Один з варіантів пристрою, який дозволяє контролювати кількість і швидкість рідини (зокрема палива), що протікає через магістраль, був описаний у статті І. Семенова та ін "Електронний витратомір рідини" ("Радіо", 1986, № 1).
Повторення та налагодження цього витратоміра пов'язано з певними труднощами, так як багато його деталі вимагають високої точності обробки. Його електронний блок потребує хорошої перешкодозахищеності з-за високого рівня перешкод в бортовій мережі автомобіля. Ще один недолік цього пристрою - збільшення похибки вимірювання із зменшенням швидкості потоку палива (а режимі холостого ходу і малої навантаження на двигун).
Описане нижче пристрій вільно від перерахованих недоліків, що має більш просту конструкцію датчика і схему електронного блоку. У ньому немає приладу для контролю швидкості витрачання палива, його функцію виконує лічильник сумарної витрати. Частота спрацьовування пропорційна швидкості витрачання палива і сприймається водієм на слух. Це не відволікає від керування автомобілем, що особливо важливо в умовах міського руху.
Витратомір складається з двох вузлів: датчика з електроклапаном, вбудованого в паливну магістраль між бензонасосом і карбюратором, і електронного блоку, розташованого в салоні автомобіля. Конструкція датчика зображена на рис. 1. Між корпусом 8 і піддоном 2 затиснута еластична діафрагма 4, що розділяє внутрішній об'єм на верхню і нижню порожнини. Шток 5, що вільно переміщається в напрямній втулці 7 з фторопласту. Діафрагма затиснута в нижній частині штока двома шайбами 3 і гайкою. На верхньому кінці штока встановлений постійний магніт 9. У верхній частині корпусу паралельно каналу, в якому знаходиться шток, просвердлені два додаткових каналу. У них встановлені два геркона 10. У нижньому положенні магніту, а значить, і діафрагми, спрацьовує один геркон, а у верхньому - інший.
Рис. 1. 1-Штуцер, 2 - Піддон, 3 - Шайби, 4 - Діафрагма, 5 - Шток, 6 - Пружина, 7 - Втулка; 8 - Корпус; 9 - Магніт, 10 - Геркони
У верхнє положення діафрагма переходить під дією тиску пального, що надходить від бензонасоса, а в нижній її повертає пружина 6. Для включення датчика в паливну магістраль передбачені три штуцера 1 (один на піддоні і два - на корпусі).
Гідравлічна схема витратоміра показана на рис. 2. Через канал 3 і електроклапан паливо від бензонасоса надходить у канали 1, 2 та заповнює верхню і нижню порожнини датчика, а через канал 4 надходить у карбюратор. Перемикається клапан під дією сигналів електронного блоку (на цій схемі не показаний), керованого герконовим комутатором датчика.
Рис. 2
У вихідному стані обмотка електроклапана знеструмлена, канал 3 сполучається з каналом 1, а канал 2 пепекрыт. Діафрагма знаходиться в нижньому положенні, як показано на схемі. Бензонасос створює надлишок тиску рідини в нижній порожнині 6. У міру вироблення палива двигуном з верхньої порожнини а датчика діафрагма буде повільно підніматися, стискаючи пружину.
При досягненні верхнього положення спрацює геркон 1 і електроклапан закриє канал 3 і відкриє канал 2 (канал 1 відкрито постійно). Під дією стиснутої пружини діафрагма швидко переміститься вниз, у вихідне положення, і перепустит паливо через канали 1, 2 з порожнини б в а. Далі цикл роботи витратоміра повторюється.
Електронний блок (Рис.3) підключають до датчика і електроклапанів гнучким кабелем через роз'єм ХТ1. Міськкоми SF1 і SF2 (1 і 2 відповідно, на рис. 2) встановлені в датчику (на схемі вони зображені в положенні, коли магніт не впливає ні на один з них); Y1 - обмотка електромагніта клапана. У вихідному стані транзистор VT1 закритий, контакти К1.2 реле К1 розімкнуті і обмотка Y1 знеструмлена. Магніт датчика знаходиться поруч з герконом SF2, тому геркон струму не проводить.
Рис. 3
По мірі витрати палива з порожнини а датчика магніт повільно переміщається від геркона SF2 до геркона SF1. В деякий момент геркон SF2 переключиться, але це не викличе ніяких змін в блоці. В кінці ходу магніт перемкне геркон SF1 і через нього і резистор R2 потече базовий струм транзистора VT1. Транзистор відкриється, спрацює реле К1 і своїми контактами К1.2 включить електромагніт клапана, а контактами К1.1 замкне ланцюг живлення лічильника імпульсів Е1.
В результаті діафрагма разом з магнітом почнуть швидко переміщатися вниз. В деякий момент геркон SF1 після переходу розірве ланцюг базового струму транзистора, але він залишиться відкритим, так як базовий струм тепер протікає через замкнуті контакти К1.1, діод VD2 і геркон SF2. Тому шток з діафрагмою і магнітом продовжать рух. В кінці зворотного ходу магніт перемкне геркон SF2, транзистор закриється, електромагніт Y1 клапана і лічильник Е1 вимкнуться. Система повернеться в початковий стан, і почнеться новий цикл її роботи.
Таким чином, лічильник Е1 фіксує число циклів спрацьовування датчика. Кожен цикл відповідає певним обсягом витраченого палива, який дорівнює об'єму простору, обмеженого діафрагмою у верхньому і нижньому положеннях. Сумарний витрата палива визначають множенням показань лічильника на обсяг палива, витраченого за один цикл. Цей обсяг встановлюють при тарування датчика. Для зручності відліку витраченого палива об'єм за один цикл вибрано рівним 0,01 літра. При бажанні цей обсяг можна дещо зменшити або збільшити. Для цього необхідно змінити відстань між герконами по висоті. При зазначених розмірах датчика оптимальний хід діафрагми дорівнює приблизно 10 мм. Тривалість циклу датчика залежить від режиму роботи двигуна і перебуває в межах від 6 до 30 с.
При тарування датчика трубопровід необхідно відключити від бензобака автомобіля і вставити його в мірну посудину з паливом, а потім запустити двигун і виробити деяку кількість палива. Поділивши цю кількість на число циклів з лічильником, отримують значення одиничного обсягу палива за один цикл.
У витратомірі передбачена можливість його відключення тумблером SA1. У цьому випадку діафрагма датчика постійно знаходиться в нижньому положенні і паливо по каналах 2 і 3 через порожнину а буде прямо надходити в карбюратор. Для реалізації можливості відключення пристрою в электроклапане необхідно зняти гумову манжету, яка перекриває канал 3, але при цьому погіршиться похибка витратоміра.
Електронний блок змонтований на друкованій платі з склотекстоліти товщиною 1,5 мм Креслення плати показано на рис. 4. Деталі, що встановлюються на плату, обведені на схемі штрихпунктирной лінією. Плата змонтована в металевій коробці і укріплена в салоні автомобіля під щитком приладів.
Рис. 4
У пристрої використано реле РЭС9, паспорт PC4.529.029.11; електроклапан - П-РЕ 3/2,5-1112. Лічильник СИ-206 або СБ-1М. Постійний магніт можна використовувати будь-який з торцевим розташуванням полюсів і довжиною 18...20 мм, що необхідно тільки, щоб він вільно переміщався в своєму каналі, не зачіпаючи стінок. Наприклад, підійде магніт від дистанційного перемикача РПС32, треба тільки його сточити до потрібних розмірів.
Корпус і піддон датчика виточують з будь-якого немагнітного бензостойкого матеріалу. Товщина стінки між каналами герконов і магніту не повинна бути більше 1 мм, діаметр отвору під магніт - 5,1+0,1 мм, глибина - 45 мм. Шток виготовлений з латуні або сталі 45, діаметр - 5 мм, довжина різьбової частини - 8 мм, загальна довжина - 48 мм Різьба на штуцерах датчика - М8, діаметр отвору 5 мм, а на штуцерах електроклапана - конічна ДО 1/8" ГОСТ 6111-52. Пружина навита з сталевого дроту діаметром 0,8 мм ГОСТ 9389-75. Діаметр пружини - 15 мм, крок - 5 мм, довжина - 70 мм, зусилля повного стиснення - 300...500 р.
Якщо шток виконаний із сталі, то магніт утримується на ньому за рахунок магнітних сил. Якщо ж шток виконаний з немагнітного металу, то магніт необхідно приклеїти або зміцнити будь-яким іншим способом. Для того, щоб роботі датчика не заважало тиск стисливого над магнітом повітря, у втулці слід передбачити перепускний канал перетином близько 2 мм2.
Діафрагма виготовлена з поліетиленової плівки товщиною 0,2 мм. Перед установкою в датчик її необхідно відформувати. Для цього можна скористатися піддоном датчика в зборі зі штуцером. Необхідно виготовити технологічне притискне кільце з листового дюралюмінію товщиною 5 мм По формі це кільце точно відповідає складальному фланця піддону.
Для формування шток діафрагми в зборі з її заготівлею вставляють з внутрішнього боку в отвір штуцера піддону і затискують заготовку технологічним кільцем. Потім рівномірно нагрівають вузол з боку діафрагми, тримаючи його над полум'ям пальника на відстані 60...70 см і, злегка піднімаючи шток, формують діафрагму. Для того, щоб діафрагма не втрачала еластичності в процесі експлуатації, необхідно, щоб вона постійно перебувала в паливі. Тому при тривалій стоянці автомобіля необхідно пережимати шланг від датчика до карбюратора, щоб виключити випаровування бензину з системи.
Датчик і електроклапан встановлюють на кронштейні в моторному відсіку близько карбюратора і паливного насоса і кабелем з'єднують з електронним блоком.
Працездатність витратоміра може бути перевірена без установки його на автомобіль за допомогою насоса з манометром, підключеного замість бензонасоса. Тиск, при якому спрацьовує датчик, має бути 0,1...0,15 кг/см2. Випробування витратоміра на автомобілях "Москвич" і "Жигулі" показали, що точність вимірювання витрати палива не залежить від режиму роботи двигуна і визначається похибкою установки одиничного об'єму при тарування, яку легко довести до 1,5...2 %.
Автор: Ст. Гуменюк, р. Харків; Публікація: М. Большаков, rf.atnn.ru