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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Misuratore di flusso del carburante per un'auto. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Automobile. Dispositivi elettronici Una versione del dispositivo che consente di controllare la quantità e la velocità del liquido (in particolare del carburante) che scorre attraverso la linea è stata descritta nell'articolo di I. Semenov et al "Misuratore elettronico di portata del liquido" ("Radio", 1986, n. 1). La ripetizione e la regolazione di questo flussometro sono associate a determinate difficoltà, poiché molte delle sue parti richiedono un'elevata precisione di lavorazione. La sua unità elettronica necessita di una buona immunità ai disturbi a causa dell'elevato livello di interferenza nella rete di bordo del veicolo. Un altro inconveniente di questo dispositivo è un aumento dell'errore di misurazione con una diminuzione della portata del carburante (in modalità di minimo e basso carico del motore). Il dispositivo descritto di seguito è esente dagli svantaggi elencati, ha un design del sensore più semplice e un circuito di blocco elettronico. Non dispone di un dispositivo per il monitoraggio del tasso di consumo di carburante, la sua funzione è svolta da un contatore del consumo totale. La frequenza di risposta è proporzionale al tasso di consumo di carburante e viene percepita dal guidatore a orecchio. Questo non distrae dalla guida, che è particolarmente importante nel traffico urbano. Il flussometro è composto da due unità: un sensore con un'elettrovalvola incorporata nella linea del carburante tra la pompa del carburante e il carburatore e un'unità elettronica situata nell'abitacolo. Il design del sensore è mostrato in fig. 1. Un diaframma elastico 8 è serrato tra il corpo 2 ed il pallet 4, dividendo il volume interno nelle cavità superiore ed inferiore. L'asta 5 si muove liberamente nel manicotto di guida 7 in PTFE. Il diaframma è bloccato nella parte inferiore dell'asta con due rondelle 3 e un dado. All'estremità superiore dell'asta è installato un magnete permanente 9. Nella parte superiore del corpo, due canali aggiuntivi sono perforati parallelamente al canale in cui si trova l'asta. Hanno due interruttori reed 10. Nella posizione inferiore del magnete, e quindi del diaframma, viene attivato un interruttore reed, e nella posizione superiore l'altro.
La membrana si sposta nella posizione superiore sotto l'azione della pressione del carburante proveniente dalla pompa benzina e la molla 6 la riporta nella posizione inferiore.Sono previsti tre raccordi 1 per trasformare il sensore nella linea del carburante (uno sul pallet e due sulla il corpo). Il circuito idraulico del flussometro è mostrato in fig. 2. Attraverso il canale 3 e l'elettrovalvola, il carburante dalla pompa della benzina entra nei canali 1, 2 e riempie le cavità superiore e inferiore del sensore e attraverso il canale 4 entra nel carburatore. La valvola commuta sotto l'azione dei segnali dell'unità elettronica (non mostrata in questo schema) comandata dall'interruttore reed del sensore.
Nello stato iniziale, l'avvolgimento dell'elettrovalvola è diseccitato, il canale 3 comunica con il canale 1 e il canale 2 è aperto. Il diaframma è in posizione abbassata come mostrato nel diagramma. La pompa della benzina crea un eccesso di pressione del fluido nella cavità inferiore 6. Quando il motore produce carburante dalla cavità superiore e dal sensore, il diaframma si solleverà lentamente, comprimendo la molla. Quando viene raggiunta la posizione superiore, l'interruttore reed 1 si attiverà e l'elettrovalvola chiuderà il canale 3 e aprirà il canale 2 (il canale 1 è permanentemente aperto). Sotto l'azione di una molla compressa, il diaframma si sposterà rapidamente verso il basso nella sua posizione originale e trasferirà il carburante attraverso i canali 1, 2 dalla cavità b ad a. Quindi si ripete il ciclo di funzionamento del flussometro. L'unità elettronica (Fig. 3) è collegata al sensore e all'elettrovalvola con un cavo flessibile tramite il connettore XT1. Nel sensore sono installati i comitati cittadini SF1 e SF2 (rispettivamente 1 e 2 secondo la Fig. 2) (sono mostrati nel diagramma in una posizione in cui il magnete non agisce su nessuno di essi); Y1 - avvolgimento del solenoide della valvola. Nella posizione iniziale il transistor VT1 è chiuso, i contatti K1.2 del relè K1 sono aperti e l'avvolgimento Y1 è diseccitato. Il magnete del sensore si trova accanto all'interruttore reed SF2, quindi l'interruttore reed non conduce corrente.
Poiché il carburante viene consumato dalla cavità a del sensore, il magnete si sposta lentamente dall'interruttore reed SF2 all'interruttore reed SF1. Ad un certo punto, l'interruttore reed SF2 cambierà, ma ciò non causerà alcun cambiamento nel blocco. A fine corsa, il magnete commuterà l'interruttore reed SF1 e la corrente di base del transistor VT2 scorrerà attraverso di esso e il resistore R1. Il transistor si aprirà, il relè K1 funzionerà e i contatti K1.2 accenderanno il solenoide della valvola e i contatti K1.1 chiuderanno il circuito di alimentazione del contatore di impulsi E1. Di conseguenza, il diaframma, insieme al magnete, inizierà a muoversi rapidamente verso il basso. Ad un certo punto, l'interruttore reed SF1, dopo essere tornato indietro, interromperà il circuito della corrente di base del transistor, ma rimarrà aperto, poiché la corrente di base ora scorre attraverso i contatti chiusi K1.1, il diodo VD2 e l'interruttore reed SF2. Pertanto, l'asta con il diaframma e il magnete continueranno a muoversi. Al termine della corsa di ritorno il magnete commuterà l'interruttore reed SF2, il transistor si chiuderà, l'elettromagnete della valvola Y1 ed il contatore E1 si spegneranno. Il sistema tornerà al suo stato originale e inizierà un nuovo ciclo del suo lavoro. Pertanto, il contatore E1 registra il numero di cicli di attivazione del sensore. Ad ogni ciclo corrisponde un certo volume di carburante consumato, che è pari al volume di spazio limitato dalla membrana nelle posizioni superiore e inferiore. Il consumo totale di carburante viene determinato moltiplicando le letture del contatore per la quantità di carburante consumato in un ciclo. Questo volume viene impostato durante la calibrazione del sensore. Per comodità di misurazione del consumo di carburante, si sceglie che il volume per ciclo sia 0,01 litri. Se lo si desidera, questo volume può essere leggermente ridotto o aumentato. Per fare ciò è necessario modificare la distanza tra i contatti reed in altezza. Con le dimensioni del sensore specificate, la corsa di apertura ottimale è di circa 10 mm. La durata del ciclo del sensore dipende dalla modalità di funzionamento del motore e varia da 6 a 30 s. Quando si calibra il sensore, è necessario scollegare la tubazione dal serbatoio del gas dell'auto e inserirla in un recipiente di misurazione con carburante, quindi avviare il motore e sviluppare una certa quantità di carburante. Dividendo questo numero per il numero di cicli sul contatore, si ottiene il valore di un volume unitario di carburante per ciclo. Il flussometro offre la possibilità di spegnerlo con l'interruttore a levetta SA1. In questo caso, il diaframma del sensore è costantemente nella posizione più bassa e il carburante attraverso i canali 2 e 3 attraverso la cavità a fluirà direttamente nel carburatore. Per implementare la possibilità di spegnere il dispositivo nell'elettrovalvola, è necessario rimuovere il bracciale in gomma che blocca il canale 3, ma ciò aggraverà l'errore del flussometro. L'unità elettronica è montata su un circuito stampato in fibra di vetro di spessore 1,5 mm. Il disegno della scheda è mostrato in Fig. 4. Le parti installate sulla scheda sono delineate nello schema con una linea tratteggiata. La scheda è montata in una scatola metallica e montata all'interno dell'auto sotto il cruscotto.
Il dispositivo utilizza il relè RES9, passaporto PC4.529.029.11; elettrovalvola - P-RE 3 / 2,5-1112. Contatore SI-206 o SB-1M. Qualsiasi magnete permanente può essere utilizzato con poli terminali e una lunghezza di 18 ... 20 mm, è solo necessario che si muova liberamente nel suo canale senza toccare le pareti. Ad esempio, è adatto un magnete dell'interruttore remoto RPS32, devi solo macinarlo alla dimensione desiderata. Il corpo del sensore e il vassoio sono ricavati da qualsiasi materiale non magnetico e resistente alla benzina. Lo spessore della parete tra i canali degli interruttori reed e il magnete non deve essere superiore a 1 mm, il diametro del foro per il magnete deve essere 5,1 + 0,1 mm e la profondità deve essere 45 mm. Lo stelo è in ottone o acciaio 45, diametro - 5 mm, lunghezza della parte filettata - 8 mm, lunghezza totale - 48 mm. La filettatura sui raccordi del sensore è M8, il diametro del foro è 5 mm e sui raccordi dell'elettrovalvola è conico K 1/8 "GOST 6111-52. La molla è avvolta da un filo di acciaio con un diametro di 0,8 mm GOST 9389 -75 Il diametro della molla è 15 mm, passo - 5 mm, lunghezza - 70 mm, forza di compressione completa - 300 ... 500 g. Se l'asta è in acciaio, il magnete viene trattenuto su di essa a causa delle forze magnetiche. Se l'asta è di metallo non magnetico, il magnete deve essere incollato o rinforzato in altro modo. Per garantire che il sensore non interferisca con la pressione dell'aria compressa sopra il magnete, nel manicotto deve essere previsto un canale di bypass con una sezione trasversale di circa 2 mm2. Il diaframma è costituito da un film di polietilene di 0,2 mm di spessore. Prima dell'installazione nel sensore, deve essere modellato. A tale scopo, è possibile utilizzare il gruppo del vassoio del sensore con il raccordo. È necessario realizzare un anello di bloccaggio tecnologico in lamiera di duralluminio di 5 mm di spessore. La forma di questo anello corrisponde esattamente alla flangia di montaggio del pallet. Per formare il diaframma, l'assieme asta con il suo grezzo viene inserito dall'interno nell'apertura del raccordo del pallet e il grezzo viene bloccato con un anello tecnologico. Quindi l'unità viene riscaldata uniformemente dal lato del diaframma, tenendola sopra la fiamma del bruciatore a una distanza di 60 ... 70 cm e, sollevando leggermente l'asta, forma il diaframma. Affinché il diaframma non perda elasticità durante il funzionamento, è necessario che sia costantemente nel carburante. Pertanto, quando l'auto è parcheggiata per molto tempo, è necessario pizzicare il tubo dal sensore al carburatore per evitare l'evaporazione della benzina dall'impianto. Il sensore e l'elettrovalvola sono montati su una staffa nel vano motore in prossimità del carburatore e della pompa benzina e collegati all'unità elettronica tramite un cavo. Le prestazioni del flussimetro possono essere verificate senza installarlo sull'auto utilizzando una pompa con un manometro collegato al posto della pompa del carburante. La pressione alla quale il sensore viene attivato deve essere 0,1...0,15 kg/cm2. I test del flussometro sui veicoli Moskvich e Zhiguli hanno mostrato che l'accuratezza della misurazione del consumo di carburante non dipende dalla modalità di funzionamento del motore ed è determinata dall'errore nell'impostazione del volume dell'unità durante la calibrazione, che può essere facilmente aumentata a 1,5 ... 2%. Autore: V. Gumenyuk, Kharkov; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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