Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ.
Назначение датчика. Принцип действия.
Датчик массового расхода воздуха предназначен для преобразования расхода воздуха, поступающего в двигатель, в напряжение постоянного тока.
Информация датчика позволяет определить режим работы двигателя и рассчитать цикловое наполнение цилиндров воздухом на установившихся режимах работы двигателя, длительность которых превышает 0, 1 секунды.Чувствительный элемент датчика построен на принципе терморезистивного анемометра и выполнен в виде платиновой нагреваемой нити. Нить нагревается электрическим током, а с помощью термодатчика и схемы управления датчика ее температура измеряется и поддерживается постоянной.Только в том случае, если через датчик поток воздуха увеличивается, то платиновая нить начинает охлаждаться, схема управления датчика увеличивает ток нагрева нити, пока температура ее не восстанавливается до первоначального уровня, таким образом величина тока нагрева нити пропорциональна расходу воздуха.Вторичный преобразователь датчика преобразует ток нагрева нити в выходное напряжение постоянного тока.С течением времени нить загрязняется, что приводит к смещению градуировочной характеристики датчика.Для очистки нити от грязи после выключения двигателя (при выполнении определенных условий) нить прожигается до 900-1000\xB0C импульсом тока в течение 1 секунды. Формирует импульс управления прожигом блок управления.В общем, что остаётся?WD - 40. Там соляра и тяжёлые жирные кислоты. Моют хорошо, но надолго оставляют плёнку. Её надо смывать. Смывать нужно спиртами (этил / метил / изопропил) в смеси с дистиллированной водой (20% воды), или этил / бутил / пропил - ацетатами (Ч. Д. а. . они с водой нормально смешиваются (но хозтоварные грязные, и оставляют налёт. Думаю, что лучше кристалл поливать из шприца с тонкой иголкой. А сушить "Родным" вентилятором, включив его с компа. Ну, по крайней мере, искусственной смертью он не умрёт, а от естественной никто не застрахован. Хорошие результаты по промывке ДМРВ дает обычная промывка изопропиловым спиртом с предварительно разогретым, с помощью технического фена, до 60-70 градусов ДМРВ и промывочной жидкости.
Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ).
Датчик детонации.
Датчик детонации установлен на блоке двигателя между 2-м и 3-им цилиндрами. Существуют два типа датчика детонации - резонансный (бочонок) и широкополосный (таблетка. Датчик детонации разных типов не взаимозаменяемы.Датчик детонации - это надежный элемент, но требует регулярной чистки разъема. Принцип работы датчика детонации - как у пьезо - зажигалки. Чем сильнее удар, тем больше напряжение.Отслеживает детонационные стуки двигателя. В соответствии с сигналом датчика детонации контроллер устанавливает угол опережения зажигания. Есть детонация - более позднее зажигание. Отказ или обрыв датчика детонации проявляются в "Тупости" мотора и повышенному расходу топлива.Он представляет собой пустотелый шестигранный корпус с резьбовым выступом для вкручивания в ДВС. Внутри корпуса обычным винтиком прикручивается двухслойный пьезоэлемент, который и вырабатывает эдс при воздействии на него колебаний звуковой частоты через корпус датчика.Эти колебания с помощью пьезоэлемента в аудиосигнал преобразуются. Таким образом, с помощью ДД блок EFI "Слышит", что происходит в двигателе во время его работы. То есть, это своеобразный микрофон, а точнее, пьезокерамический звукосниматель (как на проигрывателях виниловых пластинок.Корпус по край залит специальным компаундом, по ощущению напоминающий хрупкую крошащуюся искусственную резину. Этот компаунд (на форуме его называют "Смолой") не только защищает пьезоэлемент от воздействия окружающей среды, но еще и создаёт специфическую АЧХ (амплитудно - частотную характеристику) сигнала, так как спектр ДД должен лежать в области 1400-6000 гц с центральной частотой в районе 2700 гц (примерная частота детонации.В том случае, если появляются детонационные процессы, то блок EFI автоматически изменяет угол опережения зажигания (уоз) до тех пор, пока детонационные процессы не сведутся к минимуму или вообще не ликвидируются.Таким образом, ДД является неотъемлемой частью цепей коррекции формирования и наиболее эффективного сжигания топливной смеси. Выход из строя ДД сопровождается появлением ошибки самодиагностики, детационными процессами в ДВС (при этом характерным так называемым "Звоном Пальцев"), худшей тягой, повышенным расходом топлива.
Датчик давления масла.
Давление масла в системе контролируется специальным датчиком, установленным в масляной магистрали. Электрический сигнал от датчика поступает к контрольной лампе на приборной панели. На автомобилях также может устанавливаться указатель давления масла.
Датчик давления масла может быть включен в систему управления двигателем, которая при опасном снижении давления масла отключает двигатель.
На современных двигателях устанавливается датчик контроля уровня масла и соответствующая ему сигнальная лампа на панели приборов. Наряду с этим, может устанавливаться датчик температуры масла.
Датчик температуры охлаждающей жидкости (дож).
Датчик температуры охлаждающей жидкости установлен между головкой блока и термостатом. Датчик температуры охлаждающей жидкости имеет два контакта. Основное функциональное назначение датчика температуры охлаждающей жидкости - чем холоднее мотор, тем богаче топливная смесь.Конструктивно датчик температуры охлаждающей жидкости представляет собой термистор (резистор), сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры. Типовые значения 100 гр. - 177 ом, 25 гр. - 2796 ом, 0 гр. - 9420 ом, - 20 гр. - 28680 ом. Температура охлаждающей жидкости почти на все характеристики управления двигателем влияет. Датчик температуры охлаждающей жидкости весьма надежен.Основные неисправности - нарушение электрического контакта внутри датчика, нарушение изоляции или обрыв проводов.Отказ датчика температуры охлаждающей жидкости - включение вентилятора на холодном двигателе, трудность запуска горячего мотора, повышенный расход топлива.
Датчик кислорода.
Датчик кислорода (лямбда зонд) установлен на приемной трубе глушителя. Серьезный, но весьма надежный электрохимический прибор.Задача датчика кислорода - определение наличия остатков кислорода в отработавших газах.Есть кислород - бедная топливная смесь, нет кислорода - богатая.Показания датчика кислорода используются для корректировки подачи топлива.Категорически запрещается использование этилированного бензина.Выход из строя датчика кислорода приводит к увеличению расхода топлива и вредных выбросов.
Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ).
Датчик положения коленвала предназначен для формирования электрического сигнала при изменении углового положения специального зубчатого диска, установленного на коленвале двигателя.Датчик положения коленвала установлен около шкива коленвала и считывает сигналы по рискам. Это основной датчик, по показаниям которого определяется цилиндр, время подачи топлива и искры.Конструктивно датчик положения коленвала представляет собой кусок магнита с катушкой тонкого провода. Очень вынослив.Датчик положения коленвала работает в паре с зубчатым шкивом коленчатого вала. Отказ датчика - остановка двигателя. В лучшем случае ограничение оборотов двигателя в районе 3500 - 5000 об/ми.
Датчик фаз (распредвала ДКВ).
Устанавливается только на 16-тиклапанном двигателе. Информация для организации впрыска топлива в конкретный цилиндр используется.Отказ датчика переводит топливоподачу в попарно - параллельный режим, что приводит к резкому обогащению топливной смеси.Датчик фаз устанавливается на двигателе в верхней части головки блока цилиндров за шкивом впускного распредвала.На шкиве впускного распредвала расположен задающий диск с прорезью. Прохождение прорези через зону действия датчика фаз соответствует открытию впускного клапана первого цилиндра.
Регулятор холостого хода (РХХ), распредвала ДКВ.
Является устройством, которое необходимо в системе для стабилизации оборотов холостого хода двигателя. РХХ Представляет из себя шаговый электродвигатель с подпружиненной конусной иглой.Во время работы двигателя на холостом ходу, за счет изменения проходного сечения дополнительного канала подачи воздуха в обход закрытой заслонки дросселя, в двигатель поступает, необходимое для его стабильной работы, количество воздуха.Этот воздух учитывается датчиком массового расхода воздуха (ДМРВ) и, в соответствии с его количеством, контроллер осуществляет подачу топлива в двигатель через топливные форсунки.По датчику положения коленчатого вала (ДПКВ) контроллер отслеживает количество оборотов двигателя и в соответствии с режимом работы двигателя управляет РХХ, таким образом добавляя или снижая подачу воздуха в обход закрытой дроссельной заслонки (см. Фото - 2 и фото - 3.
На прогретом до рабочей температуры двигателе контроллер поддерживает обороты холостого хода. В том случае, если же двигатель не прогрет, контроллер за счет РХХ увеличивает обороты и, таким образом, обеспечивает прогрев двигателя на повышенных оборотах коленвала. Данный режим работы двигателя позволяет начинать движение автомобиля сразу и не прогревая двигатель.Регулятор холостого хода установлен на корпусе дроссельной заслонки и крепится к нему двумя винтами.К сожалению, на некоторых автомобилях головки этих крепежных винтов могут быть рассверлены или винты посажены на лак, что может значительно усложнить демонтаж РХХ для его замены или прочистки воздушного канала. В таких случаях редко удается обойтись без демонтажа всего корпуса дроссельной заслонки.РХХ Является исполнительным устройством и его самодиагностика в системе не предусмотрена. Поэтому при неисправностях регулятора холостого хода лампа "Check Engine" не загорается. Симптомы неисправностей РХХ во многом схожи с неисправностями ДПДЗ (датчика положения дроссельной заслонки), но во втором случае чаще всего на неисправность ДПДЗ явно указывает лампа "Check Engine".К неисправностям регулятора холостого хода можно отнести следующие симптомы:- Неустойчивые обороты двигателя на холостом ходу, - самопроизвольное повышение или снижение оборотов двигателя, - остановка работы двигателя при выключении передачи, - отсутствие повышенных оборотов при запуске холодного двигателя, - снижение оборотов холостого хода двигателя при включении нагрузки (фары, печка и т. д. . для демонтажа регулятора холостого хода необходимо при выключенном зажигании отключить его четырехконтактный разъем и отвернуть два крепежных винта. Монтаж РХХ производят в обратной последовательности. Кроме того, уплотнительное кольцо на фланце следует смазать моторным маслом. Автор неизвестен.
interesnyefakty.com
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.
Автомобильные датчики, контролирующие параметры работы этой системы, бывают трех видов:
Автомобиль с карбюраторным двигателем оснащался двумя датчиками температуры. Один из них включал электрический вентилятор радиатора для поддержания рабочей температуры. С другого снимало показания устройство индикации. Система охлаждения современного автомобиля, оснащенного электронным блоком управления двигателем (ЭБУ), также имеет два датчика температуры. Один из них использует устройство индикации температуры охлаждающей жидкости в комбинации приборов. Другой термодатчик необходим для работы ЭБУ. Их устройство принципиально не различается. Оба они являются термисторами, имеющими отрицательный температурный коэффициент. То есть их сопротивление при уменьшении температуры понижается.
Кислородный датчик. Это устройство играет роль обратной связи для поддержания нужного соотношения воздуха и топлива в камерах сгорания. Его работа базируется на принципе действия гальванического элемента с твердым электролитом. В качестве последнего выступает керамика на основе диоксида циркония. Электродами конструкции служит напыление платины с обеих сторон керамики. Устройство начинает работать после разогрева до температуры от 300 до 400 ◦C.
Разогрев до такой высокой температуры происходит обычно горячими выхлопными газами либо нагревательным элементом. Такой температурный режим необходим для возникновения проводимости керамического электролита. Присутствие в выхлопе двигателя не сгоревшего топлива является причиной появления на электродах датчика разности потенциалов. Несмотря на то, что все привыкли называть этот прибор датчиком кислорода, он является скорее датчиком не сгоревшего топлива. Так как появление выходного сигнала происходит при контакте его поверхности не с кислородом, а с парами топлива.
autolirika.ru
Значение контроллеров и датчиков в автомобиле нельзя отрицать — эти компоненты используются для различных целей, но все они предназначены для обеспечения нормальной работы ДВС. Если двигатель по каким-то причинам стал плохо работать, опытные автолюбители в первую очередь проверяют исправность именно регуляторов. В этой статье мы расскажем об основных автомобильных контроллерах, также вы сможете узнать, что такое датчик тахометра и зарядки АКБ и какие функции они выполняют.
Содержание
[ Раскрыть]
[ Скрыть]
Автомобильные датчики позволяют обеспечить нормальную работу основных узлов транспортного средства. Наиболее важные контроллеры выведены на приборной панели в автомобиле — благодаря им водителю представлена основная информация о состоянии агрегатов. Предлагаем более подробно ознакомиться с классификационными особенностями устройств.
В зависимости от автомобиля, количество регуляторов может изменяться, поскольку ежегодно разработчики добавляют новые устройства в конструкции машин. Эти девайсы могут отличаться между собой в соответствии с техническими особенностями, использованием, а также назначению.
Все устройства могут быть классифицированы по своей работе, а также условиям использования:
Поскольку электроника сегодня развивается достаточно быстро, разработчики научились производить устройства, состоящие из долговечных и прочных материалов. Так что если сравнивать регуляторы, установленные на автомобили более десяти лет назад с теми, которые используются сегодня, то последние будут функционировать не только качественнее, но и намного дольше. Благодаря технологиям производителям удалось уменьшить габариты устройств, что, в свою очередь, актуально для машин, «напичканных» электроникой и гаджетами.
Что касается непосредственно конструкции, то здесь все устройства могут быть разделены на два класса:
Теперь предлагаем ознакомиться с перечнем регуляторов, обеспечивающих нормальную работу двигателя внутреннего сгорания:
Перечень основных устройств, которые выводят информацию на панели приборов, достаточно огромный — он может варьироваться в соответствии с моделью авто и его конструктивными особенностями. Рассмотрим основные девайсы, расположенные на приборке.
Этот регулятор предназначен для демонстрации на контрольном щитке информации о количестве оборотов коленчатого вала. В соответствии с информацией, полученной от датчика, устройство определяет число оборотов двигателя, таким образом предупреждая водителя, когда нужно переключиться на повышенную или пониженную передачу. Чтобы не допустить преждевременного износа элементов силового агрегата, не рекомендуется допускать попадание стрелки тахометра в красную зону.
Датчик контроля заряда аккумулятора автомобиля также выводит информацию на приборную панель. В зависимости от конструктивных особенностей автомобиля, устройство может выводить информацию о разряде АКБ посредством цифрового датчика — на нем может демонстрироваться уровень заряда в вольтах. Но обычно в машинах на приборке выводится только световой индикатор, который загорается в случае разряда АКБ. Лампочка аккумулятора всегда должна появляться на щитке при включении зажигания и пропадать после того, как двигатель будет заведен.
Если индикатор продолжает гореть на запущенном моторе, причин тому может быть несколько:
Датчиков АБС может быть несколько каждый из них монтируется на отдельном колесе авто и является частью антиблокировочной системы. Предназначение устройства заключается в определении частоты вращения колес. Если один из регуляторов выходит из строя, на приборке появится соответствующий индикатор.
Подробное видео о том, как произвести диагностику датчика Холла с помощью тестера, представлено ниже (автор видео — канал Автоэлектрика ВЧ).
Загрузка ...avtozam.com
Датчики инжектора ВАЗ 2110 являются важнейшими элементами общей системы, которая отвечает за стабильную работу силового агрегата снабженного впрыском топлива. Датчики инжектора “десятки” собирают информацию о состоянии тех или иных частях двигателя и отправляют их в электронный блок управления мотором (ЭБУ), который после анализа всех данных корректирует работу силового агрегата.
Собственно вы спросите зачем такие сложности? Причина в том, что инжекторный двигатель ВАЗ 2110 гораздо эффективнее карбюраторного собрата. Больше мощности, меньше расход топлива, стабильная работа, высокая надежность, все это характерно для “десятки” с исправной электроникой. А неисправность одного или нескольких датчиков обязательно ведет к отказу всего двигателя, либо его нестабильной работе. Сегодня мы подробно расскажем о датчиках инжектора ВАЗ 2110, от которых зависит нормальная работа мотора.
ВАЗ 2110 датчик воздуха или датчик массового расхода воздуха расположен между кожухом воздушного фильтра и резиновым патрубком. Собственно под капотом десятки найти его не сложно, поскольку датчик воздуха расположен на самом видном месте. На фотографии в сборе он выглядит так.
Датчик воздуха измеряет количество прошедшего мимо воздуха, тем самым оценивая его объем. Сразу скажем датчик массового расхода воздуха весьма чувствителен и даже несколько пылинок или повышенная влажность могут вывести его из строя. Стоит это учитывать при его снятии или замене.
Принцип работы датчика воздуха ВАЗ-2110 следующий – внутри есть нагревательные элементы, которые охлаждаются потоком проходящего мимо воздуха. Чем больше энергии тратится на нагрев этих элементов, тем больший объем воздуха проходит мимо. Таким образом датчик и вычисляет массовый расход топлива.
Неправильная работа датчика массового расхода топлива инжектора ВАЗ 2110 обычно приводит к увеличению расхода топлива, падению мощности, нестабильной работе и плохому запуску. Из-за этого датчика двигатель может просто заглохнуть на холостых оборотах. Причина проста, электронный блок управления двигателя принимая неверные данные от датчика воздуха начинает подавать неправильные команды для формирования рабочей смеси. Смесь воздуха и бензина, сгорающая в цилиндрах мотора может быть очень обогащенной или очень обеденной, что ведет к ненормальной работе инжекторного силового агрегата.
Датчик положения дроссельной заслонки инжектора ВАЗ 2110 расположен непосредственно на дроссельном узле. Предлагаем для наглядности фото, где датчик можно разглядеть без труда.
Данный датчик реагирует на нажатие педали газа водителем, подавая сигнал на электронный блок управления, тем самым увеличивая количество впрыскиваемого топлива через форсунки. То есть, чем резче вы жмете на педаль газа, тем больше будет впрыскиваться топлива в мотор. Датчик положения дроссельной заслонки довольно надежен, поскольку механически связан с осью заслонки.
Определить неисправность этого датчика можно с помощью обычного тестера, который должен показывать изменения напряжения при нажатии на педаль газа. При закрытой заслонке выходное напряжение обычно от 0,3 до 0,7 Вт. Если нажать на газ “в пол” напряжение возрастает до 4 Вт. Неисправность датчика можно иногда определить без всяких тестеров, допустим если во время разгона автомобиль начинает двигаться рывками или происходит ненормальный провал, то скорее всего проблема именно в датчике положения дроссельной заслонки.
Датчик температуры инжектора ВАЗ 2110 выполняет две основных функции – в случае перегрева мотора он включает вентилятор охлаждающий радиатор, а в случае холодного пуска двигателя дает команду на обогащение рабочей смеси, что бы мотор не глох на холодную. В карбюраторных двигателях, эту функцию исполняет так называемый “подсос”, который открывает заслонку для увеличения подачи воздуха. В случае неисправности датчика температуры начинаются проблемы с пуском холодного двигателя и возможен перегрев силового агрегата, если во время не включится вентилятор. Так что этот датчик ВАЗ 2110 весьма важен для стабильной работы движка. Фото датчика далее –
Принцип работы датчика температуры охлаждающей жидкости следующий – при изменении температуры начинает меняться электрическое сопротивление. Чем ниже сопротивление, тем выше температура. Проверить работоспособность датчика можно вооружившись термометром, емкостью с горячей/холодной водой и обычным электрическим пробником. Исправный температурный датчик показывает примерно следующие значения –
Найти датчик температуры охлаждающей жидкости под капотом инжекторного ВАЗ 2110 можно между двигателем и кожухом воздушного фильтра, его вкручивают во впускной патрубок системы охлаждения.
Датчик детонации инжектора ВАЗ 2110 расположен на блоке цилиндров. Задача этого прибора передавать сигнал ЭБУ о детонации. Электронный блок управления в соответствии с программными алгоритмами перестраивает работу двигателя (меняет угол опережения зажигания), что бы снизить негативное влияние детонации. Изначально на ВАЗ 2110 устанавливали резонансный датчик (пьезоэлектрический), но потом более продвинутый широкополосный (пьезокерамический). Фотография обоих типов датчиков ниже.
Собственно, чем сильнее детонация, тем сильнее датчик выдает напряжения переменного тока на ЭБУ. Проверить работоспособность этого датчика можно довольно просто, достаточно несильно постучать по сердцевине датчика. При этом необходимо подсоединить к выводам датчика тестер, который должен фиксировать скачки напряжения.
Датчик кислорода инжектора ВАЗ 2110 или лямбда зонд устанавливают на выпускном коллекторе. Задача прибора отследить состав отработавших газов и наличия там кислорода. Эти сведения помогают электронному блоку управления (ЭБУ) корректировать состав рабочей смеси, это помогает не только эффективнее сжигать топливо, но и улучшают экологичность выхлопа. При использовании этилированного бензина датчик кислорода работает некорректно. Фото датчика далее.
Если датчик выходит из строя, это вызывает повышенный расход топлива и увеличению выбросов. Самое интересное, что при наличии в системе выхлопа катализатора отработавших газов датчиков кислорода или лямбда зондов уже два. Второй ставят за каталитическим нейтрализатором, это помогает сделать автомобиль еще более экологичным.
Датчик скорости инжектора ВАЗ 2110 устанавливают на коробке передач, точнее на выходном валу спидометра. Если датчик неисправен это может привести к тому, что автомобиль в некоторых случаях может глохнуть на холостом ходу. Когда стрелка спирометра начинает ненормально (скачками) перемещаться на панели приборов, это должно вас насторожить. Ведь это может свидетельствовать о неисправности датчика скорости. Сам датчик выглядит следующим образом, смотрим фотографию.
Принцип работы датчика скорости “десятки” основан на эффекте Холла, при вращении вала коробки передач датчик передает импульсный сигнал. Чем выше скорость вращения, тем больше частота импульсного сигнала. Таким образом и измеряется скорость автомобиля. На ВАЗ-2110 ставились датчики двух типов, один имеет квадратную соединительную колодку, другой круглую.
Датчик положения коленчатого вала инжектора ВАЗ 2110 довольно важен, поскольку без него запуск двигателя не возможен. Любая его неисправность приводит ЭБУ “десятки” или “мозги” двигателя в ступор. Датчик отслеживает положение распредвала (а значит и поршней в цилиндрах) в режиме реального времени и позволяет вовремя заставить работать свечи зажигания. На свечи приходит сигнал от модуля зажигания, что наступает верхняя точка сжатия в цилиндре и пора “зажигать” искру. Сам датчик схематично выглядит так, как на этом рисунке –
Это небольшой электромагнит, который улавливает положение зубчатого шкива, который вращается рядом. На шкиве 58 зубцов, которые и создают электромагнитные возмущения. Собственно для инжекторного двигателя, это основной и самый главный датчик.
Датчик фаз газораспределения инжектора ВАЗ 2110 устанавливался не на все двигатели “десяток”. Изначально их ставили только на 16-клапанники. Затем, когда в нашей стране ужесточили экологические нормы, этот датчик стал появляться на всех инжекторах, даже на 8-клапанных. Принцип работы этого датчика в определении положения распредвала, а значит и получении информации о положении впускных клапанов. Эта информация необходима для своевременного впрыска топлива форсунками в определенный цилиндр. Отказ датчика ведет к обогащению рабочей смеси и нестабильной работе двигателя. Устанавливается данный датчик в верхней части ГБЦ мотора. Фото датчика фаз газораспределения ВАЗ 2110 ниже.
Хотелось бы отметить, что данная статья будет полезна не только владельцам ВАЗ десятого семейства, но и счастливым обладателям других инжекторных машин. Ведь принципы, на которых работают инжекторные силовые агрегаты во многом схожи, особенно что касается датчиков.
myautoblog.net
Применения
Датчики частоты вращения двигателя используются в системах управления двигателем для:
Число оборотов рассчитывается по интервалу между сигналами датчика скорости вращения.
Рис. Индуктивный датчик скорости вращения (конструкция):
Конструкция и принцип действия Датчик монтируется прямо напротив ферромагнитного зубчатого колеса (поз. 7) с определенным воздушным зазором. Он имеет сердечник из магнитомягкой стали (полюсный контактный штифт, поз. 4) с обмоткой (5). Полюсный контактный штифт соединен с постоянным магнитом (1). Магнитное поле распространяется через полюсный контактный штифт, проходя в зубчатое колесо. Магнитный поток, проходящий через катушку, зависит от того, попадает ли расположение датчика напротив впадины или зуба колеса. Зубец соединяет в пучок магнитный поток рассеяния, исходящий от магнита. Через катушку происходит усиление сетевого потока. Впадина, наоборот, ослабляет магнитный поток. Эти изменения магнитного потока при вращении зубчатого колеса индуцируют в катушке синусоидальное выходное напряжение, пропорциональное скорости изменения и числу оборотов двигателя. Амплитуда переменного напряжения интенсивно возрастает с увеличением числа оборотов (несколько мВ… > 100 В). Достаточная амплитуда присутствует, начиная с минимального числа оборотов от 30 в минуту.
Рис. Сигнал индуктивного датчика скорости вращения двигателя:
Активные датчики скорости вращения работают по магнитостатическому принципу. Амплитуда выходного сигнала не зависит от числа оборотов. Благодаря этому можно измерять скорость вращения и при очень низком числе оборотов (квазистатическое определение числа оборотов).
На проводящей ток пластинке, по которой вертикально проходит магнитная индукция В, поперечно к направлению тока можно снимать напряжение UH (напряжение Холла), пропорциональное направлению тока.
Рис. Принцип работы дифференциального датчика Холла:
В дифференциальном датчике Холла магнитное поле вырабатывается постоянным магнитом (поз. 1). Между магнитом и импульсным кольцом (4) находятся два сенсорных элемента Холла (2 и 3). Магнитный поток, который проходит сквозь них, зависит от того, находится ли датчик скорости вращения напротив зубца или паза. Благодаря созданию разности сигналов от обоих датчиков достигается снижение магнитных сигналов возмущения и улучшенное соотношение сигнала/ шума. Боковые поверхности сигнала датчика могут обрабатываться без оцифровывания непосредственно в блоке управления.
Вместо ферромагнитного зубчатого колеса используются также многополюсные колеса. Здесь на немагнитном металлическом носителе установлен намагничивающийся пластик, который попеременно намагничивается. Эти северные и южные полюсы принимают на себя функцию зубцов колеса.
Рис. Принцип определения числа оборотов с помощью датчика AMP:
Электрическое сопротивление магнито-резистивного материала (AMP, анизотропный магниторезистивный) является анизотропным. Это означает, что оно зависит от направления магнитного поля, которое на него воздействует. Это свойство используется в AMP-датчике. Датчик находится между магнитом и импульсным кольцом. Линии поля изменяют свое направление, когда вращается импульсное (активное) колесо. В результате формируется синусоидальное напряжение, которое усиливается в схеме обработки данных и преобразуется в сигнал прямоугольной формы.
Усовершенствование активных датчиков скорости вращения отражено в использовании технологии GMR (ГМР) (Giant Magneto-Resistance). По причине высокой чувствительности по сравнению с датчиками AMP здесь возможны большие воздушные зазоры, за счет чего предполагаются использования в трудных сферах применения. Более высокая чувствительность производит меньше шумов фронта сигнала.
В ГМР-датчиках возможны также все двухпроводные порты, используемые ранее в датчиках скорости вращения Холла.
ustroistvo-avtomobilya.ru
Работоспособность любой системы зажигания зависит от информации об угле поворота коленчатого вала двигателя. Датчик углового положения коленчатого вала выдерживает жесткие условия работы в отсеке двигателя, должен обладать высокой надежностью, и при этом работать на любой частоте вращения коленчатого вала.
В настоящее время автомобильные системы зажигания используют ряд бесконтактных датчиков, работа которых основывается на различных физических явлениях. К ним относятся следующие датчики:
***
Наиболее распространенным типом магнитоэлектрического датчика является генераторный датчик коммутаторного типа с пульсирующим потоком. Его принцип действия заключается в изменении магнитного сопротивления магнитной цепи, содержащей магнитную обмотку, при изменении зазора с помощью распределителя потока (коммутатора). На рис. 1 показана принципиальная схема магнитоэлектрического датчика коммутаторного типа.
При вращении зубчатого ротора в обмотке статора в соответствии с законом индукции возникает переменное напряжение. Когда один из зубцов ротора 4 приближается к полюсу статора, в обмотке 3 растет напряжение. При совпадении фронта зубца ротора с полюсом статора (со средней линией обмотки) напряжение на обмотке достигает максимума, затем быстро меняет знак и увеличивается в противоположном направлении до максимума при удалении зубца ротора. Напряжение очень быстро изменяется от положительного до отрицательного максимумов, поэтому нулевой переход (точка 0) между двумя максимумами используется для управления системой зажигания и получения точного момента подачи искры в цилиндр двигателя.
Однако точку перехода сложно уловить с помощью электроники, поскольку схема будет чувствительна к сигналам помех, т. е. не будет удовлетворять требованиям помехозащищенности. Поэтому для получения момента искрообразования используют точки максимума амплитуд (отрицательную или положительную), которые выбираются на допустимо низких уровнях. При этом обеспечивается нечувствительность схемы детектирования к помехам и надежное срабатывание схемы в период пуска двигателя.
Распределитель потока (зубчатый ротор) устанавливается на распределительный валик распределителя зажигания. Число его зубцов зависит от числа цилиндров двигателя. Магнитное поле создается, как правило, постоянным магнитом.
Рассмотренная выше магнитная система генераторного датчика очень чувствительна к влиянию паразитных изменений зазора, имеющих место из-за конструктивных допусков, износов, вибраций, передаваемых двигателем деталям, входящим в состав магнитной цепи. Это приводит к асинхронности момента искрообразования по цилиндрам двигателя. Поэтому на практике применяется симметричная магнитная система, которая обеспечивает для каждого положения распределителя потока средний зазор, являющийся суммой элементарных зазоров. Принципиальная схема генераторного датчика коммутаторного типа с симметричной магнитной системой для четырехцилиндрового двигателя приведена на рис. 3 .
Создание постоянных магнитов на основе новых магнитных материалов, таких, как магнитопласты, магниторезина, позволило резко снизить стоимость и массу датчиков, увеличить их надежность.
***
Датчик с переменным потоком состоит из неподвижной катушки и постоянного магнита, жестко связанного с валиком распределителя зажигания, причем число пар полюсов в магните равно количеству цилиндров двигателя. Такие магнитные системы называются датчиками с вращающимися магнитами (рис. 4 ).
Работа датчика определяется знакопеременным магнитным потоком и симметричной формой выходного напряжения. Сигнал датчика с вращающимся магнитом требует более тщательной обработки в цепи детектирования для компенсации электрического смещения момента искрообразования в зоне низких частот вращения валика распределителя зажигания.
***
Благодаря развитию микроэлектроники широкое распространение получили датчики углового положения, работающие на эффекте Холла. Эффект Холла возникает в пластине из проводника или полупроводника при внесении ее в магнитное поле и пропускании через пластину электрического тока. При определенных условиях между противоположными гранями пластины возникает ЭДС Холла, которая может использоваться в качестве сигнала для определения момента искрообразования. Более подробно эффект Холла описан на этой странице.
Недостатком систем, работающих на эффекте Холла, является высокая чувствительность к внешним магнитным и электрическим помехам. Величина ЭДС Холла очень мала, поэтому должна быть усилена непосредственно вблизи датчика для того, чтобы устранить влияние радио- и электропомех. Поэтому конструктивно датчики Холла часто выполняются в виде интегральной микросхемы, содержащей усилитель сигнала.
При изготовлении полупроводниковых пластин датчиков Холла наиболее часто используются германий (Ge), кремний (Si), арсенид галлия (GaAs), арсенид индия (InAs), антимонид индия (InSb).
***
Принцип действия таких датчиков основан на эффекте Виганда.
Джон Ричард Виганд (John R. Wiegand) - американский физик и изобретатель. Открыл, описал и исследовал физический феномен, который возникает в специальной «проволоке Виганда» при помещении её в магнитное поле.
Феномен, описанный Д. Вигандом заключается в том, что если ферромагнитную проволоку, имеющую специальный химический состав и физическую структуру, внести в магнитное поле, то произойдет спонтанное изменение ее магнитной поляризации, как только напряженность поля превысит некоторое предельное значение, называемое порогом зажигания. Изменение состояния проволоки Виганда можно регистрировать при помощи электромагнитной обмотки, размещенной рядом с ней. Проволока Виганда представляет собой ферромагнитное тело, состоящее из магнитомягкой сердцевины и магнитотвердой внешней оболочки.
Проволока изготавливается из специального ферромагнитного сплава типа викаллой (примерный состав - 10% ванадия, 52% кобальта и железа). Точный состав материала проволоки, а также технология ее изготовления, как правило, являются секретом фирм, производящих датчики.
Чувствительные элементы Виганда применяются в датчиках скорости, угла поворота и положения, в расходомерах, для считывания пластиковых идентификационных карт и других технических устройствах.
К достоинствам датчиков Виганда следует отнести независимость от влияния внешних электрических и магнитных полей, широкий температурный диапазон работы, работу без источника питания.
***
Автомобильные бензины
k-a-t.ru
Местоположение основных датчиков бензинового двигателя
Расположение датчика давления двигательного масла (правая опора двигателя) |
Расположение датчика положения коленвала (левая задняя часть двигателя) |
Расположение датчика Холла распределительного вала (правая передняя часть двигателя) |
Расположение датчика температуры охлаждающей жидкости (передняя средняя часть двигателя) |
Датчики детонации |
Инжектор цилиндра 1 (правая сторона двигателя) |
Левый посткаталитический лямбда-зонд (днище) |
Правый посткаталитический лямбда-зонд (днище) |
carmanz.com