Đồng hồ áp suất dầu báo áp suất dầu trong động cơ giúp phát hiện hư hỏng trong hệ thống bôi trơn. Đồng hồ áp suất dầu là kiểu đồng hồ lưỡng kim.
Toàn bộ cơ cấu đồng hồ thường gồm hai phần: bộ cảm biến, được lắp vào carte của động cơ hoặc nắp ở bộ lọc dầu thô và đồng hồ (bộ phận chỉ thị), được bố trí ở bảng đồng hồ trước mặt tài xế. Đồng hồ và bộ cảm biến mắc nối tiếp với nhau và đấu vào mạch sau công tắc máy.
Bộ cảm biến làm nhiệm vụ biến đổi tương đương sự thay đổi của áp suất dầu bôi trơn thành sự thay đổi của các tín hiệu điện để đưa về đồng hồ đo. Đông hồ là bộ phận chỉ thị áp suất dầu ứng với các tín hiệu điện thay đổi từ bộ cảm biến. Thang đo đồng hồ được phân độ theo đơn vị Kg/cm2.
Trên các ôtô ngày nay có thể gặp ba loại đồng hồ áp suất dầu bôi trơn: loại đồng hồ nhiệt điện, loại từ điện và cơ khí đơn thuần. Ở đây chỉ giới thiệu hai loại là đồng hồ nhiệt điện và loại từ điện.
1. Đồng hồ áp suất dầu bôi trơn kiểu đồng hồ nhiệt điện.
Cấu tạo :
Hình.1 Đồng hồ áp suất dầu
Nguyên lý của loại đồng hồ này là cho môt dòng điện đi qua một phần tử lưỡng kim được chế tạo bằng cách liên kết hai loại kim loại hoặc hợp kim có hệ số giãn nở nhiệt khác nhau. Nhờ hệ số giãn nở nhiệt khác nhau, nên các phần tử lưỡng kim bị cong khi nhiệt thay đổi. Rất nhiều đồng hồ bao gồm một phần tử lưỡng kim kết hợp với một dây may so. Phần tử lưỡng kim có hình dạng như hình 1.6. Khi phần tử lưỡng kim bị cong do ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường không làm tăng sai số của đồng hồ.
Nguyên lý hoạt động :
Áp suất dầu thấp/không có áp suất dầu
Hình.2 Hoạt động của đồng hồ nhiệt điện khi áp suất thấp/không có dầu
Phần tử lưỡng kim ở bộ phận áp suất dầu gắn một tiếp điểm và độ dịch chuyển kim đồng hồ tỉ lệ với dòng điện chạy qua dây may so. Khi áp suất dầu bằng không, tiếp điểm mở, không có dòng điện chạy qua khi bật công tắc máy. Vì vậy, kim vẫn chỉ không. Khi áp suất dầu thấp, màng đẩy tiếp điểm làm nó tiếp xúc nhẹ. Sau đó có một dòng điện chạy qua dây may so của cảm biến và bộ báo áp suất dầu. Vì áp suất tiếp xúc của tiếp điểm nhỏ, tiếp điểm lại mở do phần tử lưỡng kim bị uốn cong do có dòng điện nhỏ chạy qua. Do tiếp điểm phía bộ cảm nhận áp suất dầu mở khi dòng điện chạy qua trong một thời gian rất ngắn, nhiệt độ của phần tử lưỡng kim trong bộ chỉ thị không tăng nên nó bị uốn ít. Vì vậy, kim sẽ lệch nhẹ.
Áp suất dầu cao.
Khi áp suất dầu tăng, màng đẩy tiếp điểm mạnh nâng phần tử lưỡng kim lên. Vì vậy, dòng điện sẽ chạy qua trong một thời gian dài, tiếp điểm sẽ mở chỉ khi phần tử lưỡng kim uốn lên trên đủ để chống lại lực đẩy của dầu. Do dòng điện chạy qua bộ báo áp suất dầu trong một thời gian dài cho đến khi tiếp điểm phía cảm biến áp suất dầu mở, nhiệt độ phần tử lưỡng kim phía bộ chỉ thị tăng làm tăng độ cong của nó. Khiến kim đồng hồ lệch nhiều.
Như vậy, độ cong của phần tử lưỡng kim trong bộ chỉ thị tỉ lệ với độ cong của phần tử lưỡng kim trong bộ cảm nhận áp suất dầu
2. Đồng hồ áp suất dầu bôi trơn kiểu từ điện.
Cấu tạo :
Hình.4 Đồng hồ áp suất dầu bôi trơn loại từ điện.
*Chú thích hình vẽ:
1-Buồng áp suất. 10-Cuộn điện trở của biến trở.
2-Chốt tỳ. 11-Lá đồng tiếp điện.
3-và 7-Vít điều chỉnh. 12-Dây dẫn đồng.
4-Màng. 13-Lò xo.
5-Vỏ bộ cảm biến. 14-Cần đồng hồ hạn chế kim đồng hồ.
6-Tay đòn bẩy. 15-Rãnh cong.
8-Con trượt. 16và 20-Nam châm vĩnh cửu.
9-Nắp bộ cảm biến. 17-Khung chất dẻo.
18-Kim. 19-Vỏ thép của đồng hồ.
Hình.5 Đồng hồ áp suất dầu bôi trơn loại từ điện.
a)-Véc tơ từ thông tổng và vị trí kim đồng hồ tương
ứng vớicác vị trí khác nhau
b)-Sơ đ ồ nguyên lý đấu dây
R*cb-Điện trở của bộ cảm biến
Hoạt động :
Khi ngắt công tắc máy, kim chỉ thị lệch về phía của vạch 0 trên thang số đồng hồ. Kim đồng hồ được giữ vị trí này do lực tác dụng tương hỗ giữa hai nam châm vĩnh cửu 6 và 20.
Khi bật công tắc máy (đồng hồ làm việc) trong các cuộn dây của đồng hồ và bộ cảm biến xuất hiện những dòng điện chạy theo chiều mũi tên như hình vẽ .Cường độ dòng điện, cũng như từ thông trong các cuộn dây phụ thuộc vào vị trí con trượt trên biến trở 10. Cường độ dòng điện cực đại trong mạch đồng hồ và bộ cảm biến 0,2A.
Khi trong buồng áp suất 1 của bộ cảm biến có trị số áp suất P = 0 thì con trượt 8 nằm ở vị trí tận cùng bên trái của biến trở 10 (theo vị trí của hình vẽ), tức là điện trở Rcb có giá trị cực đại. Khi đó cường độ dòng điện trong cuộn W1 sẽ cực đại, còn trong các cuộn dây W2 và W3 cực tiểu. Từ thông f1 và f2 của các cuộn W1 và W2 tác dụng ngược nhau, nên giá trị và chiều từ thông của chúng xác định theo hiệu f1 - f2.
Từ thông f3 do cuộn dây W3 tạo ra sẽ tương tác với hiệu từ thông f1 - f2 dưới một góc lệch 90o.
Từ thông tổng fS của cả 3 cuộn dây sẽ xác định theo qui luật hình bình hành. fS sẽ định hướng quay và vị trí của đĩa nam châm 16, cũng có nghĩa là xác định vị trí của kim đồng hồ trên thang số.
Khi bật công tắc mà áp suất trong buồng 1 bằng 0 và thì từ thông tổng fS sẽ hướng dĩa nam châm trục quay đến vị trí sao cho kim đồng hồ chỉ vạch 0 của thang số. Khi áp suất trong buồng 1 tăng, màng 4 càng cong lên, đẩy cho đòn bẩy 6 quay quanh trục của nó. Đòn bẩy thông qua vít 7 tác dụng lên con trượt 8 làm cho nó dịch chuyển sang phải. Trị số điện trở của biến trở (hay Rcb) giảm dần, do đó cường độ dòng điện trong các cuộn dây W1 và W2 cũng như từ thông do chúng sinh ra f1 và f2 tăng lên. Trong khi đó, dòng điện trong cuộn dây W1 và từ thông f1 của nó giảm đi. Trong trường hợp này, giá trị và hướng của từ thông tổng fS thay đổi, làm cho vị trí của đĩa nam châm 16 cũng thay đổi và kim đồng hồ sẽ lệch về phía chỉ số áp suất cao.
Trong trường hợp áp suất P = 10 kg/cm2, con trượt sẽ ở vị trí tận cùng bên phải của biến trở 10, tức là điện trở của bộ giảm biến Rcb = 0 (biến trở bị nối tắt) thì cuộn dây W1 cũng bị nối tắt và dòng điện trong cuộn dây sẽ bằng 0, kim đồng hồ sẽ lệch về ranh giới phải của thang số.
Toàn bộ cơ cấu đồng hồ thường gồm hai phần: bộ cảm biến, được lắp vào carte của động cơ hoặc nắp ở bộ lọc dầu thô và đồng hồ (bộ phận chỉ thị), được bố trí ở bảng đồng hồ trước mặt tài xế. Đồng hồ và bộ cảm biến mắc nối tiếp với nhau và đấu vào mạch sau công tắc máy.
Bộ cảm biến làm nhiệm vụ biến đổi tương đương sự thay đổi của áp suất dầu bôi trơn thành sự thay đổi của các tín hiệu điện để đưa về đồng hồ đo. Đông hồ là bộ phận chỉ thị áp suất dầu ứng với các tín hiệu điện thay đổi từ bộ cảm biến. Thang đo đồng hồ được phân độ theo đơn vị Kg/cm2.
Trên các ôtô ngày nay có thể gặp ba loại đồng hồ áp suất dầu bôi trơn: loại đồng hồ nhiệt điện, loại từ điện và cơ khí đơn thuần. Ở đây chỉ giới thiệu hai loại là đồng hồ nhiệt điện và loại từ điện.
1. Đồng hồ áp suất dầu bôi trơn kiểu đồng hồ nhiệt điện.
Cấu tạo :
Hình.1 Đồng hồ áp suất dầu
Nguyên lý hoạt động :
Áp suất dầu thấp/không có áp suất dầu
Hình.2 Hoạt động của đồng hồ nhiệt điện khi áp suất thấp/không có dầu
Áp suất dầu cao.
Khi áp suất dầu tăng, màng đẩy tiếp điểm mạnh nâng phần tử lưỡng kim lên. Vì vậy, dòng điện sẽ chạy qua trong một thời gian dài, tiếp điểm sẽ mở chỉ khi phần tử lưỡng kim uốn lên trên đủ để chống lại lực đẩy của dầu. Do dòng điện chạy qua bộ báo áp suất dầu trong một thời gian dài cho đến khi tiếp điểm phía cảm biến áp suất dầu mở, nhiệt độ phần tử lưỡng kim phía bộ chỉ thị tăng làm tăng độ cong của nó. Khiến kim đồng hồ lệch nhiều.
Như vậy, độ cong của phần tử lưỡng kim trong bộ chỉ thị tỉ lệ với độ cong của phần tử lưỡng kim trong bộ cảm nhận áp suất dầu
Hình.3 Hoạt động của đồng hồ nhiệt điện khi áp
suất dầu cao
2. Đồng hồ áp suất dầu bôi trơn kiểu từ điện.
Cấu tạo :
Hình.4 Đồng hồ áp suất dầu bôi trơn loại từ điện.
1-Buồng áp suất. 10-Cuộn điện trở của biến trở.
2-Chốt tỳ. 11-Lá đồng tiếp điện.
3-và 7-Vít điều chỉnh. 12-Dây dẫn đồng.
4-Màng. 13-Lò xo.
5-Vỏ bộ cảm biến. 14-Cần đồng hồ hạn chế kim đồng hồ.
6-Tay đòn bẩy. 15-Rãnh cong.
8-Con trượt. 16và 20-Nam châm vĩnh cửu.
9-Nắp bộ cảm biến. 17-Khung chất dẻo.
18-Kim. 19-Vỏ thép của đồng hồ.
Hình.5 Đồng hồ áp suất dầu bôi trơn loại từ điện.
ứng vớicác vị trí khác nhau
b)-Sơ đ ồ nguyên lý đấu dây
R*cb-Điện trở của bộ cảm biến
Hoạt động :
Khi ngắt công tắc máy, kim chỉ thị lệch về phía của vạch 0 trên thang số đồng hồ. Kim đồng hồ được giữ vị trí này do lực tác dụng tương hỗ giữa hai nam châm vĩnh cửu 6 và 20.
Khi bật công tắc máy (đồng hồ làm việc) trong các cuộn dây của đồng hồ và bộ cảm biến xuất hiện những dòng điện chạy theo chiều mũi tên như hình vẽ .Cường độ dòng điện, cũng như từ thông trong các cuộn dây phụ thuộc vào vị trí con trượt trên biến trở 10. Cường độ dòng điện cực đại trong mạch đồng hồ và bộ cảm biến 0,2A.
Khi trong buồng áp suất 1 của bộ cảm biến có trị số áp suất P = 0 thì con trượt 8 nằm ở vị trí tận cùng bên trái của biến trở 10 (theo vị trí của hình vẽ), tức là điện trở Rcb có giá trị cực đại. Khi đó cường độ dòng điện trong cuộn W1 sẽ cực đại, còn trong các cuộn dây W2 và W3 cực tiểu. Từ thông f1 và f2 của các cuộn W1 và W2 tác dụng ngược nhau, nên giá trị và chiều từ thông của chúng xác định theo hiệu f1 - f2.
Từ thông f3 do cuộn dây W3 tạo ra sẽ tương tác với hiệu từ thông f1 - f2 dưới một góc lệch 90o.
Từ thông tổng fS của cả 3 cuộn dây sẽ xác định theo qui luật hình bình hành. fS sẽ định hướng quay và vị trí của đĩa nam châm 16, cũng có nghĩa là xác định vị trí của kim đồng hồ trên thang số.
Khi bật công tắc mà áp suất trong buồng 1 bằng 0 và thì từ thông tổng fS sẽ hướng dĩa nam châm trục quay đến vị trí sao cho kim đồng hồ chỉ vạch 0 của thang số. Khi áp suất trong buồng 1 tăng, màng 4 càng cong lên, đẩy cho đòn bẩy 6 quay quanh trục của nó. Đòn bẩy thông qua vít 7 tác dụng lên con trượt 8 làm cho nó dịch chuyển sang phải. Trị số điện trở của biến trở (hay Rcb) giảm dần, do đó cường độ dòng điện trong các cuộn dây W1 và W2 cũng như từ thông do chúng sinh ra f1 và f2 tăng lên. Trong khi đó, dòng điện trong cuộn dây W1 và từ thông f1 của nó giảm đi. Trong trường hợp này, giá trị và hướng của từ thông tổng fS thay đổi, làm cho vị trí của đĩa nam châm 16 cũng thay đổi và kim đồng hồ sẽ lệch về phía chỉ số áp suất cao.
Trong trường hợp áp suất P = 10 kg/cm2, con trượt sẽ ở vị trí tận cùng bên phải của biến trở 10, tức là điện trở của bộ giảm biến Rcb = 0 (biến trở bị nối tắt) thì cuộn dây W1 cũng bị nối tắt và dòng điện trong cuộn dây sẽ bằng 0, kim đồng hồ sẽ lệch về ranh giới phải của thang số.
