Chơng 5 Hệ THốNG KIểM TRA Và THEO DõI

Khái quát chung Hệ thống kiểm tra và theo dõi trên xe dùng để kiểm tra, theo dõi về chế độ làm việc của các phần tử và các hệ thống chính trên ôtô nh : vận tốc, tốc độ quay của trục khu

Chơng 5

Hệ THốNG KIểM TRA Và THEO DõI 5.1 Khái quát chung

Hệ thống kiểm tra và theo dõi trên xe dùng để kiểm tra, theo dõi về chế độ làm việc của các phần tử và các hệ thống chính trên ôtô nh : vận tốc, tốc độ quay của trục khuỷu động cơ, áp suất dầu bôi trơn, dòng điện nạp cho ắc quy, nhiệt độ nớc làm mát, mức nhiên liệu trong thùng Các thông tin này đợc chỉ báo qua góc quay của kim

đồng hồ chỉ thị, bằng chỉ thị số hoặc bằng ánh sáng của các đèn mầu Các đồng hồ và

đèn báo đợc đặt trên bảng đồng hồ trớc mặt lái xe

Yêu cầu cơ bản đối với các đồng hồ đo trên xe là có cấu trúc đơn giản, độ bền cơ học cao, ít nhạy cảm đối với sự thay đổi của điện áp

Các đại lợng cần đo và kiểm soát trên xe phần lớn là các đại lợng không điện

Để đo các đai lợng không điện cần có sự chuyển đổi chúng thành các đại lợng điện Khi đó, tất cả các quá trình gia công, xử lý tín hiệu tiếp theo có thể sử dụng các môđun tiêu chuẩn dùng cho tín hiệu điện Nh vậy, quá trình đo và giám sát có thể thực hiện trên khoảng cách lớn, quán tính nhỏ và tiện cho việc xây dựng các tổ hợp đo và điều khiển, tự động hóa các quá trình chẩn đoán kỹ thuật

Hệ thống đo các đại lợng không điện, về cơ bản cấu trúc thờng gồm 2 phần riêng biệt: phần cảm biến và phần chỉ thị nối với nhau bằng dây dẫn Phần cảm biến chứa các phần tử nhạy cảm, thực hiện phép biến đổi của một đại lợng không điện thành đại lợng điện Nh vậy cảm biến có hai chức năng là cảm nhận đợc sự thay đổi của đại lợng đo và biến đổi chúng thành đại lợng điện

Các biến đổi chúng ta thờng gặp là biến đổi điện trở, biến đổi điện cảm, biến đổi

điện dung, biến đổi pin nhiệt điện, biến đổi lỡng kim có biến dạng tỷ lệ với nhiệt độ, biến đổi kiểu màng đàn hồi

Phần chỉ thị gồm sơ đồ đo, các cơ cấu đo và bộ phận chỉ thị

Các đồng hồ đo trên xe đợc cung cấp điện từ mạng điện chung của xe, điện áp của mạng thờng thay đổi vì thế các cơ cấu đo trên xe thờng sử dụng loại ít nhạy cảm với sự thay đổi của điện áp Trên hình 5.1 giới thiệu hai kiểu bảng đồng hồ và đèn cảnh báo thờng dùng trên ô tô hiện nay

5.2 đồng hồ đo tốc độ và hành trình

Đồng hồ đo tốc độ và hành trình trên xe giúp cho ngời lái xe kiểm soát đợc tốc

độ của xe và quãng đờng xe đã đi đợc

Đồng hồ tốc độ và hành trình trên xe làm việc trên hai nguyên lý chính: Nguyên

lý cảm ứng và nguyên lý tơng tác điện từ Phần truyền động kết nối giữa phần đo và phần cần đo có thể thực hiện bằng trục mềm hoặc truyền động điện

5.2.1 Đồng hồ đo tốc độ, hành trình dẫn động bằng trục mềm

1 Cấu tạo: Đồng hồ loại này gồm 2 khối (khối đo tốc độ và khối đo hành trình) đặt

chung trong một vỏ

Nam châm vĩnh cửu (5) gắn chặt trên trục (1) và quay nhờ trục mềm ( bằng dây cáp) dẫn từ trục thứ cấp hộp số đến Để giảm bớt sai số của đồng hồ khi nhiệt độ thay

đổi, ngời ta dùng Sun từ (4) (cân bằng nhiệt) Chụp nhôm (6) gắn trên trục của kim

đồng hồ (9), đợc cân bằng bởi lò xo (8) Vành chắn từ (7) để tăng từ thông qua chụp nhôm (6) nhằm tăng độ nhạy của đồng hồ Cơ cấu trục vít, bánh vít (11,12) dùng để truyền động lên bộ phận thống kê quãng đờng xe chạy Trục 1 đợc bôi trơn bằng dầu thấm ở miếng dạ (2), còn lỗ tra dầu đợc đóng kín bằng nắp (3)

2 Nguyên lý làm việc

Khi ôtô vận hành, mô men đợc truyền từ trục thứ cấp hộp số, qua cặp bánh răng

và trục mềm, làm trục (1) và nam châm vĩnh cửu (5) quay Khi nam châm (5) quay, từ thông của nó biến thiên qua chụp nhôm (6), sinh ra sức điện động do dòng điện fucô trong chụp nhôm Từ trờng của dòng điện fucô tác dụng tơng hỗ với từ trờng của nam

chuyển chỉ vận tốc tơng ứng của ôtô ( tính bằng km/h) Khi mômen cản do lò xo sinh

ra bằng mômen điện từ thì chụp nhôm dừng lại

Phần đo hành trình của đồng hồ đợc xây dựng trên cơ sở bộ đếm cơ khí dùng truyền động bánh răng với tỷ số truyền giữa các hàng chỉ thị là 10:1 Các hàng số đặt trên tang trống của trục đo đồng hồ Bộ đếm đợc dẫn động từ trục vào qua bộ truyền trục vít bánh vít (11,12) Tỷ số truyền của bộ truyền đợc chọn sao cho khi tốc độ của

xe là 60km/giờ thì tang trống số đầu tiên (tơng ứng hàng trăm mét) sẽ quay đợc 1 vòng (tơng ứng đờng đi là 1km)

5.2.2 Đồng hồ đo tốc độ dùng mạch đo điện tử

Trong thời gian hiện nay, ngời ta sử dụng khá phổ biến các cảm biến và đồng hồ

đo tốc độ, dựa trên việc biến đổi tần số xung của tín hiệu điện xuất hiện trong mạch sơ cấp của hệ thống đánh lửa, khi đóng ngắt mạch sơ cấp trong quá trình đánh lửa

Mạch gồm các khối: Khối khởi tạo xung; Mạch dao động; Bộ ổn áp; Cơ cấu

đo từ điện (M) Trên hình 5.3 là sơ đồ nguyên lý của đồng hồ đo tốc độ dùng mạch đo

điện tử

Mạch ổn áp gồm một điốt ổn áp silic V5 và điện trở gánh R11 Khối khởi tạo xung gồm điện trở R1, R2 các tụ điện C1, C2, C3, C4 và điốt V3 Khối khởi tạo xung mắc song song với bộ ngắt điện của hệ thống đánh lửa, nó thực hiện việc biến đổi dao động hình sin tắt dần thành các xung ứng với nửa chu kỳ dơng

Bộ dao động dùng 2 transistor V1, V2 với phản hồi cực phát qua R5 (phản hồi cứng) và phản hồi mềm cực góp qua tụ C5 Trong mạch cực góp V1 có điện trở điều chỉnh R7, điện trở bù nhiệt R3, R4 nối tiếp với cơ cấu đo M (loại từ điện) Điốt V4 bảo

đảm cho dòng đợc liên tục trong cơ cấu đo Trong mạch còn có điện trở tải R9 của V2

các điện trở R6, R8, R10 và tụ điện C6 xác định điểm làm việc của Transistor

Khi cấp điện cho mạch đo, transistor V2 sẽ ở trạng thái bão hòa (dòng bazơ qua

R10, R11) Tụ điện C6, C5 đợc nạp theo mạch: R7 → cơ cấu đo M→ R4→ C5→ V2 (BE)

→ R5 Lúc này V1 ở trạng thái khóa Khi ngắt mạch sơ cấp trong hệ thống đánh lửa, một xung điện đợc tạo ra đa tới transistor V1 làm nó chuyển sang trạng thái mở bão hòa Do mạch phản hồi nên V2 khóa lại Thời gian V2 ở trạng thái khóa phụ thuộc vào

sự phóng điện của tụ C5 theo mạch: V1 → R5 → V5 → R10

Việc chuyển transistor V2 về lại trạng thái mở xảy ra ở thời điểm khi điện

áp trên tụ C5 (cũng chính là điện áp trên tiếp giáp phát góp của transistor V1 ) đạt giá trị ngỡng khóa của V1 Nh vậy, thời gian transistor V1 ở trạng thái bão hòa (t1) khi tần số chuyển mạch của mạch sơ cấp thay đổi sẽ không đổi Nó đ ợc xác

định theo mạch phóng của C5 Ngời ta tính đợc giá trị trung bình của dòng điện qua cơ cấu đo M và cho thấy góc quay của kim đồng hồ đo tỉ lệ với tốc độ động

5.3 Đồng hồ đo dòng điện (Am pe kế)

Ampe kế dùng để theo dõi trị số dòng điện nạp cho ắc qui, khi máy phát đã phát điện và theo dõi trị số dòng điện phóng từ ắc qui cho các phụ tải khi máy phát cha phát điện

1 Cấu tạo

Đồng hồ đo dòng điện có nhiều loại, hình 5.4 giới thiệu sơ đồ nguyên lý của

đồng hồ có nam châm cố định

Hình 5.4 Sơ đồ nguyên lý đồng hồ đo dòng điện loại nam châm cố định

1- Kim đồng hồ; 2- Trục kim; 3- Thanh thép non; 4- Nam châm vĩnh cửu; 5- Các cực từ; 6-Thanh dẫn; 7- Mặt đế; 8- Mặt đồng hồ; 9- Cọc bắt dây; 10- ắc qui; 11- Máy phát

điện ; 12- Các phụ tải

Thanh dẫn (6) bằng nhôm hoặc đồng, mắc nối tiếp vào mạch điện cần đo Kim

đồng hồ (1) lắp trên trục (2) cùng với thanh thép non (3) Nam châm vĩnh cửu (4) với các cực từ (5) đặt cố định, song song gần miếng thép non Bảng đồng hồ (8) chia theo

đơn vị Am pe, một phía có giá trị (+) chỉ dòng điện nạp cho ắc quy, phía đối diện có giá trị (-) chỉ dòng phóng của ắc quy

b Nguyên lý làm việc

- Khi không có dòng điện đi qua thanh dẫn (6), do tác dụng của nam châm vĩnh cửu với thanh thép non (nam châm gây nhiễm từ cho thanh thép non, với các cực từ ngợc dấu nhau), làm cho kim đồng hồ vẫn chỉ vị trí số 0

- Khi có dòng điện đi qua thanh dẫn (6), xung quanh thanh dẫn sinh ra từ trờng Tác dụng tơng hỗ của từ trờng nam châm vĩnh cửu với từ trờng của dòng điện trong thanh dẫn sẽ tác dụng vào thanh thép non, làm cho kim đồng hồ lệch đi một góc Dòng

điện đi qua thanh dẫn càng lớn, kim lệch càng nhiều và trị số đọc đợc càng lớn Nếu thay đổi dòng điện đi vào thanh dẫn, kim đồng hồ sẽ chỉ về phía ngợc lại Nếu kim lệch về phía (–) thì dòng điện từ ắc qui cung cấp cho phụ tải Nếu kim lệch về phía (+) thì dòng điện từ máy phát nạp cho ắc qui

5.4 Đồng hồ báo mức nhiên liệu

5.4.1 Nhiệm vụ

Đồng hồ báo mức nhiên liệu giúp ngời sử dụng xác định lợng nhiên liệu còn lại trong thùng, do đó có thể ớc tính quãng đờng xe chạy thêm mà không phải rót bổ xung nhiên liệu

5.4.2 Đồng hồ báo mức nhiên liệu loại điện từ

1 Cấu tạo

Đồng hồ báo mức nhiên gồm có 2 bộ phận là cảm biến báo và phần đồng hồ chỉ thị Phần đồng hồ đợc lắp trên bảng đồng hồ ( bảng táp lô) phía trớc ngời lái, còn bộ cảm biến đợc lắp trong thùng chứa (hình 5.5)

Hình 5.5 Đồng hồ báo mức nhiên liệu loại điện từ

1,3- Cuộn dây điện từ; 2- Lõi quay; 4- Cuộn dây của biến trở; 5- Con trợt; 6- Phao; 7- Vỏ cảm biến

• Phần đồng hồ:

Gồm hai khung từ (1,3) bố trí sao cho lõi thép của chúng vuông góc với nhau Trên lõi thép của các khung từ có quấn các cuộn dây điện từ, đấu nh hình vẽ Trong khoảng không gian đối diện với hai lõi thép có đặt lõi quay (2) bằng thép non, gắn chặt với kim đồng hồ và quay trên ổ đỡ

• Bộ cảm biến:

Gồm hộp kín (7) lắp ở thùng nhiên liệu, trong đó có đặt cuộn dây điện trở (4) một

đầu nối mát, còn đầu kia nối qua vít bắt với đầu dây của đồng hồ Con trợt (5) gắn liền trục với phao (6) và có thể xoay quanh chốt quay

2 Nguyên lý làm việc

Khi khoá điện (Kđ) đóng, dòng điện từ ắc quy qua cuộn (1) rồi phân nhánh ra cuộn dây (3) và phần điện trở của biến trở 4 (giả sử con trợt ở một vị trí trung gian nào

đó) Dòng điện trong các cuộn dây (1), (3) và từ thông do chúng sinh ra sẽ thay đổi tuỳ thuộc vào vị trí của biến trở con trựơt, tức là tuỳ thuộc vào mức nhiên liệu trong thùng chứa Từ thông của hai cuộn dây (vuông góc nhau) tạo thành từ thông tổng Φ∑ xác

định theo quy luật hình bình hành Từ thông Φ∑ này sẽ tác dụng lên lõi quay và hớng cho lõi quay, quay tơng ứng với vị trí của véc tơ Φ∑ kéo theo kim đồng hồ quay đến một vị trí nhất định nào đó, tơng ứng với mức nhiên liệu có trong thùng

* Khi nhiên liệu trong thùng chứa đầy: (ứng với vị trí phao 6 vẽ chấm khuất

theo hình 5.5), con trợt nằm ở vị trí tận cùng bên phải của cuộn dây (4) Bộ cảm biến lúc này có điện trở lớn nhất, còn dòng điện trong nhánh cuộn dây (3) có trị số đủ lớn khiến cho từ thông của nó có giá trị gần bằng từ thông do cuộn dây (1) sinh ra Do đó lõi thép (2) bị kéo về vị trí trung gian, còn kim chỉ ở vạch F (đầy nhiên liệu)

* Khi mức nhiên liệu trong thùng chứa giảm: Phao (6) sẽ hạ xuống và con trợt

chuyển dần về phía trái, giảm điện trở (4), do đó dòng điện cũng nh từ thông của cuộn dây (3) giảm, còn dòng điện và từ thông trong cuộn dây (1) tăng, nên lõi quay (2) quay dần về phía trái, đa kim chỉ vạch nhiên liệu ít hơn

* Khi nhiên liệu trong thùng chứa đã cạn hết: Phao (6) hạ hẳn xuống và con

trợt (5) sẽ ở vị trí tận cùng bên trái của biến trở (4) Khi đó, cuộn dây (3) bị nối tắt và

dòng điện trong cuộn dây bằng không, còn dòng điện trong cuộn dây (1) có giá trị cực

đại Lõi quay lúc này chỉ chịu tác dụng của từ thông do cuộn dây (1) sinh ra và có giá trị cực đại, nên lõi lệch hẳn về phía trái và đa kim đồng hồ về vị trí E (chỉ nhiên liệu hết)

Chỉ số của loại đồng hồ này hầu nh không phụ thuộc vào điện thế nguồn điện

5.4.2 Dụng cụ đo mức nhiên liệu loại bán dẫn

Các ô tô con hiện nay thờng dùng bơm xăng điện, lắp trong thùng xăng Để đảm bảo mức xăng trong thùng không đợc thấp hơn quy định, ngời ta dùng dụng cụ đo mức nhiên liệu bán dẫn, kết hợp đèn cảnh báo mức xăng thấp Hình 5.6 trình bày sơ đồ nguyên lý mạch điện của dụng cụ đo loại này

Kết cấu của nó gồm hai phần chính: Bộ cảm biến và bộ chỉ thị

- Bộ cảm biến kiểu biến trở con trợt lắp ở thùng xăng ( trên sơ đồ là R13), tơng tự bộ cảm biến đã trình bày ở hình 5.5

- Bộ chỉ thị gồm: đồng hồ báo mức xăng (A), đèn cảnh báo mức xăng thấp (ĐB) lắp trên bảng đồng hồ trớc mặt ngời lái Các linh kiện bán dẫn gồm: ba tranzito (T1,T2,T3),

điốt ổn áp (Đ1), các điện trở từ R1 đến R13 mắc nh sơ đồ hình vẽ

Hình 5.6 Sơ đồ nguyên lý mạch điện của dụng cụ đo nhiên liệu bán dẫn

Nguyên lý làm việc: Biến trở R13 và điện trở R9 tạo thành mạch phân áp, điện

áp rơi trên biến trở R13 (mà trị số điện áp này phụ thuộc mức xăng trong thùng chứa)

đa vào cực gốc của T2 Khi thùng đầy xăng, R13 đạt giá trị cực đại, điện áp rơi trên R13 lớn nhất, dòng góp - phát (ICE) của T2 cực đại ( cũng là dòng qua đồng hồ A), làm

A chỉ giá trị lớn nhất Khi lợng xăng trong thùng giảm, trị số R13 giảm, dòng góp - phát (ICE) của T2 giảm theo, tơng ứng chỉ số của A giảm dần về 0

Nếu mức xăng trong thùng thấp dới mức cho phép, khi đó R13 nhỏ nhất, điện áp

UEB của T3 đạt trị số đánh thủng điốt ổn áp Đ1, làm T3 thông, đèn báo nguy ĐB sáng + Tranzito T1 để định thời điểm làm việc và ổn định chế độ làm việc của T2

+ Biến trở R5 để hiệu chỉnh chỉ số đo của đồng hồ A, ứng với mức nhiên liệu đầy thùng chứa

+ Biến trở R11để hiệu chỉnh chỉ số đo của đồng hồ A, ứng với mức hết nhiên liệu trong thùng chứa

+ Biến trở R3 để hiệu chỉnh chỉ số trung gian của đồng hồ chỉ thị

5.5 Đồng hồ báo áp suất dầu nhờn trong hệ thống bôi trơn động cơ

5.5.1 Nhiệm vụ

Đồng hồ báo áp suất dùng để theo dõi áp suất dầu nhờn trong hệ thông bôi trơn của động cơ ô tô Trong một số trờng hợp, đồng hồ báo áp suất dầu còn giúp cho ngời ngời sử dụng đánh giá đợc mức độ mài mòn của động cơ

5.5.2 Đồng hồ báo áp suất dầu nhờn kiểu từ điện

1 Cấu tạo

Đồng hồ áp suất kiểu từ điện đợc giới thiệu trên hình 5.7

Hình 5.7 Đồng hồ áp suất dầu nhờn kiểu từ điện

a) Sơ đồ nguyên lý chung; b) Véc tơ từ thông tổng và vị trí của kim đồng hồ ứng với

áp suất khác nhau; c) Sơ đồ đấu dây

Trên vỏ (5) của bộ cảm biến có gắn màng áp suất (4) với chốt tỳ (2) Tay đòn (6) có thể quay tự do quanh trục của nó và đợc giữ ở vị trí ban đầu bằng lò xo (13) Con trợt hai phía (8) đợc tỳ lên lò xo (13) Cuộn dây (10) của biến trở đợc quấn trên tấm mica chịu nhiệt và có điện trở 16Ω Để đảm bảo tiếp xúc tốt, các con trợt đợc nối với mát qua dây đồng mềm (12) Các vít điều chỉnh (3) và (7) dùng để chỉnh kim đồng

hồ về vị trí ban đầu

Tùy thuộc vào áp suất dầu trong buồng (1), màng sẽ biến dạng cong lên và qua cơ cấu chốt tỳ (2), vít (3), tay đòn (6), vít (7), lò xo (13) tác động lên con trợt (8) làm thay đổi

vị trí con trợt trên cuộn dây biến trở

Đồng hồ chỉ thị gồm 3 cuộn dây cố định W1, W2, W3 quấn trên khung chất dẻo (17), để ổn định trị số điện trở trong mạch của cuộn dây khi nhiệt độ thay đổi ngời ta lắp thêm điện trở bù nhiệt Rbt 0 và điện trở phụ Rf Ngoài ra điện trở phụ còn có tác dụng hạn chế cờng độ dòng điện trong mạch đồng hồ chỉ thị, khi biến trở bị nối tắt Sơ

đồ nguyên lý đấu dây giữa các cuộn dây và điện trở đợc trình bày trên hình 5.7c

Trong khoảng không gian ở giữa khung chất dẻo (17) có bố trí đĩa nam châm quay (16) và cần hạn chế hành trình quay (14) Đầu uốn cong của cần hạn chế nằm lọt vào rãnh (15) của khung chất dẻo Kim nhôm (18) đợc gắn chặt với đĩa nam châm và cần hạn chế đợc đặt trên hai ổ đỡ Một ổ trợt làm theo kiểu vít để có thể điều chỉnh độ dơ dọc của trục kim đồng hồ Các ổ trợt khi lắp ráp đợc bôi trơn bằng loại dầu đặc biệt nhằm hạn chế dao động của kim đồng hồ do rung và lắc của xe Trong một rãnh khác của khung chất dẻo có đặt nam châm vĩnh cửu (20) Vỏ thép (19) nhằm bảo vệ đồng

hồ khỏi bị ảnh hởng của từ trờng bên ngoài làm sai lệch chỉ số của đồng hồ

Trong khoảng không gian ở giữa khung chất dẻo (17) có bố trí đĩa nam châm quay (16) và cần hạn chế hành trình quay (14) Đầu uốn cong của cần hạn chế nằm lọt vào rãnh (15) của khung chất dẻo Kim nhôm (18) đợc gắn chặt với đĩa nam châm và cần hạn chế đợc đặt trên hai ổ đỡ Một ổ trợt làm theo kiểu vít để có thể điều chỉnh độ dơ dọc của trục kim đồng hồ Các ổ trợt khi lắp ráp đợc bôi trơn bằng loại dầu đặc biệt nhằm hạn chế dao động của kim đồng hồ do rung và lắc của xe Trong một rãnh khác của khung chất dẻo có đặt nam châm vĩnh cửu (20) Vỏ thép (19) nhằm

bảo vệ đồng hồ khỏi bị ảnh hởng của từ trờng bên ngoài làm sai lệch chỉ số của đồng

hồ

2 Nguyên lý làm việc

Khi cha bật khóa điện, kim đồng hồ lệch về phía trái của vạch 0 trên thanh số của đồng hồ, do tác dụng tơng hỗ giữa hai nam châm vĩnh cửu 16 và 20

Khi bật khóa điện (đồng hồ làm việc), trong các cuộn dây của đồng hồ và bộ cảm biến xuất hiện những dòng điện chạy theo chiều mũi tên nh trên hình 5.7a và hình 5.7c Cờng độ dòng điện cũng nh từ thông trong các cuộn dây phụ thuộc vào vị trí của con trợt trên biến trở 10 Cờng độ dòng điện cực đại trong mạch đồng hồ và bộ cảm biến không quá 0,2A

Khi trong buồng áp suất (1) của bộ cảm biến có trị số áp suất p = 0 thì con trợt (8) nằm ở vị trí tận cùng bên trái của biến trở 10 (theo vị trí của hình vẽ), tức là điện trở Rcb có giá trị cực đại Khi đó cờng độ dòng điện trong cuộn W1 sẽ cực đại còn trong các cuộn W2 và W3 sẽ cực tiểu Từ thông φ1 và φ2 của các cuộn W1 và W2 tác dụng

ng-ợc nhau, nên giá trị và chiều từ thông tổng của chúng xác định theo hiệu

φ1 - φ2

Từ thông φ3 do cuộn dây W3 tạo ra sẽ tác dụng với hiệu từ thông φ1 - φ2 dới một góc lệnh 900

Từ thông tổng φΣ của cả ba cuộn dây sẽ xác định theo quy luật hình bình hành φΣ sẽ

định hớng quay vào vị trí của đĩa nam châm 16, nghĩa là xác định vị trí của kim đồng

hồ trên thang số

Khi áp suất trong buồng 1 bằng 0 và khóa điện ở trạng thái đóng thì từ thông tổng φΣ sẽ hớng đĩa nam châm quay đến vị trí sao cho kim đồng hồ chỉ vạch 0 của

thang số (hình 5.7b) Khi áp suất trong buồng 1 tăng thì màng 4 càng cong lên, đẩy cho tay đòn bẩy 6 quay quanh trục của nó Tay đòn bẩy thông qua vít 7 tác dụng lên con trợt 8 làm cho nó dịch chuyển sang phải (theo hình vẽ) Trị số biến trở giảm dần, cờng độ dòng điện trong các cuộn W1, W2 và từ thông φ1 , φ2 do chúng sinh ra tăng lên Trong khi đó, dòng điện trong cuộn W3 và từ thông của nó lại giảm đi Từ thông tổng

φΣ sẽ thay đổi gía trị và hớng, làm thay đổi vị trí của đĩa nam châm 16, kim đồng hồ chỉ áp suất cao Nếu áp suất p =10KG/cm2, con trợt ở vị trí tận cùng bên phải của biến trở (RBT= 0), khi đó cuộn dây W3 bị nối tắt (I3=0), kim đồng hồ lệch hết về bên phải của thang đo

5.6 Đồng hồ báo nhiệt độ nớc làm mát của động cơ

5.6.1 Nhiệm vụ

Đồng hồ nhiệt độ dùng để theo dõi nhiệt độ của nớc làm mát trong động cơ, bình thờng ở 80 - 900 C

5.6.2 Đồng hồ báo nhiệt độ nớc làm mát kiểu từ điện

1 Cấu tạo

Đồng hồ báo nhiệt độ nớc làm mát kiểu từ điện đợc giới thiệu trên hình 5.8

Hình 5.8 Đồng hồ báo nhiệt độ nớc làm mát kiểu từ điện

a) Sơ đồ nguyên lý chung; b) Véc tơ từ thông tổng và vị trí của kim đồng hồ ứng với nhiệt độ khác nhau; c) Sơ đồ đấu dây

Phần đồng hồ chỉ thị loại này cơ bản giống đồng hồ chỉ thị để đo áp suất dầu nhờn (hình 5.7a) cả về cấu tạo và cách đấu dây, duy chỉ có khác thang số, không có điện trở phụ và thông số của cuộn dây Do vậy, từ thông φ1, φ2, φ3 do các cuộn dây W1, W2, W3

tạo nên cũng tác dụng với nhau theo quy luật giống nh trong đồng hồ áp suất dầu (hình 5.7a) Bộ cảm biến (hình 5.8a) gồm một miếng oxit đồng và oxit măng gan tròn dày 2,5 mm đặt trong vỏ đồng 4 Miếng điện trở nhiệt đồng - măngan (1) có hệ số nhiệt

điện trở âm (α < 0) Điện trở nhiệt tiếp với mát qua vỏ 4 Lò xo 3 nối mạch điện trở nhiệt với đầu bắt dây của bộ cảm biến Miếng cách điện 5 cách điện giữa đầu bắt dây

và vỏ 4, còn ống giấy cách điện 2, cách điện giữa lò xo và mặt bên của miếng bán dẫn

1 với vỏ của bộ cảm biến

2 Nguyên lý làm việc

Khi không có điện trong các cuộn dây đồng hồ thì kim đồng hồ nằm ở vị trí ban

đầu, hơi lệch về phía trái của vạch số 400C Kim đợc giữ ở vị trí này là do tác dụng

t-ơng hỗ giữa hai nam châm vĩnh cửu 8 và 12

Khi khóa điện (Kđ) ở trạng thái đóng, trong mạch đồng hồ và bộ cảm biến có dòng điện chạy theo mũi tên (xem hình 5.8a và 5.8c) Trong quá trình làm việc, dòng

điện trong mạch của cuộn dây W3 và W2 không đổi, do vậy từ thông do chúng sinh ra cũng hầu nh không đổi Cờng độ dòng điện trong cuộn dây W1 và từ thông φ1 do nó sinh ra phụ thuộc vào trị số điện trở của bộ cảm biến Vì từ thông của các cuộn dây W1

và W2 có chiều tác dụng ngợc nhau nên trị số và hớng từ thông tổng của chúng phụ thuộc vào dòng điện ở mạch W1 và bộ cảm biến

- ứng với nhiệt độ +400C, trị số điện trở của bộ cảm biến rất lớn, bằng 400Ω, do đó dòng điện trong cuộn dây W1 rất nhỏ và từ thông do nó sinh ra cũng nhỏ Lúc này từ thông do cuộn dây W2 tạo ra sẽ rất lớn so với từ thông φ1 do cuộn W1 tạo nên Từ thông tổng φ2 của cả ba cuộn dây sẽ tác dụng lên đĩa nam châm 8 làm cho nó quay đi

và kim đồng hồ nằm ở vạch 400 của thang số (hình 5.8b)

- Khi nhiệt độ nớc tăng, điện trở của bộ cảm biến giảm đến giá trị 140Ω ở nhiệt độ

800C từ thông φ1 = φ2 và ngợc nhau nên triệt tiêu nhau, còn từ thông này tác dụng tơng

hỗ với đĩa nam châm làm quay kim đồng hồ đến vị trí ứng với vạch 800C ứng với nhiệt độ +1100C, trị số điện trở của bộ cảm biến giảm tới 70Ω, do đó dòng điện trong cuộn dây W1 và từ thông φ1 sẽ lớn gấp vài lần từ thông φ2 Lúc này từ thông tổng φΣ của cả ba cuộn dây sẽ tác dụng tơng hỗ với đĩa nam châm 8 làm quay kim đồng hồ đến vạch 1100 của thang số

5.6.3 Cơ cấu báo nguy nhiệt độ nớc làm mát động cơ

Cơ cấu này để báo hiệu cho ngời sử dụng biết nhiệt độ nớc cao quá mức cho phép trong hệ thống làm mát động cơ Bộ cảm biến báo nguy đợc vặn vào phía trên của két nớc, còn đèn hiệu lắp ở bảng đồng hồ

Cấu tạo của bộ cảm biến báo nguy nhiệt độ nớc làm mát động cơ giới thiệu trên hình 5.9 Trên thanh lỡng kim không quấn dây điện trở và thanh lỡng kim đợc lật ngợc xuống sao cho khi bị biến dạng nó sẽ cong về phía dới (về phía có xu hớng đóng tiếp

điểm KK’ lại)