Датчики контролирующие работу двигателя

Устройство датчиков современного автомобиля

До 70-го года прошлого века любой автомобиль был оборудован максимум тремя датчиками: уровня топлива, температуры охлаждающей жидкости и давления масла. Они подключались к магнитоэлектрическим и световым устройствам индикации на панели приборов. Их назначением являлось только информирование водителя о параметрах работы двигателя и количестве горючего. Тогда устройство датчиков автомобиля было очень простым.

Но время шло, и в 70-е годы того же столетия производители автомобилей стали уменьшать содержание вредных веществ в выхлопных газах, сходящих с их конвейеров авто. Необходимые для этого автомобильные датчики уже ничего не сообщали водителю, а только передавали информацию о работе двигателя в ЭБУ. Общее их количество в каждой машине значительно увеличилось. Следующее десятилетие ознаменовалось борьбой за безопасность при использовании машин, для этого были сконструированы новые датчики. Они предназначались для работы антиблокировочной системы тормозов и срабатывания пневматических подушек безопасности во время дорожно-транспортных происшествий.

Эта система предназначена для того чтобы не допускать полного блокирования колес при торможении. Поэтому устройство обязательно содержит датчики скорости вращения колес. Их конструкции различны. Они бывают пассивные или активные.

• Пассивные — это в большей мере индуктивные датчики. Собственно датчик состоит из стального сердечника и катушки с большим числом витков тонкого эмалированного медного провода. Для того чтобы он мог выполнять свои функции, на привод колеса или на ступицу напрессовывают стальное зубчатое кольцо. А датчик закрепляют так, чтобы при вращении колеса зубцы проходили вблизи сердечника и индуцировали в катушке электрические импульсы. Их частота следования и будет пропорциональным выражением скорости вращения колеса. Преимущества устройство такого типа: простота, отсутствие питания и низкая стоимость. Их недостатком является слишком маленькая амплитуда импульсов на скоростях до 7 км/час.
• Активные, которые бывают двух видов. Одни на основе всем известного эффекте Холла. Другие – магниторезистивные на основе одноименного явления. Магниторезистивный эффект состоит в изменении электрического сопротивления полупроводника при попадании в магнитное поле. Оба вида активных датчиков отличаются достаточной амплитудой импульсов при любых скоростях. Но их устройство сложнее, а стоимость выше пассивных. Да и то, что им необходимо питание, не назовешь преимуществом.

Система смазки

Автомобильные датчики, контролирующие параметры работы этой системы, бывают трех видов:

1. Датчик уровня масла. Имеет, пожалуй, самое простое устройство. Это поплавок, вертикально движущийся в поддоне картера по направляющей и замыкающий контакты при достижении поверхностью масла минимально допустимого уровня. Добавление масла приводит к подъему уровня и размыканию контактов.
2. Датчик давления масла (ДД). Чаще всего он бывает электромеханический. Его устройство упругой диафрагмой делится на две части. Которая под действием давления масла деформируется и перемещает движок потенциометра. В результате чего изменяется сопротивление между клеммой выхода и массой. При падении давления масла диафрагма возвращается под действием пружины.
3. Датчик недостаточного (аварийного) давления. Состоит из такой же, как у ДД диафрагмы с пружиной, и контакта, нормально замкнутого на массу. К его клемме подключается один из контактов контрольной лампочки аварийного давления масла в комбинации приборов. На другой контакт этой лампочки при включении зажигания подается питание, поэтому она начинает светиться. После пуска двигателя диафрагма под действием давления масла размыкает контакт клеммы датчика с массой. При этом контрольная лампа гаснет. Снижение давления масла менее допустимого приводит к тому, что под действием пружины клемма замыкается на массу и лампа вновь загорается, сигнализируя о недостатке давления в системе.

Датчик положения коленчатого вала

Датчик положения коленвала – это устройство, с помощью которого блок управления определяет положение коленчатого вала и частоту его вращения.



Расположение датчика распредвала. Индуктивный датчик коленчатого вала, как правило, размещается в отверстии на корпусе маховика. Непосредственно под этим отверстием находится маховик, по периметру которого располагается зубчатое кольцо. Расстояние между измерительной частью датчика и зубьями кольца составляет не более нескольких миллиметров.



Индуктивный датчик коленчатого вала состоит из следующих компонентов:

• Пластиковый корпус
• Катушка
• Магнит
• Сердечник.

У пластикового корпуса, как правило, имеется посадочное место с резьбой под болт. Для того, чтобы закрепить датчик, вставьте болт в отверстие и затяните его.

Принцип работы

Металлический блок изготовлен из магнитопроводящего материала, который позволяет генерировать напряжение в катушке. Если Вы уменьшите расстояние между металлическим блоком и датчиком, генерируемое напряжение уменьшится.

Если металлический блок находится под датчиком, напряжение не генерируется. С помощью этого датчика Вы не сможете определить положение стационарных объектов.



Магнитное поле. Изменяющееся магнитное поле создаёт напряжение в катушке датчика. Когда зубец приближается к датчику, сила магнитного поля увеличивается. Когда зубец приближается к датчику, сила магнитного поля увеличивается. Когда зубец находится прямо напротив датчика, магнитное поле максимальное. Напряженность пля вновь уменьшается, когда зубец удаляется от датчика.



Важнейшая часть каждого модуля – тестовые задания. В рамках изучения датчика положения коленчатого вала всем, кто изучает материал на платформе ELECTUDE, предлагается определить верхнюю мертвую точку (ВМТ).



Обучающимся даётся «вводная» «На зубчатом колесе намерено отсутствует один зуб. Зуб отсутствует в углублении, которое расположено непосредственно перед индуктивным датчиком, когда коленчатый вал оказывается под углом в 90 градусов перед ВМТ цилиндра 1.

Из-за этого при каждом обороте коленчатого вала ни один зуб не будет проходить вдоль индуктивного датчика.

Блок управления с помощью отклоняющейся частоты распознаёт место, где отсутствует зуб, и определяет, что коленчатый вал находится под углом в 90 градусов перед ВМТ цилиндра 1.

Для определения текущего положения коленчатого вала блок управления должен получить информацию о количестве зубьев, которые были прокручены вслед за отсутствующим зубом».

На основе этой «вводной» и предлагается выполнить несколько заданий, которые позволяют оценить, насколько глубоко усвоен материалы.

Терминалы мониторинга — основа для контроля производственных процессов

Терминалы мониторинга – важный элемент, обеспечивающий передачу данных с техники в режиме реального времени. В зависимости от типа устройства, на транспорте может быть установлены следующие виды терминалов:

— с внешними антеннами спутникового сигнала – удобное в применении высокоточное оборудование с погрешностью 2 – 3 метра при стандартной установке и до 2 см при подключении к системам навигации;
— со встроенными антеннами – уступают по точности первой модели, но имеют более доступную цену;
— портативные – модули для быстрой установки и подключения через прикуриватель, чаще всего применяются для наемной техники.



Для того чтобы получать данные с минимальной погрешностью, GPS модуль любого из этих терминалов необходимо монтировать по центру трактора.

Как происходит контроль состояния автомобиля?

1. Большинство датчиков для сигнализации состояния систем автомобиля выполнены по типу выключателей, срабатывающих при достижении параметром установленного уровня.

Если при срабатывании датчик контактного типа разрывает свои контакты, то система контроля может трактовать это состояние как обрыв цепи и подать сигнал неисправности. Для преодоления этого противоречия контакты датчика зашунтированы постоянным сопротивлением, так что при разрыве контактов цепь не прерывается (см. Рис. 2.15).

Для работы в среде топлива и масла применяются датчики других типов. Так, для сигнализации о низком уровне топлива используют герметичные магнитоуправляемые контакты (герконы) с катушкой или постоянным магнитом. Для контроля уровня масла используют датчик с нагреваемым проводом.



Вместо сигнала “включено-выключено” предпочтительнее использовать сигнал “малое сопротивление – большое сопротивление”. Этоисключает неправиль­ную трактовку выключенного состояния как обрыв цепи. Эта идея неоднократно встречается в конструкциях различных датчиков, описанных в данной главе. Разомкнутым контактам соответствует большое сопротивление Rs+ R. Замкнутым контактам соответствует малое сопротивление R.

Рис. 2.15. Датчик контактного типа.

2. При включении зажигания все сигнальные лампочки на панели будут гореть в течение 5 секунд для проверки исправности самих лампочек и их цепей. Через 5 секунд лампочки погаснут, если все контролируемые системы исправны. Если в какой-либо из цепей обнаружена неисправность, система контроля переводит сигнальную лампочку в мигающий режим. Лампочка будет мигать сериями по 40 секунд с небольшими паузами.

1. Как осуществляется контроль за неисправностью световых приборов?
2. Как осуществляется контроль за износом тормозных колодок?
3. Как работает датчик уровня жидкости – поплавковый выключатель?
4. Как работает датчик уровня жидкости – емкостной датчик?
5. Как работает датчик уровня жидкости – щуп с нагреваемым проводом.

Как осуществляется контроль за неисправностью световых приборов?

3. Для контроля за исправностью лампочек осветительных приборов используются герконы. На Рис. 2.16
изображена схема с герконом, управляемым внешней катушкой. Если контролируемая лампа горит, проходящий через нее ток возбуждает катушку геркона, контакты замыкаются и сигнальная лампочке тоже зажигается.



Рис. 2.16. Схема индикации неисправности лампы на основе геркона.

Вариацией на эту тему является использование геркона с двумя катушками, намотанными в противоположных направлениях. Контролируемыми являются две одинаковые лампы, например, габаритные фонари. Ток на каждую из ламп проходит через свою катушку. Пока горят обе лампы, магнитные потоки катушек взаимно уничтожаются и контакты геркона остаются разомкнутыми. При перегорании одной из ламп магнитный поток одной из катушек прерывается, и оставшаяся катушка замыкает контакты геркона, в результате чего сигнальная лампочка загорается.

Как осуществляется контроль за износом тормозных колодок?

4. Схема имеет несколько вариантов, один из которых показан на Рис. 2.17. На глубине, соответствующей предельной толщине накладки 2 мм, заделана проволочная петля. Когда износ достигает этой глубины, конец петли стирается и цепь прерывается. В этот момент к сопротивлению контрольной цепи 180 Ом последовательно добавляется сопротивление 1200 Ом. Увеличение сопротивления с 180 до 1380 Ом
воспринимается блоком управления как сигнал к включению лампочки не приборной панели.



Рис. 2.17. Датчик износа тормозных колодок.

Как работает датчик уровня жидкости – поплавковый выключатель?

5. Поплавковые датчики
– самые дешевые из датчиков, предназначенных для измерения уровня жидкости.

На Рис. 2.18 показана конструкция такого датчика с поплавком, к рычагу которого прикреплен небольшой магнит. В верхней части

бака укреплен геркон. Когда бак полон и поплавок находится вверху, магнит оказывается вблизи геркона и своим магнитным полем замыкает контакты. По мере опускания поплавка магнитное поле в области геркона ослабевает и наступает такой момент, когда магнит не в состоянии будет удержать контакты в замкнутом состоянии.

При размыкании контактов сопротивление датчика скачком возрастает с 180 до 1380 Ом. Для блока управления это является сигналом к включению лампочки на панели приборов.





Рис. 2.18. Поплавковый датчик уровня.

Как работает датчик уровня жидкости – емкостной датчик?

6. В стенку бачка охлаждающей жидкости заделаны два не изолированных металлических электрода, образующих обкладки конденсаторе. К обкладкам подведен переменный ток очень невысокого напряжения, но высокой частоты. Пока контакты погружены в жидкость, сопротивление конденсатора велико, но стоит жидкости опуститься ниже уровня заделки электродов, как сопротивление резко падает в связи с тем, что диэлектрическая проницаемость воздуха выше, чем жидкости. Уменьшение сопротивления конденсатора блок управления воспринимает как сигнал к включению лампочки на приборной панели.

Как работает датчик уровня жидкости – щуп с нагреваемым проводом.

7. В стержень масляного щупа заделан проволочный резистор сопротивлением 7 … 8 Ом. Резистор расположен ниже уровня масла в поддоне. Снаружи щуп, как и обычный, имеет метки MIN и МАХ (см. Рис. 2.19). Сверху из щупа выходят два провода, идущие к блоку управления, измеряющему сопротивление, зависящее от температуры.



Рис. 2.19. Щуп с нагреваемым проводом.

При включении зажигания блок управления начинает подавать в щуп ток силой около 0.25 А
короткими импульсами длительностью около 2 секунд. Если резистор находится ниже уровня масла, тепло быстро отводится маслом. Если же уровень масла опустится ниже резистора хотя бы на 3 мм, тепло не будет отводиться маслом и резистор нагреется за время пропускания тока до более высокой температуры. При этом сопротивление резистора увеличится за счет положительного температурного коэффициента, блок управления почувствует это изменение и включит сигнальную лампочку.

Надежность работы этого датчика во многом определяется качеством контактов, поэтому в случае неисправности прежде всего проверьте разъем на отсутствие грязи и окисления.

Автомобильные датчики

Электронные системы управления современного автомобиля немыслимы без датчиков. Автомобильные датчики оценивают значения неэлектрических параметров и преобразуют их в электрические сигналы. В качестве сигнала выступает напряжение, ток, частота и др. Сигналы преобразуются в цифровой код и передаются в электронный блок управления, который в соответствии с заложенной программой приводит в действие исполнительные механизмы.

Датчики бывают активными и пассивными. В активном датчике электрический сигнал возникает за счет внутреннего энергетического преобразования. Пассивный датчик преобразует внешнюю электрическую энергию.

Датчики применяются практически во всех системах автомобиля. В двигателе они измеряют температуру и давление воздуха, топлива, масла, охлаждающей жидкости. Ко многим движущимся частям автомобиля (коленчатый вал, распределительный вал, дроссельная заслонка, валы в коробке передач, колеса, клапан рециркуляции отработавших газов) подключены датчики положения и скорости. Большое количество датчиков используется в системах активной безопасности.

В зависимости от назначения различают следующие типы автомобильных датчиков: положения и скорости, расхода воздуха, контроля эмиссии отработавших газов, температуры, давления.

Датчики положения и скорости

Преобразование линейного или углового перемещения контролируемого объекта в электрический сигнал производится с помощью датчиков положения и скорости. В автомобиле используются датчики положения коленчатого вала, положения распределительного вала, положения дроссельной заслонки, уровня топлива, положения педали акселератора, частоты вращения колеса, угла поворота рулевого колеса.

Датчики положения и скорости выполняются контактными или бесконтактными. Несмотря на то, что предпочтение отдается бесконтактным датчикам, контактные устройства еще широко применяются. При всех достоинствах, контактные датчики имеют один существенный недостаток – склонность к загрязнению и, соответственно, снижение точности измерений.



К контактным датчикам положения относятся потенциометры с подвижными контактами, которые измеряют линейные и угловые перемещения объекта. Подвижные контакты перемещаются по длине переменного резистора и изменяют его сопротивление, пропорциональное фактическому перемещению объекта. Потенциометры широко используются в качестве датчика положения дроссельной заслонки, датчика положения педали газа, объемного расходомера воздуха, датчика уровня топлива и др.

В основу работы бесконтактных датчиков положения и скорости положены различные физические явления и эффекты, и соответствующие им датчики: индуктивные, Виганда, Холла, магниторезистивные, оптические и множество других.

Индуктивный датчик широко используется в качестве датчика положения коленчатого вала. Он содержат постоянный магнит, магнитопровод и катушку. Когда стальной объект (зуб шестерни) приближается к датчику, магнитное поле увеличивается, а в катушке наводится переменное напряжение. В отличие от индуктивных датчиков датчики Виганда не используют постоянный магнит, а активируются внешним магнитом.



Наиболее востребованные бесконтактные датчики построены на эффекте Холла. Суть эффекта заключается в том, что постоянный магнит, связанный с измеряемым объектом, при вращении генерирует напряжение, пропорциональное угловому положению объекта. В датчиках Холла используется несколько схем измерения положения и скорости: вращающийся прерыватель, многополюсный кольцевой магнит, ферромагнитный зубчатый ротор. Для измерения угловой скорости зубчатого ротора применяется дифференциальный датчик Холла – два рядом расположенных измерительных элемента, позволяющих видеть зуб и впадину одновременно.

Магниторезистивные датчики начали применяться сравнительно недавно, но очень популярны. Они построены на магниторезистивном эффекте — свойстве некоторых токонесущих материалов изменять свое сопротивление во внешнем магнитном поле. Различают анизотропные магниторезисторы (АМР) и гигантские магниторезисторы (ГМР). АМР-датчики используют электрическое сопротивление ферромагнитных материалов. Измерительный элемент ГМР-датчика состоит из чередующихся ферромагнитных и немагнитных слоев. Анизотропные магниторезисторы применяются в датчике угла поворота рулевого колеса.

В оптическом датчике для определения углового положения используются светомодулирующий диск с чередующимися прозрачными и непрозрачными секторами. Диск располагается между светодиодом и фоторезистором. При перемещении (повороте) диска на фоторезисторе вырабатываются электрические импульсы, по которым определяется угол и скорость поворота вала.

Датчики расхода воздуха

Расход воздуха, поступающего в двигатель, определяется по объему или массе. Датчики определяющие расход воздуха по объему называют объемными расходомерами. Работа таких датчиков построена на оценке перемещения заслонки, пропорционального величине потока воздуха.



Расход воздуха по массе оценивается датчиком массового расхода воздуха. Наибольшее применение нашли микромеханические расходомеры, построенные на тонкопленочных нагреваемых элементах — терморезисторах. Воздух, проходя через терморезисторы, охлаждает их. При этом, чем больше проходит воздуха, тем сильнее охлаждаются терморезисторы. Определение массового расхода воздуха построено на измерении мощности и тока, необходимых для поддержания постоянной температуры терморезисторов.

Датчики контроля эмиссии отработавших газов

Регулирование содержания вредных веществ в отработавших газах обеспечивают датчики контроля эмиссии, к которым относятся датчик концентрации кислорода и датчик оксида азота.



Кислородный датчик (другое название – лямбда-зонд) устанавливается в выпускной системе и в зависимости от содержания кислорода в отработавших газах вырабатывает определенный сигнал. На основании сигнала система управления двигателем поддерживает стехиометрический состав топливно-воздушной смеси (т.н. лямбда-регулирование).

На современных автомобилях, оборудованных каталитическим нейтрализатором, устанавливается два датчика концентрации кислорода. Кислородный датчик на выходе из нейтрализатора контролирует его работоспособность и обеспечивает содержание вредных веществ в отработавших газах в пределах установленных норм.

Датчик оксидов азота контролирует содержание оксидов азота в отработавших газах. Он устанавливается в выпускной системе бензиновых двигателей с непосредственным впрыском топлива после дополнительного (накопительного) нейтрализатора. Датчик включает две камеры. В первой камере оценивается концентрация кислорода. Во-второй камере происходит восстановление оксидов азота на кислород и азот. Концентрация оксидов азота оценивается по величине восстановленного кислорода.

Датчики температуры

Измерение температуры производится в различных системах автомобиля:

Температуры наружного воздуха;

Температуры воздуха в салоне автомобиля



Для измерения температуры применяются терморезисторы с отрицательным температурным коэффициентом. С увеличением температуры сопротивление термистора снижается, соответственно возрастает ток. В качестве датчика температуры используется также термопара – проводник, состоящий из двух различных металлов и под воздействием температуры генерирующий термоэлектрическое напряжение.

Датчики давления

В современных автомобилях используется большое количество датчиков давления, с помощью которых измеряется давление во впускном коллекторе, давление топлива в системе впрыска, давление в шинах, давление рабочей жидкости в тормозной систем, давления масла в системе смазки.



Для оценки давления применяется пьезорезистивный эффект, который заключается в изменении сопротивления тензорезистора при механическом растяжении диафрагмы. Измеряемое давление может быть абсолютным или относительным. Датчик давления во впускном коллекторе измеряет абсолютное давление, т.е. давление воздуха относительно вакуума.

Представленная классификация охватывает далеко не все автомобильные датчики. Необходимо упомянуть ряд других датчиков: датчик детонации, датчик уровня масла, датчик дождя. Датчик детонации оценивает вибрацию двигателя, которая сопровождает неконтролируемое воспламенение топливно-воздушной смеси. Датчик представляет собой пьезоэлектрический элемент, который при вибрации генерирует электрический сигнал.

Датчик уровня масла в современном двигателе заменяет функции щупа. Уровень масла может измеряться поплавковым переключателем или более совершенным тепловым датчиком, который кроме уровня масла измеряет его температуру. Датчик дождя обеспечивает автоматическую работу стеклоочистителей. Конструктивно он объединен с датчиком освещенности.

Датчики впрыска: ДПДЗ, датчик фаз, скорости и детонации

Датчики системы впрыска позволяют контроллеру определять, что происходит с двигателем и автомобилем в целом в конкретный момент времени. По сигналам датчиков контроллер производит сложные расчеты, после чего выдает управляющие сигналы на исполнительные механизмы.

В данной статье расскажем про ДПДЗ, датчик фаз, скорости и детонации. Что это такое?

Датчик положения дроссельной заслонки

Сигнал ДПДЗ используется контроллером СУД для расчета углового положения дроссельной заслонки. ДПДЗ монтируется на дроссельном патрубке, при повороте дроссельной заслонки ее ось передает свое движение на датчик.

ДПДЗ представляет собой резистор потенциометрического типа. На одно плечо потенциометра подается опорное напряжение с контроллера, второе плечо соединено с “массой”. Третий контакт датчика соединен с подвижным контактом потенциометра. Выходной сигнал ДПДЗ изменяется пропорционально углу поворота дроссельной заслонки. При полностью закрытой дроссельной заслонке напряжение датчика составляет 0,35—0,7 В, а при полностью открытой — 4,05—4,75 В. Минимальное значение напряжения датчика, определяемое контроллером на режиме холостого хода, используется как начало отсчета, то есть 0% открытия дроссельной заслонки.

По сигналу ДПДЗ контроллер определяет текущий режим работы двигателя. Полностью закрытая дроссельная заслонка соответствует режиму холостого хода. При больших углах открытия дроссельной заслонки происходит переход на мощностной режим работы, при котором достигается максимальный момент или максимальная мощность двигателя. При промежуточных значениях открытия дроссельной заслонки (режим частичных нагрузок) контроллер поддерживает стехиометрический состав топливовоздушной смеси.

По сигналам ДПКВ и ДПДЗ контроллер определяет нагрузку двигателя. Этот параметр используется для расчета топливоподачи и угла опережения зажигания в случае неисправности ДМРВ.

Для компенсации кратковременного обеднения топливовоздушной смеси при быстром открытии дроссельной заслонки контроллер рассчитывает добавку к базовой топливоподаче, используя информацию о приращении сигнала ДПДЗ.

Что такое датчик детонации?

В двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием при определенных условиях могут возникнуть аномальные процессы сгорания, которые приводят к снижению мощности и коэффициента полезного действия двигателя. Это нежелательное явление называется детонацией и является следствием самовоспламенения еще не охваченной пламенем свежей топливовоздушной смеси.

Нормально начавшийся процесс сгорания топливовоздушной смеси и сжатие ее поршнем обуславливают повышение давления и температуры в камере сгорания, которые могут вызывать самовоспламенение оставшихся газов. При этом скорость распространения пламени может быть выше 2000 м/с, в то время как скорость нормального сгорания составляет около 30 м/с. При таком ударном сгорании в камере создается высокое давление. Длительная детонация может привести к механическим повреждениям прокладки головки блока цилиндров, поршня и головки в зоне клапанов.

Характерные колебания детонационного сгорания регистрируются датчиком детонации, преобразуются в электрический сигнал и передаются в блок управления двигателем. Конструктивно датчик детонации представляет собой акселерометр, то есть пьезокерамический прибор, преобразующий энергию механических колебаний блока цилиндров двигателя в электрический сигнал. Другими словами, это приемник звуковых колебаний в твердых телах.

При возникновении вибрации инерционная масса воздействует на пьезоэлемент с соответствующими частотой и усилием, в результате возникновения пьезоэффекта на контактах появляется электрический сигнал. В контроллере выходной сигнал датчика детонации подвергается специальной обработке для обнаружения момента возникновения детонационного сгорания топливовоздушной смеси.

Важными характеристиками датчика детонации являются:

• температурный диапазон. Датчик должен быть работоспособным до 150—200°С,
• собственная резонансная частота. Различают системы с резонансными и широкополосными датчиками детонации. В системах с резонансным датчиком значение собственной резонансной частоты совпадает с частотой детонационных колебаний в цилиндре, а в системах с широкополосным датчиком собственная резонансная частота датчика значительно выше, но на частотной характеристике существует равномерный участок, лежащий в диапазоне частот детонационных колебаний,
• коэффициент преобразования. Показывает, как соотносится амплитуда выходного сигнала с амплитудой детонационных колебаний в месте установки датчика.

Что такое ДФ? Датчик фаз

Распределительный вал управляет впускными и выпускными клапанами двигателя. Частота его вращения в два раза ниже, чем частота вращения коленчатого вала.

Когда поршень приближается к верхней мертвой точке, то по положению коленчатого вала невозможно определить, на каком такте работы двигателя это происходит: на такте сжатия с последующим воспламенением топливовоздушной смеси или на такте выпуска отработавших газов. Эта информация актуальна для системы фазированного впрыска, где подача топлива осуществляется через одну форсунку в тот цилиндр, где происходит такт сжатия непосредственно перед открытием впускного клапана.

Чтобы контроллер мог четко определять, какой из форсунок ему надо управлять в данный момент, используется сигнал датчика положения распределительного вала. Его еще называют датчиком фаз.

В системах управления двигателем используется датчик на основе эффекта Холла. Он регистрирует прохождение металлической шторки с прорезями, которая связана с распределительным валом, и подает сигналы управления бортовому компьютеру двигателя. Шторка устанавливается на шкиве привода распредвала двигателя и имеет только одну прорезь. Конструкция шторки такова, что ДФ формирует импульс в тот момент, когда такт сжатия приходится на первый цилиндр.

Параметры импульса датчика фаз таковы: прорезь напротив датчика — низкий уровень (напряжение близко к 0 вольт), иначе — высокий уровень (напряжение близко к напряжению бортовой сети). Такую конструкцию имеет щелевой датчик. Также используется датчик фаз торцевого типа. Он также работает на эффекте Холла, только реагирует не на прорезь в шторке, а на специальную задающую метку, которая крепится на распредвале или на шкиве привода распредвала. Расстояние между меткой и датчиком гораздо меньше расстояния между датчиком и распредвалом.

Что такое ДС? Датчик скорости

Для работы системы управления двигателем необходима информация о движении автомобиля. О наличии движения и скорости автомобиля контроллер делает вывод по сигналам с датчика скорости. Он устанавливается на коробке передач и выдает шесть импульсов на один метр движения автомобиля.

В этом датчике также используется эффект Холла, а выходные параметры сигналов идентичны сигналам датчика фаз. Задающим элементом служит установленный на внутренней оси датчика диск с закрепленным на нем многополюсным магнитом или шторка с шестью прорезями.

Существуют два типа датчиков скорости: проходные и непроходные. Проходные устанавливаются в разрыв крепления троса привода спидометра. Непроходные датчики устанавливаются в автомобилях с электронной комбинацией приборов. В этом случае сигнал с датчика скорости подается не только в контроллер системы управления двигателем, но и на электронную комбинацию.

О других датчиках системы впрыска рассказано в статьях:

• ДМРВ — датчик массового расхода воздуха
• Лямбда зонд. Как он работает?

Заключение

Все современные автомобили оснащаются датчиками, измеряющими скорость. Задача этих устройств – не только в самом измерении, но и в передаче информации как самому водителю, так и другим блокам, связанным с управлением автомобилем. Обороты холостого хода легко контролировать на основе информации, полученной от устройства. То же самое касается количества подаваемого воздуха, других параметров, оказывающих прямое влияние на двигатель и его работу. Частота передаваемых сигналов увеличивается по мере увеличения скорости движения транспорта.

0 0 голоса
Рейтинг статьи
Читать еще:  Адаптация к зимнему запуску двигателя это