Měření otáček a teploty I.

V prvním díle si povíme především o principech měření otáček. To je na rozdíl od měření teploty o řád složitější. Ve druhém díle si pak povíme o praktických stránkách s poukazem na schémata a též o měření teploty...

Hned na úvod, jako kuriozitu, Vám předkládám jeden otáčkoměr prudce speciální. Jedná se přesný dílenský přístroj a byl vyroben v Německu okolo roku 1925. Přes své úctyhodné stáří je stále bezproblémově funkční, pouze speciální dotykové nástavce /otáčkoměr měří přiložením nástavce na rotující díl/ jsou až na jeden, všechny dost opotřebené. Přístroj pracuje na principu cejchovaného odstředivého regulátoru, který lineárně, v závislosti na otáčkách ovládá ručku na ciferníku se dvěma stupnicemi, pod silným broušeným sklem.

Přístroj má, jak bylo v té době zvykem, pěknou dřevěnou etui, ve které je mimo měřících nástavců, kalibrované řemenice a provázkového řemínku též skleněná olejnička, návod k použití a protokol o chybách.

Stupnice je pro umožnění lepšího čtení a vhledem k "posazení" rozsahů dvojitá. Výrobce přepokládal, že pracovníkovi používajícímu přístroj se může přihodit to, že při špatném nasazení může rotující hřídel, nebo díl přístroj zachytit a smýknout s ním prudce do strany. Proto je stupnice krytá pancéřovým, asi 7mm silným sklem. Ukazatel horizontální polohy má podobu terčíku s ryskou a je schovaný za broušenou hranou skla u číslice 2.  

Na detailním obrázku vidíte posuvnou řadící páku planetové převodovky /přístroj má čtyři rozsahy/, dotekové nástavce, řemenici a olejničku. Dírka mezi Stupnicí a posuvníkem řadící páky je právě pro mazání převodovky. Čísla na levé straně posuvníku jsou minimální a na pravé maximální měřitelné otáčky každého ze čtyř rozsahů.

Samostatnou kapitolou je protokol chyb. Každý přístroj má chyby. Protože se jedná o přesný a jak předpokládám v té době nesmírně drahý dílenský přístroj, byl protokol chyb a tolerancí povinným doplňkem. Zde v roce 1925 neznámý technik vepsal do předtištěných rubrik pečlivě, s německou důkladností odchylku pro široký rozsah otáček. Ve skutečnosti je přístroj schopen bezproblémově měřit otáčky od 60 do 8000 RPM. Přesněji v rozsazích 60-240, 200-600, 600-2400 a 2000-8000 RPM. Pochopitelně se musí při měření držet v ose s rotujícím dílem. Na to je pamatováno a přímo ve stupnici přístroje je miniaturní gravitační ukazatel, který pomůže, pokud je rotující součást vodorovná. Hezká vzpomínka na doby, kdy řemeslná výroba a strojírenství bylo ještě industriální poezií...

Tak jsme se namlsali a nyní pár rad, jak změřiti otáčky na našem milovaném samohybu. Měření můžeme rozdělit asi na několik způsobů:
Přímé, tachometrické: Otáčky rotujícího dílu jsou přímo přenášeny do přístroje spojením, či dotekem /viz dílenské měřidlo nahoře/, nebo pomocí nějakého ohebného vedení nebo tachogenerátoru. Složité, velké nároky na kvalitu bowdenu a jeho poměrně brzké opotřebení. Použití tachogenerátoru vylučuje jeho neuvěřitelně drastická cena /také až desetinásobek ceny Babetty/, tím nedostupnost a složitost montáže. Tyto dva způsoby jsou ale jediným řešením pro vznětové Diesselovy motory, či rotující stroje, které nelze měřit jinak. Ale pro nás nepoužitelné.
Nepřímé, přenosem: Tedy rozuměno tak, že rotující díl, v našem případě kliková hřídel motoru, nebo motor sám není nijak fyzicky spojen s měřící aparaturou. Měření je svým způsoben "na dálku". To se může buď odehrávat pomocí odraženého či propouštěného světla /clonka, zrcátko a fotočlánek/, laserového paprsku, nebo pomocí magnetické indukce. Na rotujícím díle je buď malý magnet, nebo zářez /výstupek/ a proměnlivé magnetické pole či zbytkový magnetismus kovového dílu je snímán Hallovou sondou. Získaný údaj je vyhodnocen /nyní zpravidla digitalizován/.  Pro složitý způsob snímání jej asi nepoužijeme.
Nepřímé, měřením vedlejších jevů: Jsou sledovány průvodní jevy chodu motoru, v našem případě počet impulsů pro zapalovací cívku zážehového motoru našeho samohybu. Zde platí několik pravidel: Musíme rozlišit typ motoru, zda dvoutakt, či motor čtyřtaktní. V prvém případě je to vůbec nejjednodušší; impuls následuje vždy po 360 stupních otočení kliky, tedy kolik impulsů, tolik otáček. U čtyřtaktu je to složitější. Jeden impuls následuje až po té co klika uběhne 720 stupňů, tedy dvě otáčky. Počet impulsů se musí tedy násobit, nebo měřící výstup nějak upravit.

Teplota:
Měření teploty motoru je důležité v tom smyslu, že pokud teplota oleje překročí 120 stupňů Celsia, vlastnosti i těch nejdražších značkových olejů se změní ve špatném smyslu natolik, že mazání pohyblivých dílů motoru se fatálně zhorší a dojde k jejich poškození, či přímo k zadření. U dvoutaktů se navíc začne při vysoké teplotě pálit olejový film mezi pístem a vložkou válce. Výsledek je ale stejný. Zadření. Měření teploty oleje /vody, karteru, hlavy válce/ je v podstatě jednodušší. Odehrává se asi takto:
Klasický způsob: Teplota motoru způsobí změnu v objemu nějakého média /rtuť, metylalkohol/, které se následně měří běžným tlakoměrem. Viz staré měřiče tepla v traktorech a nákladních autech. Od tohoto způsobu měření teploty v automobilních a motocyklových motorech pro běžnou potřebu se již upustilo. Důvod je prostý. Náročná a drahá výroba, surovinová náročnost /rtuť, měd/. Pokud takový teploměr někde najdeme, tak u veterána, nebo starého mnohdy již vyřazeného vozidla, či prudce značkovém a také patřičně drahé replice dobového auta či motorky. Problém měření se pochopitelně řeší již moderněji:
Teplota motoru změní pozici /zkroucení/ bimetalového pásku, či spirálky. Takto se vyrábějí a prodávají nesmírně elegantní a často i přesné miniaturní měřiče, které se u motorek šroubují do nalévacího otvoru pro olej. Mají trubičkovou sondu, která zasahuje do olejové vany. Vidíte jej na obrázku vlevo, skoro ve skutečné velikosti. Kapalina pod sklem budíčku zabraňuje rozkmitávání a následnému upadnutí ručky při vibracích motorového karteru, ve kterém je teploměr, místo zátky zašroubován. Teploměr pracuje stále a zadarmo, nepotřebuje žádné napájení. Nestojí moc, /již od 650,- peněz/. Nevýhodou je ale to, že musí být pro každý typ motoru na míru a k Babettě se žádný nehodí. Za jedno je nalévací šroub nutno odvzdušňovat, za druhé pak je tento pod plastovým krytem a za třetí teplota oleje v převodovce tohoto kouzelného stroje málokdy přesahuje kritickou hodnotu. U Babetty je ale jedno kritické místo a tím je válec. Budeme asi měřit tam. O tom si povíme později.
Měření přenosem elektrické veličiny: Moderní a všeobecně motoristy nejvíce využívaný způsob. Teplota změní povahu určitého, na teplo citlivého materiálu /slitiny/, že tato změní svůj elektrický odpor. Tento se měří, tedy jeho změny a z těchto je buď přímým měřením /analogově/ odvozován údaj o teplotě, nebo se digitalizuje a pak zobrazí. Napětí pro měřící přístroj však musí být přesně stabilizované, jeho změny, například při kolísání otáček motoru a proměnným zatížením palubní sítě motorky /blinkry, světla/ mohou měření zcela znehodnotit. Slušnější přístroje mají stabilizátor již zabudovaný.
Teplotně závislých odporů /termistorů/ je celá řada, pracují na 99,9% tak, že se vzrůstající teplotou stoupá jejich odpor. Jsou snadno dostupné a levné /korunová záležitost/. To ovšem už někdy neplatí o hotových a k teploměrům dodávaných čidlech. Někteří výrobci /potažmo také prodejci/ jsou v tomto ohledu neskuteční koumáci. Viz čidlo Hawkey Hawk. To k teploměru není, musí se extra dokoupit. Navíc ještě licenčně vyrábí u nás. A chtějí za něj 999,- Kč. Za kus mosazi a porcelánu. Velmi pěkné...

Pokud je teploměr vybaven integrovaným stabilizátorem napájecího napětí je instalace poměrně jednoduchá. Viz zapojení analogového teploměru Hawkey Hawk.
Nádherný, značkový a také patřičně drahý teploměr oleje Hawkey Hawk /USA/ a čidlo /zde se závitem M14x1,5/ který se ale s budíkem nedodává. Nutno jej zvlášť dokoupit. Takže pokud chceme měřit teplotu oleje kultovně, zaplatíme téměř 3000,- peněz. Obrázek teploměru je poněkud zmenšený, budík má ve skutečnosti průměr asi 55mm.

Takže tudy cesta nevede, pokud nejsme Harleyáři. Těm to nevadí, pokud už dali za motorku půl melouna, tak výdaj za teploměr už je nerozpláče. My jsme skrovní a chudí majitelé krásných slovenských strojů, které opatrujeme s láskou.. Pomůžeme si tedy svépomocí, nebo někde, kde je levněji...