Исследование возможностей диагностирования автомобильных трансмиссий на тяговом стенде

Питание потенциометра осуществляется от блоков питания электрической схемы стенда, расположенных на платах П3, через сопротивления R2a и R3a.

В результате внесенных изменений напряжение с блоков питания через потенциометр поступает на плату П5. При вращении ручки потенциометра происходит изменение напряжения в большую, или меньшую сторону, а, следовательно, увеличение или уменьшение силы то

ка в катушках индуктивного тормоза и нагружение роликов.

В цепь между потенциометром и платой П5 последовательно включен миллиамперметр для фиксирования силы тока. Шкала миллиамперметра функционально связанна с единицами силы сопротивления, возникающей на поверхности роликов.

2.3.3 Датчики скорости

В базовую конструкцию стенда был внесен ряд датчиков, которые снимают исходные данные с исполняющих устройств.

При диагностировании автомобилей оснащенных автоматической трансмиссией необходимо постоянно контролировать скорость движения автомобиля на стенде. Также при диагностировании АТС на данном стенде существует проблема неверного определения тяговых качеств из-за наступления момента проскальзывания ведущих колес по поверхности ролика, в момент, когда сила тяги на колесе превосходит силу сцепления шин с поверхностью нагружающего ролика.

Для контроля скорости, движения автомобиля на стенде, и наступления момента проскальзывания ведущих колес на поверхности роликов, были установлены датчики, которые определяют скорость каждого ролика стенда. При сравнивании скорости поддерживающих и нагружных роликов можно судить о моменте наступления проскальзывания.

В качестве датчика был использован индуктивный датчик положения коленчатого вала автомобиля ГАЗ 3110. В основе работы индуктивных датчиков частоты вращения лежит явление электромагнитной индукции. Датчик выполнен в виде катушек с магнитными сердечниками. При прохождении под сердечником метки в виде болта на поверхности бегового барабана магнитный поток датчика изменяется, и в катушке датчика индуцируется электродвижущая сила. Амплитуда импульсов зависит от частоты вращения и зазора между сердечником датчика и поверхности барабана. Конструкция и принцип действия индуктивного датчика изображены на рисунке 2.7.

Датчик генерирует импульсы при прохождении в его магнитном поле метки в виде болта на поверхности бегового барабана. На барабане установлено 8 меток, исходя из этого, период следования импульсов датчика равен 45°.

1 – Магнитопровод; 2 – Катушка индуктивности; 3 – Магнитный сердечник;

4 – Ферромагнитный диск; Ф – Магнитный поток; евых – выходной электрический сигнал

Рисунок 2.7 – Принцип действия индуктивного датчика

По рабочему чертежу были изготовлены три кронштейна, и неподвижно закреплены к раме стенда. На кронштейны установлены датчики частоты вращения роликов рисунок 2.8. На поверхности роликов сделаны по 8 отверстий с резьбой, в которые вкручены болты М6. Между сердечником индуктивного датчика и меткой был выставлен зазор в 1 мм.

Рисунок 2.8 – Датчик частоты вращения установленный на кронштейне

При вращении роликов стенда на выходе установленных индуктивных датчиков появляется сигнал напряжения синусоидальной формы рисунок 2.9. В зависимости от изменения скорости вращения роликов стенда изменяется частота возникновения импульсов напряжения.

Рисунок 2.9 – Осциллограмма работы индуктивного датчика

Для подключения индуктивных датчиков, установленных на стенде, к аналого-цифровому преобразователю необходимо изменить форму его выходного сигнала, так как аналого-цифровой преобразователь способен воспринимать сигнал только в виде напряжения. Изменение сигнала частоты возникновения импульсов в напряжение возможно сделать при помощи электрической схемы преобразователя работающей на микросхеме LM 2907N.

Электрическая принципиальная схема преобразователя «частота – напряжение» представлена на рисунке 2.10. Было изготовлено три схемы и подключено к индуктивным датчикам, что позволило получить напряжение для ввода в аналого-цифровой преобразователь.

Рисунок 2.10 – Электрическая схема преобразователя «частота – напряжение» на основании микросхемы LM 2907M

2.3.4 Датчик частоты вращения коленчатого вала автомобиля

Для измерения и регистрации частоты вращения коленчатого вала двигателя, при диагностировании автомобилей, оснащенных автоматической трансмиссией, был изготовлен датчик на базе аналогового автомобильного тахометра. Основной задачей при разработке данного датчика было обеспечить легкое подключение к испытуемому автомобилю и получение напряжения на выходе для аналого-цифрового преобразователя.

За основу датчика частоты вращения был взят тахометр с комбинации приборов автомобиля TOYOTA. Тахометр состоит из печатной платы с элементами и стрелочного индикатора. На плате собран ждущий мультивибратор (ЖМВ) на микросхеме NE555. Микросхема имеет пластиковый корпус с 8-ю выводами (DIP-8).

Принцип действия тахометра заключается в следующем: ЖМВ запускается импульсом зажигания дважды за один оборот коленчатого вала двигателя и вырабатывает свой импульс - стабильный по амплитуде и длительности, который через резистор подается на миллиамперметр. Чем больше обороты, тем чаще идут импульсы ЖМВ, тем больше средний ток в обмотке и тем сильнее отклоняется стрелка тахометра. Импульс зажигания снимается с первичной обмотки катушки зажигания или с модуля зажигания. Длительность выходного импульса ЖМВ определяется RC-цепью и весьма стабильна. Для стабилизации амплитуды выходного импульса ЖМВ питается от встроенного стабилизатора напряжения.

При изготовлении датчика был убран стрелочный указатель тахометра, а в электрическую схему внесен изменения. Изменение электрической схемы связаны с тем, что вместо стрелочного указателя, необходимо сделать выход для подключения аналого-цифрового преобразователя. Для этого необходимо импульсы, подаваемые на стрелочный указатель преобразовать в напряжение. Реализовать это удалось при помощи выпрямителя состоящего из индуктивной катушки и конденсаторов. Проведенные изменения позволили получить напряжение для вывода на аналого-цифровой преобразователь.

Подключение датчика к испытуемому автомобилю производится посредством провода к диагностическому разъему, находящемуся в подкапотном пространстве, и к клеммам аккумуляторной батареи. К диагностическому разъему испытуемого автомобиля подключается один провод на выход, специально предназначенный для подключения тахометра, выход – IG.

 Скачать реферат