Схема измерения уровня топлива и температуры охлаждающей жидкости.

Оба прибора биметаллического типа, питание на них приходит от стабилизатора тока (также биметаллического типа). На более современных машинах стабилизатор тока выполнен на транзисторах и размещен в отдельном блоке (обычно на обратной стороне щитка приборов).

Устройство электромагнитного (катушечного) прибора измерения уровня топлива.

Магнитный ротор ориентируется в пространстве согласно магнитному полю катушек. Для плавного перемещения посаженной на ось стрелки прибора и предотвращения ее колебаний служит демпфирующая жидкость, которая используется и в аналогичных отечественных электромагнитных приборах.

В этой системе измерения уровня топлива, находящегося в бензобаке, есть один недостаток: при изменении уровня напряжения в бортовой сети будет меняться и величина тока, проходящего через нагревательную спираль. Т. е. показания прибора будут зависеть от состояния генератора и аккумулятора. Чтобы избежать этого, для питания прибора измерения уровня топлива (впрочем, не только для этого прибора) используется стабилизированное напряжение. Для стабилизации напряжения устанавливаются полупроводниковые стабилизаторы напряжения на 7–8 В, которые обычно находятся в корпусе, закрепленном на обратной стороне щитка приборов, или биметаллические регуляторы тока, которые могут быть расположены в самом приборе. О принципе работы полупроводниковых стабилизаторов вы можете узнать из любого курса радиотехники. В биметаллическом же регуляторе весь ток, потребляемый системой измерения уровня топлива, через специальные контакты попадает на спиральку, нагревая ее. Спиралька, в свою очередь, нагревает биметаллическую пластинку, на которую намотана. Пластинка, нагреваясь, размыкает контакты, и ток во всей системе исчезает. Пластинка остывает и снова замыкает контакты. Таким образом, измеритель уровня топлива питается пульсирующим напряжением, которое обеспечивает некий средний ток. При повышении напряжения в бортовой цепи автомобиля спиралька будет быстрее нагревать пластину, и та быстрее разомкнет контакты. При снижении напряжения – наоборот. В результате средний ток будет более-менее стабильным. Следует отметить, что стабилизаторы напряжения используются не только для системы измерения уровня топлива, но и для измерения температуры двигателя. И никто не знает, до чего еще додумаются японские инженеры.

Схема и внешний вид электромагнитного указателя уровня топлива.

Катушки прибора, намотанные под углом 90°, намагничивают окружающую арматуру и своим магнитным полем ориентируют ротор прибора. На оси ротора установлена стрелка указателя количества топлива в баке. При выключении зажигания магнитное поле от катушек исчезает, но под воздействием слабого магнитного поля от окружающей арматуры и из-за того, что ротор круглый (т. е. симметричный), стрелка прибора остается в том же положении.

Роторы электромагнитных приборов.

Если прибор показывает температуру охлаждающей жидкости, то его ротор делают усеченным. Тогда при включении зажигания стрелка медленно опустится на 0. Если ротор будет круглым, как в электромагнитных приборах измерения уровня топлива, то после выключения зажигания стрелка прибора еще несколько месяцев будет показывать уровень топлива. И только потом ротор постепенно займет положение, определяемое магнитным полем Земли.

Второй тип системы измерения топлива – катушечный – представляет собой все тот же реостат в топливном баке, который в зависимости от положения поплавка изменяет силу тока в цепи. Но прибор на щитке в этом случае несколько иной. В нем есть четыре катушки, намотанные определенным образом под углом 90°. Внутри этих катушек может вращаться магнитный ротор, ось которого служит и осью стрелки прибора. Когда через эти катушки течет ток, внутри создается определенное магнитное поле, которое разворачивает ротор на тот или иной угол. Собственно ротор со стрелкой напоминают обычный компас, только в компасе положение стрелки определяется магнитным полем Земли, а в приборе – магнитным полем катушек. При выключении зажигания ток на катушках исчезает, но за время его прохождения вся арматура (все магнитомягкие железки) намагничиваются, поэтому магнитный ротор со стрелкой продолжает давать те же показания. Если при выключенном зажигании слить все топливо из бака, стрелка указателя очень долго (несколько месяцев) будет утверждать, что топливо в баке присутствует. После включения зажигания катушка изменит вектор своего магнитного поля, и стрелка покажет действительный уровень топлива. Эти свойства (большая инерционность и неспособность сбрасывать показания) указателей уровня топлива не доставляют особых неудобств водителям. Но для указателей температуры двигателя такая «память» прибора была бы совсем некстати, поэтому магнитный ротор в них делают несимметричным, т. е. он выполнен не в виде диска, а в виде сегмента круга. Из-за несовпадения оси вращения и центра масс после выключения зажигания стрелка падает на 0. Для того чтобы указатели резко не меняли свои показания и чтобы стрелки в них не дрожали, в приборах используют демпферные устройства.

Показания датчика температуры, который представляет собой просто терморезистор, зависят от его сопротивления. Чем горячее двигатель, тем меньшим сопротивлением обладает датчик – это касается почти всех датчиков температуры. Поэтому при обрыве в цепи датчика температуры стрелка прибора на щитке падает влево, на 0, а при замыкании на корпус – вправо, на максимум. Причем при замыканиях ток через прибор идет очень большой, и все пластмассовые детали в приборах могут расплавиться. В приборах биметаллического типа замыкания могут привести к появлению остаточной деформации биметаллических пластин, что вызовет неверные показания при последующей эксплуатации. Эту деформацию можно устранить, сняв прибор и механически, с помощью двух пассатижей-«утконосов», выпрямив биметаллическую пластинку.

Датчик температуры.

Почти все датчики температуры в японских автомобилях одинаковы, отличия состоят в форме корпуса, разъема и в наклоне кривой зависимости между сопротивлением и температурой.

В каждом автомобиле имеется несколько датчиков температуры. Первый – датчик температуры для указателя температуры двигателя (его еще называют «приборный датчик»). Из всех датчиков температуры он обычно самый маленький, к нему подходит один провод, располагается этот датчик чаще всего возле термостата на головке блока. Но может находиться и сзади на блоке («Honda», двигатель поперек), слева на блоке («Toyota», двигатель вдоль), сзади на плите («Toyota», V-образный). Приборный датчик влияет лишь на указатель температуры, находящийся на щитке приборов.

Датчик температуры для климатической установки обычно больше, чем приборный, к нему подходит один провод, служит этот датчик для передачи данных о температуре двигателя в электронный блок управления климатической установки. Руководствуясь показаниями этого датчика температуры, электронный блок решает, включать ли кондиционер, печку в салоне и т. д. На работу двигателя датчик температуры климатической установки никак не влияет.

К датчику температуры двигателя для блока EFI подходят два провода, его разъем чаще всего зеленого цвета. По данным этого датчика блок EFI формирует длительность импульсов, подаваемых на инжекторы. Другими словами, именно от этого датчика во многом зависит расход топлива. Если при работающем двигателе с этого датчика температуры снять разъем, то через несколько секунд компьютер запишет в свою память соответствующий код неисправности, включит аварийную лампочку «check» на панели и станет формировать ширину импульсов по заложенной в него обходной программе. Расход бензина при этом существенно увеличится. Это же произойдет при замыкании в цепи датчика. Компьютер постоянно следит за тем, чтобы сопротивление датчика температуры находилось в диапазоне примерно от 200 Ом до 5 кОм. Чем сильнее нагрета охлаждающая жидкость в двигателе, тем ниже будет сопротивление датчика.