КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ АВТОМОБИЛЯ
ЗИЛ-130
Первоначально на щитке приборов автомобиля ЗИЛ-130 были установлены:
спидометр с механическим приводом при помощи гибкого вала;
двухстрелочный манометр воздуха; указатели уровня топлива; давления
масла и температуры воды. Кроме того, на щитке должны быть четыре
контрольные лампы: заряда аккумуляторных батарей, системы указателей
поворотов и аварийного перегрева воды (с линзами) и включения дальнего
света фар (глазок).
Сначала были изготовлены отдельные приборы на основе конструкций,
применявшихся ранее на автомобилях ЗИЛ. Чтобы определить наиболее
рациональное оформление, было проведено сравнение следующих вариантов
приборов с различной окраской циферблатов и стрелок:
1. Отдельные приборы, изготовленные для автомобиля ЗИЛ-130: цвет шкал
всех приборов черный, стрелки алюминиевые, неокрашенные (за исключением
спидометра), деления и надписи белые, деления, предупреждающие об
опасности, красные. Все приборы круглые.
2. Щиток приборов автомобиля Форд: тахометр и воздушный манометр
установлены отдельно, остальные приборы — скомпонованы в единый блок
(спидометр, указатели температуры воды, давления масла и уровня топлива
и амперметр). Циферблаты всех приборов круглые, темно-серого цвета,
стрелки светло-красные; деления манометра и тахометра на отдельных
участках зеленые и красные.
3. Отдельные приборы с автобуса ЗИЛ-158: циферблаты
круглые, цвет циферблатов светло-желтый, цифры, деления и надписи
черные, стрелки также черные.
Видимость приборов в ночное время оценивали в темном помещении при
внутреннем подсвете приборов с применением ламп с силой света i св.
Оценка производилась субъективно несколькими лицами, с позиции,
аналогичной положению водителя на автомобиле. Подсвет регулировался так
же, как и на автомобиле: реостатом центрального переключателя света.
Видимость в дневное время проверяли непосредственно на автомобиле с
места водителя, а также субъективно.
В итоге были выбраны приборы с черной шкалой и белыми штрихами и
стрелками, как отличающиеся лучшей видимостью и не утомляющие глаз
водителя. Одновременно были определены размеры цифр, ширина штрихов и т.
д. После доводки образцов по внешнему оформлению, подсвету, точности
показаний и пр. были утверждены щитки приборов типа КП-200.
Для улучшения работы приборов, осуществляющих контроль за системой
смазки, были созданы реостатный датчик и логометрический указатель
давления масла.
В реостатном датчике давление масла действует на мембрану, и деформация
последней передается на контакты проволочного реостата. Казалось, что
вследствие отсутствия размыкания контактов и искрения между ними должен
увеличиться срок службы датчика и ликвидироваться радиопомехи. Однако
постоянные небольшие перемещения контактов, связанные с пульсацией
давления из-за работы шестеренчатого насоса и редукционного клапана,
вызывали износ реостата в зоне, соответствующей точке рабочего давления.
Кроме того, было обнаружено, что некоторые реостатные датчики создают
радиопомехи. Датчики различаются по массе скользящих контактов и по
этому приз-наку могут быть разбиты на три группы с массой контакта 0,14;
0,02 и 0,015 г.
Измерения радиопомех и осциллографирование тока показали, что
радиопомехи создают только датчики первой группы (масса контакта 0,14
г), поскольку в их электрической цепи имеются разрывы тока. Причиной
этого являются инерционные нагрузки на контакты из-за вибрации датчика
при работе двигателя или пульсации давления при вращении шестеренчатого
насоса и срабатывания редукционного клапана.
С этими датчиками были продолжены измерения радиопомех и
осциллографирование тока при разных вариантах их установки; на двигателе
или кабине с соединением с системой смазки металлической трубкой или
резиновым шлангом; с подключением к постороннему источнику постоянного
давления масла или воздуха. При этом на датчик действовали совместно или
порознь пульсация давления и вибрации. Испытания показали, что причиной
радиопомех является только вибрация контактов датчика в случае
повышенной массы скользящего контакта.
Для обеспечения работоспособности приборов при пробеге автомобилем
200—250 тыс. км были разработаны манометр прямого действия и
логометрический указатель температуры воды с полупроводниковым датчиком
ТМ100. Манометры прямого действия устанавливаются на некоторых
автомобилях и тракторах отечественного производства, а также на
большинстве зарубежных двигателей.
В манометрах прямого действия автомобиля ЗИЛ-130 деформация мембраны, на
которую действует давление масла, вызывает перемещение стрелки прибора.
Манометр соединен с системой смазки двигателя резиновым шлангом вместо
металлической трубки, так как его вибростойкость выше. Дополнительно для
обеспечения аварийной сигнализации при падении давления как из-за
неисправности системы смазки, так и в случае обрыва шланга или
разрушения мембраны введена контрольная лампа. Лампа включается
контактами, встроенными в механизм манометра, при снижении давления до
0,3—0,6 кгс/см2.
Испытания этих манометров в условиях Крайнего Севера при температуре
около —40° С показали, что после пуска холодного двигателя без
предварительного подогрева манометр начинает показывать давление через
20—30 с, а нормально работать через 5—6 мин. После пуска двигателя с
предварительным прогревом манометр начинает нормально работать через 5—6
с, что обеспечивает надежный контроль за работой системы смазки
двигателя.
Для повышения надежности и долговечности приборов контроля за
температурой жидкости в системе охлаждения двигателя был разработан и
изготовлен логометрический указатель температуры с полупроводниковым
датчиком ТМ100. Полупроводниковый датчик включен в цепь одной из обмоток
логометри-ческого указателя и представляет собой металлический баллон с
резьбой для крепления, внутрь которого помещены две полупроводниковые
шайбы с металлизированной поверхностью. Сопротивление полупроводниковых
шайб изменяется в зависимости от температуры:
Температура в °С
40 60 80 100
120
Сопротивление датчика в Ом 400
230 150 96 62
Изменение сопротивления датчика вызывает изменение
силы тока и магнитного потока одной из обмоток логометрического
указателя и соответствующее отклонение стрелки.
Испытания показали, что новые приборы контроля температуры вполне
надежны и не создают радиопомех.
В связи с применением на автомобиле ЗИЛ-130 генератора переменного тока
контрольная лампа цепи заряда была заменена амперметром, при этом
изменилась компоновка приборов и оформление щитка. Амперметр, указатель
уровня топлива, манометр и термометр объединены в общем корпусе. Этот
комбинированный прибор имеет обозначение КП-205, а весь новый щиток —
КП-204.
Такая компоновка приборов, кроме улучшения внешнего вида, позволила
сохранить взаимозаменяемость щитков приборов в целом, несмотря на
увеличение количества приборов на нем. У всех приборов нового щитка
черные шкалы; цифры, дуги, штрихи делений и надписи на шкалах белого
цвета. Стрелки двухстрелочного манометра воздуха и спидометра белые,
стрелки у приборов комбинации КП-205 красные, покрыты флюоресцентной
краской; ранты приборов окрашены алюминиевой краской.
На щитке имеется глазок с синим светофильтром для контрольной лампы
дальнего света фар, а также три отверстия для контрольных ламп типа
ПД-20. Одна лампа с зеленым и две с рубиновым светофильтром
сигнализируют об исправности соответственно системы указателей поворота,
аварийном перегреве воды п о понижении давления в системе смазки
двигателя.
Точность показаний спидометра проверяют на стенде, оборудованном
электродвигателем переменного тока, вариатором с ручным управлением
привода и эталонным спидометром. Проверяемый спидометр подсоединяют к
приводу с помощью гибкого вала.
Манометры масла и пневмосистемы проверяют на прессе
типа 3/РН2, который состоит из одноцилиндрового насоса с винто-вым
ручным приводом, эталонного манометра класса 0,5, резервуара с маслом,
регулирующих вентилей и присоединительного штуцера. Проверку производят
как при повышении, так и при понижении давления. Допускаемая погрешность
манометра воздуха пневмосистемы равна 0,4 кгс/см2,
Для проверки указателя уровня топлива его
подключают к источнику постоянного напряжения 12 В через магазин
сопротивлений. Изменяя сопротивление, устанавливают стрелку указателя на
контрольных точках шкалы
Датчики указателей уровня топлива прооверяют на
приспособлении, имитирующем перемещение поплавка датчика при изменении
уровня топлива в баке. На заданных лучевой диаграммой чертежа
контрольных высотах измеряют сопротивление реостата
В датчике указателя температуры воды проверяют
сопротивление при нагреве, для чего датчик помещают в глицериновую
ванну. Температуру глицерина контролируют эталонным термометром.
Сопротивление датчика определяют методом амперметра-вольтметра.
Допускаемые сопротивления приведены выше.
Для проверки указателя температуры воды его в комплекте с датчиком
подключают к источнику постоянного напряжения
12 В. Датчик нагревают в глицериновой ванне, как указано выше.
У приборов, приводимых в действие гибким валом,
проверяют колебания стрелки прибора и угловую деформацию троса. Для
проверки колебания стрелки гибкий вал располагают по трассе, близкой к
окружности радиусом 250 мм, и приводят во вращение механизм стандартного
спидометра с дополнительно
нанесенной градуировкой на шкале. Колебание стрелки спидометра при этом
не должно быть больше ±2 км/ч.
Для проверки угловой деформации троса прибор устанавливают на
приспособление, позволяющее фиксировать угол закручивания нагруженного
троса. Гибкий вал располагают по прямой. Один конец троса зажимают
неподвижно, другой нагружают поочередно моментами М1 = 0,15 кгс-см и М2
= 0,75 кгс-см и фиксируют угол закручивания, который не должен превышать
20° для нагрузки М1 и 100° для нагрузки М2