Monitorowanie ciśnienia w układzie smarowania jest jednym z warunków prawidłowego funkcjonowania silnika spalinowego.Do pomiaru ciśnienia służą specjalne czujniki - o czujnikach ciśnienia oleju, ich typach, budowie, zasadzie działania, prawidłowym doborze i wymianie przeczytasz w artykule.
Co to jest czujnik ciśnienia oleju?
Czujnik ciśnienia oleju jest czułym elementem oprzyrządowania i urządzeń alarmowych układu smarowania silników spalinowych tłokowych;Czujnik mierzący ciśnienie w układzie smarowania i sygnalizujący jego spadek poniżej poziomu krytycznego.
Czujniki ciśnienia oleju spełniają dwie główne funkcje:
• Ostrzeganie kierowcy o niskim ciśnieniu oleju w układzie;
• Alarm o niskim / braku oleju w układzie;
• Kontrola bezwzględnego ciśnienia oleju w silniku.
Czujniki są podłączone do głównego przewodu olejowego silnika, co pozwala monitorować ciśnienie oleju i jego obecność w układzie olejowym (pozwala to również sprawdzić działanie pompy oleju, jeśli działa nieprawidłowo, olej po prostu nie działa) nie wpisywać wiersza).Obecnie w silnikach instalowane są czujniki różnego typu i przeznaczenia, co należy opisać bardziej szczegółowo.
Układ smarowania silnika i miejsce w nim czujników ciśnienia
Rodzaje, budowa i zasada działania czujników ciśnienia oleju
Przede wszystkim wszystkie czujniki ciśnienia są podzielone na dwa typy w zależności od ich przeznaczenia:
• Czujnik alarmowy (czujnik alarmowy awaryjnego spadku ciśnienia oleju, „czujnik na lampie”);
• Czujnik do pomiaru bezwzględnego ciśnienia oleju („czujnik na urządzeniu”).
Urządzenia pierwszego typu stosowane są w systemie alarmowania krytycznego spadku ciśnienia oleju, wyzwalane są dopiero wtedy, gdy ciśnienie spadnie poniżej pewnego poziomu.Czujniki te połączone są z urządzeniami dźwiękowymi lub świetlnymi (brzęczyk, lampka na desce rozdzielczej), które ostrzegają kierowcę o niskim ciśnieniu/poziomie oleju w silniku.Dlatego tego typu urządzenia często określa się mianem „czujników na lampę”.
Czujniki drugiego typu stosowane są w układzie pomiaru ciśnienia oleju, pracują w całym zakresie ciśnień w układzie smarowania silnika.Urządzenia te są czułymi elementami odpowiednich przyrządów pomiarowych (analogowych lub cyfrowych), których wskaźniki wyświetlane są na desce rozdzielczej i wskazują aktualne ciśnienie oleju w silniku, dlatego często nazywane są „czujnikami na przyrządzie”.
Wszystkie nowoczesne czujniki ciśnienia oleju są membranowe (membranowe).W tym urządzeniu znajdują się trzy główne elementy:
• Uszczelniona wnęka zamknięta elastyczną metalową membraną (membraną);
• Mechanizm nadawczy;
• Konwerter: sygnał mechaniczny na elektryczny.
Wnęka z membraną połączona jest z głównym przewodem olejowym silnika, dzięki czemu utrzymuje zawsze takie samo ciśnienie oleju jak w przewodzie, a wszelkie wahania ciśnienia powodują odchylenie membrany od jej średniego położenia.Odchylenia membrany są odbierane przez mechanizm nadawczy i podawane do przetwornika, który generuje sygnał elektryczny – sygnał ten przesyłany jest do urządzenia pomiarowego lub elektronicznej jednostki sterującej.
Obecnie czujniki ciśnienia oleju wykorzystują mechanizmy przekładniowe i przetworniki różniące się konstrukcją i zasadą działania, w sumie można wyróżnić cztery typy urządzeń:
Główne typy membranowych (membranowych) czujników ciśnienia oleju
Obecnie czujniki ciśnienia oleju wykorzystują mechanizmy przekładniowe i przetworniki różniące się konstrukcją i zasadą działania, w sumie można wyróżnić cztery typy urządzeń:
• Czujnik stykowy to tylko czujniki sygnalizatora („na lampie”);
• Czujnik reostatu;
• Czujnik tętna;
• Czujnik piezokrystaliczny.
Każde z urządzeń ma swoje własne cechy konstrukcyjne i zasadę działania.
Kontaktowy czujnik ciśnienia oleju (na lampę)
Czujnik jest typu stykowego.Urządzenie posiada grupę styków – styk ruchomy umieszczony na membranie oraz styk stały połączony z korpusem urządzenia.Położenie styków dobiera się tak, aby przy normalnym ciśnieniu oleju w układzie styki były otwarte, a przy niskim ciśnieniu zamknięte.Ciśnienie progowe ustawiane jest za pomocą sprężyny, zależy to od typu i modelu silnika, dlatego czujniki stykowe nie zawsze są wymienne.
Czujnik reostatu.Urządzenie posiada reostat drutowy stały oraz suwak połączony z membraną.Gdy membrana odbiega od położenia średniego, suwak obraca się wokół osi za pomocą fotela bujanego i ślizga się wzdłuż reostatu - prowadzi to do zmiany rezystancji reostatu, która jest monitorowana przez urządzenie pomiarowe lub jednostkę elektroniczną.Zatem zmiana ciśnienia oleju przekłada się na zmianę rezystancji czujnika, który służy do pomiarów.
Czujnik tętna.Urządzenie posiada termobimetaliczny wibrator (przetwornik), który posiada sztywne połączenie z membraną.Wibrator składa się z dwóch styków, z czego jeden (górny) wykonany jest z bimetalicznej płytki, na której nawinięta jest cewka grzejna.W stanie zimnym płytka bimetaliczna jest wyprostowana i zamknięta dolnym stykiem - prąd przepływa przez obwód zamknięty, w tym cewkę grzejną.Z biegiem czasu spirala nagrzewa płytkę bimetaliczną, wygina się i oddala od dolnego styku - obwód otwiera się.Z powodu przerwy w obwodzie spirala przestaje się nagrzewać, płyta bimetaliczna ochładza się i prostuje – obwód ponownie się zamyka i proces rozpoczyna się od nowa.W rezultacie płytka bimetaliczna stale wibruje, a na wyjściu czujnika powstaje prąd przemienny o określonej częstotliwości.
Dolny styk czujnika jest połączony z membraną, która w zależności od ciśnienia oleju odchyla się od położenia środkowego w górę lub w dół.W przypadku uniesienia membrany (wraz ze wzrostem ciśnienia oleju) dolny styk podnosi się i mocniej dociska do bimetalicznej płytki, przez co częstotliwość drgań maleje, styki dłużej pozostają w pozycji zamkniętej.Po opuszczeniu membrany dolny styk odsuwa się od bimetalicznej płytki, przez co zwiększa się częstotliwość drgań, styki pozostają w pozycji zamkniętej przez krótszy czas.Zmiana czasu trwania styków w stanie zamkniętym (to znaczy zmiana częstotliwości prądu przemiennego na wyjściu czujnika) i jest wykorzystywana przez urządzenie analogowe lub jednostkę elektroniczną do pomiaru ciśnienia oleju w silniku.
Czujnik piezokrystaliczny.Czujnik ten posiada przetwornik piezokrystaliczny połączony z membraną.Podstawą przetwornika jest rezystor piezokrystaliczny – kryształ o właściwościach piezoelektrycznych, do którego dwóch płaszczyzn dostarczany jest prąd stały, a płaszczyzny prostopadłe połączone są z membraną i nieruchomą płytą bazową.Kiedy zmienia się ciśnienie oleju, membrana odchyla się od swojego średniego położenia, co prowadzi do zmiany ciśnienia na rezystorze piezokrystalicznym - w rezultacie zmieniają się właściwości przewodzące rezystora i odpowiednio jego rezystancja.Zmiana prądu na wyjściu czujnika wykorzystywana jest przez jednostkę sterującą lub wskaźnik do pomiaru ciśnienia oleju w silniku.
Wszystkie czujniki niezależnie od typu posiadają cylindryczną metalową obudowę, na spodzie obudowy znajduje się gwintowana złączka do podłączenia do przewodu olejowego (do uszczelnienia stosowane są podkładki uszczelniające) oraz znajduje się styk do podłączenia do instalacji elektrycznej na górze lub z boku.Drugi styk to obudowa, poprzez blok silnika połączona z masą instalacji elektrycznej.Na korpusie znajduje się również sześciokąt umożliwiający montaż i demontaż czujnika za pomocą konwencjonalnego klucza.
Zagadnienia doboru i wymiany czujników ciśnienia oleju
Czujniki ciśnienia oleju (alarmy ipomiary ciśnienia) są ważne dla monitorowania pracy silnika, więc jeśli ulegną awarii, należy je wymienić - z reguły nie da się ich naprawić.O konieczności wymiany czujnika mogą świadczyć nieprawidłowe odczyty urządzenia lub ciągła praca kontrolki na desce rozdzielczej.Jeśli poziom oleju w układzie jest normalny i nie ma problemów z silnikiem, należy wymienić czujnik.
Do wymiany należy wybrać czujniki tylko tych typów i modeli, które są zalecane przez producenta silnika.Zastosowanie innego modelu czujnika może prowadzić do naruszenia odczytów przyrządu pomiarowego lub wskaźnika na desce rozdzielczej.Dotyczy to szczególnie czujników alarmowych - zwykle nie można ich regulować i są fabrycznie ustawione na określone ciśnienie progowe.W przypadku czujników ciśnienia oleju sytuacja jest odmienna - w wielu przypadkach możliwe jest zastosowanie innych typów i modeli urządzeń, ponieważ urządzenie pomiarowe lub elektroniczna jednostka sterująca oferuje możliwość dostosowania (kalibracji) do nowego czujnika.
Wymiana czujnika ciśnienia oleju jest dość prosta.Prace należy wykonywać tylko na zatrzymanym i zimnym silniku, ponieważ w tym przypadku w głównym przewodzie olejowym nie ma oleju (lub jest go bardzo mało), a po demontażu czujnika nie będzie wycieku.Czujnik wystarczy odkręcić kluczem i w jego miejsce wkręcić nowe urządzenie.Na złączkę czujnika należy założyć podkładkę uszczelniającą, w przeciwnym razie instalacja może utracić szczelność.
Przy prawidłowym doborze i wymianie czujnika system alarmowy krytycznego spadku ciśnienia oleju oraz układ pomiaru ciśnienia oleju silnikowego będą działać niezawodnie, zapewniając niezbędne monitorowanie stanu jednostki napędowej.
Czas publikacji: 18 sierpnia 2023 r