Одним из вариантов устройства, способного контролировать количество и скорость жидкости (в частности топлива), протекающей по магистрали, является И. Семенов и др. «Электронный расходомер жидкости» (Радио, 1986, 1). Многие детали этого расходомера требуют высокоточной обработки, что делает повторную регулировку этого расходомера сложной задачей. Из-за высокого уровня помех, возникающих в бортовых сетях транспортных средств, электронные блоки должны обладать хорошей помехоустойчивостью. Еще одним недостатком этого устройства является то, что погрешность измерения увеличивается при уменьшении расхода топлива (на режиме холостого хода и при малых нагрузках двигателя).
Описываемое ниже устройство лишено перечисленных недостатков и имеет более простую конструкцию датчика и схему электронного блока. Прибора для контроля нормы расхода топлива нет, функцию выполняет счетчик общего расхода. Частота поездок пропорциональна расходу топлива и распознается ушами водителя. Это позволяет беспрепятственно ездить, что особенно важно в условиях городского движения. Расходомер состоит из двух компонентов. Один представляет собой датчик с электромагнитным клапаном, встроенный в топливопровод между топливным насосом и карбюратором, а другой — электронный блок, расположенный внутри автомобиля. Конструкция датчика представлена на рисунке. Между корпусом 8 и лотком 2 зажата эластичная диафрагма 4, разделяющая внутренний объем на верхнюю и нижнюю полости. Стержень 5 свободно перемещается внутри направляющей втулки 7, изготовленной из фторопласта. Диафрагма крепится к нижней части стержня двумя шайбами 3 и гайкой. К верхнему концу стержня прикреплен постоянный магнит 9, а в верхней части корпуса параллельно каналу, в котором находится стержень, просверлены два дополнительных канала. Они оснащены двумя герконами 10. В нижнем положении магнита и, следовательно, диафрагмы активируется один геркон, а в верхнем положении активируется другой геркон.
Рисунок 1. 1-штуцер, 2-поддон, 3-шайба, 4-мембрана, 5-стержень, 6-пружина, 7-втулка, 8-корпус, 9-магнит, 10-геркон
Диафрагма перемещается вверх под действием давления топлива от топливного насоса и возвращается в нижнее положение за счет пружины 6. Для подключения датчика к топливопроводу предусмотрены три штуцера 1 (один в поддоне и два) на корпусе.). Гидравлическая схема расходомера представлена на рисунке. 2. Топливо из топливного насоса через канал 3 и электромагнитные клапаны поступает в каналы 1, 2, заполняет верхнюю и нижнюю полости датчика и через канал 4 поступает в карбюратор. Клапан переключается под воздействием сигнала электронного блока (на данной схеме не показан), который управляется датчиком-герконом.
Гидравлическая схема расходомера топлива Puc.2.
первоначально обмотка электромагнитного клапана обесточена, канал 3 сообщается с каналом 1, а канал 2 закрыт. Диафрагма находится в нижнем положении, как показано на рисунке. Бензонасос создает избыточное давление жидкости в нижней полости 6. По мере того, как двигатель производит топливо из верхней полости и датчиков, диафрагма медленно поднимается, сжимая пружину. При достижении верхнего положения геркон 1 активируется и электромагнитный клапан закрывает канал 3 и открывает канал 2 (канал 1 всегда открыт). Под действием сжатой пружины диафрагма быстро опускается в исходное положение и топливо перетекает по каналам 1, 2 из полости б в а. Затем рабочий цикл расходомера повторяется. Электронный блок (Puc.3) подключается к датчику и электромагнитному клапану гибким кабелем через разъем XT1. Gocom SF1 и SF2 (1 и 2 соответственно согласно рисунку 2) крепятся к датчику (на рисунке они показаны в положении, когда магнит не действует ни на один из них). Y1 – обмотка электромагнита клапана. В исходном положении транзистор VT1 закрыт, контакты К1.2 реле К1 открыты, обмотка Y1 обесточена. Магнит датчика расположен рядом с герконом SF2, поэтому ток через геркон не протекает.
Puc.3 Электронный блок расходомера топлива.
по мере расходования топлива из полости датчика a магнит медленно перемещается от геркона SF2 к геркону SF1. В какой-то момент геркон SF2 щелкнет, но это не изменит блок. В конце хода магнита переключается геркон SF1 и ток базы транзистора VT1 протекает через геркон SF1 и резистор R2. Транзистор открывается, реле К1 срабатывает, контакт К1.2 включает соленоид клапана, а контакт К1.1 замыкает цепь питания счетчика импульсов Е1. В результате диафрагма начинает быстро опускаться вместе с магнитом. В какой-то момент геркон SF1 после обратного переключения разрывает цепь тока базы транзистора, но цепь тока базы транзистора разомкнута, поскольку ток базы протекает через замкнутый контакт К1.1, диод VD2 и геркон…Оно останется. СФ2. Поэтому стержень с диафрагмой и магнитом продолжает двигаться. В конце обратного хода магнит переключает геркон SF2, который закрывает транзистор и выключает клапанный электромагнит Y1 и счетчик Е1. Система возвращается в исходное состояние и начинается новый рабочий цикл.
Поэтому счетчик Е1 фиксирует количество циклов срабатывания датчика. Каждый цикл соответствует определенному количеству израсходованного топлива. Это равно объему пространства, ограниченному диафрагмой в верхнем и нижнем положениях. Общий расход топлива определяется путем умножения показаний счетчика на количество израсходованного топлива за один цикл. Этот объем устанавливается во время калибровки датчика. Объем за цикл выбран равным 0,01 литра для облегчения измерения расхода топлива. При необходимости вы можете немного уменьшить или увеличить этот объем. Для этого необходимо изменить расстояние по высоте между герконами. Для данных размеров датчика оптимальный ход диафрагмы составляет примерно 10 мм. Продолжительность цикла работы датчика варьируется в зависимости от режима работы двигателя и составляет от 6 до 30 секунд. При калибровке датчика необходимо снять трубопровод с бензобака автомобиля, вставить его в мерную емкость с топливом и запустить двигатель на выработку определенного количества топлива. Разделите эту сумму на количество циклов на счетчике, чтобы получить значение единицы объема топлива за цикл.
Расходомер имеет возможность отключения с помощью тумблера SA1. При этом диафрагма датчика всегда находится в нижнем положении и топливо по каналам 2 и 3 поступает непосредственно в карбюратор через полость а. Для реализации возможности отключения устройства электромагнитного клапана необходимо снять резиновую манжету, закрывающую канал 3, но это ухудшает погрешность расходомера. Электронный блок смонтирован на печатной плате из стекловолокна толщиной 1,5 мм. Схема платы представлена на рисунке. 4. Компоненты, установленные на плате, на схеме обведены пунктирными линиями. Плата встроена в металлический короб и крепится под панелью приборов внутри автомобиля.
Puc.4 Схема платы электронного блока расходомера топлива
В данном устройстве используется реле РЭС9, паспорт ПК4.529.029.11. Электромагнитный клапан – P-RE 3/2,5-1112. Счетчик СИ-206 или СБ-1М. Можно использовать постоянные магниты с полюсами, расположенными на концах, длиной от 18 до 20 мм. Необходимо только, чтобы он мог свободно перемещаться внутри канала, не касаясь стенок. Например, достаточно магнита от дистанционного выключателя RPS32, его нужно только отполировать до необходимого размера. Корпус датчика и лоток изготовлены из бензостойкого, немагнитного материала. Толщина стенки между каналом геркона и магнитом должна быть не более 1 мм, диаметр отверстия магнита – 5,1+0,1 мм, глубина – 45 мм. Стержень изготавливается из латуни или стали 45, диаметр – 5 мм, длина резьбовой части – 8 мм, общая длина – 48 мм.
Резьба штуцера датчика М8, диаметр отверстия 5 мм, резьба штуцера электромагнитного клапана коническая К 1/8 ГОСТ 6111-52. Пружина намотана из стальной проволоки диаметром 0,8 мм ГОСТ 9389-75. Диаметр пружины – 15 мм, шаг – 5 мм, длина – 70 мм, максимальное сжимающее усилие – 300…500 г. Если стержень изготовлен из стали, то магнит удерживается в стержне за счет магнитной силы. Если стержень изготовлен из немагнитного металла, магнит нужно будет приклеить или иным образом укрепить. Чтобы работе датчика не мешало давление воздуха, сжатого над магнитом, во втулке должен быть предусмотрен перепускной канал площадью поперечного сечения около 2 мм2. В диафрагме используется полиэтиленовая пленка толщиной 0,2 мм. Прежде чем прикреплять его к датчику, ему необходимо придать определенную форму.
для этого можно использовать сенсорный поддон в сборе с фитингами. Техническое прижимное кольцо необходимо изготовить из листа дюраля толщиной 5 мм. Форма этого кольца точно соответствует монтажному фланцу поддона. Для формирования диафрагмы стержень в сборе с заготовкой вставляют в отверстие штуцера поддона изнутри и зажимают заготовку технологическим кольцом. Затем равномерно нагревают сборку со стороны диафрагмы, сохраняя расстояние 60…70 см над пламенем горелки и слегка приподнимая стержень для образования диафрагмы. Чтобы диафрагма не потеряла свою эластичность в процессе работы, необходимо, чтобы диафрагма всегда находилась в топливе. Поэтому, если вы долго паркуетесь, вам нужно будет пережать шланг от датчика к карбюратору, чтобы предотвратить испарение бензина из системы.
датчик и электромагнитный клапан установлены на кронштейне в моторном отсеке рядом с карбюратором и топливным насосом и соединены кабелем с электронным блоком. Используя насос с подключенным манометром вместо топливного насоса, вы сможете проверить работоспособность расходомера, не устанавливая его в свой автомобиль. Давление, при котором работает датчик, должно составлять от 0,1 до 0,15 кг/см2. Испытания расходомеров автомобилей «Москвич» и «Зигли» показали, что точность измерения расхода топлива не зависит от режима работы двигателя, а зависит от погрешности установки объема агрегата при калибровке, которую легко довести до 1,5. Я это сделал. 0,2 %.
- Хотите связаться со мной?
