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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Medidor de fluxo de combustível para um carro. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Automóvel. Dispositivos eletrônicos Uma versão do dispositivo que permite controlar a quantidade e a velocidade do líquido (em particular, combustível) que flui pela linha foi descrita no artigo de I. Semenov et al. "Medidor de vazão eletrônico de líquido" ("Rádio", 1986, Nº 1). A repetição e ajuste deste medidor de vazão está associada a certas dificuldades, pois muitas de suas peças requerem alta precisão de usinagem. Sua unidade eletrônica precisa de boa imunidade a ruídos devido ao alto nível de interferência na rede de bordo do carro. Outra desvantagem deste dispositivo é o aumento do erro de medição com a diminuição da vazão de combustível (no modo de marcha lenta e baixa carga do motor). O dispositivo descrito abaixo está livre das desvantagens listadas, possui um design de sensor mais simples e um diagrama de circuito eletrônico. Não possui dispositivo de monitoramento da taxa de consumo de combustível, sua função é realizada por um contador de consumo total. A frequência de resposta é proporcional à taxa de consumo de combustível e é percebida pelo motorista de ouvido. Isso não distrai a condução, o que é especialmente importante no tráfego urbano. O medidor de vazão consiste em dois componentes: um sensor com uma eletroválvula embutida na linha de combustível entre a bomba de combustível e o carburador e uma unidade eletrônica localizada no compartimento de passageiros. O design do sensor é mostrado na fig. 1. Um diafragma elástico 8 é fixado entre o corpo 2 e o palete 4, dividindo o volume interno nas cavidades superior e inferior. A haste 5 move-se livremente na manga guia 7 de PTFE. O diafragma é fixado na parte inferior da haste com duas arruelas 3 e uma porca. Na extremidade superior da haste está instalado um íman permanente 9. Na parte superior do corpo são perfurados dois canais adicionais paralelos ao canal em que se encontra a haste. Possuem dois interruptores reed 10. Na posição inferior do imã e, portanto, do diafragma, um interruptor reed é acionado e, na posição superior, o outro.
O diafragma se move para a posição superior sob a ação da pressão do combustível proveniente da bomba de gasolina, e a mola 6 o retorna para a posição inferior. Três conexões 1 são fornecidas para girar o sensor na linha de combustível (uma no palete e duas no o corpo). O circuito hidráulico do medidor de vazão é mostrado na fig. 2. Através do canal 3 e da válvula solenóide, o combustível da bomba de gasolina entra nos canais 1, 2 e enche as cavidades superior e inferior do sensor, e pelo canal 4 entra no carburador. A válvula comuta sob a ação de sinais da unidade eletrônica (não mostrada neste diagrama) controlada pelo interruptor reed do sensor.
No estado inicial, o enrolamento da válvula solenoide é desenergizado, o canal 3 se comunica com o canal 1 e o canal 2 está aberto. O diafragma está na posição para baixo, conforme mostrado no diagrama. A bomba de gasolina cria um excesso de pressão do fluido na cavidade inferior 6. À medida que o motor produz combustível da cavidade superior e do sensor, o diafragma sobe lentamente, comprimindo a mola. Quando a posição superior for alcançada, o interruptor reed 1 funcionará e a válvula solenoide fechará o canal 3 e abrirá o canal 2 (o canal 1 está permanentemente aberto). Sob a ação de uma mola comprimida, o diafragma se moverá rapidamente para sua posição original e transferirá o combustível através dos canais 1, 2 da cavidade b para a. Em seguida, o ciclo de operação do medidor de vazão é repetido. A unidade eletrônica (Fig. 3) é conectada ao sensor e à válvula solenoide com um cabo flexível através do conector XT1. Os comitês municipais SF1 e SF2 (1 e 2, respectivamente, conforme Fig. 2) são instalados no sensor (eles são mostrados no diagrama em uma posição em que o ímã não atua em nenhum deles); Y1 - enrolamento do solenóide da válvula. Na posição inicial, o transistor VT1 está fechado, os contatos K1.2 do relé K1 estão abertos e o enrolamento Y1 está desenergizado. O ímã do sensor está próximo ao interruptor reed SF2, então o interruptor reed não conduz corrente.
À medida que o combustível é consumido da cavidade a do sensor, o ímã se move lentamente da chave reed SF2 para a chave reed SF1. Em algum momento, a chave reed SF2 mudará, mas isso não causará nenhuma alteração no bloco. No final do curso, o ímã comutará a chave reed SF1 e a corrente de base do transistor VT2 fluirá através dele e do resistor R1. O transistor abrirá, o relé K1 operará e os contatos K1.2 ligarão o solenóide da válvula e os contatos K1.1 fecharão o circuito de alimentação do contador de pulsos E1. Como resultado, o diafragma, junto com o ímã, começará a descer rapidamente. Em algum momento, a chave reed SF1, após comutar novamente, interromperá o circuito da corrente de base do transistor, mas permanecerá aberta, pois a corrente de base agora flui pelos contatos fechados K1.1, o diodo VD2 e o interruptor de palheta SF2. Portanto, a haste com o diafragma e o ímã continuarão a se mover. No final do curso de retorno, o ímã comutará a chave reed SF2, o transistor fechará, o eletroímã Y1 da válvula e o contador E1 serão desligados. O sistema retornará ao seu estado original e um novo ciclo de seu trabalho começará. Assim, o contador E1 fixa o número de ciclos de operação do sensor. Cada ciclo corresponde a uma determinada quantidade de combustível consumida, que é igual ao volume de espaço limitado pelo diafragma nas posições superior e inferior. O consumo total de combustível é determinado multiplicando as leituras do medidor pela quantidade de combustível consumida em um ciclo. Este volume é definido ao calibrar o sensor. Para facilitar a contagem do combustível consumido, o volume por ciclo escolhido foi de 0,01 litro. Se desejar, esse volume pode ser ligeiramente reduzido ou aumentado. Para fazer isso, você precisa alterar a distância entre os interruptores reed em altura. Com as dimensões do sensor especificadas, o curso de abertura ideal é de aproximadamente 10 mm. A duração do ciclo do sensor depende do modo de operação do motor e varia de 6 a 30 s. Ao calibrar o sensor, é necessário desconectar a tubulação do tanque de gasolina do carro e inseri-la em um recipiente de medição com combustível e, em seguida, dar partida no motor e desenvolver uma certa quantidade de combustível. Ao dividir este número pelo número de ciclos no contador, obtém-se o valor de uma unidade de volume de combustível por ciclo. O medidor de vazão oferece a capacidade de desligá-lo com a chave seletora SA1. Neste caso, o diafragma do sensor está constantemente na posição inferior e o combustível através dos canais 2 e 3 através da cavidade a fluirá diretamente para o carburador. Para implementar a possibilidade de desligar o dispositivo na válvula solenóide, é necessário remover o manguito de borracha que bloqueia o canal 3, mas isso agravará o erro do medidor de vazão. A unidade eletrônica é montada em uma placa de circuito impresso feita de fibra de vidro de 1,5 mm de espessura. O desenho da placa é mostrado na fig. 4. As peças instaladas na placa estão circuladas no diagrama com uma linha tracejada e pontilhada. A placa é montada em uma caixa de metal e fixada no carro sob o painel de instrumentos.
O dispositivo usa o relé RES9, passaporte PC4.529.029.11; válvula solenóide - P-RE 3 / 2,5-1112. Contador SI-206 ou SB-1M. Qualquer íman permanente pode ser utilizado com pólos terminais e comprimento de 18 ... 20 mm, bastando apenas que se mova livremente no seu canal sem tocar nas paredes. Por exemplo, um ímã do interruptor remoto RPS32 é adequado, você só precisa moê-lo no tamanho desejado. O corpo do sensor e a bandeja são usinados a partir de qualquer material não magnético e resistente à gasolina. A espessura da parede entre os canais das chaves reed e o ímã não deve ser superior a 1 mm, o diâmetro do orifício para o ímã deve ser de 5,1 + 0,1 mm e a profundidade deve ser de 45 mm. A haste é feita de latão ou aço 45, diâmetro - 5 mm, comprimento da parte rosqueada - 8 mm, comprimento total - 48 mm. A rosca nos encaixes do sensor é M8, o diâmetro do furo é de 5 mm e nos encaixes da válvula solenoide é cônico K 1/8 "GOST 6111-52. A mola é enrolada em fio de aço com diâmetro de 0,8 mm GOST 9389 - 75. O diâmetro da mola é de 15 mm, passo - 5 mm, comprimento - 70 mm, força de compressão total - 300 ... 500 g. Se a haste for feita de aço, o ímã será mantido nela devido a forças magnéticas. Se a haste for feita de metal não magnético, o ímã deve ser colado ou reforçado de qualquer outra maneira. Para garantir que o sensor não interfira na pressão do ar comprimido acima do ímã, um canal de desvio com seção transversal de cerca de 2 mm2 deve ser fornecido na luva. O diafragma é feito de filme de polietileno de 0,2 mm de espessura. Antes da instalação no sensor, ele deve ser moldado. Para fazer isso, você pode usar o conjunto da bandeja do sensor com o encaixe. É necessário fazer um anel de fixação tecnológico de folha de duralumínio de 5 mm de espessura. A forma deste anel corresponde exatamente ao flange de montagem do palete. Para formar o diafragma, o conjunto da haste com seu blank é inserido por dentro na abertura do encaixe do pallet e o blank é fixado com um anel tecnológico. Em seguida, o conjunto é aquecido uniformemente pela lateral do diafragma, mantendo-o acima da chama do queimador a uma distância de 60 ... 70 cm e, levantando levemente a haste, o diafragma é formado. Para que o diafragma não perca elasticidade durante a operação, é necessário que ele esteja constantemente no combustível. Portanto, quando o carro está estacionado por muito tempo, é necessário apertar a mangueira do sensor ao carburador para evitar a evaporação da gasolina do sistema. O sensor e a válvula solenóide são montados em um suporte no compartimento do motor próximo ao carburador e bomba de combustível e conectados à unidade eletrônica por meio de um cabo. O desempenho do medidor de vazão pode ser verificado sem instalá-lo no carro usando uma bomba com um manômetro conectado em vez da bomba de combustível. A pressão na qual o sensor é acionado deve ser de 0,1...0,15 kg/cm2. Testes do medidor de vazão nos veículos Moskvich e Zhiguli mostraram que a precisão da medição do consumo de combustível não depende do modo de operação do motor e é determinada pelo erro na configuração de uma unidade de volume durante a calibração, que pode ser facilmente aumentada para 1,5 ... 2%. Autor: V. Gumenyuk, Kharkov; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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