Контроль давления в системе смазки – одно из условий нормального функционирования двигателя внутреннего сгорания.Для измерения давления используются специальные датчики – все о датчиках давления масла, их типах, конструкции, принципе работы, а также их правильном выборе и замене читайте в статье.
Что такое датчик давления масла?
Датчик давления масла является чувствительным элементом контрольно-измерительных приборов системы смазки поршневых двигателей внутреннего сгорания;Датчик для измерения давления в системе смазки и сигнализации его снижения ниже критического уровня.
Датчики давления масла выполняют две основные функции:
• Предупреждение водителя о низком давлении масла в системе;
• Сигнализация о низком уровне/отсутствии масла в системе;
• Контроль абсолютного давления масла в двигателе.
Датчики подключаются к основной маслопроводе двигателя, что позволяет контролировать давление масла и его наличие в масляной системе (это также позволяет проверить работу масляного насоса, при его неисправности масло просто сгорает). не входить в строку).Сегодня на двигателях устанавливаются датчики различного типа и назначения, о которых необходимо рассказать подробнее.
Система смазки двигателя и место датчиков давления в ней
Типы, конструкция и принцип работы датчиков давления масла
Прежде всего, все датчики давления делятся на два типа по назначению:
• Датчик сигнализации (датчик аварийной сигнализации аварийного падения давления масла, «датчик на лампе»);
• Датчик измерения абсолютного давления масла («датчик на приборе»).
Устройства первого типа используются в системе сигнализации критического падения давления масла, они срабатывают только при падении давления ниже определенного уровня.Такие датчики подключаются к устройствам звуковой или световой индикации (зуммер, лампа на приборной панели), которые предупреждают водителя о низком давлении/уровне масла в двигателе.Поэтому устройства такого типа часто называют «датчиками на лампу».
Датчики второго типа используются в системе измерения давления масла, они работают во всем диапазоне давлений в системе смазки двигателя.Эти устройства являются чувствительными элементами соответствующих измерительных приборов (аналоговых или цифровых), показатели которых выводятся на приборную панель и указывают текущее давление масла в двигателе, поэтому их часто называют «датчиками на приборе».
Все современные датчики давления масла являются диафрагменными (диафрагмальными).В этом устройстве есть три основных компонента:
• Герметичная полость, закрытая гибкой металлической мембраной (диафрагмой);
• Передающий механизм;
• Преобразователь: механический сигнал в электрический.
Полость с диафрагмой соединена с основной маслопроводой двигателя, поэтому в ней всегда поддерживается то же давление масла, что и в магистрали, а любые колебания давления вызывают отклонение диафрагмы от среднего положения.Отклонения мембраны воспринимаются передающим механизмом и поступают на преобразователь, который генерирует электрический сигнал – этот сигнал поступает на измерительный прибор или электронный блок управления.
Сегодня в датчиках давления масла используются передаточные механизмы и преобразователи, различные по конструкции и принципу работы, всего можно выделить четыре типа устройств:
Основные типы диафрагменных (мембранных) датчиков давления масла
Сегодня в датчиках давления масла используются передаточные механизмы и преобразователи, различные по конструкции и принципу работы, всего можно выделить четыре типа устройств:
• Датчик контактного типа – это только датчики сигнализатора («на лампе»);
• Датчик реостата;
• Датчик пульса;
• Пьезокристаллический датчик.
Каждое из устройств имеет свои конструктивные особенности и принцип работы.
Контактный датчик давления масла (на лампу)
Датчик контактного типа.Устройство имеет контактную группу – подвижный контакт, расположенный на мембране, и неподвижный контакт, соединенный с корпусом устройства.Положение контактов выбрано таким образом, чтобы при нормальном давлении масла в системе контакты были разомкнуты, а при низком – закрыты.Пороговое давление задается пружиной, оно зависит от типа и модели двигателя, поэтому датчики контактного типа не всегда взаимозаменяемы.
Датчик реостата.Устройство имеет неподвижный проволочный реостат и ползун, соединенный с мембраной.При отклонении мембраны от среднего положения ползун поворачивается вокруг оси с помощью качалки и скользит вдоль реостата – это приводит к изменению сопротивления реостата, которое контролируется измерительным прибором или электронным блоком.Таким образом, изменение давления масла отражается на изменении сопротивления датчика, который используется для измерений.
Датчик пульса.Устройство имеет термобиметаллический вибратор (преобразователь), имеющий жёсткую связь с мембраной.Вибратор состоит из двух контактов, один из которых (верхний) выполнен в виде биметаллической пластины с намотанной на нее нагревательной спиралью.В холодном состоянии биметаллическая пластина распрямляется и замыкается нижним контактом – ток течет по замкнутой цепи, включая нагревательную спираль.Со временем спираль нагревает биметаллическую пластину, она изгибается и отходит от нижнего контакта – цепь размыкается.Из-за разрыва цепи спираль перестает нагреваться, биметаллическая пластина остывает и распрямляется – цепь снова замыкается и процесс начинается снова.В результате биметаллическая пластина постоянно вибрирует и на выходе датчика формируется переменный ток определенной частоты.
Нижний контакт датчика соединен с диафрагмой, которая в зависимости от давления масла отклоняется от среднего положения вверх или вниз.В случае подъема диафрагмы (при увеличении давления масла) нижний контакт поднимается и сильнее прижимается к биметаллической пластине, поэтому частота вибрации снижается, контакты более длительное время находятся в замкнутом положении.При опускании мембраны нижний контакт отходит от биметаллической пластины, поэтому частота вибрации увеличивается, контакты меньше времени находятся в замкнутом положении.Изменение длительности пребывания контактов в замкнутом состоянии (то есть изменение частоты переменного тока на выходе датчика) и используется аналоговым устройством или электронным блоком для измерения давления масла в двигателе.
Пьезокристаллический датчик.Этот датчик имеет пьезокристаллический преобразователь, соединенный с мембраной.Основой преобразователя является пьезокристаллический резистор - кристалл с пьезоэлектрическими свойствами, к двум плоскостям которого подается постоянный ток, а перпендикулярные плоскости соединены с мембраной и неподвижной опорной пластиной.При изменении давления масла мембрана отклоняется от своего среднего положения, что приводит к изменению давления на пьезокристаллический резистор – в результате изменяются проводящие свойства резистора и, соответственно, его сопротивление.Изменение тока на выходе датчика используется блоком управления или индикатором для измерения давления масла в двигателе.
Все датчики, независимо от типа, имеют цилиндрический металлический корпус, снизу корпуса предусмотрен резьбовой штуцер для подключения к маслопроводу (для герметизации используются уплотнительные шайбы), а также расположен контакт для подключения к электрической системе. сверху или сбоку.Второй контакт — корпус, через блок двигателя соединен с массой электросистемы.Также на корпусе имеется шестигранник для монтажа и демонтажа датчика с помощью обычного ключа.
Вопросы выбора и замены датчиков давления масла
Датчики давления масла (сигнализация иизмерения давления) важны для контроля за работой двигателя, поэтому в случае их выхода из строя их необходимо менять – ремонту они, как правило, не подлежат.О необходимости замены датчика могут свидетельствовать неправильные показания прибора или постоянная работа индикатора на приборной панели.Если уровень масла в системе в норме и проблем с двигателем нет, то необходимо заменить датчик.
Для замены необходимо выбирать датчики только тех типов и моделей, которые рекомендованы производителем двигателя.Использование другой модели датчика может привести к нарушению показаний измерительного прибора или индикатора на приборной панели.Особенно это касается датчиков сигнализации – они обычно не регулируются и на заводе настроены на определенное пороговое давление.С датчиками давления масла ситуация иная – во многих случаях можно использовать другие типы и модели устройств, поскольку измерительный прибор или электронный блок управления имеют возможность настройки (калибровки) под новый датчик.
Замена датчика давления масла довольно проста.Работы следует проводить только на остановленном и холодном двигателе, так как в этом случае масла в магистрали нет (или его очень мало), и при демонтаже датчика протечек не будет.Датчик просто нужно выкрутить ключом, а на его место вкрутить новый прибор.На штуцер датчика необходимо надеть уплотнительную шайбу, иначе система может потерять герметичность.
При правильном подборе и замене датчика система сигнализации критического падения давления масла и система измерения давления масла в двигателе будут работать надежно, обеспечивая необходимый контроль состояния силового агрегата.
Время публикации: 18 августа 2023 г.