Контроль тиску в системі змащення є однією з умов нормального функціонування двигуна внутрішнього згоряння.Для вимірювання тиску використовуються спеціальні датчики - все про датчики тиску масла, їх видах, конструкції, принципі дії, а також про їх правильному виборі і заміні читайте в статті.
Що таке датчик тиску масла?
Датчик тиску масла є чутливим елементом приладів і сигналізації системи змащення поршневих двигунів внутрішнього згоряння;Датчик для вимірювання тиску в системі змащення і сигналізації про його зниження нижче критичного рівня.
Датчики тиску масла виконують дві основні функції:
• Попередження водія про низький тиск масла в системі;
• Сигналізація про низький рівень/відсутність масла в системі;
• Контроль абсолютного тиску масла в двигуні.
Датчики підключаються до основної масляної магістралі двигуна, що дозволяє контролювати тиск масла і його наявність в масляній системі (це також дозволяє перевірити роботу масляного насоса, якщо він не працює, масло просто зникає не входити в лінію).На сьогоднішній день на двигуни встановлюються датчики різного типу і призначення, про що необхідно розповісти докладніше.
Система змащення двигуна і місце в ній датчиків тиску
Типи, конструкція та принцип дії датчиків тиску масла
Перш за все, всі датчики тиску діляться на два типи за призначенням:
• Датчик сигналізації (датчик сигналізації аварійного падіння тиску масла, «датчик на лампі»);
• Датчик вимірювання абсолютного тиску масла («датчик на приладі»).
Прилади першого типу використовуються в системі сигналізації критичного падіння тиску масла, вони спрацьовують тільки при зниженні тиску нижче певного рівня.Такі датчики підключаються до пристроїв звукової або світлової індикації (зумер, лампа на панелі приладів), які попереджають водія про низький тиск / рівень масла в двигуні.Тому цей тип пристроїв часто називають «сенсорами на лампу».
Датчики другого типу використовуються в системі вимірювання тиску масла, вони працюють у всьому діапазоні тиску в системі змащення двигуна.Ці прилади є чутливими елементами відповідних вимірювальних приладів (аналогових або цифрових), показники яких виводяться на приладову панель і вказують на поточний тиск масла в двигуні, тому їх часто називають «датчиками на приладі».
Всі сучасні датчики тиску масла діафрагмові (діафрагмові).У цьому пристрої є три основні компоненти:
• Герметична порожнина, закрита гнучкою металевою мембраною (діафрагмою);
• Передавальний механізм;
• Перетворювач: механічний сигнал в електричний.
Порожнина з діафрагмою з'єднана з головним маслопроводом двигуна, тому в ньому завжди підтримується такий же тиск масла, як і в магістралі, і будь-які коливання тиску викликають відхилення діафрагми від свого середнього положення.Відхилення мембрани сприймаються передавальним механізмом і подаються на перетворювач, який генерує електричний сигнал - цей сигнал надходить на вимірювальний прилад або електронний блок управління.
На сьогоднішній день в датчиках тиску масла використовуються різні за конструкцією і принципом дії передавальні механізми і перетворювачі, всього можна виділити чотири види пристроїв:
Основні типи мембранних (діафрагмових) датчиків тиску масла
На сьогоднішній день в датчиках тиску масла використовуються різні за конструкцією і принципом дії передавальні механізми і перетворювачі, всього можна виділити чотири види пристроїв:
• Датчик контактного типу - це тільки датчики сигналізатора («на лампу»);
• Реостатний датчик;
• Датчик пульсу;
• П'єзокристалічний датчик.
Кожен з приладів має свої конструктивні особливості і принцип роботи.
Контактний датчик тиску масла (на лампу)
Датчик контактного типу.Пристрій має контактну групу - рухомий контакт, розташований на мембрані, і нерухомий контакт, з'єднаний з корпусом пристрою.Положення контактів підібрано таким чином, щоб при нормальному тиску масла в системі контакти були розімкнуті, а при низькому - замкнуті.Пороговий тиск задається пружиною, залежить від типу і моделі двигуна, тому датчики контактного типу не завжди взаємозамінні.
Реостатний датчик.Пристрій має нерухомий дротяний реостат і повзунок, з'єднаний з мембраною.При відхиленні мембрани від середнього положення повзун обертається навколо осі за допомогою качалки і ковзає по реостату - це призводить до зміни опору реостата, що контролюється вимірювальним приладом або електронним блоком.Таким чином, зміна тиску масла відображається на зміні опору датчика, який використовується для вимірювань.
Датчик пульсу.Пристрій має термобіметалічний вібратор (перетворювач), який має жорстке з'єднання з мембраною.Вібратор складається з двох контактів, один з яких (верхній) виготовлений з біметалічної пластини з намотаною на неї нагрівальною спіраллю.У холодному стані біметалева пластина розпрямляється і замикається нижнім контактом - струм протікає по замкнутому контуру, включаючи спіраль нагріву.З часом спіраль нагріває біметалеву пластину, вона згинається і відходить від нижнього контакту - ланцюг розмикається.Через розрив ланцюга спіраль перестає нагріватися, біметалева пластина остигає і розпрямляється - ланцюг знову замикається і процес починається знову.В результаті біметалева пластина постійно коливається і на виході датчика утворюється змінний струм певної частоти.
Нижній контакт датчика з'єднаний з діафрагмою, яка в залежності від тиску масла відхиляється від середнього положення вгору або вниз.У разі підняття діафрагми (при збільшенні тиску масла) нижній контакт піднімається і сильніше притискається до біметалічної пластини, тому частота вібрації зменшується, контакти довше знаходяться в замкнутому положенні.При опусканні мембрани нижній контакт відходить від біметалічної пластини, тому частота вібрації збільшується, контакти менше часу знаходяться в замкнутому положенні.Зміна тривалості роботи контактів в замкнутому стані (тобто зміна частоти змінного струму на виході датчика) і використовується аналоговим пристроєм або електронним блоком для вимірювання тиску масла в двигуні.
П'єзокристалічний сенсор.Цей датчик має п’єзокристалічний перетворювач, з’єднаний з мембраною.Основою перетворювача є п'єзокристалічний резистор - кристал з п'єзоелектричними властивостями, до двох площин якого підводиться постійний струм, а перпендикулярні площини з'єднані з мембраною і нерухомою опорною пластиною.При зміні тиску масла мембрана відхиляється від свого середнього положення, що призводить до зміни тиску на п'єзокристалічний резистор - в результаті змінюються провідні властивості резистора і, відповідно, його опір.Зміна струму на виході датчика використовується блоком управління або індикатором для вимірювання тиску масла в двигуні.
Всі датчики, незалежно від типу, мають циліндричний металевий корпус, на дні корпусу передбачений різьбовий штуцер для підключення до маслопроводу (для ущільнення використовуються ущільнювальні шайби), а також розташований контакт для підключення до електромережі. зверху або збоку.Другий контакт - корпус, через блок двигуна з'єднаний з масою електричної системи.Також на корпусі є шестигранник для кріплення і демонтажу датчика за допомогою звичайного ключа.
Питання вибору та заміни датчиків тиску масла
Датчики тиску масла (сигналізації івимірювання тиску) важливі для контролю за роботою двигуна, тому при їх виході з ладу їх необхідно міняти - як правило, ремонту вони не підлягають.Про необхідність заміни датчика можуть свідчити неправильні показання приладу або постійна робота індикатора на приладовій панелі.Якщо рівень масла в системі в нормі, а проблем з двигуном немає, то потрібна заміна датчика.
Для заміни необхідно підбирати датчики тільки тих типів і моделей, які рекомендовані виробником двигуна.Використання іншої моделі датчика може призвести до порушення показань вимірювального приладу або індикатора на панелі приладів.Особливо це стосується датчиків сигналізації - зазвичай вони нерегульовані і налаштовані на певний пороговий тиск на заводі.З датчиками тиску масла ситуація інша - у багатьох випадках можна використовувати інші типи та моделі пристроїв, оскільки вимірювальний пристрій або електронний блок керування пропонує можливість налаштування (калібрування) під новий датчик.
Заміна датчика тиску масла досить проста.Роботи слід проводити тільки на заглушеному і холодному двигуні, так як в цьому випадку в магістральному маслопроводі немає масла (або його дуже мало), а при демонтажі датчика витоку не буде.Датчик потрібно просто відкрутити ключем, а на його місце прикрутити новий прилад.На штуцер датчика необхідно надіти ущільнювальну шайбу, інакше система може втратити герметичність.
При правильному підборі і заміні датчика сигналізація критичного падіння тиску масла і система вимірювання тиску моторного масла будуть працювати надійно, забезпечуючи необхідний контроль за станом силового агрегату.
Час публікації: 18 серпня 2023 р