НЖЕНЕРЫ ОТВЕЧАЮТ ЧИТАТЕЛЯМСтарые грузовые автомобили не имели указателей поворота; мотоциклы не имеют их и по сей день. А между тем законы уличного движения вполне определенны: они требуют четких и ясных сигналов. Естественно поэтому, что мысли многих авто- и мотолюбителей, работников автохозяйств устремляются к этой проблеме. Одна конструиция сменяет другую; много предложений приходит в редакцию. Большая часть предлагаемых конструкций в принципе работоспособна, но авторы их, как правило, ориентируются на свой личный опыт и возможности, часто весьма ограниченные. Такой ориентир приводит к тому, что предлагаемая конструиция не отвечает современным требованиям и не учитывает современных условий эксплуатации. Что же это за требования, каковы основные варианты изготовляемых промышленностью конструкций, на что нужно обращать внимание при самостоятельном изготовлении указателей поворота! Об этом рассказывают инженеры Научно-исследовательского института автоприборов И. Прудников и Н. Ле-ЧТО ЗНАТЬ УКАЗАТЕЛЯХНАДО ОБПОВОРОТАги, был работоспособным в течение длительного времени. Выпускаемые нашей промышленностью прерыватели (их характеристики приведены в таблице 3) в основном отвечают перечисленным выше требованиям. Однако ни один из них не рассчитан для работы с переменным количеством ламп. Прерыватель РС-56 к тому же не обеспечивает достаточной глубины затухания сигнальных ламп. Нередко он работает нестабильно, нечетко, что приводит к полной его разрегулировке. Причины этого — в недостатках самой конструкции. Потеря работоспособности чаще всего вызывается перегрузками, короткими замыканиями в цепи сигнальных ламп или неправильной регулировкой. Необходимо следить за тем, чтобы прерыватель был защищен плавким предохранителем не более чем на 10 ав 12-вольтовой системе и на 5ав 24-вольтовой система. Частота миганий непосредственно зависит от сигнальных ламп. Вот почему по мощности и количеству они должны соответствовать типу прерывателя. Прерыватели РС-57 можно регулировать. Следует при этом учитывать, что регулировочный винт надо вращать только в одну сторону. Недостатни конструкций и возросшие требования к ним обусловливают необходимость создания новых прерывателей. По принципам действия прерыватели можно разделить на три основные группы. МЕХАНИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ. В прерывателях такого типа для замедления используются механические процессы. Рассчитывая и регулируя их скорость, можно получить требуемый эффект. В данном случае механизм, создающий периодическое включение контактов цепи сигнальных ламп, будет представлять собой либо электродвигатель небольшой мощности, либо простейший часовой механизм, электромагнит с пневматическим или гидравлическим демпфером, механизм с заводной пружиной, механизм, приводимыйот постоянно движущихся частей автомобиля, и т. п. Механизм с электродвигателем должен иметь редуктор, снижающий скорость вращения контактного диска. Для этой цели можно использовать моторчик стеклоочистителя с редуктором. В хронометрическом прерывателе, который входит в эту группу, имеется механизм «баланс — волосок» как датчик импульсов и механизм, преобразующий колебательное движение баланса в периодическое оазмыкание контактов. ПРЕРЫВАТЕЛИ С ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКИМ ЗАМЕДЛЕНИЕМ. В этих механизмах для замедления можно использовать тепловую инерцию тел при нагревании электрическим током и естественном охлаждении. Тепловое воздействие тока преобразуется в механическое перемещение, которое приводит к замыканию и размыканию контактов цепи сигнальных ламп. Термочувствительным элементом такой конструкции может быть термобиметаллическая пластина (разной конфигурации), непосредственно подогреваемая тоном или обмоткой. Она должна обеспечивать как плавное, так и резкое переключение расположенных на ней или на промежуточных деталях контактов. Для резкого срабатывания контактов применяются также различные дополнительные устройства, постоянный магнит, элентромагнит, противодействующая пружина и т. п. К этой группе относится прерыватель РС-56. Термочувствительным элементом может служить также проволочная нить, удлиняющаяся при нагреве от проходящего через нее тока. Прерыватели с удлиняющейся нитью получили широкое распространение как на отечественных, так и на зарубежных автомобилях. У нас это серийные прерыватели типа РС-57. В них нагревающаяся нить управляет работой электромагнитного реле. За рубежом, кроме того, используются конструкции, в которых нить управляет устройством, резко переключающим контакты. ПРЕРЫВАТЕЛИ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ЗАМЕДЛЕНИЕМ. Для выдержки времени могут применяться различные способы замедления срабатывания или отпуснания электромагнитных реле за счет переходных процессов электрических величин без каких-либо механических перемещений. Для притяжения или отпускания якоря необходим определенный магнитный поток. Замедляя его нарастание или спад (осуществляя магнитное демпфирование), можно регулировать время срабатывания или отпускания реле. Чаще всего для этого применяют короткозамкнутый виток в виде медного кольца или гильзы, насаживаемой на сердечник электромагнитного реле вместе с рабочей катушкой. Возможно также замыкание последней накоротко. Замедление срабатывания или отпускания реле достигается за счет заряда и разряда конденсатора. К прерывателям с электрическим замедлением можно отнести и электронные. Для замедления здесь также используется инерционность заряда и раз-казатели поворота — это целая группа приборов: передние и задние фонари, переключатель и прерыватель, создающий мигающий свет. Прежде всего, о прерывателе. Он должен обеспечивать частоту мигания сигнальных фонарей 90±30 в минуту. Но этот параметр оценки сигнала не единственный. Необходимо, чтобы прерыватель создавал требуемое соотношение между временем, когда сигнальные фонари горят, и временем, когда они не горят. Причем время горения должно быть равно паузе или несколько меньше ее. Важно, кроме того, чтобы в паузе сигнальные лампы не светились даже частично. Все эти характеристики света прерывателю нужно сохранять длительное время в различных эксплуатационных условиях, независимо от изменения температуры окружающей среды, напряжения и числа сигнальных фонарей. Прерыватель должен выдерживать вибрацию на автомобилях в диапазоне частот 10—270 герц с ускорением до 1,5 g (напомним: g = 9,8 м/сек*), на мотоциклах — в диапазоне 30—80 герц с ускорением до 10 g .УТаблица 1Характеристики сигнальных ламп указателей поворота Номинальное напряжение, в Транспортные средства Сила света, св. в настоящее времяО-Напряжение питания указателей поворота в процессе эксплуатации колеблется в пределах 5,5—7,5 в при б-вольтовой системе, 11,5 — 14,8 в при 12-вольтовой и 23—30 в при 24-вольтовой системе. Верхний предел определяется возможным максимальным напряжением, поддерживаемым реле-регулятором, а нижний — наименьшим допустимым напряжением на аккумуляторных батареях. Рабочий диапазон температур для прерывателя при эксплуатации в средней полосе составляет —40 +65 градусов. Для северных и южных районов он, естественно, расширяется. Мощность и количество сигнальных ламп, с которыми должен работать прерыватель, определяют важные его параметры (см. таблицы 1и 2). Общая мощность сигнальных ламп указателей поворота на разных транспортных средствах различна. Она изменяется также в зависимости от количества прицепов. Кроме того, номинальная мощность имеет большие отклонения. Например, для грузового автомобиля нагрузка на прерывателе может изменяться от 35 вт без прицепа до 130 вт с двумя прицепами. Прерыватель указателей поворота не должен создавать радиопомех. Нужно, . чтобы он был защищен от пыли и вла-в перспективе ВмPi он«В О О.к оIs«>2 S2 21 32 21 ' нл и 32 21Xо ЯН Грузовые автомобили Легковые автомобили Автобусы 12 24 12 12о ах Вн ао 12 24 12 12h—35=§•&Is&&21 21S g ао с4 32 32 32is IStoSоgS«•§•я аXоа сякa•е-е21 21 21 или 32 21в веили 2121 • 2121 21 —3 - -6 21 или 32 21— —— —32—Мотоциклы6в или 12——вили 15—6 или 15—14 ряда конденсатора, работающего в схеме с полупроводниковыми приборами. Электронным прерывателем может служить мультивибратор, выполненный либо на мощных транзисторах с лампами сигнальных фонарей в качестве коллекторной нагрузки, либо на маломощных триодах с усилителем, в конечный каскад которого включены сигнальные лампы. Эти бесконтактные схемы наиболее перспективны. Каждый из этих трех принципов имеет свои достоинства и недостатки, поэтому трудно отдать предпочтение какому-либо из них. Моторные к хронометрические прерыватели можно создать с довольно стабильной частотой мигания, не зависящей от нагрузки, напряжения и температуры. Но они сложны конструктивно, имеют большое число мест трения и перемещения, и, как следствие, довольно быстро изнашиваются и ненадежны в условиях вибрации. Термобиметаллические прерыватели довольно просты и дают резкое размыкание контактов. Однако нестабильность термобиметалла затрудняет регулировну и компенсацию изменения напряжения и температуры. Прерыватели с удлиняющейся нитью и переключающим контакты механизмом — тепловые — также просты и надежны. Вместе с тем изготовить механизм или пластину с резким переключением контактов очень сложно. Заманчивы своей простотой прерыватели с магнитным демпфированием, но они громоздки, невибростойки и меняют частоту в зависимости от температуры. Большой интерес представляют полупроводниковые бесконтактные прерыватели. Но они дороги. Кроме того, играют отрицательную роль значительная зависимость параметров транзисторов от температуры, недопустимость короткого замыкания во внешней цепи. Правда, схемы компенсации изменения температуры, напряжения, стабилизации параметров и защиты от коротких замыканий известны, но они значительно усложняют конструкцию. Таким образом, главное значение будет иметь выбор оптимальных параметров и удачное конструктивное решение. Надежность, долговечность, стабильность, отсутствие разрегулировки прерывателя в большой мере зависят от контактов. Они должны быть рассчитаны на значительную разрывную мощность — более 100 вт для грузовых автомобилей — и выдерживать более миллиона включений. Создать надежный механизм прерывания с контактами, рассчитанными на большую мощность, трудно. Поэтому важно отделить тон нагрузки — сигнальных ламп — от управляющего тона, образующего прерывистый сеет. Для этого прерыватель любого принципа действия должен состоять из двух механизмов — прерывания и исполнительного в виде электромагнитного реле, включающего сигнальные лампы. В данном случае частота прерывания не зависит от нагрузии, то есть от количества и мощности сигнальных ламп, что дает возможность использовать одинаковые прерыватели на различных транспортных средствах. Такое решение принято сейчас при разработке прерывателя указателей поворота на 12 и 24 в. Одновременно создается 6-вольтовый прерыватель для мотоциклов. В настоящее время мотоциклетные прерыватели не выпускаются, поэтому многие мотолюбители вынуждены приспосабливать для своих машин автомобильные прерыватели. При переделке следует учитывать, что электрические параметры рассчитаны на определенную мощность сигнальных ламп и напряжение питания. Прерыватели, перечисленные в таблице 3, имеют принципиальную электрическую схему, представленную на рисунке. Основными элементами, определяющими частоту прерываний, являются: нихромоеая нить, состоящая из двух участков — натянутого 3и свернутого в спираль 2, янорь 1и электромагнит 4. Когда переключатель П находится в выключенном положении, нихромовая нить своим натяжением удерживает янорь в положении, соответствующем разомкнутым контактам К,. При включении переключателя ток поступает от батареи через якорь 1 на нихромовую нить 3, сопротивление 2, обмотку электромагнита 4и на сигнальные лампы.Таблица Параметры сигнальных ламп указателей поворота Обозначение лампы Номинальное напряжение, в 12 12 12 24 24 24 Расчетное Номинальная Наибольшая напряжение, мощность, мощность, ВТ ВТ в 12,8 12.8 14,4 28 28 28 18,6 27.7 2,09 20 29,2 2,5 7,73 14.3 20.5 30.5 2,3 22 32 2.75света, сп.А26. А27 А 12.4 А22 А28-21 . 28-32 А 28-4 А28-1 А18 A321 32 1 21 32 16 15в в— —— —Таблица 3Характеристики прерывателей указателей поворота Тип прерывателя Принцип действия Номинальное напряжение, в Нагрузка число сигнальных ламп сила света, св. контрольная лампа, св.РС-56 РС-57 РС-57В РС-57В РС-401Биметаллический Термоэлектромагнитный > >12 12 12 242 22221 21 32 21 21 и 321 1—1Так как сопротивление участков 2и3 выше сопротивления сигнальных ламп, то последние не горят при разомкнутых контактах К,. В то же время нихромовая нить нагревается проходящим по ней током и удлиняется. Якорь под действием силы упругости замыкает контакты К,, шунтируя сопротивление 2и нихромовую нить. При этом возрастают сила тока, проходящего через обмотку электромагнита, и магнитное притяжение, удерживающее якорь в положении, соответствующем замкнутым контактам. С момента замыкания контактов нить остывает. Время, когда они замкнуты, то есть время горения ламп, определяется длительностью охлаждения нити до такой температуры, при которой растягивающее усилив станет достаточным, чтобы преодолеть силу электромагнитного притяжения. Контакты размыкаются, и цикл повторяется. К- — контакты контрольной лампы, которая мигает вместе с сигнальными, если ни одна из них не перегорела. В случае перегорания одной из сигнальных ламп уменьшается сила притяжения электромагнита, якорь 5 контрольной лампы не притягивается, и она не горит. Принципиальная электрическая схема теплоэлектромагнитного прерывателя: 1 — якорь сигнальных ламп: 2 — добавочное сопротивление из нихромовой проволоки; 3 — натянутый участок нихромовой нити; 4 — электромагнит (сердечник с обмоткой); 5 — якорь контрольной лампы; 6 — пластина с неподвижным контактом; Ki — контакты сигнальных ламп (разомкнуты); Kj — контакты контрольной лампы (разомкнуты); X — магнитный зазор между якорем и сердечником; Б, СЛ, КЛ — клеммы прерывателя (батарея, сигнальные лампы и контрольная лампа); П — переключатель указателя поворота.Нагрев нихромовой нити зависит от силы тока, проходящего через нее. Он определяется напряжением сети, сопротивлением обоих участков нихромовой нити (3 и 2) и включенных последовательно с ней сигнальных ламп. Сопротивление обоих участков нити для 12-вольтовых прерывателей равно 18 — 20 ом, для 24-вольтовых — 36—40 ом. У сигнальных ламп оно меньше, чем у нити, иначе они горели бы в паузе. Следовательно, чтобы в 6-вольтовой системе ток нагрева нихромовой нити не изменился, необходимо отсоединить часть сопротивления, уменьшив его до 9 — 10 ом. Сила притяжения электромагнита зависит от количества ампереитков, то есть от произведения числа витков кат ушки электромагнита на ток, проходящий через его обмотку. Когда он проходит через нихромовую нить, притяжение мало, поскольку незначительна сила тока из-за достаточно большого сопротивления в цепи. Если же нихромовая нить шунтируется контактами, притяжение резко возрастает. Дело в том, что ток в обмотке электромагнита будет определяться мощностью сигнальных ламп (сопротивлением обмотки можно пренебречь). У теплоэлектромагнитных прерывателей число ампервитков близко к 150. Вот почему при переделке их для работы в 6-вольтовой системе это число необходимо сохранять. Число витков электромагнита у прерывателей различно (РС-57 и РС-57В — 50; РС-57В — 35; РС-401 — 75), и изменять его очень неудобно. Поэтому для каждого типа прерывателя следует подбирать различные лампы. Например, для двух ламп по 6 ев лучше переделывать прерыватель РС-401, для ламп по 15 ев — РС-57Б. Можно применять и другие лампы, но с силой света, не превышающей 15 св., поскольку с увеличением их мощности растет нагрузка на контакты, снижающая долговечность. После переделки прерыватель должен быть отрегулирован на частоту мигания. 90 в минуту. Это достигается как регулировочным винтом, расположенным на основании прерывателя, так и изменением магнитного зазора X (отгибанием пластины 6с неподвижным контактом). Следует иметь в виду, что регулировка винтом односторонняя. Поэтому при его отвинчивании напряжение нити может не измениться. В данном случае рекомендуется отогнуть пластину, в которую ввинчен регулировочный винт. Если прерыватель не регулируется, а продолжает часто и неравномерно мигать, то это значит, что мало число ампервитков или велик магнитный зазор. И. ПРУДНИКОВ, Н. ЛЕВИНА. инженеры