Управление агрегатами автомобиля

Устройство управления топливоподачей — спидостат ~ ^ис~
пользуют для поддержания постоянства скорости движения. Эта
функция выполняется при введении в электрическую схему отри-
цательной обратной связи (рис. 50.6, я), реализуемой с помощью
датчика скорости автомобиля. При программном управлении спи-
достат является исполнительным механизмом для автоматическо-
го дистанционного регулирования топливоподачи.

Один из вариантов электровакуумного механизма дистанцион-
ного управления топливоподачей, разработанный Центральным
научно-исследовательским автомобильным и автомоторным ин-
ститутом, показан на 50.6, б. Устройство работает совместно с си-
стемой автоматического управления сцеплением. Такая комплекс-
ная система обеспечивает возможность переключения передач без
использования педали топливоподачи.

Силовым элементом механизма управления топливоподачей
служит вакуумная камера в корпусе 10. Давление в полостях каме-
ры изменяется электромагнитным клапаном. Обмотка /бэлектро-
магнита клапана подключена к источнику питания. Клапан вклю-
чается кнопкой 7, расположенной на рукоятке 5 рычага 6 пере-
ключения передач. Разрежение за дроссельной заслонкой 13 через

±Atf=«±o*	Блок
	управления

 

Электродвигатель
или

электромагнит

Устройство сравнения

привода
дроссельной
заслонки

 

Рис. 50.6. Структурная схема устройства для автоматического поддержа- ния заданной скорости автомобиля (а) и электровакуумный исполни- тельный механизмуправления топливоподачей двигателя (б): 1 — педаль; 2 — трос; 3 — оболочка; 4 — шток; 5 — рукоятка; 6 — рычаг; 7 — кнопка; 8 — мембрана; 9 — полость вакуумной камеры; 10 — корпус; 11 ж 21 — возвратные пружины; 12— карбюратор; 13 — дроссельная заслонка; 14— обрат- ный клапан; /5 — гнездо подачи питания; 16 — обмотка электромагнита;77—фиксатор; 18— якорь; 19 — клапан; 20— пружина

 

обратный клапан 14 и каналы электромагнитного клапана пере-
дается в полость (правую на рис. 50.6, б) вакуумной камеры.

Ручной эадатчик желаемой скорости движения v*

На валу привода дроссельной заслонки 13 установлен шкив,
удерживаемый в начальном положении пружиной И. Через шкив
перекинут трос 2. Оболочка J троса упирается в шток 4 вакуумной
камеры. Вторым своим концом трос связан с педалью топливопо-

дачи на рабочем месте водителя. В начальный момент мембрана 8
вместе со ш гоком 4 находится в крайнем правом (по чертежу)
положении, поскольку в камеру поступает разрежение из задрос-
сельного пространства впускного трубопровода.

При включении кнопки 7 подается питание в обмотку 16 элект-
ромагнита. Это вызывает перемещение якоря 18 вверх (по чертежу).
Фиксатор 1 7 выходит из проточки на штоке 4, обеспечивая ему
возможность осевого перемещения вместе с мембраной, разделя-
ющей полости вакуумной камеры. Перемещение фиксатора 17
вместе с якорем 18 электромагнита приводит к открытию кла-
пана 19 и сообщению правой полости вакуумной камеры с атмо-
сферой.

Освобожденная от действия разрежения мембрана вакуумной
камеры, шток 4, оболочка 3 троса и трос 2, увлекаемые возврат-
ной пружиной 7/, перемещаются влево, а дроссельная заслонка
прикрывается независимо от положения педали 7 топливоподачи.
Размыкание контактов кнопки 7 после переключения передачи
приводит к обесточиванию обмотки 16 электромагнита. Под дей-
ствием пружины клапан 19 закрывается. Полость камеры 9 вновь
соединяется с вакуумной магистралью, а мембрана 8 и шток 4
перемещаются вправо. Восстанавливается связь между педалью 7
и дроссельной заслонкой 13 Скорость открытия дроссельной зас-
лонки пропорциональна скорости перемещения мембраны ваку-
умной камеры, т.е. изменению разрежения в задроссельном про-
странстве.

На основе рассмотренного исполнительного механизма легко
реализуется устройство управления топливоподачей — спидостат.
Управление вакуумным или электрическим приводом дроссель-
ной заслонки может быть выполнено на базе как электромагнита,
так и электродвигателя (обычного или шагового).

Электросхема управления строится как следящая с отрицатель-
ной обратной связью (рис. 50.6, а). Для этого автомобиль оснаща-
ется датчиком скорости. В электросхему вводится задатчикжелае-
мой скорости движения, представляющий собой резистивный
делитель напряжения, подающегося на один из входов схемы срав-
нения (или компаратора). На второй вход подается сигнал датчи-
ка действительной скорости движения.

В схеме сравнения выделяется разностный сигнал заданной и
реализованной скорости движения. Этот сигнал через силовой блок
управления подается к электромагниту (или электродвигателю)
механизма управления топливоподачей (дроссельной заслонкой).

Таким образом, изменение скорости движения относительно
заданной приводит к открытию или прикрытию дроссельной зас-
лонки. Следящая система поддержания заданной скорости движе-
ния должна функционировать так, чтобы на выходе схемы срав-
нения был нулевой выходной сигнал. Поскольку сопротивление
движению автомобиля все время меняется (колеблется), то и в
следящей системе автоматического поддержания скорости будет
происходить колебательный процесс управления.

Контрольные вопросы

I _% Расскажите об устройстве стеклоочистителя и стеклоомывателя.

2. Как осуществляется прерывистая работа стеклоочистителя?

3. Расскажите о системе автоматического управления стеклоочистите-
лем.

4.Для чего необходима и как работает автоматическая система управ-
ления положением фар автомобиля?

5. Расскажите о принципе действия устройства для поддержания за-
данной скорости автомобиля.

6. Как устроен и работает электровакуумный привод дроссельной за-
слонки?

Глава 51

АВТОМАТИКА В УПРАВЛЕНИИ ТЕПЛОВЫМИ
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫМИ СИСТЕМАМИ

51.1. Приборы для облегчения пуска двигателя
при низких температурах

Для облегчения пуска двигателя в холодное время используют
предпусковые подогреватели. В них электродвигатели обеспечива-
ют работу вентилятора, подающего воздух в камеру сгорания для
поддержания горения, топливного насоса подогревателя и цир-
куляцию жидкости в системе охлаждения.

Низкотемпературные условия работы требуют, чтобы электро-
двигатели имели большой пусковой момент. Поэтому используют
электродвигатели с обмотками возбуждения, включенными по-
следовательно с обмоткой якоря. Длительность работы электро-
двигателя предпускового подогревателя 20...30 мин в диапазоне
отрицательных температур 5... 25 °С и до 50 мин в диапазоне тем-
ператур 25... 50 °С. Технические средства для облегчения пуска дви-
гателя при низких температурах (ниже -25 °С) применяют в ос-
новном для автомобилей с дизелями.

На практике распространены подогреватели впускного воздуха
(электрофакельные), предпусковые подогреватели охлаждающей
жидкости и масла, а также устройства, обеспечивающие подачу в
цилиндры двигателя легковоспламеняющихся жидкостей (послед-
ние применяют также для бензиновых двигателей).

Принцип действия электрофакельного подогревателя основан на
испарении топлива в специальных свечах и воспламенении топ-
ливной смеси. В одной из первых моделей электрофакельного по-
догревателя (рис. 51.1, а) во впускном трубопроводе двигателя
установлена форсунка 4, в которую подается топливо из бака 6 с
помощью насоса 5. Воспламенение топлива осуществляется с по-
мощью свечи 3. Искрообразование в свече происходит с помощью
катушки 2 зажигания, снабженной электромагнитным вибрато-
ром-прерывателем и питаемой от аккумуляторной батареи 1. В усо-
вершенствованном электрофакельном подогревателе применяют
штифтовую свечу накаливания иногда с открытой, но чаще с зак-
рытой спиралью (рис. 51.1, б). Корпус 8 свечи закрыт кожухом 14,
внутри корпуса установлена спираль 9 накаливания. Такие свечи
используют также в отопителях кузова и кабин.

Свеча подогревателя впускного воздуха имеет устройство для
испарения дизельного топлива при движении через внутренние
каналы в ее корпусе. Корпус 8 свечи наполнен теплопроводным
изолирующим порошком, который также удерживает спираль от
вибраций, повышая ее механическую прочность. Топливо подает-
ся к свечам при пуске двигателя топливоподкачивающим насосом
низкого давления. Оно поступает через фильтр 10 и жиклер 11
трубку 12. Внутри трубки расположены сетки 13 и 15 для увеличе-
ния поверхности испарения. Сетка 75 защищена экраном 16с от-
верстиями для предотвращения срыва и затухания пламени при
движении воздуха во всасывающем трубопроводе на такте всасы-
вания. Электрофакельный подогреватель работает в трех режимах
(до пуска двигателя, во время пуска и после пуска), поэтому его
электрические элементы не являются самостоятельными в систе-
ме электрооборудования автомобиля, а взаимодействуют с други-
ми элементами, обеспечивающими пуск двигателя (рис. 51.2): стар-
тером 8, реле 5 стартера, аккумуляторной батареей 6, регулято-
ром 10 напряжения, обмоткой 77 возбуждения, генератором и,
наконец, общим для всех элементов электрооборудования грузо-
вого автомобиля самоблокирующимся выключателем «массы» 4,
управляемым кнопкой 3.

 

Рис. 51.1. Схема действия электрофакельно-
го подогревателя (а) и свеча подогревателя

впускного воздуха (б):
1 — аккумуляторная батарея; 2 — катушка зажи-
гания; 3 — свеча; 4 — форсунка; 5 — насос; 6 —
топливный бак; 7 — токовод; 8 — корпус; 9 —
нагревательная спираль; 10— фильтр; 11 — жик-
лер; 12 — трубка; 13 и 75 — сетки; 14 — кожух;

16— защитный экран

Рис. 51.2. Электрическая схема управления электрофакельным подогре- вателем впускного воздуха: I — ключ; 2 — реле; 3 — кнопка блокировки; 4 — выключатель «массы»; 5 и 9 — реле; 6 — аккумуляторная батарея; 7 — кнопка; 8 — стартер; 10 — регулятор; II — обмотка возбуждения; 12 — термореле; 13 — пусковая кнопка; 14 — реле шунтирования резистора термореле; 15 — сигнальная лампа; 16 — электромаг- нитный клапан; 17— свечи подогревателя; 18— буквенные обозначения вклю- чаемых механизмов; Ш — шунт; О—III — позиции переключателя режимов

 

Установка ключа 1 в положение I приводит к включению на
нагрев свечей /7электрофакельного подогревателя. При этом вклю-
чается обмотка реле 2, размыкаются нормально замкнутые кон-
такты и замыкаются нормально открытые, через которые ток от
аккумуляторной батареи подводится к пусковой кнопке 13. Нажа-
тием на эту кнопку подается питание на нагревательные элемен-
ты свечей 17к к обмотке реле 9, разрывающего цепь между регу-
лятором Юн обмоткой 11 возбуждения генератора. Это необходи-
мо для защиты спиралей нагревательных свечей от повышенного
напряжения генератора при задержке их отключения после пуска
двигателя. За время разогрева нагревательных спиралей свечей
(1...2 мин) разогревается биметаллическая пластина термореле 12.
Контакты реле, связанные с биметаллической пластиной, замы-
каются, и включается электромагнитный клапан 16, через кото-
рый топливо подается к свечам. Загорается сигнальная лампа 15,
извещающая о готовности двигателя к пуску. Пуск двигателя выпол-
няется с участием всех элементов, рассмотренных в подразд. 44.1.
Дополнительно шунтируется резистор термореле 12, и свечи по-
л уча ют пблное напряжение аккумуляторной батареи, поскольку
при прокрутке двигателя стартером напряжение на йих снижается. >
Данный процесс аналогичен процессу шунтирования вариатора в
цепи катушки зажигания бензинового двигателя. Топливо, пода-
ваемое нйсосом, дозируется жиклером, испаряется на нагрева-
тельных элементах факельных свечей и, смешиваясь с поступаю-
щим в двигатель воздухом, воспламеняется. Этим обеспечиваются
прогрев основной массы воздуха и ускорение воспламенения топ-
лива в цилиндрах.