Arskama.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Датчики определяющие работу двигателя

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.

Устройство и неисправности датчика холостого хода

Датчик холостого хода – это устройство, которое регулирует поступление воздуха в двигатель в тот момент, когда ДВС работает на холостых оборотах. От того, насколько адекватно будет работать это устройство, зависит стабильность работы двигателя на холостых оборотах.

Именно правильные пропорции поступающего в двигатель воздуха определяют, насколько устойчиво будет работать двигатель в условиях низких оборотов и насколько быстро двигатель прогреется до необходимой температуры.

Устройство датчика холостого хода

Говоря максимально грамотно, то датчик холостого хода не является датчиком в классическом понимании этого термина. Это исполнительное устройство, которое регулирует подачу воздуха, а не устройство которое снимает какие-то показания, как это свойственно традиционным датчикам. Поэтому правильнее было бы говорить про регулятор холостого хода. Можно эту устройство называть и клапаном подачи воздуха, ведь принцип его работы похож на работу клапана.

Читать еще:  Виско 3000 для каких двигателей

Основой датчика холостого хода (регулятора холостого хода) является шаговый электродвигатель. Шаговый электродвигатель нужен для того, чтобы двигать исполнительный элемент устройства на определенное расстояние при подаче электрического сигнала на обмотку двигателя. Т.е. есть сигнал – пошло движение, нет импульса – движения нет.

Шаговый электродвигатель перемещает шток, который заканчивается коническим запорным элементом, который иногда называют иглой, хотя по своему размеру и форме, он мало похож на иглу. Конический элемент может быть сделан из металла или прочной пластмассы.

Металлические конические запорные элементы подходят, для двигателей, которые работают на бензине и на газе. Пластмассовые конические запорные элементы используются в датчиках холостого хода, которые используются в двигателях, работающих на бензине. От точности и геометрии изготовления конического запорного элемента зависит степень герметичности закрытия диффузора патрубка дроссельной заслонки, поступления воздуха и дозировка поступления воздуха, когда клапан открыт.

Шток с коническим запорным элементом обязательно подпружинен. Пружина нужна для того, чтобы возвращать конус в первоначальное положение. От качества пружины и ее способности в течение длительного времени давать нужное усилие, зависит очень многое. Неправильно оттарированная пружина может сделать работу регулятора холостого хода неадекватной.

Датчик холостого хода имеет фланец, который служит для крепления датчика при помощи двух винтов.

Принцип работы датчика холостого хода

Когда двигатель запускается, дроссельная заслонка закрыта. Но для того чтобы нормально произошел запуск двигателя, и чтобы двигатель после запуска смог нормально работать, нужно определенное количество воздуха. Именно это количество воздуха и поступает, минуя закрытую дроссельную заслонку через отверстие, которое контролирует регулятор холостого хода. Контроль над количеством поступающего воздуха через диффузор происходит за счет изменения положения конического запорного элемента, который двигается.

По мере того, как шток датчика меняет положение, меняется сечение пропускного отверстия для воздуха. Чем дальше отодвинут конус от отверстия, тем проходное сечение получается больше. Чем ближе расположен конус, тем меньше воздуха поступает за единицу времени. Шток и конус двигает шаговый двигатель, который получает нужные импульсы из системы управления процессом.

Воздух, который идет вне дроссельной заслонки, обязательно отслеживается. Вернее отслеживается и учитывается объем поступающего воздуха. Объем воздуха учитывается при помощи датчика массового расхода воздуха. Датчик посылает сигнал о том, сколько воздуха заходит в систему. Исходя из этих данных, блок управления посылает сигнал исполнительному элементу на подачу определенного количества топлива.

Датчик, который отслеживает положение коленчатого вала, получает информацию об оборотах двигателя. Исходя из этих оборотов, подается сигнал на регулятор холостого хода, благодаря которому устанавливается степень открытия диффузора, за счет положения запорного конуса. А степень открытия определяет, сколько воздуха будет поступать в систему для бесперебойной работы ДВС на холостых оборотах.

В момент, когда двигатель начинает запускаться, коническая часть регулятора перекрывает диффузор дроссельного патрубка, находясь в выдвинутом положении. Затем включается шаговый двигатель, который работает по определенному алгоритму, передвигая шток и запирающий конус на определенное количество шагов. По мере того, как двигатель прогревается, положение запирающего конуса меняется.

Когда идет прогрев двигателя, исходя из сигналов датчиков, одновременно происходит регулировка положения запорного конуса, чтобы обороты увеличивались. Благодаря этому прогрев двигателя проходит в более интенсивном режиме. Когда двигатель прогрет до оптимальных температур, запорный конус занимает определенное положение.

Признаки появления проблем с датчиком холостого хода

Если регулятор холостого хода полностью или частично выходит из строя, он не может послать сигнал о неполадке на панель управления. Поэтому, при определении неисправностей этого устройства следует опираться на внешние признаки, которые частично похожи на признаки неисправности датчика положения дроссельной заслонки.

Но когда выходит из строя ДПДЗ, на панели управления появляется соответствующая индикация. Поэтому если симптомы есть, а индикации о проблемах – нет, то становится ясно, что датчик холостого хода вышел из строя.

• Двигатель в режиме холостого хода работает неравномерно. Обороты все время «плавают».
• Если выключается передача, двигатель глохнет.
• Когда происходит запуск холодного двигателя, нет увеличения оборотов для быстрого прогрева двигателя до рабочей температуры.
• На холостых оборотах в случае включения дополнительной нагрузки в виде печки, фар, кондиционера, происходит резкое снижение оборотов двигателя, работающего в холостом режиме.

Датчики автомобильных электронных систем

Датчики автомобильных электронных систем

Современные системы электронного автоматического управления раз­личными всевозможными техническими объектами, а также автомобильными бортовыми устройствами, имеют почти одинаковую похожую структуру.

Принцип работы различных датчиков ЭСАУ примерно одинаковый, — преобразование информации о значениях, которые преобразовываются из неэлектрических параметров в электрический сигнал — напряжение, ток, частоту, фазу и т. д. Полученные сигналы перевоплощаются в цифровой код и поступают в специальный микроконтроллер.

Микроконтроллер на основании значений этих сигналов и в соответствии с заложенным в него программным обеспечением принимает реше­ния, управляет через исполнительные механизмы (реле, соленоиды, электродвига­тели) объектом.

Возможность совершенствования автомобильных электронных систем во мно­гом зависит от наличия надежных, точных и недорогих датчиков.

В 60-х годах автомобили были оборудованы датчиками давления масла, уровня топлива, температуры, охлаждающей жидкости. Их выходы были подключены к стрелочным или ламповым индикаторам на щитке приборов.

В 70-х годах автомобильные компании начали бороться за уменьшение ко­личества токсичных выбросов из глушителя автомобиля — потребовались до­полнительные датчики для управления силовой установкой, которые необходи­мы для обеспечения нормальной работы электронного зажигания, системы впрыска топлива, трехкомпонентного нейтрализатора, для точного задания со­отношения воздух/топливо в рабочей смеси, для минимизации токсичности выхлопных газов.

В 80-х годах начали уделять больше внимания безопасности водителя и пасса­жиров — появились антиблокировочная система торможения (ABS) и воздушные мешки безопасности.

В силовом агрегате (в ДВС) датчики используются для измерения температуры и давления большинства текучих сред (температура всасываемого воздуха, абсо­лютное давление во впускном коллекторе, давление масла, температура охлажда­ющей жидкости, давление топлива в системе впрыска).

Почти ко всем движущимся частям автомобиля подключены датчики скорости или положения (скорость автомобиля, положение дроссельной заслонки, положе­ние коленчатого вала, положение распределительного вала, положение и скорость вращения вала в коробке переключения передач, положение клапана рециркуля­ции выхлопных газов).

Другие датчики определяют уровень детонации, нагрузку двигателя, пропуски воспламенения, содержание кислорода в выхлопных газах.

Есть датчики, которые определяют положение сидений.

В системе управления климатом (в климат-контроле) используются различные датчики в кондиционере для определения давления и температуры хладагента, температуры воздуха в салоне и за бортом.

После появления антиблокировочной системы торможения и активной подвес­ки потребовались датчики для определения скорости вращения колес, высоты ку­зова по отношению к шасси, давления в шинах.

Датчики удара и акселерометры нужны для правильного функционирования фронтальных и боковых воздушных мешков безопасности. Для переднего пасса­жирского сиденья с помощью датчиков определяют наличие пассажира, его вес. Эта информация используется для оптимального наддува мешка безопасности на переднем сиденье. Другие датчики используются для боковых и потолочных воз­душных мешков безопасности, а также специальных воздушных мешков для за­щиты шеи и головы.

На современных автомобилях антиблокировочные системы торможения заме­няются более сложными и эффективными системами управления стабильностью движения автомобиля. Возникает необходимость в новых датчиках. Разрабатыва­ются и уже имеются датчики скорости вращения автомобиля вокруг вертикальной оси, датчики для предупреждения столкновений (например радарные), датчики для определения близости других автомобилей, датчики положения рулевого ко­леса, бокового ускорения, скорости вращения каждого колеса, крутящего момента на валу двигателя и т. д. Управление тормозной системой автомобиля становится частью более общей и эффективной системы электронного управления курсовой устойчивостью и стабильностью движения.

Читать еще:  Что входит в двигатель трактора

Из сказанного ясно, что сегодня датчики устанавливаются практически во всех системах автомобиля.

На рис. 2.1, а показано наиболее рациональное расположение различных дат­чиков на автомобиле.

Датчики автомобильных электронных систем можно классифицировать по трем признакам: принципу действия, типу энергетического преобразования и ос­новному назначению.

По принципу действия датчики подразделяют на электро контактные, потенци­ометры ческие, оптические, оптоэлектронные, электромагнитные, индуктивные, магниторезистивные, магнитострикционные, фото- и пьезоэлектрические, датчи­ки на эффектах Холла, Доплера, Кармана, Зеебека, Вигоида.

В зависимости от энергетического преобразования (рис. 2.1, б) датчики (Д) бывают активными (поз. 2 на рис. 2.1, б), в которых выходной электрический сигнал (ЭС) возникает как следствие входного неэлектрического воздействия (НВ) без приложения сторонней электрической энергии за счет внутреннего физического эффекта (например фотоэффекта), и пассивными (поз. 3 на рис. 2.1, б), в которых электрический сигнал (ЭС) есть следствие модуляции внешней электрической энергии (ВЭ) управляющим неэлектрическим воздейст­вием (НВ). Например, потенциометрический датчик, показанный па рис. 2.1, б (поз. 5), является пассивным преобразователем угла поворота оси потенциомет­ра (чувствительного элемента ЧЭ) в электрический сигнал. Электрический сиг­нал (ЭС) появится на выходе потенциометра только после того, как на резистивную дорожку (П) будет подано внешнее напряжение (ВЭ). Следует отме­тить, что внутри датчика, посредством чувствительного элемента (ЧЭ), всегда имеет место внутреннее преобразование внешнего неэлектрического воздействия (НВ) в промежуточный неэлектрический сигнал (НС), что показано на рис. 2.1, б (поз. 1). Применительно к датчику угла поворота, угловое положение оси потенциометра является неэлектрическим сигналом (НС) на выходе чувствительного элемента. Этому неэлектрическому сигналу (НС) соответствует выходной электрический сигнал (ЭС) датчика, если поданное па резистивную дорожку (П) внешнее напряжение (ВЭ) постоянно (рис. 2.1, б, поз. 4). Линей­ная характеристика преобразования (рис. 2.1, б, поз. 6) может быть легко изме­нена на квадратичную, ступенчатую и любую нелинейную с заданной крутиз­ной, что достигается подбором конструктивных размеров (длины, ширины, тол­щины) резистивной дорожки.

Рис. 2.1, а. Расположение датчиков на автомобиле

1 — датчик конфигурации впускного коллектора с управляемой геометрией, 2 — датчик тахометра, 3 — датчик положения распределительного вала, 4 — датчик нагрузки двигателя, 5 — датчик положения коленчатого вала, 6 — датчик крутящего момента двигателя, 7 — датчик количества масла, 8 — датчик температуры охлаждающей жидкости, 9 — датчик скорости автомобиля,10 — датчик давления масла, 11— датчик уровня охлаждающей жидкости, 12 — радарный датчик системы торможения, 13 — датчик атмосферного давления, 14 — радарный датчик системы предотвращения столкновений, 15 — датчик скорости вращения ведущего вала коробки передач, 16 — датчик выбранной передачи в коробке передач, 17 — датчик давления топлива в рампе форсунок, 18 — датчик скорости вращения руля, 19 — датчик положения педали, 20 — датчик скорости вращения автомобиля относительно вертикальной оси, 21 — датчик противоугонной системы, 22 — датчик положения сиденья, 23 — датчик ускорения при фронтальном столкновении, 24 — датчик ускорения при боковом столкновении, 25 — датчик давления топлива в баке, 26 — датчик уровня топлива в баке, 27 — датчик высоты кузова по отношению к шасси, 28 — датчик угла поворота руля, 29 — датчик дождя или тумана, 30 — датчик температуры забортного воздуха, 31 — датчик веса пассажира, 32 — датчик кислорода, 33 — датчик наличия пассажира в сиденье, 34 — датчик положения дроссельной заслонки, 35 — датчик пропусков воспламенения, 36 — датчик положения клапана рециркуляции выхлопных газов, 37— датчик абсолютного давления в впускном коллекторе, 38 — датчик азимута, 39 — датчик скорости вращения колес, 40 — датчик давления в шинах.

Из приведенного примера ясно, что любой датчик всегда состоит, как мини­мум, из двух частей — из чувствительного элемента (ЧЭ), способного восприни­мать входное неэлектрическое воздействие (НВ), и из преобразователя (П) проме­жуточного неэлектрического сигнала (НС) от чувствительного элемента в выход­ной электрический сигнал (ЭС).

По назначению датчики классифицируются по типу управляющего неэлектри­ческого воздействия: датчики краевых положений, датчики угловых и линейных перемещений, датчики частоты вращения и числа оборотов, датчики относитель­ного или фиксированного положения, датчики механического воздействия, датчи­ки давления, датчики температуры, датчики влажности, датчики концентрации кислорода, датчик радиации и др.

► Датчики подключаются к ЭБУ или средствам индикации для передачи ин­формации о параметрах контролируемой среды. В автомобильных системах цепа и надежность имеют огромное значение и при прочих равных условиях всегда вы­бирают датчик с наименьшим числом соединителей. Если к датчику следует под­ключить 5—6 проводов (например, ЛДТ), целесообразно разместить микросхему обработки сигнала непосредственно на датчике и передавать данные контроллеру через последовательный интерфейс.

При подключении датчиков к ЭБУ следует иметь в виду, что шасси (масса) ав­томобиля не может быть использована в качестве измерительной земли. Между точкой подключения ЭБУ к массе и датчиком напряжение может падать до I В за счет токов силовых элементов по массе, что недопустимо как при штатной работе датчика, так и при его диагностике.

Подавляющее большинство датчиков из числа вышеперечисленных уже доста­точно широко используется на современных импортных и отечественных автомо­билях. Их устройство, работа и принципы диагностирования подробно описаны в [3] и [4|. Но есть и такие, которые появились относительно недавно и находятся на стадии внедрения в новейшие автомобильные системы. Описанию именно та­ких датчиков уделено наибольшее внимание в данной главе.

Какие датчики служат в помощь водителю

Автомобильные датчики несут огромную функциональную нагрузку, отвечают за исправность и адекватную работу силового агрегата, а также обеспечивают комфортабельность и безопасность всех пассажиров во время непосредственного передвижения транспортного средства.

Приборы, выполняющие диагностику всех механизмов автомобиля, необходимы для своевременного предупреждения водителя о возможных неисправностях. Это облегчает восстановительные работы. Экономит драгоценное время и деньги.

Классификационные особенности датчиков для автомобиля

Количество автомобильных помощников на авторынке на сегодняшний день многократно увеличено. Все они различны по своим характеристикам, особенностям применения и прямому назначению.

По заложенным требованиям и условиям рабочей эксплуатации датчики подразделяются на несколько классов:

  1. Первый класс направлен на контроль и диагностическое обследование тормозов и рулевого управления. Отвечает за безопасность пассажиров.
  2. Второй класс приборов направлен на слежение за целостностью трансмиссии, двигателя, шин и подвески.
  3. Третий класс направлен на обеспечение защитных функций для автомобиля и отвечает за комфортабельность перемещения.

Благодаря современному развитию электроники приборы слежения выполнены из высокотехнологичных материалов и отличаются высокой степенью надёжности. Мелкие габариты позволяют одновременно использовать в одном автомобиле несколько компьютерных устройств, которые способны хранить и систематизировать информацию, корректировать её и исключать возможные погрешности.

Видовое разнообразие датчиков для транспортного средства:

  1. Волоконно-оптические приборы. Чувствительны к загрязнениям, быстро выходят из строя. Обладают низкой восприимчивостью к помехам электромагнитного характера. Не переносят воздействия давления. Сенсоры такого вида применимы не для всех автомобилей, так как для их работы нужны специальные соединительные разъёмы и ответвители. Во внутренних датчиках сигнал образуется внутри оптических волокон, а во внешних — за его пределами.
  2. Интегральные датчики, наделённые интеллектуальностью. Снижают уровень нагрузки на управляющий блок, образуют гибкие линии связи, дают возможность одновременно использовать несколько встраиваемых приборов в одном автомобиле, обрабатывают сигналы даже с низкой интенсивностью.

Датчики управления силовым агрегатом

К устройствам управления двигателем относятся:

  • приборы положения и скорости;
  • датчики, определяющие концентрацию кислорода;
  • воздушный датчик;
  • устройства, обеспечивающие контроль давления;
  • температурные датчики;
  • приборы, предупреждающие о возможной детонации и контролирующие работу топливной системы и двигателя.
Читать еще:  406 двигатель карбюраторный какое масло

Приборы положения и скорости

Устройство, контролирующее положение коленвала. По его показаниям контролируется время подачи бензина или дизельного топлива и момент появления искры. Физически представляет собой катушку тонкого провода и кусок магнита. Крайне выносливый аппарат. Работа датчика прямо пропорциональна работе зубчатого шкива коленвала. Если устройство не работает, запуск двигателя будет невозможным. Месторасположение датчика — нижняя часть цилиндрического блока.

Прибор, фиксирующий положение дроссельной заслонки. Определяющими считаются показания, считываемые с педали «газа». При покупке следует тщательно отнестись к вопросу выбора производителя такого оборудования. Состоит из шагового двигателя и чувствительного элемента, роль которого выполняет температурный сенсор. Устройство корректирует положение дроссельной заслонки, опираясь на температурный показатель охлаждающей жидкости. Чем выше степень нагрева ОЖ, тем выше частота вращения коленчатого вала. Расположен прибор сбоку дроссельного патрубка, находится в тесной взаимосвязи с осью дроссельной заслонки.

На видео — принцип действия датчика дроссельной заслонки:

Датчик Холла (устройство, показывающее угол поворота распределительного вала). За основу взят эффект Холла (в проводнике с постоянным током, находящимся в магнитном поле, возникает разность потенциалов поперечного типа). Датчик Холла необходим для измерения угла положения коленвала или распредвала. Устройство состоит из постоянного магнита, магнитопроводов, лопасти ротора, пластмассового корпуса, микросхемы и выводных узлов. Сигналы, передаваемые прибором, служат основой для изменения положения поршней в цилиндрах. Если двигатель «троит» и наблюдается неравномерность его работы, можно предположить наличие неисправностей сенсора. Для проверки его функциональности используют осциллограф. Местонахождение элемента — задняя крышка распредвала.

Устройство, контролирующее скорость. На контроллер систематически поступают данные о любых изменениях скоростного режима. Прибор не отличается особой надёжностью. Поломка датчика приводит к небольшому снижению ездовых характеристик. Обычно он прикреплён к коробке передач.

Прибор, показывающий степень открытия клапана EGR. Датчик служит для снижения уровня токсичности выхлопных газов в режимах резкого ускорения двигателя и чрезмерного прогрева. Местонахождение — моторный щит.

Датчики, определяющие концентрацию кислорода

«Лямбда-зонд». Подсчитывает количество кислорода, находящегося в выпускном коллекторе. Является частью электронной системы управления силовым агрегатом. Неисправность устройства может привести к повышенному расходу топливной жидкости. Благодаря датчику кислорода проводится корректировка подачи топлива. Месторасположение — выпускной коллектор, возле рулевой рейки.

Датчик, контролирующий концентрацию оксида азота. Измеряет содержание этого газа в нейтрализаторе. При его загрязнении возникает чрезмерное повторение циклов регенерации. Располагается на поверхности дроссельного узла.

Видео о видах и функциях кислородных датчиков:

Воздушный датчик

Устройство, определяющее расход воздуха. Надёжный элемент, определяющий количественный показатель всасываемого силовым агрегатом воздуха. Измеряется в кг/час. Влага — основной разрушитель. При неполадках возникает двадцатипроцентная завышенная погрешность, противоречащая истинным данным. Работа двигателя становится неустойчивой, возникает «троение». Также вероятно повышение топливного расхода. Расположен непосредственно перед воздушным фильтром.

Устройства, обеспечивающие контроль давления

Датчики давления первостепенного значения:

  • Датчик слежения за показателем абсолютного давления во впускной трубе двигателя>. Месторасположение — моторный отсек, в области электровентилятора отопителя. Давление во впускной трубе регулируется при малейшем изменении частоты вращения коленчатого вала и уровня нагрузки. Чем больше эти преобразования, тем выше напряжение выходного сигнала.
  • Автомобильный датчик давления в шинах. Контролирует температуру воздуха и оптимальный показатель давления в автомобильных шинах для повышения уровня безопасности передвижения транспорта. Встроен внутрь колеса.

На видео — обзор датчика давления в шинах:

Датчики давления второстепенного значения:

  • Устройства, определяющие давление от веса пассажира. Находятся под сиденьями.
  • Автомобильный датчик давления масла. Устанавливается на автомобилях от японского производителя. Прибор относится к мембранному типу. Масло оказывает постоянное давление на одну сторону мембраны. Уровень её прогиба определяет общее сопротивление сенсора. Месторасположение прибора — цилиндрический блок силового агрегата.
  • Прибор, определяющий давление топливной жидкости. Устанавливается в корпусе бензонасоса.
  • Устройство, вычисляющее давление тормозной жидкости. Место установки — блок антиблокировочной системы.

Температурные датчики

Они необходимы для обеспечения адекватной работы во многих системах.

Температурные устройства для автомобиля:

  • Автомобильный датчик температуры охлаждающей жидкости. Работа основана на преобразовании входного сопротивления при малейших колебаниях температуры в диагностируемой среде. Определяет время и подачу команды, после которой включается вентилятор охлаждения. Сенсор отличается высокой надёжностью. Место установки — головка блока цилиндров. Наиболее часто возникает неисправность электрического контакта, расположенного во внутренней части прибора. Нарушения в изоляционной системе также выводят устройство из строя. Горящая лампочка перегрева ОЖ на панели приборов говорит о возникновении неполадок.
  • Устройство, определяющее температуру окружающей среды. Устанавливается неподалёку от ПТФ, левее вентиляционной решётки.
  • Прибор, измеряющий температуру воздуха внутри салона. Место установки — торпеда.
  • Датчик слежения за температурой масла. Необходим для правильной эксплуатации и правильной работы двигателя. Цоколь масляного фильтра служит местом установки.

На видео — проверка датчика температуры охлаждающей жидкости:

Приборы, предупреждающие о возможной детонации и контролирующие работу топливной системы и двигателя

  1. Устройство, контролирующее уровень топлива. Находится в корпусе бензонасоса. Поплавок оказывает воздействие на секторный реостат посредством достаточно длинной штанги. Сопротивление сенсора меняется и находится в прямой зависимости от уровня топлива в бензобаке. Сигналы прибора отображаются на электронном или стрелочном указателе, находящемся на приборной панели. С помощью омметра можно удостовериться в корректной работе прибора. Для этого следует измерить существующее сопротивление между контактами устройства.
  2. Датчик расхода топлива. Вмонтирован в топливную систему. Количественный показатель протекающего через устройство топлива преобразовывается в импульсы, сумма которых и определяет расход за определённый промежуток времени. Отличается точностью и надёжностью данных.
  3. Прибор альтиметр. Находится на блоке управления силовым агрегатом. Сигнал информирует управляющий блок об атмосферном давлении. В зависимости от полученного показателя производится рециркуляция отработавших газов и регулирование давления наддува. Чёрный дым в выхлопной трубе говорит о неисправности устройства.
  4. Измеритель фаз. Отвечает за правильную организацию впрыска топлива в определённый цилиндр. Износ прибора ведёт к переводу топливоподачи в попарно-параллельный режим. Следствием этого является обогащение топливной смеси. Устанавливается на мотор в области воздушного фильтра, неподалёку от блока цилиндров.
  5. Детонационный датчик. Элемент повышенной надёжности. Назначение — измерение угла опережения зажигания. В случае если появляются взрывные процессы при сгорании топлива и вероятность возникновения детонации, прибор отправляет определённый сигнал в систему управления двигателем, оповещая её о необходимости уменьшения угла опережения зажигания. Находится между вторым и третьим цилиндром.

Помимо перечисленных устройств слежения, каждый день разрабатываются всё новые сенсоры, отвечающие современным требованиям автовладельцев. Среди них такие, как ABS и датчик дождя.

На видео — монтаж датчика топлива:

Датчик антиблокировочной системы (ABS). Такие устройства располагаются на колёсной базе транспортного средства. Главная функция — определение частоты вращения колёс. Нерабочая лампочка на приборной панели при включённом двигателе свидетельствует о неисправности ABS.

Датчик дождя автомобильный — прибор оптиковолоконного типа. Место установки — ветровое стекло. Состоит из фотоприёмника и небольшого инфракрасного излучателя. Реагирует на малейшее появление влаги, под влиянием которой луч преломления меняет свой путь. На это изменение моментально отвечает электронная система, мгновенно активизируя дворники и стеклоочиститель. По окончании выпадения осадков щётки перестают работать.

Высокотехнологичные устройства и датчики отвечают за корректное поведение многих механизмов, облегчают уход за транспортным средством и вовремя оповещают о необходимости проведения диагностического исследования.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector