За что отвечает датчик: Устройство и принцип работы датчика положения распредвала

основа надежной работы инжекторного двигателя

Датчик фазы: основа надежной работы инжекторного двигателя

В современных инжекторных и дизельных двигателях используются системы управления со множеством датчиков, отслеживающих десятки параметров. Среди датчиков особое место занимает датчик фазы, или датчик положения распределительного вала. О функциях, конструкции и работе данного датчика читайте в статье.

Что такое датчик фазы

Датчик фазы (ДФ) или датчик положения распределительного вала (ДПРВ) — датчик системы управления инжекторными бензиновыми и дизельными двигателями, отслеживающий положение газораспределительного механизма. С помощью ДФ определяется начало цикла работы двигателя по его первому цилиндру (при достижении ВМТ) и реализуется система фазированного впрыска. Данный датчик функционально связан с датчиком положения коленчатого вала (ДПКВ) — электронная система управления двигателем использует показания обоих датчиков, и, исходя из этого, формирует импульсы на впрыск топливо и зажигание в каждом цилиндре.

ДФ применяются только на бензиновых двигателях с распределенным фазированным впрыском и на некоторых типах дизельных моторов. И именно благодаря датчику наиболее просто реализуется сам принцип фазированного впрыска, то есть — впрыска топлива и зажигания для каждого цилиндра в зависимости от режима работы двигателя. В карбюраторных моторах в ДФ нет необходимости, так как подача топливно-воздушной смеси в цилиндры осуществляется через общий коллектор, а зажигание управляется с помощью распределителя или датчика положения коленчатого вала.

Также ДФ применяется на двигателях с системой изменения фаз газораспределения. В этом случае используются отдельные датчики для распредвалов, управляющих впускными и выпускными клапанами, а также более сложные системы управления и их алгоритмы работы.

Конструкция датчиков фазы

В настоящее время применение находят ДФ, основанные на эффекте Холла — возникновении разности потенциалов в полупроводниковой пластине, по которой протекает постоянный ток, при ее помещении в магнитное поле. Датчики на эффекте Холла реализуются довольно просто. За основу берется квадратная или прямоугольная пластина из полупроводника, к четырем сторонам которой подключаются контакты — два входных, для подачи постоянного тока, и два выходных, для снятия сигнала. Для удобства эта конструкция изготавливается в виде микросхемы, которая устанавливается в корпус датчика вместе с магнитом и другими деталями.

Существует два конструктивных типа датчиков фазы:

— Щелевые;
— Торцевые (стержневые).

Щелевой датчик
Торцевой датчик

Щелевой датчик фазы имеет П-образную форму, в его разрезе проходит репер (отметчик) распределительного вала. Корпус датчика разделен на две половины, в одной находится постоянный магнит, во второй располагается чувствительный элемент, в обеих частях находятся магнитопроводы специальной формы, обеспечивающие изменение магнитного поля при прохождении репера.

Торцевой датчик имеет цилиндрическую форму, репер распредвала проходит перед его торцом. В данном датчике чувствительный элемент располагается в торце, над ним расположен постоянный магнит и магнитопроводы.

Здесь следует заметить, что датчик положения распределительного вала является интегральным, то есть, он сочетает в себе описанный выше чувствительный элемент, формирующий сигнал, и вторичный преобразователь сигнала, который усиливает сигнал и преобразует его в удобную для обработки электронной системой управления форму. Преобразователь обычно встроен непосредственно в датчик, что значительно облегчает монтаж и настройку всей системы.

Принцип работы датчика фазы

Датчик фазы работает в паре с задающим диском, установленным на распределительном валу. Данный диск имеет репер той или иной конструкции, который во время работы двигателя проходит перед датчиком или в его зазоре. Репер при прохождении перед датчиком замыкает выходящие из него магнитные линии, что приводит к изменению магнитного поля, пересекающего чувствительный элемент. В результате в датчике Холла формируется электрический импульс, который усиливается и изменяется преобразователем, и подается на электронный блок управления двигателем.

Для щелевых и торцевых датчиков используются разные по конструкции задающие диски. В паре с щелевыми датчиками работает диск с воздушным зазором — управляющий импульс формируется при прохождении этого зазора. В паре с торцевым датчиком работает диск с зубцами или короткими реперами — управляющий импульс формируется при прохождении репера.

В инжекторных двигателях задающий диск и датчик фазы устанавливаются таким образом, чтобы импульс формировался при прохождении 1-го цилиндра его верхней мертвой точки. Одновременно система управления получает информацию от ДПКВ, и на основе показаний обоих датчиков она посылает сигналы на впрыск топлива и зажигания в порядке работы цилиндров. ДФ и ДПКВ позволяют оперативно отслеживать изменение частоты вращения коленвала и режима работы двигателя, и обеспечивать своевременный впрыск топлива и работу зажигания.

В дизельных двигателях система работает аналогичным образом, но с одной особенностью — положение поршня отслеживается отдельно для каждого цилиндра. Это достигается модернизацией задающего диска — добавлением основных и вспомогательных реперов различной ширины. Во время работы система управления двигателем по данным реперам определяет, какой из цилиндров достиг ВМТ, и на основе этой информации посылает управляющие импульсы на форсунки.

Работа двигателя жестко завязана на датчике фазы, поэтому неисправность датчика оказывает негативное влияние на функционирование силового агрегата. При поломке или отключении ДФ двигатель принудительно переводится в режим парафазного впрыска топлива с управлением по показаниям датчика коленвала. Без датчика распредвала теряется возможность отслеживать начало цикла работы двигателя, поэтому в данном режиме каждая форсунка принудительно выполняет впрыск половины дозы топлива дважды за один цикл. Это гарантирует, что в каждом цилиндре образуется топливно-воздушная смесь, однако в таком режиме повышается расход топлива и снижается качество работы двигателя, зачастую он работает неустойчиво, с перебоями.

При выходе из строя ДФ на приборной панели загорается индикатор Check Engine, а также выдается соответствующий код ошибки. В этом случае необходимо заменить датчик и выполнить необходимую настройку электронной системы управления двигателем. При нормальном функционировании датчика обеспечивается наиболее эффективная работа двигателя во всех режимах и в любых условиях.

Другие статьи

#Палец штанги реактивной

Палец штанги реактивной: прочная основа шарниров штанг

23.06.2021 | Статьи о запасных частях

В подвесках грузовых автомобилей, автобусов и другой техники предусмотрены элементы, компенсирующие реактивный момент — реактивные штанги. Соединение штанг с балками мостов и рамой осуществляется с помощью пальцев — об этих деталях, их типах и конструкции, а также о замене пальцев читайте в статье.

#Клапан МАЗ включения привода сцепления

Клапан МАЗ включения привода сцепления

16.06.2021 | Статьи о запасных частях

Многие модели автомобилей МАЗ оснащаются приводом выключения сцепления с пневматическим усилителем, важную роль в работе которого играет клапан включения привода. Все о клапанах включения привода сцепления МАЗ, их типах и конструкции, а также о подборе, замене и ТО данной детали — узнайте из статьи.

За что отвечает датчик коленвала и как он работает?

Вы уже имеете за спиной пару-тройку тысяч километров, но еще не знаете, за что отвечает датчик коленвала, тогда мы постараемся расширить ваш кругозор за следующие 5 минут.

Прежде всего, стоит правильно понимать, что собой представляет эта деталь и какие именно функции она выполняет. Поэтому начнем разбираться.

Устройство датчика положения коленвала – немногочисленность деталей

Этот датчик является электромагнитным по принципу работы. Благодаря ему, производится синхронная работа топливных форсунок в системе впрыскивания топлива и всей системы зажигания. Расположена эта деталь на кронштейне, рядом со шкивом привода генератора. Устанавливая ее, соблюдают зазор между зубчатым шкивом и самим датчиком.

Величина этого зазора должна быть в пределах 1 миллиметра, добиваются этого посредством подбора соответствующих шайб.

На синхродиске находится 60 зубьев, причем 2 из них отсутствуют, а начало двадцатого совпадает с мертвой точкой (верхней) первого или же четвертого цилиндра. Устройство датчика положения коленвала предполагает зазор между его торцевой поверхностью и зубьями диска. А сам же он представлен в виде обмотки из медного провода и намагниченного сердечника, расположенного внутри нее.

За что отвечает датчик коленвала – признаки поломки

Устройство не самое сложное, согласитесь, но и простым его не назовешь. Следующим объяснением постараемся внести ясность, для чего нужен датчик коленвала. А существует он для синхронизации управления форсунок и системы зажигания, поэтому можно смело заявить, что он является одной из наиболее важных деталей всего автомобиля.

Мы определились, на что влияет датчик коленвала автомобиля, и становится вполне понятно, что его поломка приведет, скорей всего, к выходу из строя абсолютно всего механизма. Поэтому в целях безопасности перед длительными поездками сделайте диагностику данной детали, дабы не попасть в неприятную ситуацию.

На неисправность могут указывать следующие признаки:

• значительно снижается мощность работы двигателя;
• в некоторых случаях и вовсе происходит остановка работы движка;
• во время холостого хода обороты мотора не устойчивы;
• происходит непроизвольное снижение или повышение оборотов.

Таким образом, если неисправность в демпфере, тогда не будет производиться должная синхронизация фаз зажигания и впрыска из-за их смещения относительно друг друга. При малейших признаках неполадок сразу же следует обратиться к специалистам, которые не только знают, как работает датчик положения коленвала, но и могут правильно выявить поломку и устранить ее.

В чем заключаются функции датчика коленвала?

Принцип работы датчика положения коленвала можно выразить в генерации синхроимпульсов напряжения таким образом, чтобы они были синхронны прохождению зубьев мимо торцов датчика. Получаемая форма осциллограммы напряжения близка к синусоиде. Получаемая же амплитуда напряжения, а также частота следования импульсов прямо пропорциональна частоте вращения сердца автомобиля – его двигателя. Поэтому, если двигатель работает на холостом ходу, то амплитуда напряжения должна быть не меньше 6 Вольт. А во время прокрутки движка с помощью стартера это значение должно быть более 5 Вольт.

Функции датчика коленвала заключаются в определении положений газораспределительного механизма и коленчатого вала движка. А информация, поступающая от него на систему управления двигателем, непосредственно влияет на впрыск топлива и зажигание. Конечно, мы не можем постоянно контролировать его работу, однако, зная, как работает датчик коленвала, мы можем периодически проводить его диагностику самостоятельно.

Можно это осуществить не самым быстрым способом, но все же: демонтируем деталь с двигателя и проверяем его сопротивление, которое должно колебаться в пределах 550-750 Ом. Если же это не так, следовательно, деталь неисправна и нуждается в срочном ремонте либо же вовсе замене. Помните, что датчик коленвала играет одну из ведущих ролей, поэтому крайне важно следить за его состоянием.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Датчик детонации, для чего нужен и как проверить

Автор admin На чтение 4 мин. Просмотров 2.6k.

В бензиновом двигателе внутреннего сгорания, при определенном стечении обстоятельств, возникает металлический стук. «Пальцы стучат», — говорят некоторые водители. На самом деле это явление называется детонацией и его возникновение крайне нежелательно, поскольку может привести к поломке мотора вследствие огромной скорости распространения фронта пламени (более 2000 м/с) и высоких ударных нагрузок на стенки цилиндров, поршень и головку блока. Чтобы контролировать уровень опасности, на блок цилиндров устанавливается датчик детонации.

Он представляет собой акселерометр, то есть устройство, воспринимающее и преобразующее энергию механических колебаний блока цилиндров в электрические импульсы. Датчик детонации непрерывно посылает сигналы в электронный блок управления двигателем, а электроника отвечает изменением качественного состава рабочей смеси и угла опережения зажигания. Данное устройство помогает также добиться более экономичной работы и развить максимальную мощность двигателя.

От чего зависит вероятность появления детонации

То, насколько часто может возникать данное явление, зависит от трех основных факторов.

1. В первую очередь, на вероятность возникновения влияет химический состав бензина, а точнее, его октановое число. Чем оно выше, тем более он устойчив к этому явлению.
2. Второй фактор, который влияет не меньше, – конструктивные особенности двигателя, а именно степень сжатия, форма камеры сгорания, расположение свечей зажигания, форма днища поршня и т.п. Например, двигатель с большей степенью сжатия более склонен к детонации и нуждается в высокооктановом бензине. Иначе, зачем производители пишут минимально допустимое октановое число на люке бензобака?
3. Третий фактор – условия работы мотора. На вероятность появления детонации влияет состав рабочей смеси, нагрузка, выбранная передача, нагар.

Как работает датчик детонации

Принцип работы датчика основывается на пьезоэффекте. Данное устройство представляет собой помещенную в корпус пьезоэлектрическую пластину, на концах которой, в случае возникновения детонации, появляется напряжение. С ростом амплитуды и частоты механических колебаний двигателя напряжение возрастает.

Существует определенный порог безопасности, если величина напряжения его превысит, то электронный блок управления отдаст команду на уменьшение угла опережения зажигания.

Поломка датчика детонации

При возникновении неисправности датчика детонации на приборной панели загорается контрольный индикатор. Мотор при этом работает, и на автомобиле вполне можно ехать. На закономерный вопрос «зачем тогда нужен этот датчик» ответ следующий.

На старых автомобилях, не оборудованных электронным блоком управления, угол опережения зажигания корректировался вручную поворотом крышки прерывателя-распределителя зажигания. Это позволяло скорректировать работу системы зажигания в зависимости от октанового числа бензина, которое может сильно отличаться на разных заправках. У современного двигателя устройство трамблера иное, его крышка неподвижна, поэтому такую функцию выполняет ЭБУ. Соответственно, если датчик детонации выйдет из строя, то угол опережения зажигания не сможет быть скорректирован.

Вышедший из строя датчик детонации влияет на динамику и экономичность двигателя. Принцип работы электронного блока управления таков, что при возникновении неисправности датчика он устанавливает заведомо позднее зажигание в целях безопасности, чтобы исключить вероятность разрушения мотора. В результате силовой агрегат работает, но начинает потреблять гораздо больше топлива, и ухудшается динамика машины. Второе особенно заметно при повышенных нагрузках.

Проверка датчика детонации

Основные симптомы, указывающие на то, что данное устройство вышло из строя:

• падение мощности;
• ухудшение разгонных характеристик и резкое увеличение «аппетита» двигателя;
• дымный выхлоп.

При этом на панели загорается индикатор неисправности двигателя. Причем, он может, как гореть постоянно, так и загораться кратковременно при увеличении нагрузки.

Далеко не всегда под рукой есть сканер, который сможет считать и расшифровать код неисправности. Добраться до СТО также не всегда возможно. Возникает вопрос: как проверить датчик детонации самостоятельно? Из инструментов нужен цифровой мультиметр.

В первую очередь необходимо выяснить, каким сопротивлением должен обладать исправный датчик на конкретной модели автомобиля или двигателя, поскольку у всех производителей эта величина разная. Если оно отличается от нормального, нужна замена.

Также можно проверить напряжение на электрических контактах датчика, для чего нужно отсоединить электрический разъем питания датчика и снять его с двигателя. После этого мультиметр переводится в режим измерения напряжения в милливольтах, его плюсовой щуп соединяется с сигнальным контактом, а минусовой – с массой датчика (отверстие, через которое проходит болт крепления к двигателю).

Проверка датчика детонации заключается в том, что датчик с присоединенными щупами зажимается в ладони, которой затем нужно несильно постучать по какой-нибудь поверхности. При ударах мультиметр должен фиксировать появление напряжения (обычно оно составляет порядка 30-40 мВ). Принцип прост: чем сильнее удар, тем большая разность потенциалов возникнет между электродами. Поскольку напряжение невелико, не каждый прибор способен его замерить, поэтому предварительно нужно убедиться, что имеющееся под рукой измерительное устройство рассчитано на подобные замеры. Полное отсутствие разности потенциалов свидетельствует о том, что датчик детонации неисправен.

Мне нравится4Не нравится3

Что еще стоит почитать

За что отвечает и как реагирует датчик скорости АКПП

Автоматическая коробка передач отвечает за те же нюансы, что и механика с некоторыми оговорками. Все знают, что у автоматов на одну педаль меньше, благодаря чему упрощается процесс управления автомобилем.

 Загрузка …

Отличия данной системы от КПП в сразу двух датчиках скорости — входного и выходного. Один из них следит за частотой вращения входного вала, а бортовой компьютер определяет необходимую передачу, основываясь на показаниях данного прибора.

Второй же анализатор регистрирует обороты выходного вала, благодаря чему производится контроль за работой КПП и правильностью выбора скоростного режима.

Узнав за что отвечает датчик скорости АКПП, можно с легкостью определить его неисправность и, если вовремя реагировать на признаки и своевременно произвести работы по ее устранению.

Входной детектор

Как было сказано выше детектор скорости вращения входного вала отвечает за переключение передач, выбирая — какую из них лучше выбрать системе, когда автомобиль едет с конкретной скоростью в данный момент времени.

Самой частой причиной выхода из строя такого датчика может стать механическое повреждение корпуса, результатом которого является разгерметизация датчика. В результате этого, длительное воздействие низких температур, пыли, влаги и так далее приводит к тому, что составляющие прибора приходят в негодность.

Другая причина поломки — окисление контактов из-за воздействия окружающей среды. В таком случае необходимо оценить «масштабы разрушения» и основываясь на этом принимать необходимые меры. Если степень окисления невелика, то достаточно бывает почистить деталь и все снова заработает.

Но если степень загрязнения значительна, то повреждения с ней связанные могут быть необратимыми. В таком случае придется заменить датчик на новый.

Выходной анализатор

Внешне напоминают предыдущий прибор, но отвечает немного за другие процессы. Он регулирует давление масла. От своего собрата он отличается серийным номером, который можно узнать из руководства.

Какими могут быть признаки неисправности данного прибора?

Во-первых, стоит обратить на сбои при переключении между первой и второй скоростями.