Светотехническое оборудование
В комплекс светосигнальных приборов автомобиля входят:
- габаритные огни, по два впереди и сзади;
- мигающие указатели поворота, по два впереди и сзади, а также по бортам, и на некоторых автомобилях — повторители указателей поворота впереди;
- два сигнала торможения сзади;
- два задних световозвращателя;
- фонарь освещения номерного знака;
- специальные знаки и опознавательные огни для автопоездов (грузовых автомобилей с прицепами и седельных тягачей с полуприцепами).
Большинство светосигнальных приборов используют ночью или при движении в случае плохой видимости. Сигналы торможения, указателя поворота и аварийная сигнализация — это сигналы круглосуточного применения.
Для мигающих указателей поворота международными правилами установлен оранжевый цвет. Мигающий огонь (проблесковый маяк) для преимущественного проезда любых оперативных машин имеет синий цвет. Координаты установки светосигнальных приборов регламентируются соответствующими правилами.
Применяемые на некоторых моделях автомобилей прямоугольные фары принципиального отличия в конструкции от круглых фар не имеют. Их достоинством является увеличение угла распределения светового потока в горизонтальной плоскости в режиме ближнего света. Прямоугольная фара имеет меньший вертикальный размер, а при установке ее рассеивателя с наклоном во внешнюю сторону снижает общий коэффициент обтекаемости автомобиля, что уменьшает затраты энергии двигателя на преодоление аэродинамического сопротивления воздуха.
В последнее время оптические элементы фар выполняют неразъемными. Рассеиватель и рефлектор представляют собой одну колбу, в которой смонтированы нити накаливания. При перегорании нити накаливания подлежит замене вся колба. В цепь нитей накаливания фар включен переключатель, с помощью которого переключают свет с ближнего на дальний и обратно. Для управления внешними приборами освещения служит ручной трехпози-ционный переключатель.
Для грузовых автомобилей отечественного производства используют унифицированные комбинированные блоки передних и задних светосигнальных приборов. В корпусе переднего комбинированного фонаря расположены две сигнальные секции для указателей габарита и поворота. Фонарь закрыт двухцветным рассеивателем и разделен внутри светонепроницаемой перегородкой. Лампы обеих секций закреплены в ламподержателях, которые являются отрицательным полюсом («массой») источника тока. Центральные электроды ламп упираются в токоведущие подпружиненные тоководы, установленные на изолирующей пластине.
Аналогичную конструкцию имеют передние фонари легкового автомобиля. Фонари могут быть выполнены в виде двухсекционного блока с зеркальным отражателем внутри и рас-сеивателем, установленным через резиновую прокладку для защиты от влаги.
Циркониевый датчик
Циркониевый датчик представляет собой гальванический элемент с пористыми платиновыми электродами. Промежуток между электродами заполнен двуокисью циркония, который является электролитом. Такому гальваническому элементу путем прессования придается форма колпачка (рис. 48.11). Активный элемент 6 (колпачок) вставлен в металлический корпус 1 и защищен от внешних механических воздействий сетчатым кожухом 7, через который отработавшие газы проникают к внешней стороне колпачка 6. Для этого резьбовой частью корпуса 1 датчик ввинчивается в соответствующее отверстие трубопровода, отводящего отработавшие газы. Внутренняя поверхность колпачка соприкасается с атмосферным воздухом. Отработавшие газы, с одной стороны, и атмосферный воздух с другой проникают через пористую структуру платиновых электродов в электролит (двуокись циркония).
Датчик давления воздуха во впускном трубопроводе
Наиболее сложным по конструкции является датчик давления воздуха во впускном трубопроводе. Перед дроссельной заслонкой в трубопроводе давление практически соответствует давлению наружного (атмосферного) воздуха, а за дроссельной заслонкой в зависимости от ее позиции все время меняется.
Информационное обеспечение микропроцессорных систем управления двигателем
Комплекс датчиков, с помощью которых представляется исходная информация для электронных систем управления автомобилем, состоит из датчиков частоты вращения, линейного и углового перемещения, температуры, давления (в том числе детонации), расхода воздуха и химического состава газа.
Управление топливоподачей дизелей
Электронные системы управления топливоподачей дизелей используют для снижения токсичности и дымности отработавших газов, акустических излучений, а также для стабилизации работы лвигателя на холостом ходу. Они выполняют следующие функции:
Центральный электронный блок
Центральный электронный блок 2 управления подключен к бортовой сети напряжением 12 В через замок 1 зажигания. На вход электронного блока 2 управления подается сигнал скорости движения автомобиля. Выходы блока управления связаны с форсункой 11 и катушкой зажигания 20. На входы блока 2 подаются сигналы датчиков частоты вращения коленчатого вала от распределителя 21, температуры охлаждающей жидкости 17, кислорода 19 и аварийного падения давления масла 18. Для облегчения пуска холодного двигателя используется форсунка 8. Устойчивость режима холостого хода обеспечивается клапаном 7.
Следящие системы
Перспективными считаются системы оптимального управления топливоподачей. По существу, в такой системе реализуется принцип работы следящей системы автоматического управления с обратной связью. В процессе управления контролируется результат воздействия управляющих сигналов и, если результат отклоняется от требуемого значения параметра, управляющее воздействие корректируется (это делается непрерывно до ввода системы в требуемый оптимальный режим).
Управление впрыском топлива
Системы впрыска топлива для бензиновых двигателей подразделяют на две группы:
Сигнальные приборы
В некоторых сигнальных приборах для уменьшения искрообра-зования параллельно контактам ставят конденсатор, который в результате заряд-разрядного процесса в колебательном контуре конденсатор-катушка электромагнита влияет также на тональность звукового сигнала.
Управление карбюратором
Электронные системы автоматического управления широко применяют в управлении большинством механизмов и агрегатов автомобиля: двигателем, трансмиссией, подвеской, рулевым управлением, а также процессами торможения, предотвращения столкновений, развертывания средств пассивной защиты.
Звуковые сигнальные приборы
Система сигнализации автомобиля кроме световой включает и звуковую сигнализацию. Звуковая сигнализация предназначена для обеспечения безопасности движения путем оповещения пешеходов и водителей других автомобилей о присутствии другого транспортного средства. Сигнализаторы используются как электрические, так и пневматические. Они подразделяются на тональные, имеющие рупорный резонатор, и шумовые, у которых резонатор выполнен в виде вибрирующего диска. Устанавливают и по два сигнализатора (один — низкого, второй — высокого тонов). В зависимости от напряжения питания системы электрооборудования на автомобилях устанавливают сигнализаторы с рабочим напряжением 12 или 24 В. Поскольку ток, потребляемый сигнализаторами, имеет значительную величину (до 20 А при двух сигналах), режим работы их должен быть кратковременным, а управление подачей тока в сигнальный прибор производится через специальное реле сигналов, имеющее контактную группу, рассчитанную на кратковременную работу при таких токах.
Реостатный поплавковый датчик
Для информации водителя об уровне топлива в баке применяют реостатные поплавковые датчики (см. выше). Эти же датчики могут быть использованы в схемах, в которых кроме формирования непрерывной информации об уровне топлива выдается сигнал о минимальном оставшемся количестве топлива.
Электронные сигнальные и вспомогательные устройства
В качестве дополнительного оборудования для облегчения работы водителя и представления ему информации о состоянии различных устройств автомобиля используют контрольные цепи — сигнализаторы уровня тормозной жидкости, уровня масла в двигателе, уровня топлива, застегнутого состояния ремней безопасности, состояния аккумуляторной батареи. Кроме того, устанавливают электронные приборы, задающие ритм работы отдельных элементов (стеклоочистители, указатели поворота, сигнализаторы аварийной остановки и др.).
Измерение скорости автомобиля и частоты вращения коленчатого вала двигателя
Несмотря на большое разнообразие конструкций спидометров, они основаны на одном физическом явлении — взаимодействии поля постоянного магнита и поля вихревых токов. Не являясь потребителем электрической энергии, спидометр фактически магнитоэлектрический прибор.
Контроль функционирования системы электроснабжения
Информацию о зарядно-разрядном режиме аккумуляторной батареи автомобиля получают от амперметров. Устанавливают амперметры в электрическую цепь между генератором, к которому подключены все потребители, и аккумуляторной батареей. Стрелка амперметра, установленная посередине шкалы, может отклоняться влево и вправо от середины.
Контроль уровня топлива в баке
Для дистанционного измерения количества (уровня) топлива в баке используют реостатные датчики с приводом ползунка реостата от поплавка, связанного с ползунком рычагом. В качестве указателя устанавливают электромагнитные или магнитоэлектрические приборы.
Получение информации о температуре
Температуру измеряют в основном в системе охлаждения двигателя. В перспективных электронных системах микропроцессорного управления двигателем определяют также температуру топлива, воздуха, масла. Температуру окружающего воздуха и относительную влажность, влияющих на состояние дорожного покрытия, измеряют в перспективных системах предотвращения столкновений (автоматического управления торможением). Иногда выводится информация и о температуре в салоне автомобиля.
Подключение датчика и указателя
При подключении датчика и указателя к цепи питания ток от аккумуляторной батареи проходит по последовательно соединенным катушкам 5 и 8 и, ответвляясь от середины катушки 5, — через реостат 3 в датчике. Сопротивление резистора 3 шунтирует часть обмотки 5 указателя, уменьшая ее магнитный поток, поскольку изменение давления рабочего тела в датчике вызывает изменение сопротивления между катушками указателя и магнитом 7, с помощью которого поворачивается стрелка 6.
Механизмы датчика и указателя
После разрыва контактов начинается охлаждение обеих биметаллических пластин до момента, пока контакты в датчике вновь не замкнутся. При установившемся давлении контакты периодически замыкаются и размыкаются. Чем выше давление рабочего тела, тем больше время замкнутого состояния контактов, сильнее изогнется биметаллическая пластина и на больший угол отклонится стрелка указателя.
Измерение параметров рабочих процессов
Измерение давления (разрежения) необходимо прежде всего для контроля давления масла в двигателе, давления воздуха в пневматической тормозной системе и в системе централизованной подкачки шин на некоторых автомобилях с гидромеханическими передачами, а также в приборах (эконометрах) для контроля разрежения во впускном коллекторе двигателя.
Виды информации
На агрегатах автомобиля устанавливают датчики, с помощью которых измеряются параметры рабочих процессов и от которых информация в виде электрических сигналов передается к индикаторным приборам. Оперативная информация о режиме работы двигателя и скоростном режиме движения является текущей информацией и представляется водителю непрерывно.