11 перемещается по шкале в зону более высокой температуры.

Рис. Схема устройства указателя температуры воды: 1 — винт; 2 — клемма; 3 — латунная пластина; 4 и 5 — контакты; 6 — биметаллическая пластина датчика; 7 — обмотка биметаллической пластины датчика; 8 — выключатель зажигания; 9 — обмотка биметаллической пластины приемника; 10 — биметаллическая пластина приемника; 11 — стрелка указателя; 12 — добавочное сопротивление; 13 — гильза датчика

Указатель уровня горючего

Указатель уровня горючего также состоит из датчика и приемника. Датчик расположен на топливном баке, его реостат 9 соединен с поплавком 12 так, что при опускании поплавка реостат ползуном 10 выводится (сопротивление уменьшается), а при поднимании вводится (сопротивление увеличивается).

Рис. Схема устройства указателя уровня горючего: 1 — выключатель зажигания; 2 — якорь; 3 и 6 — электромагниты; 4 — стрелка указателя; 5 — компенсаторная скоба; 7 — железная скоба; 8 — корпус реостата; 9 — реостат; 10 — ползун; 11 — рычаг поплавка; 12 — поплавок

Приемник указателя размещен на щитке приборов и состоит из двух электромагнитов (катушек) 3 и 6, соединенных последовательно, якоря 2 со стрелкой 4 и шкалы.

Начало обмотки электромагнита 6 соединено через выключатель 1 зажигания с источником тока, конец — с началом обмотки электромагнита 3, конец которой присоединен к массе. К концу обмотки электромагнита 6 присоединен реостат 9 датчика.

При включении зажигания магнитное поле электромагнита 3 остается постоянным, а магнитное поле электромагнита 6 меняется в зависимости от положения ползуна реостата (сопротивления реостата), связанного с поплавком. Изменение магнитного поля электромагнита 6 вызывает поворот якоря 2, а с ним и отклонение стрелки 4.

Указатель температуры воды

Указатель температуры воды электротеплового принципа действия состоит из приемника, расположенного в комбинации приборов, и датчика ТМЗ, ввернутого во всасывающую трубу двигателя. Устройство и схема указателя температуры воды показаны на рисунке.

Схема указателя температуры воды

Рис. Схема указателя температуры воды:
1 — датчик; 2 и 6 — термобиметаллические пластины; 3 — обмотка датчика; 4 — клемма; 5 — приемник; 7 — стрелка; 8 — обмотка; 9 — аккумуляторная батарея; 10 и 11 — контакты

Приемник имеет термобиметаллическую пластину 6 с обмоткой 8 из изолированной проволоки высокого сопротивления. Один конец пластины неподвижно укреплен в основании прибора, а другой шарнирно соединен со стрелкой 7. Оба конца обмотки пластины выведены наружу приемника и подсоединены к клеммам.

Датчик указателя температуры воды является электротепловым прибором импульсного действия. Он представляет собой герметичную гильзу с наружной резьбой для ввинчивания его во всасывающую трубу двигателя. Внутри гильзы имеется термобиметаллическая пластина 2 с обмоткой 3 из проволоки высокого сопротивления. Один конец обмотки приварен к пластине, а другой выведен к клемме 4 на головке гильзы. Пластина соединена электрически с гильзой только через контакты 10 и 11. Один контакт приклепан к пластине, а другой укреплен на регулировочном винте, ввернутом в основание датчика.

Обмотки биметаллических пластин датчика и приемника включены в цепь последовательно. Пластина 2 при прохождении тока по обмотке нагревается, изгибается, отходит свободным концом от контакта 11 и размыкает цепь. В цепи устанавливается определенный режим прохождения импульсов тока.

Контакт 11 у соединенный с гильзой, при работе неподвижен и при изменении температуры его положение не изменяется, тогда как пластина при повышении температуры окружающего воздуха ослабляет сжатие контактов. Поэтому при повышении температуры число импульсов в единицу времени уменьшается, а при понижении — увеличивается. В первом случае биметаллическая пластина приемника нагревается слабее, а во втором — сильнее. При этом деформация пластины соответственно уменьшается или увеличивается, а стрелка на шкале приемника будет менять свое положение в зависимости от температуры среды, в которую помещен датчик.

Указатель температуры воды работает только при включенном зажигании. При выключенном зажигании стрелка прибора располагается несколько правее деления 110.

При ремонте электропроводки или смене приборов (приемника, датчика) нельзя допускать замыкания их клемм. Даже непродолжительное замыкание клемм нарушает регулировку прибора. При длительном замыкании может перегореть обмотка прибора.

Допускаемая погрешность показаний указателя температуры воды при номинальном напряжении при работе с датчиком:

Показания проверяемого указателя в °С — Истинная температура в °С:

  • 40 — 34—52
  • 80 — 75—85
  • 110 — 105—115

При отсутствии тока стрелка прибора не должна заходить за отметку 110° С в сторону меньших значений температуры.

Уход за контрольными приборами автомобиля

Необходимо периодически проверять надежность затяжки гаек крепления гибкого вала к спидометру и коробке передач, а также гаек и винтов крепления проводов к клеммам-приборов и датчикам.

Комбинацию приборов для проведения работ, связанных с заменой, ремонтом или проверкой отдельных приборов, нужно снимать в следующей последовательности:

  1. Отсоединить массовый провод от аккумуляторной батареи.
  2. Снять пластмассовые ручки и отвернуть гайки крепления переключателей отопителя и стеклоочистителя.
  3. Отвернуть винты крепления пластмассового щитка приборов и выдвинуть его из панели.
  4. Отключить электропровода и гибкий вал спидометра от комбинации приборов.
  5. Отвернуть четыре винта крепления комбинации приборов к пластмассовому щитку и снять комбинацию приборов.

Комбинацию приборов необходимо устанавливать в обратной последовательности.

Указатель давления масла

Указатель давления масла предназначен для контроля давления в системе смазки двигателя. Он работает только при включенном зажигании. Указатель давления масла электротеплового принципа действия состоит из приемника, расположенного в комбинации приборов, и датчика ММ9, установленного через тройник в масляном канале в средней части блока цилиндров. На шкале указателя нанесены цифры 0; 2 и 5 (в кГ/см2). При выключенном зажигании стрелка прибора стоит на нуле или слева от нуля. Схема указателя давления масла показана на рисунке.

Приемник и датчик указателя давления масла имеют термобиметаллические пластины 6 и 11 с обмоткой из тонкой проволоки большого сопротивления с теплостойкой изоляцией. Обмотки приемника и датчика включены в цепь последовательно. Один конец термобиметаллической пластинки приемника закреплен неподвижно, а другой шарнирно соединен со стрелкой 6.

Схема указателя давления масла

Рис. Схема указателя давления масла Москвич-408:
1 — датчик; 2 — пружинная пластина с контактом; 3 — мембрана; 4 — приемник; 5 — термобиметаллическая пластина приемника; 6 — стрелка; 7 — замок зажигания; 8 — аккумуляторная батарея; 9 — штуцер; 10 — основание датчика; 11 — термобиметаллическая пластина датчика; 12 — сопротивление

При нагревании пластинки от проходящего по ее обмотке тока последняя изгибается и передвигает стрелку по шкале. Величина перемещения стрелки зависит от степени нагревания пластины, что, в свою очередь, зависит от работы датчика. В датчик масло поступает под давлением через штуцер 9 в полость между основанием 10 и мембраной 3. К середине мембраны прижимается изогнутая бронзовая пластина 2 с контактом на свободном конце. Другой контакт помещен на свободном конце биметаллической пластины 11, противоположный конец которой неподвижен. Один конец обмотки биметаллической пластины приварен к пластине, а другой через клемму присоединен к приемнику. Кроме этой обмотки, биметаллическая пластина 11 соединена с клеммой параллельной ветвью через сопротивление 12, помещенное внутри датчика.

Термобиметаллическая пластинка датчика на свободном конце имеет контакт, размыкающий цепь при нагревании пластинки и замыкающий цепь при остывании пластинки. Количество замыканий и размыканий цепи (импульсов тока) зависит от величины сжатия контактов, которое, в свою очередь, зависит от величины давления масла в системе смазки двигателя. При повышении давления масла мембрана 3 изгибается, и сила прижатия контактов увеличивается вследствие перемещения пружинной пластины 2 с укрепленными на ней контактом. Количество размыканий цепи при давлении 2 кГ/см2 составляет 70 раз в минуту и увеличивается по мере увеличения давления в системе. Потребляемый указателем давления масла ток не превышает 0,25 а.

Исправный и правильно отрегулированный указатель давления масла при напряжении 12—16 в, температуре окружающей среды 20° С, при давлении 2 кГ/см2 обеспечивает точность показаний ±0,4 кГ/см2, а при давлении 5 кГ/см2 — ±1,0 кГ/см2. При отсутствии давления или тока стрелка указателя давления масла не должна заходить за отметку О в сторону больших показании.

Указатель уровня топлива. Принцип действия

Указатель уровня топлива электромагнитного принципа действия состоит из приемника, расположенного в комбинации приборов, и датчика (бензореостата) БМ134-А, установленного в верхней части топливного бака. Устройство и схема указателя уровня топлива показаны на рисунке.

Датчик указателя представляет собой реостат 3, один конец обмотки которого соединен с массой, а другой — с обмотками катушек указателя. По обмотке реостата скользит подвижный контакт 4 (щетка), который укреплен на оси рычага поплавка 5, плавающего на поверхности топлива.

Приемник состоит из двух катушек 7 и 10, расположенных под углом 90° одна к другой. В точке пересечения геометрических осей катушек установлен на оси железный якорь 8 со стрелкой 11. Обмотка левой катушки включена последовательно в цепь батарея — реостат, а обмотка правой катушки — параллельно реостату. Направление витков обмоток выполнено так, что одноименные полюсы обеих катушек расположены соответственно вверху и внизу.

Приемник указателя уровня топлива имеет шкалу с ценой деления, равной V4 емкости топливного бака. На шкале нанесены обозначения: 0 (бак пустой), 0,5 (половина емкости бака) и буква П (бак полный).

Схема указателя уровня топлива

Рис. Схема указателя уровня топлива Москвич-408:
1 — аккумуляторная батарея; 2 — датчик; 3 — реостат; 4 — подвижный контакт; 5 — поплавок; 6 — приемник указателя уровня бензина; 7 — правая катушка; 8 — якорь; 9 — противовес; 10 — левая катушка; 11 — стрелка; 12 — замок зажигания

Принцип действия указателя уровня топлива

Указатель уровня топлива работает следующим образом.

Когда бак пустой, поплавок опущен вниз, а щетка реостата находится в крайнем левом положении (сопротивление реостата равно нулю). В этом случае ток по обмотке правой катушки почти не идет, так как щеткой реостата катушка соединена с массой; поэтому почти весь ток проходит через обмотку левой катушки, вследствие чего якорь под действием магнитного поля поворачивается в сторону левой катушки, и стрелка указателя становится против цифры 0 шкалы прибора.

Когда бак полный, поплавок занимает крайнее верхнее положение, и щетка включает все сопротивление реостата. Ток проходит через обмотку правой катушки, создает магнитное поле, под действием которого якорек поворачивается, и стрелка указателя становится против буквы П.

При частичном заполнении бака топливом в цепь включается часть сопротивления реостата, и ток при этом одновременно поступает в обмотки обеих катушек. В этом случае положение якорька, а следовательно, и стрелки указателя определяется совместным действием магнитных полей обеих катушек.

В зависимости от соотношения магнитных полей катушек и определяемого уровнем топлива в баке, стрелка указателя занимает промежуточные положения между делениями 0 и П шкалы прибора. Указатель работает только при включенном зажигании. При выключенном зажигании стрелка прибора стоит на нуле. Указатель служит для приблизительного контроля расхода топлива и не пригоден для определения точного расхода, так как точность его показаний недостаточна.

Чтобы не перегорела обмотка реостата при ремонте электропроводки или при смене приборов, нельзя допускать замыкания клемм приемника и перепутывания концов проводов, присоединенных к клеммам.

Исправный и правильно отрегулированный прибор при напряжении 12,5 в и температуре 20° С обеспечивает точность показаний в точках шкалы 1/4 и 1/2 примерно 7% от емкости бака, а в точке П (полный) — примерно 10%. При этом смещение стрелки от оси деления шкалы на ширину стрелки принимается за погрешность, равную 7%. В остальных точках шкалы точность показаний прибора не нормируется. При изменении напряжения в цепи прибора, а также при изменении температуры окружающей среды погрешность прибора может несколько увеличиться.

Амперметр

Амперметр показывает величину зарядного или разрядного тока аккумуляторной батареи и имеет двухстороннюю шкалу с ценой деления 10 а. На шкале нанесены цифры: —20; 0 и +20. Амперметр является магнитоэлектрическим прибором. Принцип работы амперметра основан на взаимодействии магнитного поля постоянного магнита и железного якорька подвижной системы прибора и магнитного поля тока, проходящего по основанию прибора, который служит витком обмотки.
Аналоговый амперметр
Если через амперметр ток не проходит, то стрелка, укрепленная на якорьке, под действием постоянного магнита (помещенного внутри прибора) устанавливается на нуле.

При прохождении тока (через основание прибора) создается магнитное поле, силовые линии которого перпендикулярны линиям поля постоянного магнита. Под действием этого магнитного поля стрелка прибора отклоняется на разные углы вправо или влево от нуля, в зависимости от величины и направления тока.

Если через амперметр проходит ток от аккумуляторной батареи (разрядный ток), то стрелка отклоняется влево от нуля. Если через амперметр проходит ток от генератора (зарядный ток), то стрелка амперметра отклоняется вправо от нуля. При выключении тока стрелка амперметра должна устанавливаться в пределах нулевой отметки шкалы.

Прибор для определения угла опережения зажигания

Проверка установки первоначального угла опережения зажигания осуществляется переносным стробоскопическим прибором. Работа прибора основана на стробоскопическом эффекте — зрительных способностях человека удерживать в течение некоторого времени представление предмета, уже исчезнувшего из поля зрения.

В приборе размешены стробоскопическая лампа, линза для фокусировки светового луча и шасси с электроаппаратурой. В корпусе, выполненном в форме пистолета, укреплены шнур для подключения к аккумуляторной батарее и провода для подсоединения к свече зажигания.

Во время работы двигателя импульс высокого напряжения со свечи зажигания первого цилиндра подается на электрод стробоскопической лампы, которая загорается и, потребляя ток, запасенный конденсатором накопительного устройства прибора, испускает последовательно ряд световых вспышек, синхронных с моментом зажигания в первом цилиндре. Световой луч освещает метки. Подвижная метка вследствие стробоскопического эффекта, кажущаяся неподвижной при правильной установке зажигания, располагается напротив неподвижной метки. Если они не совпадают, то регулируется начальный угол момента зажигания поворотом корпуса прерывателя до совпадения установочных меток.

Приборы и устройства для определения расхода топлива

В основе определения среднего расхода топлива на установившихся режимах работы двигателя лежит измерение времени расхода определенной массы или объема топлива.

При массовом методе определения расхода топлива используются обычные весы, на одной из чаш которых устанавливают мерный бачок. Топливную систему оснашают трехходовым краном, обеспечивающим подачу топлива в двигатель из основного топливного бака, подачу топлива из мерного бачка при измерении расхода и подачу топлива из основного бака с одновременным наполнением мерного бачка.

Измерив время (дельта_r), за которое вырабатывается определенное количество топлива (дельта_mт), можно определить часовой расход топлива:

Gт = 3,6 * дельта_mт/дельта_r

Объемный расход топлива определяется с помощью прибора, который состоит из мерных колб шарообразной формы, соединенных между собой узкими переходами с метками. Принцип определения объемного расхода топлива аналогичен рассмотренному выше определению расхода по массе с той лишь разницей, что вместо измерения времени расхода определенной массы топлива измеряют время расхода топлива по объему.

Для измерения мгновенных объемных расходов топлива применяют флоуметры и ротаметры.

Приборы и устройства для измерения расхода воздуха

Расход воздуха определяется как косвенным путем — измерением параметров, характеризующих среднюю или мгновенную скорость движения потока, так и прямым измерением объема воздуха, проходящего через измеряемое устройство в единицу времени.

Дроссельные устройства

Рис. Дроссельные устройства: а — с диафрагмой и распределением давлении при протекании потока газа через диафрагму; б — с соплом; в — трубка Вентури

Косвенные методы используются при измерении расхода воздуха с помощью дроссельных устройств — диафрагмы, сопла, грубки Вентури, а также насадки со свободным входом, так называемой коноидальной насадки.

Расход воздуха определяется в этом случае по перепаду статистического давления до (сечение А—А) и после (сечение Б—Б) сужения дроссельного устройства. Для измерения перепада давления применяют пьезометры и дифференциальные манометры.

Связь между перепадом давлений на дроссельном устройстве и расходом воздуха определяется из уравнения неразрывности и управления Бернулли:

Gв = 0,004 * md^2 * корень_из_(дельта_p*pв)

где Gв — часовой расход воздуха; m — коэффициент расхода дроссельного устройства; d — диаметр отверстия (сужения) дроссельного устройства; дельта_p — перепад давления на дроссельном устройстве; рв — плотность воздуха.

Измерение объемного расхода воздуха осуществляется объемным расходомером или ротационным счетчиком, в корпусе которого установлено два ротора, вращающихся под действием давления движущегося воздушного потока с частотой вращения, зависящей от скорости потока.

По измеренному объему воздуха, прошедшего через расходомер за время t, определяется массовый расход воздуха за секунду:

Gв = Vpв*t

Приборы для измерения температуры

По принципу действия приборы для измерения температуры делятся на механические, электромеханические и электрические. Механические приборы — жидкостные (обычно ртутные) и манометрические термометры — используют для измерения низких температур (до 423 К).

Существуют также термоэлектрические термометры (пирометры), которые основаны на термоэлетрическом эффекте, возникающим при нагревании места спая двух проводников из неоднородных металлов или сплавов. Если два других конца проводников замкнуть, то под действием термоЭДС нагреваемого (горючего) спая в образовавшейся цепи возникает электрический ток.

Спаянную или сваренную пару разнородных проводников называют термопарой. Обычно для измерения низких температур (470—870 К) применяют хромель-копелевые (ХК) термопары, а для измерения высоких температур (до 1270 К) — хромель-алюмелевые (ХА) термопары.

Существуют также и другие типы термопар.

Термопары, являясь преобразователями температуры, работают совместно с регистрирующими приборами, такими как магнитоэлектрические милливольтметры и потенциометры.

Обычно для исключения влияния температуры противоположных концов термопары их соединяют пайкой и образующийся так называемый холодный спай погружают в термостат с тающим льдом. При этом температура холодного спая поддерживается постоянной — 273 К. Регистрирующий прибор в этом случае включается в разрыв одного из проводников.

Если в качестве регистрирующего прибора используют потенциометр, имеющий компенсирующее устройство, которое вводит поправку на изменение температуры противоположных концов термопары, то они подсоединяются непосредственно к потенциометру.

Приборы для измерения частоты вращения коленчатого вала

Приборы, измеряющие частоту вращения коленчатого вала, делятся на тахометры, фиксирующие число оборотов в минуту в данный момент, и на тахоскопы — счетчики, показывающие число оборотов за определенный интервал времени. По способу использования тахометры и тахоскопы могут быть приставными (ручными) и стационарными.

Тахометры по принципу действии бывают центробежные, электрические, электронные (импульсные), магнитные (индукционные), стробоскопические и т. п. Наибольшее распространение получили электрические тахометры, обеспечивающие дистанционное измерение частоты вращения коленчатого вала. Преобразователь тахометра и приемник соединены электропроводами.

По показаниям динамометра и тахометра вычисляют эффеную мощность двигателя:

Ne = 0,735Fnk

а также среднее эффективное давление:

Ре = 22,05Fr * (Улк)

Приборы для измерения давления

Приборы для измерения давления могут быть жидкостными, механическими и электрическими

К жидкостным приборам относятся ртутный барометр, предназначенный для измерения атмосферного давления, и жидкостный манометр (пьезометр). В простейшем исполнении пьезометр представляет собой U-образную трубку, заполненную примерно до половины (до нулевой метки шкалы) водой или другой жидкостью. Пьезометры применяются для измерения избыточного давления, разряженности и разности давлений.

Из механических приборов широкое распространение получили пружинные манометры, предназначенные для измерения избыточного давления.

Широко применяются электрические преобразователи, предназначенные для регистрации давления в быстропротекаюших процессах и в электрических измерительных системах с автоматической регистрацией результатов измерений.

В качестве контрольно-измерительных приборов используются и магнитоэлектрические манометры.

Тормозные устройства и динамометры

В условиях стендовых испытаний нагрузка двигателя осуществляется тормозным механизмом, оснащенным динамометром, с помощью которого определяется развиваемый двигателем крутящий момент.

Современные испытательные стенды оснащены гидравлическим или электрическим тормозными механизмами. Наибольшее распространение получили гидравлические тормозные механизмы, отличающиеся сравнительной простотой конструкции и большой энергоемкостью.

Основными узлами гидравлического тормозного механизма являются статор, установленный на подшипниках в опоpax станины, и ротор, вращающийся в подшипниках, соединенный муфтой с валом двигателя. Через гидравлический тормозной механизм протекает вода. При вращении ротора вследствие гидродинамического сопротивления воды создается тормозной момент, равный моменту, развиваемому двигателем. Энергия, полученная при вращении ротора, передается статору, на котором также создается момент, равный моменту, развиваемому двигателем. От проворачивания статор удерживается динамометром, с которым он соединен с помощью рычага.

Изменение тормозного момента осуществляется за счет изменения активной площади взаимодействия ротора с водой. В зависимости от степени заполнения водой используются гидравлические тормозные механизмы полного или частичного заполнения. В тормозных механизмах полного заполнения активная площадь ротора изменяется перемещением заслонок-шиберов, установленных между ротором и статором, а в тормозных механизмах частичного заполнения — изменением количества подаваемой в гидравлически и тормозной механизм воды.

Ротор и статор гидравлического тормозного механизма могут иметь различное конструктивное исполнение.

Лопастной гидравлический тормозной механизм

Рис. Лопастной гидравлический тормозной механизм: 1 и 2 — вентили; 3 — лопатки ротора; 4 — лопатки статора; 5 — ротор; б — диск статора; 7 — ротора; 8 — подшипник ротора; 9 — подшипник статора; 10 — соединительная муфта; 11 — опора статора; 12 — станина; 13 — заслонки-шиберы; 14 — статор

Лопастные гидравлические тормозные механизмы в роторе и в дисках статора имеют карманы овального сечения, между которыми образуются лопатки. Эти тормозные механизмы работают при полном их заполнении водой. Изменение тормозного момента осуществляется перемещением заслонок-шиберов.

Дисковый гидравлический тормозной механизм

Рис. Дисковый гидравлический тормозной механизм: 1 — диск статора; 2 — ротор; 3 — вал ротора; 4 — сливной патрубок; 5 — сливная трубка; б — червячное колесо

В дисковых гидравлических тормозных механизмах ротор выполняется в виде диска с отверстиями, а к статору крепятся диски, имеющие сотовидные рабочие поверхности.

В штифтовых тормозных механизмах на ободе прикреплены два или несколько рядов стальных штифтов, которые обычно крепятся и к статору. Штифты устанавливаются с небольшим зазором между штифтами ротора.

Дисковые и штифтовые гидравлические тормозные механизмы работают при их частичном заполнении водой. Вода под действием центробежной силы отбрасывается к периферии, образуя вращающее водяное кольцо. Тормозной момент зависит от толщины этого водяного кольца.

По энергоемкости дисковые и штифтовые тормозные механизмы уступают лопастным. Недостатком гидравлических тормозных механизмов частичного заполнения водой является также нестабильность тормозного момента при изменении давления воды. Поэтому питание гидравлических тормозных механизмов водой осуществляется обычно из бака, поднятого на высоту 3—4 м.

Во избежание кавитации, повышенной коррозии и образования накипи температура воды на выходе из гидравлического тормозного механизма не должна превышать 333—338 К.

В электрических тормозных механизмах статор балансирно установлен на опорах фундаментной рамы, а вал ротора соединен с двигателем.

Механическая энергия в этих тормозных механизмах преобразуется в электрическую. Так как электрические машины имеют возможность рекуперации, то в случае питания электроэнергией с внешнего источника электроэнергии они работают в режиме электрического двигателя и преобразуют электрическую энергию в механическую. Обычно используют электрические машины постоянного тока. При работе их в тормозном режиме (в режиме генератоpa) ток поступает на обмотку возбуждения и индуцирует магнитное поле. При вращении якоря (ротора) в его обмотке возникает электродвижущая сила. Ток якоря своим магнитным полем противодействует вращению якоря, следовательно, и вращению вала испытываемого двигателя. На статоре при этом возникает реактивный момент, равный крутящему моменту двигателя. Изменение тормозного момента осуществляется путем изменения силы тока в обмотках возбуждения. Электрическая энергия, вырабатываемая электрическим тормозным механизмом при работе в тормозном режиме, поглощается нагрузочными реостатами или передается в общую электрическую сеть.

При работе электрической машины в режиме электрического двигателя (например, для пуска двигателя или снятия его тормозных характеристик) электрический ток подается как в обмотку возбуждения, так и на цепь якоря. В результате взаимодействия магнитных полей якоря и статора на якоре возникает крутящий момент, а на статоре — реактивный момент, направленный в сторону, противоположную направлению вращения якоря.

Зависимость тормозной мощности от частоты вращения коленчатого вала определяется характеристикой тормозного механизма. Область возможных режимов работы тормозного механизма показана на рисунке.

Кривая OA на рисунке соответствует работе гидравлического тормозного механизма при максимально разведенных заслонках или при полном заполнении водой. На этом участке тормозная мощность изменяется в зависимости от частоты вращения коленчатого вала: Рт = аn^3, где а — коэффициент пропорциональности.

Внешние характеристики

Рис. Внешние характеристики: 1 — гидравлического тормозного механизма; 2 — электрического тормозного механизма; 3 — двигателя

В точке А тормозной момент достигает максимального значения. Дальнейшее поглощение мощности возможно только при постоянном максимальном моменте, который поддерживается прикрытием заслонок или уменьшением расхода воды.

В точке В поглощаемая мощность ограничивается допустимой температурой воды. Дальнейшее повышение частоты вращения коленчатого вала возможно при постоянной мощности двигателя, следовательно, уменьшении крутящего момента пропорционально росту частоты вращения коленчатого вала. Это достигается сближением заслонок или уменьшением расхода воды.

В точке С частота вращения ограничена показателем прочности ротора. На участке CD кривой внешней характеристики крутящий момент и мощность уменьшаются пропорционально. Кривая DO соответствует изменению тормозной мощности, затрачиваемой на трение в подшипниках и ротора о воздух при отсутствии воды в гидравлическом тормозном механизме.

В электротормозе при максимально допустимой силе тока в обмотке возбуждения тормозная мощность в зависимости от частоты вращения коленчатого вала изменяется по кривой ОА’ которая описывается уравнением Рт = bn^2. В точке А’ тормозная мощность ограничивается допустимой температурой нагрева обмоток якоря. Для дальнейшего повышения частоты вращения коленчатого вала (кривая А’В’) необходимо снизить крутящий момент путем увеличения сопротивления в цепи якоря или уменьшения силы тока возбуждения. Ограничение частоты вращения коленчатого вала в точке В обусловлено механической прочностью обмотки якоря.

Кривая С’О соответствует тормозной мощности, поглощаемой электротормозом, при отсутствии тока возбуждения.

Тормозной механизм считается пригодным для испытания двигателя, если внешняя характеристика двигателя полностью соответствует площади, ограниченной внешней характеристикой тормозного механизма. В этом случае тормозной механизм обеспечивает испытание двигателя на всех возможных режимах его работы.

Для измерения крутящего момента, развиваемого двигателем, используются механические, гидравлические и электрические динамометры.

Схема механического квадрантного динамометра

Рис. Схема механического квадрантного динамометра: 1 — маятник; 2— кулак-квадрант; 3 и 7 — ленты; 4 — стрелка; 5 — кулак; б — зубчатая рейка; 8 — груз; 9 — балансир; 10 — зубчатое колесо

Наиболее точным является механический квадрантный динамометр. Он имеет два маятника, укрепленных на кулаках-квадрантах, которые подвешены на тонких стальных лентах. Сила F через балансир передается кулакам, конструктивно объединенным с квадрантами.

При отсутствии силы F маятники занимают положение, при котором их центры тяжести лежат на одной вертикали с точкой крепления ленты. Под влиянием силы F, которая передается от рычаг статора тормозному механизму, маятники совершают сложное движение, перекатываясь по стальным лентам квадрантами и отклоняясь от положения равновесия. Балансир, к которому приложена сила F, сместится при этом вниз. При перемещении балансира связанная с ним зубчатая рейка поворачивает стрелку, которая указывает показание динамометра, соответствующее крутящему моменту, развиваемому двигателем:

Ме =9,81Fl = 7030 Fk

где к = 716,2/l — постоянная (указывается в паспорте динамометра).

Устройство и принцип действия дымомера MDO2-LON

Анализатор отработавших газов дизельного двигателя (дымомер) MDO2-LON является парциально-поточным прибором для определения дымности отработавших газов.

Дымомер состоит из измерительного блока и ручного пульта (терминала) управления с устройством печати данных. Он может не комплектоваться ручным пультом. В таком случае вся информация при проведении измерений выводится непосредственно на дисплей компьютера.

К передней части дымомера подсоединяются различные разъемы для подключения датчиков частоты вращения коленчатого вала двигателя, температуры масла, соединительных кабелей, зонда отбора проб отработавших газов. В нижней части дымомера имеются внутренние каналы для отвода воздуха и отверстия для установки калибровочного фильтра, наружные каналы для отвода воздуха и защитная диафрагма оптической части. К дымомеру может присоединяться ручной пульт управления.

Дымомер МDO2-LON

Рис. Дымомер МDO2-LON (Германия):
1 — разъем для подключения компьютера; 2 — разъем для подсоединения датчика частоты вращения коленчатого вала; 3 — разъем для подключения датчика температуры масла; 4 — плавкий предохранитель; 5 — оптическая индикация включения прибора; 6 — разъем для подключения зонда; 7 — разъем для подключения соединительного кабеля базового прибора с ручным пультом; 8 — разъем для подключения кабеля электропитания от бортовой сети автомобиля 12/24 В; 9 — выключатель питания; 10 — плавкий предохранитель; 11 — разъем для подключения кабеля электропитания напряжением 220 В

Панель управления ручного пульта представляет собой клавиатуру из пленочного материала и защищена от влияний окружающей среды. Кроме того, в ручной пульт встроен жидкокристаллический дисплей, который служит для индикации результатов измерения и выбора оператором различных программ.

Ручной пульт управления

Рис. Ручной пульт управления: 1 — разъем для подсоединения датчика температуры масла; 2 — разъем для подсоединения датчиков частоты вращения; 3 — встроенный принтер для распечатки результатов измерения; 4 — клавиатура; 5 — разъем для подключения к базовому прибору

Для регистрации температуры масла (температуры двигателя) к ручному пульту или измерительному блоку может быть подсоединен соответствующий датчик. Значение температуры масла считывается с дисплея по окончании цикла измерения и может быть указано в распечатке. Если температура масла двигателя определяется по указателю температуры на панели приборов, то ввод температуры масла может осуществляться вручную.

Если при анализе отработавших газов используется датчик частоты вращения, то он должен быть подсоединен к соответствующему разъему.

В качестве стандартного датчика частоты вращения дизельного двигателя в дымомерах фирмы МАХА используется пьезо-датчик. Такой датчик состоит из пьезоэлемента, который распознает пульсацию давления в трубопроводе высокого давления и преобразует ее в электрические сигналы.

Пьезодатчик необходимо устанавливать поблизости от топливного насоса высокого давления (ТНВД) или форсунки, поскольку именно здесь пульсация проявляется наиболее полно и пьезодатчик не контактирует с другими элементами конструкции. Устанавливать пьезодатчик следует только на прямых отрезках трубопровода, так как на изгибах может произойти его повреждение. Датчик не должен соприкасаться с соседними трубопроводами. Перед установкой следует измерить диаметр трубопровода для правильного выбора диаметра датчика.

Прежде чем установить датчик, следует тщательно очистить участок топливного трубопровода (около 5 см), на котором будет монтироваться датчик, от краски и грязи.

Установка пьезодатчика (вблизи ТНВД или форсунки), а также клеммы для соединения с «массой» на очищенном топливном трубопроводе показана на рисунке:

Установка пьезодатчика и клеммы

Рис. Установка пьезодатчика и клеммы: 1 — клемма; 2 — трубопровод; 3 — винт; 4 — пьезо-датчик

После установки необходимо затянуть зажим датчика вручную на 1/8-1/4 оборота винта до упора так, чтобы почувствовать сопротивление.

Кроме пьезодатчиков для измерения частоты вращения коленчатого вала могут применяться и другие датчики, например светового барьера, вибрации, тока зарядки, ротофон, специальные адаптеры для конкретных транспортных средств.

При подготовке к работе необходимо подключить прибор к источнику напряжения питания. Для этого используется либо сетевой кабель на 220 В, либо дополнительный кабель для подсоединения к бортовой электрической сети транспортного средства напряжением 12/24 В. Вставить зонд для забора отработавших газов в разъем подключения зонда прибора и закрепить зонд на выхлопной трубе транспортного средства. Соединить ручной пульт и базовый прибор предусмотренным для этого соединительным кабелем или подключить прибор к компьютеру через соответствующий разъем.

После проверки дымности отработавших газов данные контроля могут быть выведены на дисплей. Итоговый протокол может выводиться на печать и храниться в памяти компьютера в базе данных диагностируемых автомобилей.

Окончательные результаты контроля дымности отработавших газов

Рис. Окончательные результаты контроля дымности отработавших газов

Техническое обслуживание дымомеров должно проводиться по мере загрязнения стекол или два раза в год. На приборе МDO2-LON имеется функция вывода на дисплей сообщения о том, когда должно быть проведено следующее техническое обслуживание. Техническое обслуживание дымомера заключается в его очистке и калибровке.

Контрольно-измерительные приборы автомобиля и их устройство

Контрольно-измерительные устройства помогают водителю следить за состоянием и работой механизмов, систем и агрегатов машины. К ним относятся указатели давления масла, температуры охлаждающей жидкости, уровня топлива в баке, амперметр и аварийные сигнализаторы пониженного давления масла и перегрева двигателя. Все указатели смонтированы на щитке приборов. Их датчики расположены в зоне измеряемых показателей.

По характеру передаваемой информации все устройства можно разделить на:

  • указывающие (указатели);
  • сигнализирующие (сигнализа­торы).

Указывающие устройства снабжены шкалой и стрелкой, прибли­женно показывающей значение измеряемого параметра. Сигнализа­торы предупреждают водителей звуком, светом, сигналами об ава­рийном состоянии контролируемой системы, оставшемся резерве топлива или конкретном состоянии механизма (включено, вы­ключено).

На старых моделях тракторов и автомобилей применялись меха­нические и электротепловые импульсные устройства. На современ­ных моделях используются магнитоэлектрические устройства, не имеющие подвижных контактов и пружин для возврата стрелок в исходное состояние. Они не создают радиопомех и обеспечивают повышенную точность измерения.

Контрольно-измерительное устройство состоит из датчика, уста­новленного в контролируемой среде и соединенного с ним указателя или сигнализатора (лампы, звукового сигнала), помещенных на щит­ке в кабине водителя.

Датчики указателей преобразуют изменение измеряемого пара­метра (давления, температуры, частоты вращения и др.) в пропор­циональные им электрические сигналы, которые по проводам пере­даются в приемное устройство указателя и отклоняют стрелку на угол, соответствующий величине поступающих сигналов.

Датчики сигнализаторов при определенной величине контроли­руемой среды замыкают цепи контрольной лампы или звукового сиг­нала. Разрабатываются электронные щитки приборов.

Датчики давления

Рис. Датчики давления:
а — с мембранным чувствительным элементом; б — бесконтактный индуктивный; в — интегральный с полупроводниковыми тензоэлементами; 1 — потенциометр; 2 — корпус мембранного механизма; 3 — мембрана; 4 — калиброванная пружина; 5 — шток; 6 — амортизатор; 7 — магнитопровод; 8 — первичная обмотка; 9 — мембран­ная камера; 10 — корпус; 11 — вторичная обмотка; 12 — электрические контакты; 13 — полупроводниковые тензорезисторы; 14 — контактные площадки

Указатели и сигнализаторы давления

Рис. Указатели и сигнализаторы давления:
а — схема указателя давления масла: 1—диафрагма; 2 — переменный резис­тор; 3 — резистор термокомпенсационный; 4 — магнит постоянный; 6, 7, 9 — обмотки катушек; 8— стрелка; 10— предохранитель; 11— выключатель зажи­гания;
б — сигнализатор аварийного давления масла: 1— датчик; 2 — контрольная лампа; 3 — предохранитель; 4 — выключатель зажигания; 5 — указатель токов; 6 — аккумуляторная батарея; 7 — контакты;
в — датчик сигнализатора аварийного давления воздуха в тормозной системе:1, 7 — контактные пластины; 2 — штеккер; 3 — фильтр; 4 — изолятор; 5 — пружина;- 6 — толкатель; 8 — диафрагма; 9 — корпус.

Схемы магнитоэлектрического указателя температуры охлаж­дающей жидкости

Рис. Схемы магнитоэлектрического указателя температуры охлаж­дающей жидкости:
а — общая: 1 — терморезистор; 2 — баллов; 3 — пружина; 4 — выводной зажим; 5 — патрон бумажный; 6 — стрелка; 7 — экран; 8 — магнит подвижной; 9 — кар­кас пластмассовый; 10 — прорезь; 11 — ограничитель; 12 — магнит неподвиж­ный; 13 — выключатель зажигания; Kl, K2, КЗ — катушки; RTK — резистор;
б — электрическая схема;
в — датчик указателя температуры электролита в аккумуляторной батарее; 1 — зажимы выводные; 2 — втулка изолирующая зажимов; 3 — прокладка уплотнительная; 4 — отверстие газоотводящее; 5 — корпус; 6 — цилиндр по­лиэтиленовый; 7 — баллон латунный; 8 — патрон бумажный; 9 — пружина контактная; 10 — чашка латунная; 11 — терморезистор.

Схемы магнитоэлектрических указателей уровней топлива

Рис. Схемы магнитоэлектрических указателей уровней топлива:
а — для 24-вольтной системы: 1 — реостат датчика; 2 — ползун реостата; 3, 6 — упоры рычага поплавка; 4 — поплавок; 5 — втулка рычага; 7 — контактные пластины; 8 — штеккерные выводы; 9 — токоведущие пластины; 10 — крон­штейн подвески датчика; 11 — основание;
12 — корпус;
б — для 12-вольтной системы.

Спидометр с электроприводом

Рис. Спидометр с электроприводом:
а — указатель 12.3802; б —датчик МЭ307; 1, 30 — корпуса; 2, 29 — статоры; 3 — сердечник; 4 — катуш­ка; 5, 34 — крышки; 6 — штифт; 7 — маслоотражательный диск; 8 —вал маг­нитов; 9 —пружина; 10 — винт; 11, 26 — втулки; 12, 13, 27 —магниты; 14 — картушка; 15 — кожух; 16 — пружина стрелки; 17 — пластина с печатной схе­мой; 18 — стрелка; 19 — мостик для счетного узла; 20 — шкала; 21 — ось стрелки; 22 — магнитный шунт; 23 — магнитный экран; 24 — штеккерный разъ­ем для подключения датчика и провода от источника тока; 25 — соедини­тель; 28, 33 — катушки; 31 — вал магнита; 32 — сердечник катушки;
в — принципиальная схема.

Сигнализатор пере­грузки колосового и зернового шнеков

Рис. Сигнализатор пере­грузки колосового и зернового шнеков:
1, 9 — неподвижный и подвижной; 9 — контакты; 2 — втулка; 3 — валик; 4 — прокладка; 5 — рычаг-вилка; 6 — крышка; 7 — пружина; 8 — регули­ровочный винт; 10 — корпус; 11 — провод; 12 — контактный винт

Электродвигатель с электромагнитным возбуждением

Рис. Электродвигатель с электромагнитным возбуждением:
1 — якорь; 2 — крышка; 3 — винт 4 — траверса; 5, 14 — пластинчатые пружины; 6 — фетровая набивка; 7, 15 — подшипники; 8 — коллектор; 9 — щетка; 10 — щеткодержатель; 11 — корпус; 12 — пакет статора; 13 — обмотка возбуждения; 16 — выходной вал

Детали моторедуктора очистителя ветрового стекла

Рис. Детали моторедуктора очистителя ветрового стекла:
1 — крышка; 2 — помехоподавительный конденсатор; 3 — панель с контактами концевого выключателя; 4 — прокладка; 5 — зубчатое колесо с выходным валом моторедуктора; 6 — промежуточные зубчатые колеса; 7 — корпус редуктора; 8 — термобиметаллический предохранитель; 9 — помехоподавительный дроссель; 10 — якорь; 11 — корпус электродвигателя

Мотонасос

Рис. Мотонасос 2002.3730:
1 — электродвигатель; 2 — крепежный винт; 3 — корпус насоса; 4 — крыльчатка

Сканеры для диагностики автомобилей

Сканер (сканирующий прибор) — это компьютерный тестер, служащий для диагностирования различных электронных систем управления посредством считывания цифровой информации с диагностического разъема автомобиля. Обычно сканер подключается к компьютеру через последовательный порт для передачи данных.

Для небольших СТО могут использоваться портативные сканеры с индивидуальным встроенным дисплеем для просмотра проверяемых данных или осциллограмм.

Портативный сканер

Рис. Портативный сканер

Принципиальным отличием сканера от мотортестера является то, что сканер сам ничего не измеряет (датчиков в своем составе не имеет), а только считывает результаты измерений и их анализа, выполненного системой управления каким-либо агрегатом автомобиля; мотортестер — прибор для измерения и отображения аналоговых параметров в различных электрических цепях автомобиля, для чего используются внешние, подключаемые к цепям датчики, а также для выполнения тестов механических систем двигателя. Причем, сканер получает информацию не в аналоговой форме, а на языке электронного устройства в виде цифрового кода. Поскольку сканер не измерительный прибор, а всего лишь дешифратор, его способности ограничены возможностями программы, заложенной в электронный блок управления.

Полнота диагностической информации, получаемой при помощи сканера, в первую очередь, зависит от разработчика системы управления и только во вторую — от производителя сканера. Сканеры различаются своими функциональными возможностями и спектром тестируемых автомобилей.

Сканер проверяет входные и выходные параметры электрических цепей и информирует оператора об их величине. Таким образом, он всего лишь фиксирует наличие или отсутствие неисправностей в каком-либо узле, но не позволяет определять их причины, которых может быть много для одних и тех же значений контролируемых параметров.

С программной точки зрения особенности тестируемого автомобиля в сканере учитываются при помощи дооснащения базового устройства соответствующим программным продуктом, отражающим специфику управляющей электроники автомобиля данной марки. Дополнительная программа может поставляться в виде перепрограммируемой карты внешней памяти (PCMCIA-карта), которые вставляются в сканер, что позволяет обновлять версии программы при помощи персонального компьютера, в том числе через Интернет. Обновление программного обеспечения актуально потому, что ни один производитель сканеров не выпускает на рынок программный продукт «на все времена», так как это просто невозможно. Универсальность сканера определяется глубиной охвата, тем, насколько полон список электронных систем, которые сканер может тестировать на автомобиле данной марки.

Специфика автомобилей разных производителей заключается не только в использовании разных протоколов обмена, но и диагностических разъемов различной конфигурации. Чтобы учесть эту особенность, универсальные сканеры снабжаются комплектом кабелей-адаптеров для подключения к системе бортовой диагностики. Стремясь придать сканерам большую универсальность, отдельные разработчики снабжают свои сканер дополнительными функциями. Так, некоторые модели приборов имеют встроенный мультиметр, двух или четырех канальный осциллограф, блок проверки шин CAN и др.

Основными возможностями сканеров являются следующие:

  1. диагностирование блоков управления:
    • вывод из памяти данных о неисправностях
    • отображение фактических значений измеряемых параметров
    • управление исполнительными механизмами
    • обеспечение вывода графической информации с фактическими значениями во время тестирования (кривые зависимости от времени)
    • использование других специальных возможностей блока управления таких, как, например, сброс интервала обслуживания
    • отображение расположения мест установки и распределения контактов диагностических разъемов
  2. Использование программного обеспечения:
    • проверка компонентов, схемы электрических соединений, положения установки компонентов
    • нормативные данные по проверяемым параметрам
    • инструкции по сборке/установке, информация по техническому обслуживанию
    • поиск и заказ неисправного оборудования
  3. Использование мультиметра:
    • проведение измерений напряжения
    • проведение измерений сопротивления
    • проведение измерений силы тока
  4. Использование осциллографа для регистрации значений, полученных при тестировании

Наиболее функционально совершенным дилерским сканерам часто присуща и такая функция, как репрограмминг (чип тюнинг). Она заключается в способности сканера вносить изменения или дополнения в программу блока управления системой автомобиля. Репрограмминг может пригодиться, если, программное обеспечение системы управления содержит ошибки, выявленные при эксплуатации, когда производитель автомобилей выпускает очередную, усовершенствованную модель, при установке нового ЭБУ, сброса адаптации ЭБУ после ремонта и т.д.

В странах Западной Европы существует правило, согласно которому все автомобили, подвергшиеся послепродажному вмешательству в электронный блок управления двигателем, обязаны регистрировать изменения по специальному стандарту или у сертифицированных специалистов. Те автомобили, чьи владельцы будут исправлять внесенные изменения вместо регистрации, запрещаются к использованию. Дело в том, что на предприятии-изготовителе в электронный блок управления двигателем каждого автомобиля устанавливают определенные параметры, такие как электронная «отсечка» частоты вращения коленчатого вала и уровень токсичных веществ в отработавших газах, что зачастую существенно ограничивает реальные возможности двигателя. После несанкционированного изменения параметров системы электронного блока управления, автомобиль может не соответствовать экологическим стандартам.

У некоторых моделей и марок, наряду со стандартным набором средств и методов OBD-II, по-прежнему используются специализированные протоколы, посредством которых можно получить гораздо больше данных о состоянии двигателя, коробки передач и других систем, управляемых автомобильными контроллерами. Обычно такие внутренние стандарты производителей позволяют работать только с дилерскими приборами. Эти сканеры используются для диагностирования автомобилей только одной марки. Применение таких сканеров вследствие их узкой специализации ограничивается отдельными предприятиями автосервиса, обслуживающими автомобили конкретных моделей.

Режимы работы сканеров

Основным режимом сканера является режим «Параметры», который позволяет оценить работу двигателя как при неподвижном состоянии, так и при движении автомобиля: напряжение в бортовой сети, детонацию, частоту вращения коленчатого вала, состав смеси, скорость движения и т.д. Для просмотра изменения параметров работы двигателя в динамике предусмотрен режим «Сбор данных». Современные сканеры для наблюдения за работой системы впрыска и других систем автомобиля в динамике могут выдавать графическое изображение сигналов на экране, т.е. позволяют наблюдать их визуально.

В режиме «Ошибки» на экране высвечиваются цифровые коды той или иной неисправности, хранящиеся в памяти блока управления на автомобиле.

Информация о любой ошибке сохраняется в памяти и может быть извлечена оттуда с помощью сканера. При получении сигнала об ошибке диагностическая система обязана ответить унифицировано:

  • классифицировать неисправность по номеру (коду ошибки)
  • предпринять корректирующие действия, предусмотренные управляющей программой на этот случай

В OBD-II, как указывалось выше, перечень диагностируемых устройств расширен, а количество диагностических кодов увеличено. Для указания на ошибку здесь используются унифицированные, так называемые длинные пятизначные коды DTC (Diagnostic Trouble Code), в отличие от коротких (обычно двузначных) кодов OBD-I. Коды DTC в соответствии со спецификацией J2012 представляют собой комбинацию из одной буквы и четырех цифр.

Каждый символ в DTC-коде системы диагностики OBD-II имеет свое назначение. Буквенный символ принято называть альфа-указателем DTC — он указывает, в какой части автомобиля обнаружена неисправность. Выбор символа (P, B, C или U) определяется диагностируемым блоком управления. При получении ответа от двух блоков используется буква для блока с более высоким приоритетом.

В первой позиции могут находиться лишь четыре буквы:

  • P — двигатель и трансмиссия
  • B — кузов и салон (подушки безопасности, ремни, система отопления и кондиционирования, приборная панель, иммобилайзер и т.д.)
  • С — шасси (ABS, TCS, ESP и т.д.)
  • U  — сетевые коммуникации

Второй символ — наиболее противоречивый. Он показывает, кто определил код ошибки — производитель или отраслевые стандарты. Например, базовый, открытый код неисправности начинается с P0 — список этих кодов стандартен и определен Ассоциацией автомобильных инженеров (SAE). Код неисправности, начинающийся с P1, определяется производителем автомобиля (для расшифровки требуется база параметров производителя). Большинство универсальных сканеров и программ для компьютера не могут распознавать описание или текст кодов P1. Дело в том, что Ассоциация SAE определила только исходный перечень кодов базовых диагностических ошибок (Generic Codes). Однако производители стали заявлять о том, что у них уже есть собственные системы, непохожие одна на другую. Система кодов для автомобилей Mercedes, например, отличается от системы для автомобилей марки Honda, и они не могут пользоваться чужими кодами. Поэтому ассоциация SAE разделила все коды на стандартные (P0) и коды производителей (P1).

Третий символ обозначает систему, где обнаружена неисправность. Об этом символе знают меньше, но он относится к наиболее полезным: по нему мы сразу понимаем, какая система неисправна, даже не читая текст ошибки. Эта цифра помогает быстро идентифицировать область, где возникла проблема, не зная точного описания кода ошибки:

  1. — топливно-воздушная система (Fuel and Air Metering)
  2. — топливная система (например, форсунки)
  3. — система зажигания (Ignition Systemor Misfire)
  4. -вспомогательная система ограничения выбросов (Auxiliary Emission Control): клапан рециркуляции выхлопных газов EGR, система впуска воздуха в выпускной коллектор двигателя AIR (Air Injection Reaction System), каталитический конвертер или система вентиляции топливного бака EVAP (Evaporative Emission System)
  5. — система управления скоростным режимом или холостым ходом, а также соответствующие вспомогательные системы (Vehicle Speed, Idle Control and Auxiliary Inputs)
  6. — бортовая компьютерная система — модуль управления двигателем или CAN (Computer and Auxiliary Outputs);
  7. — трансмиссия или ведущий мост (Transmission)
  8. — дополнительные коды трансмиссии (Transmission)

Четвертый и пятый символы нужно рассматривать совместно — это конкретные коды ошибок, которые обычно соответствуют старым кодам ошибок OBD-I (они, как правило, состояли из двух цифр). В системе OBD-II тоже берутся две эти цифры, но вставляются они в конец кода ошибки — так их легче запомнить по аналогии с OBD-I.

Возможности сканеров конкретного автомобиля определяются диагностическими функциями блока управления данного автомобиля, однако, как правило, все сканеры считывают и стирают коды неисправностей, выводят цифровые параметры в реальном масштабе времени, могут имитировать работу датчиков и исполнительных механизмов. Сканер подключается через специальный разъем на автомобиле к конкретному блоку управления или электронной системе в целом.

Одной из функций, реализуемых сканерами, является проверка сигнала датчика на рациональность, т.е. на соответствие требуемым (штатным) сигналам. Датчик может быть неисправен и посылать в блок управления неверную информацию. Если проверка сигнала датчика на рациональность в программе блока управления не предусмотрена, то в них управляющие алгоритмы реализуются с использованием неверной информации датчика. При этом будут неправильно рассчитаны важные выходные параметры, например угол опережения зажигания и длительность импульса открытия форсунок, что приведет к ухудшению ездовых характеристик автомобиля, двигатель может глохнуть после запуска и т.д. Однако пока в количественном выражении неверный сигнал с датчика будет в пределах нормы, никакие коды ошибок в память электронного блока не запишутся и неисправность никак не обозначится. Для обнаружения неисправности реализуется функция отключения «подозрительного» датчика. Тогда электронный блок запишет в память код ошибки и изменит сигнал с датчика на расчетное (резервное) значение. Например, при отключении датчика массового расхода воздуха его сигнал заменяется резервным сигналом, рассчитанным по положению дроссельной заслонки и частоте вращения коленчатого вала двигателя. Если после отключения «подозрительного» датчика работа двигателя улучшится, это означает, что датчик неисправен.

В современных блоках управления по мере совершенствования программного обеспечения появляется возможность выявлять подобные неисправности. Это так называемая проверка на рациональность и правильное функционирование, которая реализуется в бортовых диагностических системах второго поколения (OBD II). Она заключается в том, что текущие значения сигналов со всех датчиков постоянно проверяются на взаимооднозначное соответствие штатным сигналам для данного режима работы двигателя. Штатные значения сигналов хранятся в постоянной памяти микропроцессора электронного блока.

После ремонта все коды следует удалить из памяти блока управления, иначе блок будет ошибочно учитывать их при последующем управлении системами автомобиля. Применяют три метода удаления (стирания) кодов неисправностей:

  1. Стирание кодов по команде со сканера, подключенного к диагностическому разъему. На некоторых автомобилях ранних моделей такая процедура невозможна, поскольку она не поддерживается блоком управления. Этот метод является наиболее предпочтительным и рекомендуемым производителями.
  2. Если нет сканера или электронный блок не поддерживает стирание кодов сканером, следует отключить питание блока путем извлечения соответствующего предохранителя. Вместе с кодами ошибок из памяти блока сотрется и информация для адаптивного управления.
  3. Отключение от «массы» шины аккумуляторной батареи. Следует иметь в виду, что в этом случае вместе с кодами стирается и прочая информация (установка времени на электронных часах, коды радиоприемника и т.д.).

Возможности диагностирования электронных систем управления с помощью сканеров постоянно расширяются. Механик, ремонтирующий автомобиль, при наличии какой-либо неисправности, прежде чем найти её, должен преодолеть многие сложные технические задачи, которые требуют длительных проверок и испытаний. Часто случается так, что данная неисправность выявляется не первый раз, возможно, что в одних и тех же моделях автомобиля присутствуют одинаковые проблемы. Таким образом, используя опыт предыдущих технологий определения неисправностей можно определить неисправность и устранить ее, основываясь на практике предыдущих работ. Для этого производителями сканеров используется база данных с использованием опыта предыдущих диагностик.

В программном обеспечения сканеров могут храниться технические данные или электрические схемы систем управления автомобилем с месторасположением различных элементов системы, причем в едином стандарте в отличие от разнообразия схем предприятий — изготовителей. Нажав курсором на элемент схемы можно получить название датчика и описание его работы. Кроме этого имеется возможность просмотра эталонных осциллограмм работы определенного датчика. В памяти сканера могут храниться и данные по механическим деталям конструкции, например, размеры подшипников, болтов, гаек, моменты затяжки и др. для определенного агрегата.

Сканеры позволяют создавать упорядоченный и защищённый архив всех проведённых проверок на автомобиле. Запоминая номер автомобиля, при его наборе, автоматически высвечивается сам автомобиль, а также все процедуры, которые были проделаны, результаты отдельных проверок.

Современным сканерам присущ блок самодиагностики, который, кроме чтения неисправностей и функциональных параметров всех электронных систем, позволяет также осуществлять регулировки, активации, сброс сигналов на борту автомобиля, перепрограммирование ключей и конфигурации. Конфигурация необходима при замене неисправной детали. Новые блоки управления, например, airbag можно купить, как запасные части. Они могут быть установлены на различные модели одной и той же марки автомобиля. Однако чтобы адаптировать их на данный автомобиль, необходимо произвести их конфигурацию.

В целях удобства работы со сканером их изготовители предусматривают беспроводную радиосвязь сканера с компьютером, что особенно важно при диагностировании крупногабаритных транспортных средств – грузовых автомобилей и автобусов. Для упрощения операций диагностирования может предлагаться специальный мобильный телефона с наушниками и с микрофоном, которые подсоединены к системе связи с оператором производителя сканера. Оператор может войти в связь на расстоянии со сканером на СТО, оказывая необходимую поддержку для решения устранения неисправности. Кроме этого может использоваться и телевизионная связь, что позволяет оператору производителя сканера наблюдать за показаниями сканера на расстоянии и дать рекомендации по устранению неисправности работнику СТО.

Для более точного определения входных и выходных сигналов электронного блока управления более простыми сканерами может применяться разветвитель сигналов. Он представляет собой комплект кабелей и разъемов, подключаемых между электронным блоком управления и жгутом проводов для доступа к входным и выходным сигналам. В состав разветвителя входит коммутационная панель для подключения осциллографа к любой цепи жгута.

Разветвитель сигналов РС-2

Рис. Разветвитель сигналов РС-2 (Россия)

Работа отдельных датчиков может быть продублирована специальным имитатором типа ИД-4 (Россия).

Имитатор датчиков

Рис. Имитатор датчиков

Он предназначен для имитации выходного напряжения потенциометрических и резистивных датчиков электронной системы управления двигателей с системой впрыска топлива бензиновых двигателей. Данный имитатор позволяет имитировать датчик положения дроссельной заслонки, потенциометр регулировки СО, датчик давления в коллекторе, датчик атмосферного давления, датчик массового расхода воздуха, другие датчики давления. При помощи имитатора определяют местонахождение неисправности: датчик, жгут или блок управления. Входящие в состав имитатора кабели позволяют подключаться к разъемам различных типов.

Дымомер ДО-1. Устройство и принцип действия

Дымомер ДО-1 состоит из двух блоков:

  • оптического детектора 6
  • измерителя дымности 1

Детектор и измеритель соединяются между собой с помощью кабеля 8. Измеритель дымности подключается к сети переменного тока (220 В, 50 Гц) или к сети постоянного тока (12 либо 24 В).

Принцип работы дымомера основан на методе просвечивания отработавших газов. Дымность измеряется сравнительным методом по эталонному уровню дымности, который определяется коэффициентом пропускания светофильтра. В качестве источника света используется единичный индикатор с длиной волны (675 + 5) нм.
Общий вид дымомера ДО-1

Рис. Общий вид дымомера ДО-1 (Беларусь): 1 — измеритель дымности; 2 — ручка; 3 — узел приемника; 4 — кронштейн; 5 — узел излучателя; 6 — оптический детектор; 7 — оправа; 8 — соединительный кабель

Оптический детектор служит для преобразования светового потока, проходящего через отработавшие газы, в электрические сигналы, а также для аэродинамического формирования потока отработавших газов с целью обеспечения постоянства фотометрической базы и эффективной защиты оптики.

Оптический детектор представляет собой патрубок, имеющий прямоугольное сечение в рабочей зоне. Патрубок выполнен в виде литого корпуса, с противоположных торцевых сторон которого на одной оптической оси расположены узел излучателя 5 и узел приемника 3 с их оптическими элементами.
Принципиальная схема оптического детектора дымомера ДО-1

Рис. Принципиальная схема оптического детектора дымомера ДО-1: 1 — единичный индикатор; 2 — конденсатор; 3 — защитные стекла; 4 — диафрагма; 5 — заслонка; 6 — светофильтр; 7 — линза; 8 — фотоприемник

Свет от источника (индикатора) формируется конденсором в параллельный пучок, проходит через поток отработавших газов, попадает на линзу 7, которая собирает прошедший поток на фотоприемник. По ходу луча перед линзой устанавливают контрольный светофильтр 6 с коэффициентом пропускания 0,74 ± 0,05, который служит для контроля работы дымомера. Для защиты оптических элементов детектора устанавливают защитные стекла.

Измеритель дымности предназначен для пересчета электрического сигнала и приведения показаний дымности к стандартной фотометрической базе, равной 0,43 м, а также индикации температуры отработавших газов при достижении ими величины свыше 70° С.

Измеритель дымности

Рис. Измеритель дымности: а — вид спереди (1 — шкала; 2 — тумблер «Сеть»; 3 — ручка коррекции 100; 4 — ручка коррекции 0); б — вид сзади (1 — разъем для подключения к сети; 2 — разъем для подключения к оптическому детектору; 3 — предохранитель)

Значение непрозрачности снимается по шкале измерителя дымности в процентах.

При подготовке дымомера к работе необходимо с помощью кабеля соединить между собой оптический детектор и измеритель дымности. Затем подключить измеритель дымности к источнику тока. С помощью тумблера «Сеть» измеритель дымности включается в работу и прогревается.

На индикаторе дымности стрелка должна установиться около значения 0. В случае несоответствия показаний их следует откорректировать с помощью ручки коррекции. Для проверки готовности дымомера к работе необходимо проверить также соответствие показаний при полном перекрывании светового потока. В этом случае индикатор дымности должен показать 100 %. Для проверки правильности показаний необходимо ввести в оптическую зону специальную заслонку, расположенную в оправе 2. Для этого надо потянуть за ручку оправы до появления цифры 2 и характерного щелчка. Измеритель дымности должен показать 100 %. В случае несоответствия показаний необходимо откорректировать их с помощью ручки коррекции 3.

Далее следует выполнить калибровку дымомера, для чего в оптический канал детектора надо ввести контрольный светофильтр, установленный в оправе 2. Для введения светофильтра в зону необходимо опустить оправу до характерного щелчка. Измеритель дымности должен показать дымность Nотработавших газов в процентах с отклонениями +2 % от верхнего значения диапазона измерения. Величина дымности должна соответствовать коэффициенту поглощения контрольного светофильтра, указанному в паспорте. Затем надо вывести светофильтр из оптического канала в исходное положение.
Оптический детектор узла приемника

Рис. Оптический детектор узла приемника: 1 — крышка; 2 — оправа заслонки; 3 — ползун; 4 — кронштейн; 5 — оправа конденсора; 6, 9, 12, 13 — винты; 7 — стакан приемника; 8 — планка; 10 — винт стопорный; 11 — выступ ползуна; 14 — корпус детектора

Измерения следует выполнять после загорания индикатора «Работа», указывающего на то, что температура отработавших газов превысила 70 °С.

Различают два вида показателей дымности: основной — в абсолютных величинах поглощения света от 0 до бесконечности (для приборов с цифровой индикацией верхний диапазон должен быть не менее 10 м-1), вспомогательный — линейный с диапазоном измерения 0…100 %.

Зависимость между основным и вспомогательным показателями вычисляют по формуле:

где К — натуральный показатель ослабления светового потока, м-1; L — эффективная база дымомера, м; N — линейный показатель ослабления светового потока, %.

Для перевода показаний из К в N можно использовать зависимость, приведенную на рисунке:
Зависимость между линейным показателем N и натуральным показателем ослабления светового потока К

Рис. Зависимость между линейным показателем N и натуральным показателем ослабления светового потока К

Прибор для определения подлинности маркировки

Для определения подлинности маркировки могут применяться специальные приборы типа «Ванга» российского производства.

Прибор «Ванга» для определения подлинности маркировки

Рис. Прибор «Ванга» для определения подлинности маркировки (Россия)

Прибор состоит из электронного блока со встроенным аккумулятором, датчика и сетевого адаптера. Электронный блок представляет собой вихретоковый дефектоскоп для проверки подлинности маркировки агрегатов автомобилей путем оценки структурных неоднородностей металла под слоем лакокрасочных покрытий толщиной до 2 мм.

Тестеры качества тормозной жидкости

Для обеспечения надежности и безопасности тормозной системы большое значение имеет контроль качества тормозной жидкости.

Тормозные жидкости гигроскопичны, что ведет к увеличению содержания в них влаги, которая снижает точку кипения и является причиной более быстрого разогрева тормозной жидкости, а иногда и кипения ее, вызываемого нагревом в ходе торможения. Вследствие этого в тормозной жидкости могут образоваться паровые пробки, что влечет за собой отказ тормозной системы. Чем выше содержание воды в тормозной жидкости, тем ниже точка кипения тормозной жидкости и значительнее опасность отказа тормозной системы.
Зависимость температуры кипения тормозной жидкости от содержания в ней воды

Рис. Зависимость температуры кипения тормозной жидкости от содержания в ней воды: А — температура кипения; С — содержание воды

К приборам такого типа относится тестер тормозной жидкости BFT2000 производства Германии. Данный прибор определяет точку кипения тормозной жидкости, и это значение используется для оценки качества жидкости.

На боковой стенке тестера расположены соединительные разъемы.

Тестер тормозной жидкости ВЕТ2000

Рис. Тестер тормозной жидкости ВЕТ2000: 1 — датчик; 2 — встроенный принтер; 3 — жидкокристаллический дисплей; 4 — светодиоды; 5 — клавиатура

Соединительные разъемы

Рис. Соединительные разъемы: 1 — гнездо для передачи данных; 2 — гнездо для кабеля датчика; 3 — гнездо для силового кабеля

Тестер состоит из корпуса, в котором размещаются датчик, светодиодный дисплей, встроенный принтер. С помощью датчика с соединительным кабелем определяется точка кипения тормозной жидкости. Светодиоды (зеленые, желтые, красные) показывают качественное состояние тормозной жидкости. С помощью клавиатуры производится ввод данных. Жидкокристаллический дисплей показывает результаты измерений. Встроенный принтер позволяет их документировать. Для работы с компьютером применяется последовательный интерфейс.

Для проверки датчик погружают в тормозную жидкость. Показания качества тормозной жидкости отображаются на светодиодном дисплее прибора через несколько секунд. Для количественной оценки пригодности тормозной жидкости к использованию определяется точка ее кипения. Результаты измерения могут быть распечатаны с помощью встроенного принтера. Распечатка содержит дату и время теста, температуру точки кипения тормозной жидкости в градусах Цельсия и качественную оценку результата теста. Диапазон измеряемой температуры составляет 0.300 °С.

Качество тормозной жидкости считается:

  • хорошим, если температура ее кипения составляет более 175 °С (горит зеленый светодиод)
  • удовлетворительным, если температура кипения находится в пределах 155.175 °С (горят желтые светодиоды)
  • неудовлетворительным (в этом случае жидкость подлежит замене), если температура кипения ниже 155 °С (горят красные мигающие светодиоды).

Приборы для определения светопропускания стекол

Суть метода проверки светопропускания состоит в определении нормального светопропускания безопасного стекла по интенсивности светового потока, пропускаемого проверяемым стеклом.

Нормальное светопропускание — это отношение светового потока Фt, пропускаемого стеклом, к общему падающему световому потоку Фi.

Принципиальная схема прибора ИСС-1 и его его общий вид(Россия) для определения коэффициента светопропускания показана на рисунках:
Схема прибора ИСС-1

Рис. Схема прибора ИСС-1: 1 — источник света; 2 — оптическая система; 3 — диафрагма; 4 — проверяемое стекло; 5 — приемник излучения; 6 — измерительный прибор

Общий вид прибора ИСС-1

Рис. Общий вид прибора ИСС-1: 1 — источник света; 2 — измерительный прибор; 3 — приемник излучения

Прибор состоит из измерительного блока с жидкокристаллическим или стрелочным индикатором, источника света, приемника излучения (фотоприемника). Прибор может питаться от бортовой сети автомобиля или от аккумулятора. Корпуса источника света и фотоприемника снабжены мощными кольцевыми магнитами, которые позволяют фиксировать источник света и фотоприемник напротив друг друга при измерении светопропускания.

При проверке источник излучения устанавливается с одной стороны стекла, а приемник — с другой стороны. В случае применения прибора ИСС-1 не требуется калибровка по толщине стекла.

Приборы для проверки утечек углеводородных газов (течеискатели)

При проверке систем питания двигателей, работающих на газообразном топливе, при проведении инструментального контроля применяются течеискатели углеводородных газов различного типа, например ТС-92ВМ производства России или ИГ-4 (Беларусь). Они предназначены для обнаружения утечек газа из систем питания двигателей, работающих на пропан- бутане и метане.

Течеискатель ТС-92ВМ для проверки герметичности системы питания газобаллонных автомобилей

Рис. Течеискатель ТС-92ВМ для проверки герметичности системы питания газобаллонных автомобилей: 1 — корпус; 2 — световая сигнализация; 3 — звуковая сигнализация; 4 — измерительный датчик; 5 — зонд

Конструктивно прибор состоит из корпуса, в котором расположены аккумулятор и электронный блок. В верхней части прибора имеется зонд, на конце которого находится измерительный датчик, помещенный в головке зонда и защищенный противоударной арматурой. В датчике обнаруженный газ окисляется на каталитически активной поверхности термогруппы. Если на датчик попадает газ, то в результате теплового преобразования изменяется электрическое сопротивление измерительной цепи, которое управляет световой и звуковой сигнализацией. Перед началом измерений специальный блок прибора «запоминает» газ окружающего фона. Увеличение концентрации определяемого газа сопровождается увеличением количества светящихся светодиодов или частоты их мигания при уменьшении интервалов подачи звукового сигнала. Это позволяет не только обнаружить, но и локализовать место утечки газа.

Питание осуществляется от аккумулятора напряжением 4,4… 5,2 В. Для зарядки предусмотрено зарядное устройство.

Технология проверки заключается в перемещении прибора по местам монтажа газовой аппаратуры и моторному отсеку автомобиля.

Кроме течеискателей при проверке систем питания двигателей, работающих на газообразном топливе, применяются индикаторы утечек газа ФТ-02. Это более простые и дешевые приборы, главным отличием которых от описанных выше является отсутствие зонда и только один светодиод, сигнализирующий о наличии газа. В случае обнаружения газа светодиод-сигнализатор красного цвета начинает светиться, при этом уменьшаются интервалы мигания при увеличении концентрации газа.

Люфтомеры рулевого управления. Прибор для измерения суммарного люфта

При проведении инструментального контроля используются механические и электронные люфтомеры.

Механический люфтомер К-524

Механический люфтомер К-524 состоит из:

  • верхнего и нижнего раздвижных кронштейнов, приставляемых к ободу рулевого колеса упорами
  • передвижной каретки, стягивающей направляющие стержни кронштейнов с помощью зажима
  • угломерной шкалы, устанавливаемой на оси зажима и имеющей возможность поворота рукой и самоторможения (при снятии усилия) за счет фрикционной резиновой шайбы
  • резиновой нити, натягиваемой с помощью присоса от зажима к ветровому стеклу автомобиля и играющей роль «указательной стрелки» угломерной шкалы
  • нагрузочного устройства, представляющего собой пружинный динамометр двустороннего действия

Общий вид люфтомера К-524

Рис. Общий вид люфтомера К-524 (Россия): 1 — угломерная шкала; 2 — верхний кронштейн; 3 — направляющие стержни; 4 — стопорный винт; 5 — кронштейн динамометра; 6 — установочная цапфа; 7 — нижний кронштейн; 8 — пружинный динамометр; 9 — прижим; 10 — упоры кронштейнов; 11 — фрикционная шайба; 12 — зажим каретки; 13 — резиновая нить; 14 — присос; 15 — поджимное кольцо; 16 — каретка; 17 — вороток прижима; а, Ь — вылеты направляющих стержней

Каретка с осью поворота угломерной шкалы выставляется в центр рулевого колеса путем уравнивания вылетов (а = b) стержней 3 относительно каретки. Этим обеспечивается неподвижность указательной нити-«стрелки» при повороте рулевого колеса и правильность измерения люфта.

Динамометр устанавливается на нижнем кронштейне и закрепляется стопорным винтом в таком положении, при котором при установке люфтомера на ободе рулевого колеса приложенное к нагрузочному устройству усилие пришлось бы на середину сечения обода.

Метод измерения суммарного люфта рулевого управления, выполняемого одним оператором, заключается в выявлении угла поворота рулевого колеса по угловой шкале люфтомера между двумя фиксированными положениями, которые определяются приложением к нагрузочному устройству поочередно в обоих направлениях одинаковых усилий, регламентируемых в зависимости от собственной массы оси автомобиля, приходящейся на управляемые колеса.

Таблица. Зависимость усилия, прилагаемого к ободу рулевого колеса, от массы автомобиля, приходящейся на управляемые колеса

Масса автомобиля, приходящаяся на управляемые колеса, т Усилие нагрузочного устройства, Н (кгс)

До 1,6

7,35(0,75)

От 1,6 до 3,86

9,80(1,00)

Свыше 3,86

12,30(1,25)

При повороте управляемого колеса в случае приложения регламентируемого усилия на него фиксируемые положения должны соответствовать моменту начала поворота колеса, который определяется вторым оператором визуально или с помощью дополнительных средств (например, индикатора).

Пружинный динамометр люфтометра К-524 тарируется на заводе-изготовителе по совпадению риски 11 указателя с кромкой 6 крышки при нагрузке (1,00 + 0,08) кгс, после чего указатель пломбируется красной краской.

Пружинный динамометр люфтомера К-524

Рис. Пружинный динамометр люфтомера К-524 (вид в разрезе): 1 — корпус; 2 — пружина; 3 — чашка пружины; 4 — контргайка; 5 — крышка; 6 — кромка крышки; 7 — головка; 8 — шпилька; 9 — указатель; 10, 11, 12 — риски регламентируемых усилий 1,25; 1,0 и 0,75 кг соответственно

Электронный люфтомер ИСЛ-401

Электронный люфтомер ИСЛ-401 предназначен для измерения суммарного люфта рулевого управления легковых и грузовых автомобилей, автобусов методом прямого измерения угла поворота рулевого колеса относительно управляемых колес. Основным отличием люфтомера ИСЛ-401 от К-524 является наличие датчика, фиксирующего начало поворота колеса, а не динамометра, измеряющего усилие поворота.
Электронный люфтомер ИСЛ-401

Рис. Электронный люфтомер ИСЛ-401: а — основной блок; б — датчик момента трогания колеса; 1 — кнопка включения-выключения основного блока; 2 — дисплей показаний основного блока; 3 — кнопка сброса-повтора измерений; 4 — разъем кабеля для определения момента трогания управляемого колеса; 5 — упор датчика; 6 — место прижима опорной планки при установке датчика; 7 — флажок фиксатора опорной планки; 8 — опорная планка

Суммарным люфтом в рулевом управлении считается угол поворота рулевого колеса от положения, соответствующего началу поворота управляемых колес в одну сторону от исходного положения, до положения, соответствующего началу их поворота в противоположную сторону.

Работа прибора основана на измерении суммарного люфта рулевого управления датчиком угла с отсечкой начала и конца отсчета по сигналам датчика начала поворота управляемого колеса.

В состав прибора входят два блока: основной блок и датчик момента трогания колеса.

Для измерения люфта рулевого управления транспортных средств, имеющих ось рулевой колонки, наклоненную под углом менее 30° к вертикальной оси, в комплект прибора входят тяга, присоска, которая через пружину связана со шнуром, и планка с отверстиями, позволяющая регулировать длину шнура тяги.

Процесс проверки рулевого управления с помощью люфтомера ИСЛ-401

Основной блок прибора устанавливается и фиксируется захватом за внешнюю сторону обода рулевого колеса проверяемого автотранспортного средства. Датчик момента трогания крепится на колесе так, чтобы он опирался контактным узлом на внешнюю вертикальную плоскость диска колеса, и подключается к основному блоку через разъем 4.

Прибор подключается к штатной электросистеме с помощью шнура со штекером, устанавливаемым в гнездо прикуривателя автомобиля, а при отсутствии прикуривателя — к клеммам аккумулятора автомобиля или внешнего источника постоянного тока напряжением 12…24 В. Допускается использование внешнего источника питания со стабилизированным напряжением 12 В и выходной мощностью не менее 20 Вт.

Датчик момента трогания устанавливается на управляемом колесе в следующем порядке. Удерживая корпус датчика в горизонтальном положении, следует приставить правый упор к плоскому участку поверхности диска управляемого колеса, нажать на опорную планку 8 в месте ее прижима, подвинуть левый упор 5 до касания аналогичного участка диска колеса с другой стороны относительно оси поворота колеса. При этом нижние концы опор датчика должны опираться в пол без скольжения. Далее следует подключить датчик к основному блоку через разъем 4 и расфиксировать опорную планку поворотом флажка 7 в положение «Откр.».

При замере люфта не допускается опирание упоров в покрышку колеса, так как это приводит к ошибочным результатам замеров. В местах касания упоров диск колеса должен быть чистым. Можно опирать упоры на декоративный колпак при условии, что он закреплен на диск без люфтов.

Затем следует включить прибор нажатием кнопки 1. При этом слышится звуковой сигнал, а на дисплее основного блока появляется надпись «ИСЛ-401». Прибор контролирует правильность функционирования датчика в исходном положении, и если требования удовлетворены, то на дисплее индицируется сообщение «ВРАЩАЕМ РУЛЬ ↑». Если в датчике обнаружится неисправность, то на дисплее индицируется одно из следующих сообщений: «АВАРИЯ ДАТЧИКА. ДМТ: 1-й КАНАЛ», или «АВАРИЯ ДАТЧИКА. ДМТ: 2-й КАНАЛ», или «ОБРЫВ ЦЕПИ Y1», или «ОБРЫВ ЦЕПИ Y2», указывающее на конкретную неисправность, либо: «ИЗМЕРЯТЬ НЕЛЬЗЯ! АККУМУЛЯТОР ТРЕБУЕТ ЗАРЯДКИ!», что говорит о заниженном напряжении питающего устройства.

Плавно, без рывков вращают рулевое колесо в направлении, указанном на дисплее (против хода часовой стрелки), до подачи прибором звукового сигнала, соответствующего положению «Люфт выбран».

При вращении рулевого колеса с закрепленным на нем основным блоком влево и при перемещении управляемого колеса датчик дает микропроцессору команду на начало отсчета угловой величины люфта. При этом слышится звуковой сигнал, а на дисплее изменится направление указывающей стрелки: «ВРАЩАЕМ РУЛЬ ↓».

По звуковому сигналу необходимо изменить направление вращения рулевого колеса на направление, указанное на дисплее (по ходу часовой стрелки). Через некоторое время звуковой сигнал выключится, а на дисплее появятся значения текущего угла в градусах.

Микропроцессор прибора анализирует скорость вращения рулевого колеса и при ее превышении автоматически отключает исполнительные устройства датчика и подает звуковой сигнал, а на дисплее появляется надпись «ВРАЩАЙ МЕДЛЕННЕЕ» и затем «ИЗМЕРЯЕМ СНОВА!». Для продолжения работы следует вернуть рулевое колесо в исходное положение (основной блок — в горизонтальной плоскости) и нажать кнопку 3. При ошибочном вращении рулевого колеса с основным блоком на дисплее появится надпись «ОШИБКА ВРАЩЕНИЯ!».

Рулевое колесо продолжают вращать до подачи прибором звукового и светового сигналов, соответствующих положению рулевого управления «Люфт выбран» и сообщающих оператору об окончании измерения. С этого момента измерение угла не производится, и оператор должен вернуть рулевое колесо в исходное положение.

На дисплее индицируется результат измерения: «S-й УГОЛ =…» и звучит сигнал, после которого оператор может нажать кнопку 3 для повторного измерения и продолжить работу или выключить питание прибора, нажав кнопку 1.

После выключения прибора на датчике надо зафиксировать опорную планку 8 в положении «Закр.».

По окончании всех измерений оператор отсоединяет разъем кабеля 4, соединяющего основной блок с датчиком, снимает прибор за ручки захвата с рулевого колеса и (при необходимости) заряжает аккумулятор.

Информация обрабатывается микропроцессором в основном блоке, а результат индицируется на однострочном дисплее основного блока.

Тормозные стенды для проверки полноприводных автомобилей

У полноприводных автомобилей с отключаемым приводом на все колеса (например, при механически отсоединенных валах привода оси) тормозная система при отключенном полном приводе проверяется, как у обычных автомобилей. Полноприводные автомобили с неотключаемым полным приводом могут быть проверены на тормозном стенде только в том случае, если тормозные моменты не будут передаваться с одного колеса автомобиля на другое, что обеспечивается только при отсутствии крутящего момента на полуоси в процессе проведения измерений.

Если на одну из полуосей воздействует крутящий момент от двигателя автомобиля или от приводных двигателей тормозного стенда, то этот момент при неотключаемом полном приводе разделится между всеми четырьмя колесами, т.е. на каждое колесо будет воздействовать 1/4 часть суммарного крутящего момента.

Для пояснения влияния полного привода на результаты измерений можно привести следующий пример. Предположим, что тормозной механизм с одной стороны оси исправен, а с другой — нет и тормозное усилие им не развивается. В случае отсутствия в проверяемой оси полноприводного автомобиля торможения с одной стороны и проведения измерения на тормозном стенде, имеющем «псевдополноприводный» режим, тормозные силы левого и правого колес окажутся одинаковыми вследствие равномерного распределения крутящего момента через дифференциал при неподвижном вале главной передачи. Если не знать, что тормоз с одной стороны неисправен, можно сделать ошибочное заключение об исправности тормозной системы.

Если же вращать оба колеса проверяемой оси полноприводного автомобиля вперед во время проверки тормозов на стенде, автомобиль может «вытолкнуть» себя с роликового агрегата стенда, так как крутящий момент будет передан на колеса других осей через межосевой приводной вал. Выталкивание может быть предотвращено, если одно колесо вращать вперед, а другое — назад так, чтобы в дифференциале крутящий момент не мог передаваться на приводной вал.
Вращение колес полноприводного автомобиля при проверке на тормозном стенде

Рис. Вращение колес полноприводного автомобиля при проверке на тормозном стенде

Тормозной момент необходимо измерять на колесе, вращающемся вперед, так как тормозные свойства зависят от направления вращения. Это связано с тем, что накладки тормозных колодок и тормозные барабаны или диски притерты только в прямом направлении, поэтому тормозные свойства колеса, вращающегося в обратном направлении, окажутся другими. В связи с этим измерение тормозов должно быть повторено для каждого колеса таким образом, чтобы оно при измерении вращалось в прямом направлении.

Чтобы сравнить тормозные силы обоих колес одной оси, необходимо одинаковое давление на педаль тормоза, поскольку тормозные силы левого и правого колес могут быть измерены только последовательно (один раз левое вперед и один раз правое вперед). Для этого в полноприводном автомобиле к педали тормоза обязательно подсоединяется датчик давления на педаль (сило- измерительное устройство), позволяющий поддерживать одинаковое давление на педаль при обоих измерениях.

Полноприводные автомобили могут иметь отключаемый межосевой приводной вал, вискозионную или гидравлическую муфту на приводном валу, а также жестко соединенный с дифференциалами обеих осей приводной вал.

Гидравлическая муфта может проворачиваться в большей степени (мягкая гидравлическая муфта), так что при небольшом вращении приводного вала крутящий момент не будет передан на другие колеса, или в меньшей степени (жесткая гидравлическая муфта). Вискозионная муфта обычно действует так же, как жесткая гидравлическая.

Измерение тормозных сил полноприводного автомобиля возможно тогда, когда на полуось не будет воздействовать тормозной момент или когда тормозной момент не будет передаваться от дифференциала на другую полуось. Это может быть достигнуто в том случае, когда левое колесо автомобиля вращается с такой же скоростью, что и правое. Скорость вращения приводных двигателей стендов для проверки тормозных систем в данном случае должна варьироваться, так как на практике длина окружности левого колеса отличается от длины окружности правого. Главные причины этого — различная высота рисунка протектора и различное давление воздуха в шинах. Поэтому скорость вращения приводных двигателей должна регулироваться таким образом, чтобы оба колеса вращались с одинаковой скоростью. Для полноприводных автомобилей с мягкой гидравлической муфтой на приводном валу достаточно примерного совпадения скорости вращения приводных двигателей роликового агрегата, поскольку при небольшом вращении приводного вала крутящие или тормозные моменты не будут передаваться через гидравлическую муфту. В этом случае достаточно простого регулирования числа оборотов приводных двигателей.

При проверке тормозов полноприводного автомобиля с жесткой гидравлической муфтой в приводной оси оба колеса должны во время измерения тормозных сил вращаться строго синхронно.

Полноприводный тормозной стенд IW (МАХА)

Требование по синхронизации скорости вращения колес и проверка тормозной системы полноприводного автомобиля реализуются на данном стенде следующим образом.

Для того чтобы иметь возможность регулировать скорость вращения колес автомобиля, на покрышки приклеивают отражающие полосы, которые воздействуют на фотоячейки, расположенные по обеим сторонам роликового агрегата стенда.

Отражающая полоска на колесе

Рис. Отражающая полоска на колесе: 1 — отражающая полоса; 2 — фотоячейка

Люфт передачи дифференциала

Рис. Люфт передачи дифференциала (А — зазор зубьев шестерен)

При использовании отражающих полос на колесе возможно измерение показателей тормозной системы у полноприводных автомобилей с жестким приводным валом между передней и задней осями. Колеса проверяемого автомобиля с жестким приводным валом не могут вращаться отдельно друг от друга. Если одно колесо автомобиля вращается вперед, то другое колесо синхронно поворачивается назад на такой же угол. Причем если колесо автомобиля немного повернется вперед или назад, то другое колесо еще не начнет поворачиваться. Это объясняется наличием люфта передачи (люфта зубьев шестерен) дифференциала.

Для проверки тормозов у полноприводного автомобиля с жестким межосевым приводом колеса автомобиля должны вращаться настолько синхронно, чтобы дифференциал находился в состоянии «равновесия» и на полуось не передавался тормозной момент. Поэтому перед проверкой тормозных систем в тестовом режиме измеряется люфт передачи. Сначала прокручивается левое колесо на заданное число оборотов (правый приводной двигатель остается выключенным), чтобы оно двигало за собой правое. Вследствие этого зубья дифференциала опираются одной стороной. С помощью отражающей полосы и фотоячейки измеряется первая граничная позиция люфта передачи. Затем выключается левый приводной двигатель, а правый прокручивает правое колесо на заданное число оборотов. Теперь правое колесо двигает за собой левое и зубья дифференциала из-за этого опираются другой стороной. С помощью отражающей полосы и фотоячейки измеряется вторая граничная позиция люфта передачи. По этим двум граничным позициям рассчитывается середина люфта передачи. Она учитывается затем при измерении тормозных сил.

Для проверки тормозных сил полноприводного автомобиля приводные двигатели стенда включаются с определенной частотой вращения. Одно колесо автомобиля при этом вращается вперед, другое — назад. Как только колеса будут вращаться с такой частотой, при которой через приводной вал не будут передаваться силы, приводящие во вращение главную передачу, начинается измерение тормозных сил, которое повторяется для каждого колеса. Проверка полноприводных автомобилей должна производиться только при наличии специального дистанционного управления.

При проверке полноприводных автомобилей с гидравлической муфтой люфт привода не определяется, а с помощью компьютера осуществляется синхронизация по углу вращения колес. При мягкой гидромуфте достаточно регулирования по числу оборотов, поэтому отражающие полоски не применяются. При жесткой гидромуфте применение отражающих полосок обязательно.

Для проверки тормозных систем осей с межколесным приводом, снабженным самоблокирующимся дифференциалом, необходимо сначала определить тип межколесного привода. Такие дифференциалы реализуют, как правило, следующие функции: автоматической блокировки дифференциала (ASD) или противоскольжения (ASR). В дифференциалах первого типа, начиная с определенной величины пробуксовывания, активируется и усиливается эффект блокировки. Дифференциал второго типа, напротив, позволяет воздействовать на ведущие колеса только такой силе, которая может быть передана дороге без прокручивания колес. Для определения типа привода выбираются ролики, которые будут заторможены, например левые; правые будут вращаться свободно. Включается первая передача и делается попытка выезда со стенда на скорости менее 15 км/ч.

Если ASD функционирует, то автомобиль выедет со стенда, так как произойдет передача тягового усилия на заторможенные ролики. Если ASD не функционирует или функционирует система ASR, то выехать не удастся, поскольку незаторможенные ролики будут разгоняться под воздействием тягового усилия. Пультом управления стенда выбирается другая сторона роликов и повторяется проверка с другим колесом.

ТО тормозных стендов всех типов заключается в ежемесячной проверке натяжения цепи, смазывании цепи, шарниров контактных роликов и опор электродвигателей, проверке технического состояния роликов каждые 200 часов работы, но не реже одного раза в год.

Приборы для проверки и регулировки света фар

Прибор для проверки света фар ОПК (ГАРО)

Общий вид прибора для проверки света фар модели ОПК (ГАРО) приведен на рисунке. Прибор состоит из основания на колесах, стойки, установленной на основании вертикально, оптической камеры и ориентирующего устройства.

Прибор для проверки и регулировки света фар модели ОПК

Рис. Прибор для проверки и регулировки света фар модели ОПК: 1 — ось; 2 — крышка; 3 — разъем для подключения компьютера; 4 — разъем для подключения зарядного устройства; 5 — отсчетный лимб; 6 — клавиша для включения питания прибора; 7 — клавиша для переключения света фар; 8 — приборная панель; 9 — оптическая камера; 10 — ориентирующее устройство; 11 — упорная гайка; 12 — шайбы; 13 — ручка; 14 — кронштейн фиксатора; 15 — ось винта; 16 — упорный винт; 17 — ручка; 18 — рычаг фиксатора; 19 — стойка; 20 — основание

Оптическая камера представляет собой корпус, в котором установлены линза, пузырьковый уровень, смотровое стекло, экран, перемещающийся по вертикали с помощью отсчетного лимба 5.

На экране установлены фотоэлементы для измерения силы света.

Расположение фотоэлементов на подвижном экране оптической камеры прибора

Рис. Расположение фотоэлементов на подвижном экране оптической камеры прибора: 1, 4 — фотоэлементы для измерения силы света противотуманной фары соответственно в теневой и световой области пучка света; 2 — фотоэлемент для измерения силы дальнего и ближнего света в теневой области пучка света и силы света всех остальных световых приборов; 3 — фотоэлемент для измерения силы ближнего света в световой области пучка света

На крышке камеры расположена приборная панель. На ней установлен жидкокристаллический индикатор, на который выводятся результаты измерений и текстовые сообщения. Изображены условные обозначения выбранного режима измерения (по порядку символов на рисунке — ближний свет, дальний свет, головной противотуманный свет, указатель поворотов), которые подсвечиваются с помощью светодиода; таблицы с данными для регулировки фар, имеются клавиши управления прибором.

На задней стенке камеры расположены:

  • клавиша для включения питания прибора либо для включения режима зарядки аккумулятора прибора
  • разъем для подключения компьютера
  • разъем для подключения зарядного устройства
  • отсчетный лимб
  • крышка, за которой располагается элемент питания

Перемещение камеры по стойке производится при ослабленном упорном винте (против хода часовой стрелки до упора) и нажатом рычаге фиксатора. При этом камера поддерживается за ручку, расположенную с ее противоположной стороны. Фиксация камеры на необходимой высоте осуществляется при отпускании рычага 18 и закручивании упорного винта по ходу часовой стрелки до упора. Высота установки контролируемой фары определяется (в миллиметрах) по шкале, нанесенной на стойку, по верхнему краю кронштейна фиксатора 14.
Приборная панель

Рис. Приборная панель: 1 — жидкокристаллический индикатор; 2 — символы режима измерений; 3 — таблицы; 4 — клавиши управления

Установка оптической оси прибора в горизонтальной плоскости производится по пузырьковому уровню поворотом оптической камеры относительно оси винта 15 и фиксируется ручкой 17.

Ориентирующее устройство щелевого типа предназначено для установки оптической оси прибора параллельно оси транспортного средства. Ориентирующее устройство 10 устанавливается в одно из трех отверстий стойки через упорную гайку 11, две шайбы 12 и фиксируется ручкой 13.

Прибор ОПК в отличие от других приборов подобного типа позволяет измерять частоту следования проблесков указателей поворотов в герцах, которая определяется одновременно с силой света указателей поворотов. На данном приборе можно измерять также силу света фар с газоразрядными источниками света. Прибор имеет выход для информационного обмена с ЭВМ по интерфейсу, позволяющий передавать и распечатывать результаты измерений.

Прибор для проверки и регулировки света фар ОП (ГАРО)

Прибор модели ОП (ГАРО) отличается от ОПК приборной панелью, отсутствием возможности измерения частоты следования проблесков указателей поворотов и передачи результатов измерений в центральный компьютер.

Шкала индикатора силы света

Рис. Шкала индикатора силы света: 1, 3 — секторы годности оптического элемента противотуманной фары соответственно в теневой и световой части пучка; 2, 4 — секторы годности оптического элемента ближнего света соответственно в теневой и световой части пучка; 5 — сектор годности оптического элемента дальнего света

Прибор ОП оборудован стрелочным индикатором силы света со шкалой, имеющей секторы годности силы света основных и противотуманных фар.

Оптическая камера для регулировки света фар

Основным узлом прибора для регулировки света фар является оптическая камера.

Камера состоит из линзы Френеля 1, фокусирующей свет фар на расположенный от нее на расстоянии 100.500 мм экран 6. Экран снабжен устройством 2 для перемещения в вертикальной плоскости (стойки), а на его поверхности нанесена разметка. В фокусе линзы установлен фотоэлемент 3, который через выключатель 5 подключается к показывающему прибору 4.

Схема оптической камеры прибора для проверки и регулировки света фар

Рис. Схема оптической камеры прибора для проверки и регулировки света фар

Применение линзы Френеля обусловлено тем, что в случае перпендикулярности входящего светового потока к плоскости линзы изображение на измерительном экране при смещении геометрического центра фары относительно центра линзы в пределах ± 30 мм во всех направлениях не изменяется. Это значительно ускоряет процесс проверки, так как отпадает необходимость четкого совмещения центров линзы и проверяемой фары.

Сила света фонарей (сигналов торможения, габаритных огней, указателей поворотов и аварийной сигнализации и др.) измеряется с помощью пары фотоэлемент — микроамперметр или люксметрами.

Некоторые модели приборов для проверки света фар, например ОПК (ГАРО), оснащены устройством для автоматического измерения частоты следования проблесков указателей поворотов.