Контрольно-измерительные приборы служат для контроля за работой двигателя. Они расположены на распределительном щите, установленном рядом со штурвальным колесом. К этим приборам относятся амперметр, указатели температуры воды, давления масла, уровня топлива в баке и др.
Амперметр (рис. 42) включается в цепь последовательно и регистрирует силу разрядного тока аккумуляторной батареи и зарядного тока генератора. Он состоит из корпуса, латунной шины с двумя контактными винтами, неподвижного магнита, якорька из мягкой стали, алюминиевой стрелки с противовесом и шкалы.
Принцип действия амперметра заключается в следующем. Магнит вызывает намагничивание якорька, причем магнитные полюсы якорька будут противоположны полюсам магнита. В результате взаимодействия разноименных полюсов якорек располагается вдоль оси магнита, а вместе с ним стрелка прибора устанавливается на нулевое деление шкалы.
Во время прохождения тока вокруг шинки создается магнитный поток, который, воздействуя на якорек, стремится расположить его северным полюсом в направлении действия магнитного потока, т. е. повернуть якорек на 90° от его исходного положения. Чем больше сила тока, проходящего по шинке, тем сильнее ее магнитный поток и тем на больший угол повернется якорек со стрелкой.
При изменении направления тока в шинке ее магнитный поток также изменит свое направление и вызовет отклонение стрелки в другую сторону. Отклонение стрелки к знаку «+» показывает заряд батареи, а к знаку «—» — разряд.
Указатель уровня топлива (рис. 43) состоит из двух приборов: датчика и приемника, соединенных последовательно. Датчик представляет собой ползунковый реостат, который устанавливается на верхней стенке топливного бака. Два пружинящих ползунка, соединенных с рычагом пластмассового поплавка, скользят по обмотке реостата при изменении уровня топлива в баке. Приемник состоит из двух электромагнитов, расположенных под углом 90° друг к другу, якорька со стрелкой и шкалы.
При включении указателя в его цепи будет проходить ток в направлении, указанном стрелками, который вызывает намагничивание сердечников. Когда топливо будет израсходовано, поплавок датчика опустится в самое нижнее положение и ползунки почти полностью выведут реостат датчика. При этом обмотка правого сердечника будет закорочена и тока в ней не будет, а в обмотке левого сердечника сила тока достигнет наибольшего значения, поэтому сильный магнитный ток левого сердечника, воздействуя на якорек, притянет его к себе и стрелка приемника отклонится к нулевому делению шкалы.
При увеличении уровня топлива в баке поплавок датчика всплывает и через рычаг перемещает ползунки датчика, которые включат в цепь приемника большую часть обмотки реостата. При этом сила тока в обмотке левого сердечника уменьшается, а в обмотке правого возрастает. Увеличивающийся магнитный поток правого сердечника вызывает отклонение якорька вправо, а вместе с ним и стрелки, которая будет показывать на шкале приемнику больший уровень топлива в баке.
Указатель температуры воды (рис. 44) в системе охлаждения двигателя включает в себя два прибора: датчик и приемник. Датчик изменяет силу тока в цепи приемника при изменении температуры охлаждающей жидкости.
В латунной гильзе, припаянной к корпусу датчика, размещены неподвижный контакт, соединенный с «массой», и подвижной контакт, закрепленный на упругой биметаллической пластине, изолированной от «массы». На биметаллическую пластину намотана обмотка, соединенная одним концом с подвижным контактом датчика, а другим — с изолированным зажимом на его корпусе. В корпусе приемника закреплена такая же биметаллическая пластина, шарнирно связанная со стрелкой. Провод от датчика присоединен к приемнику. Биметаллические пластины изготовлены из двух полосок инвара и хромоникелевой стали, наложенных одна на другую и соединенных между собой. Вследствие различных коэффициентов линейного расширения этих металлов пластины при нагревании изгибаются. Нагрев биметаллических пластин происходит за счет теплоты, выделяемой при прохождении тока по обмоткам пластин.
При включении прибора ток проходит по обмотке биметаллической пластины датчика и нагревает ее, пластина выгибается и размыкает цепь. При разомкнутой цепи пластина охлаждается и, выпрямляясь, снова замыкает цепь. Время замкнутого состояния контактов зависит от температуры жидкости, окружающей датчик. В холодном двигателе охлаждение пластины при разомкнутых контактах происходит быстрее и контакты датчика будут дольше находиться в замкнутом состоянии. В нагретом двигателе охлаждение пластины происходит медленнее, и продолжительность замкнутого состояния контактов будет меньше.
От длительности замкнутого состояния контактов при их вибрации зависят импульсы тока в цепи приемника и степень нагрева его биметаллической пластины. При холодном двигателе в обмотку биметаллической пластины приемника будет поступать ток более длительное время, чем при нагретом двигателе, вызывая больший нагрев пластины и ее изгиб. С изменением степени нагрева биметаллическая пластина будет выгибаться в большей или меньшей степени, перемещая при этом в противоположную сторону шарнирно связанную с ней стрелку приемника, которая указывает по шкале температуру воды в головке цилиндров двигателя.
Указатель давления масла (рис. 45) предназначен для контроля за давлением масла в системе смазки двигателя. Он состоит из датчика и приемника, соединенных между собой последовательно.
Датчик преобразует неэлектрические величины в электрические, изменяя силу тока в цепи приемника при изменении давления в системе смазки. Камера датчика сообщается с масляной магистралью. В зависимости от изменения давления в магистрали диафрагма прогибается и с большим или меньшим усилием давит на кронштейн с неизолированным от «массы» контактом, вызывая прогиб П-образной биметаллической пластины с изолированным от «массы» контактом. От силы сжатия этих контактов, соприкасающихся друг с другом, зависит длительность импульсов в цепи приемника, устройство которого аналогично устройству приемника указателя температуры воды.
При включении зажигания по обмоткам датчика и приемника пойдет ток (на схеме путь тока указан стрелками), вызывая нагрев биметаллических пластин и их деформацию.
Деформация биметаллической пластины датчика вызовет размыкание контактов, а следовательно, прерывание тока. При отсутствии избыточного давления масла в камере усилие прижатия контактов датчика незначительно и размыкание их происходит при небольшом нагреве биметаллической пластины. При разомкнутых контактах биметаллическая пластина датчика остывает и, приняв первоначальную форму, вызывает повторное замыкание контактов, после чего они вновь размыкаются.
При небольшой силе сжатия под действием только упругой биметаллической пластины контакты будут размыкаться очень часто. Вследствие этого время разомкнутого состояния контактов будет значительно больше замкнутого состояния, поэтому импульсы тока, поступающего в обмотку биметаллической пластины приемника, будут недостаточны для ее нагрева и она будет оставаться в первоначальном состоянии, удерживая стрелку на нулевом делении шкалы.
При работающем двигателе под действием давления масла диафрагма прогибается, увеличивая силу сжатия контактов и, следовательно, время нахождения их в замкнутом состоянии. Импульс тока, проходящего по обмотке пластины приемника, возрастает, пластина, нагреваясь, будет изгибаться и перемещать стрелку по шкале. Чем больше будет сила тока в обмотке пластины (что происходит при увеличении давления масла), тем больше будет ее изгиб и стрелка переместится на больший угол.
Литература
Спасательный катер. Устройство и эксплуатация. Печатин А. [1988]
