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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Kraftstoffdurchflussmesser für ein Auto. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Automobil. Elektronische Geräte Eine Version des Geräts, mit der Sie die Menge und Geschwindigkeit der durch die Leitung fließenden Flüssigkeit (insbesondere Kraftstoff) steuern können, wurde in dem Artikel von I. Semenov et al. "Elektronischer Flüssigkeitsdurchflussmesser" ("Radio", 1986, Nr. 1). Die Wiederholung und Justierung dieses Durchflussmessers ist mit gewissen Schwierigkeiten verbunden, da viele seiner Teile eine hochpräzise Bearbeitung erfordern. Seine Elektronik benötigt wegen der hohen Störbelastung im Bordnetz des Fahrzeugs eine gute Störfestigkeit. Ein weiterer Nachteil dieses Geräts ist eine Zunahme des Messfehlers bei abnehmender Kraftstoffdurchflussrate (im Leerlauf und bei niedriger Motorlast). Das nachfolgend beschriebene Gerät ist frei von den aufgeführten Nachteilen, hat einen einfacheren Sensoraufbau und einen elektronischen Schaltplan. Es verfügt nicht über eine Vorrichtung zur Überwachung des Kraftstoffverbrauchs, seine Funktion wird von einem Gesamtverbrauchszähler ausgeführt. Die Ansprechfrequenz ist proportional zum Kraftstoffverbrauch und wird vom Fahrer über das Gehör wahrgenommen. Das lenkt nicht vom Fahren ab, was besonders im Stadtverkehr wichtig ist. Der Durchflussmesser besteht aus zwei Komponenten: einem Sensor mit Elektroventil, der in die Kraftstoffleitung zwischen Kraftstoffpumpe und Vergaser eingebaut ist, und einer elektronischen Einheit im Fahrgastraum. Der Aufbau des Sensors ist in Abb. 1 dargestellt. Zwischen dem Körper 8 und der Palette 2 ist eine elastische Membran 4 eingespannt, die das Innenvolumen in den oberen und den unteren Hohlraum unterteilt. Die Stange 5 bewegt sich frei in der Führungshülse 7 aus PTFE. Die Membran wird im unteren Teil der Stange mit zwei Unterlegscheiben 3 und einer Mutter festgeklemmt. Am oberen Ende des Stabes ist ein Permanentmagnet 9 eingebaut.Im oberen Teil des Körpers sind parallel zu dem Kanal, in dem sich der Stab befindet,zwei weitere Kanäle gebohrt. Sie haben zwei Reedschalter 10. In der unteren Stellung des Magneten und damit der Membran ist ein Reedschalter aktiviert, in der oberen Stellung der andere.
Die Membran bewegt sich unter der Wirkung des von der Benzinpumpe kommenden Kraftstoffdrucks in die obere Position, und die Feder 6 bringt sie in die untere Position zurück.Drei Anschlüsse 1 sind vorgesehen, um den Sensor in die Kraftstoffleitung zu drehen (einer auf der Palette und zwei auf der Körper). Der hydraulische Kreislauf des Durchflussmessers ist in Abb. 2. Durch Kanal 3 und das Magnetventil gelangt Kraftstoff von der Benzinpumpe in die Kanäle 1, 2 und füllt die oberen und unteren Hohlräume des Sensors und durch Kanal 4 gelangt er in den Vergaser. Das Ventil schaltet unter der Wirkung von Signalen von der elektronischen Einheit (in diesem Diagramm nicht gezeigt), die durch den Reed-Schalter des Sensors gesteuert wird.
Im Ausgangszustand ist die Magnetventilwicklung stromlos, Kanal 3 kommuniziert mit Kanal 1 und Kanal 2 ist offen. Die Membran befindet sich in der unteren Position, wie in der Abbildung gezeigt. Die Benzinpumpe erzeugt einen Flüssigkeitsüberschuss im unteren Hohlraum 6. Wenn der Motor Kraftstoff aus dem oberen Hohlraum und dem Sensor fördert, hebt sich die Membran langsam und drückt die Feder zusammen. Wenn die obere Position erreicht ist, spricht der Reedschalter 1 an und das Magnetventil schließt Kanal 3 und öffnet Kanal 2 (Kanal 1 ist dauerhaft geöffnet). Unter der Wirkung einer komprimierten Feder bewegt sich die Membran schnell nach unten in ihre ursprüngliche Position und überträgt Kraftstoff durch die Kanäle 1, 2 von Hohlraum b nach a. Dann wird der Betriebszyklus des Durchflussmessers wiederholt. Die Elektronikeinheit (Abb. 3) wird mit einem flexiblen Kabel über den XT1-Stecker mit dem Sensor und dem Magnetventil verbunden. Die Stadtkomitees SF1 und SF2 (1 bzw. 2 gemäß Fig. 2) sind im Sensor installiert (sie sind im Diagramm an einer Position dargestellt, an der der Magnet auf keinen von ihnen einwirkt); Y1 - Magnetwicklung des Ventils. In der Ausgangsstellung ist der Transistor VT1 geschlossen, die Kontakte K1.2 des Relais K1 geöffnet und die Wicklung Y1 stromlos. Der Sensormagnet befindet sich neben dem SF2-Reedschalter, sodass der Reedschalter keinen Strom führt.
Wenn Kraftstoff aus Hohlraum a des Sensors verbraucht wird, bewegt sich der Magnet langsam von Reed-Schalter SF2 zu Reed-Schalter SF1. Irgendwann schaltet der SF2-Reedschalter, was aber keine Änderungen im Block bewirkt. Am Ende des Hubs schaltet der Magnet den Reed-Schalter SF1 und der Basisstrom des Transistors VT2 fließt durch ihn und den Widerstand R1. Der Transistor öffnet, das Relais K1 wird aktiviert und die Kontakte K1.2 schalten den Ventilmagneten ein, und die Kontakte K1.1 schließen den Stromversorgungskreis des Impulszählers E1. Infolgedessen beginnt sich die Membran zusammen mit dem Magneten schnell nach unten zu bewegen. Irgendwann unterbricht der Reedschalter SF1 nach dem Zurückschalten den Basisstromkreis des Transistors, bleibt aber offen, da nun der Basisstrom durch die geschlossenen Kontakte K1.1, die Diode VD2 und den Reedschalter fließt SF2. Daher bewegt sich der Stab mit der Membran und dem Magneten weiter. Am Ende des Rückhubs schaltet der Magnet den Reedschalter SF2, der Transistor schließt, der Ventilelektromagnet Y1 und der Zähler E1 schalten aus. Das System kehrt in seinen ursprünglichen Zustand zurück und ein neuer Zyklus seiner Arbeit beginnt. Somit legt der Zähler E1 die Anzahl der Sensorbetriebszyklen fest. Jeder Zyklus entspricht einer bestimmten verbrauchten Kraftstoffmenge, die dem durch die Membran in der oberen und unteren Position begrenzten Raumvolumen entspricht. Der Gesamtkraftstoffverbrauch wird durch Multiplikation der Zählerstände mit der in einem Zyklus verbrauchten Kraftstoffmenge ermittelt. Dieses Volumen wird beim Kalibrieren des Sensors eingestellt. Um die Berechnung des verbrauchten Kraftstoffs zu erleichtern, wurde das Volumen pro Zyklus mit 0,01 Litern gewählt. Auf Wunsch kann diese Lautstärke leicht reduziert oder erhöht werden. Dazu müssen Sie den Abstand zwischen den Reedschaltern in der Höhe verändern. Bei den angegebenen Sensorabmessungen beträgt der optimale Blendenweg ca. 10 mm. Die Dauer des Sensorzyklus hängt von der Motorbetriebsart ab und liegt zwischen 6 und 30 s. Beim Kalibrieren des Sensors muss die Rohrleitung vom Gastank des Autos getrennt und in ein Messgefäß mit Kraftstoff eingeführt und dann der Motor gestartet und eine bestimmte Menge Kraftstoff entwickelt werden. Durch Dividieren dieser Zahl durch die Anzahl der Zyklen auf dem Zähler erhält man den Wert einer Volumeneinheit Kraftstoff pro Zyklus. Der Durchflussmesser bietet die Möglichkeit, ihn mit dem Kippschalter SA1 auszuschalten. In diesem Fall befindet sich die Sensormembran ständig in der unteren Position und Kraftstoff fließt durch die Kanäle 2 und 3 durch den Hohlraum a direkt in den Vergaser. Um die Möglichkeit des Abschaltens des Geräts im Magnetventil zu realisieren, muss die Gummimanschette entfernt werden, die Kanal 3 blockiert, was jedoch den Fehler des Durchflussmessers verschlimmert. Die Elektronikeinheit ist auf einer Leiterplatte aus 1,5 mm dickem Fiberglas montiert. Die Platinenzeichnung ist in Abb. dargestellt. 4. Die auf der Platine verbauten Teile sind im Diagramm mit einer strichpunktierten Linie umkreist. Die Platine ist in einer Metallbox montiert und im Auto unter der Instrumententafel befestigt.
Das Gerät verwendet das Relais RES9, Pass PC4.529.029.11; Magnetventil - P-RE 3 / 2,5-1112. Zähler SI-206 oder SB-1M. Es kann jeder Dauermagnet mit Endpolen und einer Länge von 18 ... 20 mm verwendet werden, es ist nur erforderlich, dass er sich frei in seinem Kanal bewegt, ohne die Wände zu berühren. Geeignet ist beispielsweise ein Magnet aus dem Funkschalter RPS32, Sie müssen ihn nur auf die gewünschte Größe schleifen. Der Sensorkörper und die Schale sind aus einem beliebigen nichtmagnetischen, benzinbeständigen Material gefertigt. Die Wandstärke zwischen den Kanälen der Reedschalter und dem Magneten sollte nicht mehr als 1 mm betragen, der Durchmesser des Lochs für den Magneten sollte 5,1 + 0,1 mm betragen und die Tiefe sollte 45 mm betragen. Der Schaft ist aus Messing oder Stahl 45, Durchmesser - 5 mm, Länge des Gewindeteils - 8 mm, Gesamtlänge - 48 mm. Das Gewinde an den Sensorarmaturen ist M8, der Lochdurchmesser beträgt 5 mm und an den Magnetventilarmaturen ist es konisch K 1/8 "GOST 6111-52. Die Feder ist aus Stahldraht mit einem Durchmesser von 0,8 mm GOST 9389 gewickelt -75 Der Federdurchmesser beträgt 15 mm, die Steigung - 5 mm, die Länge - 70 mm, die volle Druckkraft - 300 ... 500 g. Wenn der Stab aus Stahl besteht, wird der Magnet aufgrund magnetischer Kräfte daran gehalten. Wenn der Stab aus nicht magnetischem Metall besteht, muss der Magnet geklebt oder auf andere Weise verstärkt werden. Damit der Sensor den Druck der über dem Magneten komprimierten Luft nicht beeinträchtigt, sollte in der Hülse ein Bypasskanal mit einem Querschnitt von ca. 2 mm2 vorgesehen werden. Das Diaphragma besteht aus 0,2 mm dicker Polyethylenfolie. Vor dem Einbau in den Sensor muss dieser umspritzt werden. Dazu können Sie die Sensorwannenbaugruppe mit dem Fitting verwenden. Es ist notwendig, einen technologischen Klemmring aus 5 mm dickem Duraluminiumblech herzustellen. Die Form dieses Rings passt genau zum Palettenmontageflansch. Zur Formung der Blende wird das Gestänge mit seinem Rohling von innen in die Öffnung des Beschlags der Palette eingeführt und der Rohling mit einem Technologiering verspannt. Dann wird die Baugruppe gleichmäßig von der Seite der Membran erhitzt, indem sie in einem Abstand von 60 ... 70 cm über der Brennerflamme gehalten wird, und durch leichtes Anheben der Stange wird die Membran geformt. Damit die Membran während des Betriebs nicht an Elastizität verliert, muss sie ständig im Kraftstoff sein. Wenn das Auto längere Zeit geparkt wird, muss daher der Schlauch vom Sensor zum Vergaser eingeklemmt werden, um das Verdampfen von Benzin aus dem System zu verhindern. Der Sensor und das Magnetventil sind auf einer Halterung im Motorraum in der Nähe von Vergaser und Kraftstoffpumpe montiert und mit einem Kabel mit der Elektronik verbunden. Die Leistung des Durchflussmessers kann überprüft werden, ohne ihn am Fahrzeug zu installieren, indem anstelle der Kraftstoffpumpe eine Pumpe mit angeschlossenem Manometer verwendet wird. Der Druck, bei dem der Sensor auslöst, muss 0,1...0,15 kg/cm2 betragen. Tests des Durchflussmessers an Fahrzeugen von Moskvich und Zhiguli haben gezeigt, dass die Genauigkeit der Messung des Kraftstoffverbrauchs nicht vom Betriebsmodus des Motors abhängt und durch den Fehler bei der Einstellung eines Einheitsvolumens während der Kalibrierung bestimmt wird, der leicht auf 1,5 erhöht werden kann ... 2%. Autor: V. Gumenjuk, Charkow; Veröffentlichung: N. Bolschakow, rf.atnn.ru
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