Все о шаговом двигателе холостого хода

Шаговый мотор регулировки холостого хода

При эксплуатации Renautl Megane (BA0L, мотор К7M720, 1996 г.в.) обороты холостого хода (ХХ) периодически составляли около 2000–3000 об/мин. Возникло подозрение на неправильную работу ШДРХХ (шаговый двигатель регулировки ХХ). Новый ШДРХХ стоит около 55$ (Минск, рынок «Ждановичи»).

Рис. 1. Внешний вид ШДРХХ из каталога VDO

Рис. 2. ШДРХХ Renault Megane

Мотор называется шаговым потому, что в нем используется специальный тип электродвигателя — шаговый электрический 2-обмоточный двигатель. Подавая попеременно на обмотки напряжения соответствующей полярности, можно управлять вращением якоря.

Как снять ШДРХХ? Достаточно снять электрический разъем и открутить два винта под крестовую отвертку. Единственная проблема – отвертка должна быть ОЧЕНЬ короткой, или согнутой под прямым углом (я использовал специальный переходник и головку из набора).

Если под рукой имеется только обычная отвертка, то нужно будет дополнительно снять блок дроссельной заслонки (ДЗ). Для этого:

1. При желании (и при наличии) открутить акустическую тягу (распорку) между стаканами передних стоек. И места станет больше, и работать станет легче, хотя и несильно.
2. Отсоединить электрические разъемы от ДПДЗ (датчика положения ДЗ) и ШДРХХ.
3. Снять воздушный патрубок между воздушным фильтром и блоком ДЗ (два хомута).
4. Отсоединить трос педали газа от привода ДЗ.
5. Соответствующим ключом (вроде называются ТОРКСами) открутить четыре (4) винта крепления блока ДЗ к впускному коллектору и снять его. При этом постараться не порвать/потерять прокладку.
6. Крестовой отверткой открутить два (2) винта крепления ШДРХХ и аккуратно вынуть его. Внимание. Не перепутайте его с ДПДЗ, так как ДПЗД нельзя снимать.

Данный узел (ШДРХХ) выполнен в неразборном варианте, т.е. изначально он не ремонтопригоден. Но при известном желании, как известно, можно сделать все. Итак, начинаем разборку.

Для начала нужно вынуть три штифта из задней части корпуса. Штифты утоплены заподлицо, так что, чтобы подобраться к ним и вытащить, нужно будет немного сточить металл корпуса. В моем распоряжении был только обломанный кусок полотна (от ножовки по металлу), так что вышло все немного коряво, но надежно.

Далее самое ответственное. Необходимо вынуть механизм из корпуса, при этом ничего не повредив. Дело осложняется тем, что на пластмассовой крышке есть уплотнительное резиновое кольцо. Для этого надо поставить ШДРХХ пластмассовой крышкой на стол и штоком вертикально вверх, затем одной рукой прижимать шток к столу, а второй рукой аккуратно снимать корпус вверх. Снять и отложить в сторону пружинную шайбу и изоляционную прокладку.

Далее надо пометить, какие провода к каким клеммам идут. Пометить, записать и зарисовать ДВА раза, а лучше ТРИ. Затем еще и сфотографировать для надежности.

Отпаять провода от клемм и снять черную пластмассовую крышку. Вот только теперь должно получиться как на фото вверху.

Затем надо отогнуть шесть металлических выступов-ушей на статоре и снять заднюю крышку ротора. Запомнить, как она стояла – если провода вверху, то выступы на крышке должны быть горизонтальными. В статоре остается ротор с подшипником.

Одной рукой держа шток, другой рукой прокручиваем ротор до тех пор, пока он не отсоединится от штока (там передача типа винт-гайка). Вынимаем все это хозяйство из статора с разных сторон.

Далее надо снять подшипник с ротора. Для этого сначала надо снять внутреннее стопорное кольцо (пластмассовое), оно сидит очень туго, может даже приклеено. Я прорезал в нем два желобка и стянул кусачками, используя их как рычаг и упираясь в сам подшипник. Засовывать отвертку между сердечником ротора и подшипником нельзя, так как сердечник ротора изготовлен из какого-то хрупкого магнитного материала, и его можно легко сломать.

Вот собственно и все, разборка завершена. Теперь надо все вымыть, вычистить, смазать и собрать обратно.

Поясняющие фото

Рис. 3. ШДРХХ в разобранном виде

Рис. 4. Задняя крышка ротора

Рис. 5. Ротор с подшипником и стопорными кольцами в сборе

Рис. 6. Ротор с подшипником и стопорными кольцами

Рис. 7. Детали штока

Рис. 8. Общий план

За 9 лет работы в ШДРХХ накопилось много всякой грязи, которая мешала ему нормально функционировать. В моем случае подшипник качения превратился в подшипник скольжения и ротор прокручивался с трудом. Подозреваю, что именно это и стало причиной «глюков» работы ШДРХХ.

Сборка ШДРХХ

В первую очередь, надо насадить подшипник на ротор, не забыв вставить его в наружное стопорное кольцо. Насадить его надо с натягом, чтоб не проскальзывал и не ездил туда-сюда. Я использовал полоску бумаги в качестве прокладки, получилось ничего. Затем приклеил внутреннее стопорное кольцо (оно пластиковое) на ротор.

Далее надо насадить заднюю крышку ротора на наружное стопорное кольцо подшипника. Для создания необходимого натяга я опять-таки использовал небольшую полоску бумаги в качестве прокладки.

Рис. 9. Ротор с надетой задней крышкой ротора

Держа получившуюся сборку в одной руке за заднюю крышку ротора, другой рукой проверяем, чтоб ротор легко и свободно вращался, не проскальзывая во внутренней обойме подшипника; а также отсутствие любого осевого люфта.

Надеваем на шток защитную трубку (пыльник?) и пружину, максимально засовываем шток в статор через переднюю крышку ротора. Обратите внимание, что относительно статора шток не вращается, этому мешают выступы на передней крышке ротора, которые входят в пазы на штоке. С другой стороны вставляем в статор сборку ротора и максимально накручиваем ее на шток. Когда остается зазор в несколько миллиметров и вращению начинают мешать отогнутые выступы на статоре, отпускаем шток и вставляем заднюю крышку ротора в статор. Обратите внимание, что на крышке имеется выступ, на который насаживается крышка корпуса. Необходимо согласовать положение этого выступа с выводами обмоток, которые при неправильной установке не достанут до клемм на крышке корпуса. Проверяем, что все собрали правильно, (шток не проворачивается и не двигается вдоль оси, наличие небольших люфтов — нормально) и загибаем все шесть выступов на статоре, фиксируя тем самым сборку ротора/штока.

Затем, согласно ранее нарисованной схеме и помеченным проводам, припаиваем соответствующие провода к соответствующим клеммам. После пайки аккуратно вставляем сборку статор/ротор/шток в крышку корпуса до упора. Проверяем и расправляем провода. Очень полезно на данном этапе прозвонить тестером контакты в разъеме, чтобы удостоверится в отсутствии разрывов, замыканий и иных несоответствий схеме. В моем случае сопротивление каждой из обмоток составляло около 50 Ом, одна обмотка (провода с красным лаком) идет на контакты А и D, вторая обмотка (провода с зеленым лаком) идет на контакты В и С.

Если все в порядке, то надеваем защитную изоляцию и пружинную шайбу, ставим сборку вертикально на заднюю крышку, смазываем резиновое уплотнение (чтоб легче садилось) и насаживаем сверху на все это хозяйство корпус, предварительно совместив отверстия для фиксирующих штифтов. Вставляем штифты (но не до конца, вдруг придется еще раз разбирать).

Сборка закончена. Еще раз позваниваем тестером ШДРХХ и идем устанавливать его на автомобиль.

Если все проделано аккуратно, то наслаждаемся исправной работой двигателя на ХХ.

Что выбрать. Серводвигатель или шаговый двигатель

Для того , что бы понять, нужен нам серводвигатель или шаговый, рассмотрим характеристики , а так же достоинства и недостатки обоих.

Рассмотрим преимущества шаговых двигателей пред серводвигателями:

• Низкая стоимость
• Фланцевые крепления стандарта NEMO
• Варианты исполнения с невысоким крутящим моментом
• Возможность использовать простые, недорогостоящие кабели

Используют незамкнутый контур системы управления (open loop), что позволяет легко интегрировать их в мехатроннные системы

В большинстве случаев применение шагового или серво двигателя продиктовано закономерностями. Например , шаговые двигатели в основном рассчитаны для использования когда необходимо выполнить два требования: высокий крутящий момент на ускорении и/или торможении или пиковый крутящий момент при старте.

В отличии от этого, серводвигатель , как правило, применяются в случае необходимости поддержания конкретной скорости и вращающего момента , удержания момента , и при необходимости полного контроля движением.

В общем, если система требует высокой пропускной способности, высокой скорости и точности коррекции нарушения, с или без жесткой координации между осями, серводвигатели являются лучшим вариантом. Если же задание перемещения (точка-точка) не требует высокой точности поддержания скорости и момента шаговые двигатели являются лучшим вариантом.

Ниже представлена характеристика скорости-момента для серводвигателей и шаговых двигателей одинаковой производительности. Как мы можем видеть, шаговые двигатели выдает больший крутящий момент на низких скоростях, однако серводвигатель поддерживает заданый момент на всем диапазоне скоростей .

Еще одним преимуществом шаговых двигателей можно назвать их простоту в проектировании и эксплуатации, так как они не имею сложных схем и алгоритмов управления обратной связью.

Приводы шаговых двигателей.

Новые методы проектирования улучшили производительность усилителей для шаговых двигателей за счет: встроенной обратной связи, в конце -шаг демпфирования (снижение время установления сигнала при максимальной точности), плавный пуск (для уменьшения рывка при включении питания), анти -резонансных режимов (для оптимизации крутящего момента, стабильности и уменьшения шума — звуковое или иное), ток холостого хода снижен (МКС — снижает нагрев двигателя при остановке) и легко контролировать Режимы работы «полный шаг», «полшага», и «микрошаговый».

Сервосистема на базе серводвигателя

Серводвигатели имеют ряд преимуществ перед шаговыми двигателями. Они могут генерировать высокий крутящий момент во всем диапазоне заявленных скоростей, так же они работают с более высоким диапазоном напряжения. Реакция на изменение момента у них так же гораздо выше. Имеют небольшие габаритные размеры.

Привода (усилители) для серводвигателей.

Настоящей проблемой для разработчиков и наладчиков сервосистем являлась настройка коэффициентов регулирования положения /скорости, соотношение инерции масс, определение параметров двигателя и др. К счастью, большинство современных сервоприводов обладают функциями автонастройки и обеспечивают легкий и быстрый ввод в эксплуатацию. В добавок к этому, имеется комплексное программное обеспечение для настройки и ввода параметров в сервопривод, которое в большинстве случаев распространенно бесплатно и его можно запросто скачать в сети.

Сравнение момента и скорости.

Хотя серводвигатели и предназначены для работы на высоких скоростях , при правильной настройке, они могут отрабатывать режимы до 1 об/мин имея при этом очень хорошие показатели. Что же касается шаговых двигателей, то при применении их в системах со скоростями не превышающих 1000 об/мин было бы наиболее экономически оправданным. Однако, при скоростях свыше 1000об/мин у шаговых двигателей крутящий момент начинает падать.

На низких скоростях >15 об/мин или в режиме удержания момента при нулевой скорости , шаговые двигатели, особенно с большим ротором, могут создать больший крутящий момент , чем серводвигатели того же типоразмера. В отличие от них прямые серводвигатели DDR с высокими разрешающими способностями энкодера имеют ряд преимуществ по точности при работе на скоростях около 1000 об/мин при этом не требуя дополнительных механических устройств таких как редуктор.

Шаговый двигатель холостого хода ниссан

AAC8754 Nissan шаговый двигатель 23781 2j222 nissan primera p11

Оригинальный номер: AAC8754 Nissan

Мы искали: AAC8754

Обучение регулятора холостого хода Nissan

Заметим так же, что на системах с шаговым двигателем импульсы на него могут отсутствовать в случае стабильной работы двигателя на холостом ходу нет необходимости какой либо регулировки. И только после всех этих проверок есть основания для браковки электронного блока управления.

На этом теоретические объяснения Рязанова Фёдора заканчиваются, и мы снова переходим к практической части. Заводим двигатель и снова даем газу раза. После небольшой паузы,когда двигатель выйдет на холостые обороты ЕСМ демпфирует резкое снижениеоборотов благодаря КХХ: Ну вот друзья и все! Всем приятной езды, и поменьшепроблем с Вашими железными конями. Это профессиональный ремонтавтомобилей Ниссан за приемлемые деньги. Датчик холостого хода ниссан тино следствие они разрушаются.

В лучшем случае если владелец вовремя спохватится о неправильных оборотах на своей машине и приедет в сервис сгорит только драйвер, в хучшем погорят дорожки и элементы платы блока управления двигателем.

Датчик холостого хода на Nissan Tino

Японцы на этих моделях не предусмотрели никакой защиты, потому и страдают счастливые обладатели этих автомобилей, а продавцы запчастей потирают руки. Теперь о ремонте.

За исключением восстановления заклинившего подшипника. Если, конечно, вы не являетесь владельцем пластмассового завода для выплавления нового корпуса мотора. По большому счету она и является причиной всех проблем.

При сборке корпус дроссельной заслонки следует тщательно очистить от окислов и обезжирить. Затем промазать герметиком, чтобы залить все изъяны и рытвины. После ставится на герметик новая прокладка, и узел собирается герметику нужно дать подсохнуть.

Ремонт регулятора холостого хода

На холостом ходу обороты показывали 1300-1500 (АКПП), переключаешься на драйв — обороты падают до «чуть меньше» 1000. В нисан-центр отключили клапан от блока управления и отрегулировали обороты ХХ — примерно 1050. Сказали, что обычно они так и делают и что не надо «замарачиваться» по установке нового клапана ХХ. Это нормально — ездить с отключенным клапаном ХХ, и чем это мне может обойтись (например увелич расход топлива). Либо купить с разбора б/у клапан, интересно долго ли он прослужит. Да и еще — после этого сервиса педаль газа при оборотах «0» (например со светофора) приходиться давить с приличной силой, так просто не прожимается. Кстати в ниссан-центре не дали данные результата мотортеста, имеется ввиду на бумаге, стоит ли требовать эту бумажку.

Подскажите. Датчик холостого хода ли?

Величина импульсов строго должна соответствовать 12 вольт 5 вольтовые регуляторы встречаются достаточно редко…. Что это означает?

При включении зажигания шаговый двигатель тестирует сам. Проходит от одного крайнего положения до другого.

Примерное количество шагов колеблется от до STEP 30 означает, что в сторону уменьшения оборотов система способна сделать 30 шагов, в сторону увеличения — датчик холостого хода ниссан значение минус 30 шагов. Предположим, у нас загрязнится дроссельная заслонка.

Количество проходящего воздуха уменьшиться. Обороты упадут, регулятору холостого хода придется на большее значение открыть байпасный канал. Когда это значение приблизится к максимальному, система потеряет способность корректировать обороты в сторону увеличения.

Откручиваем аккуратноболты. Снимаем все разъемы и трубки воздуховода. Отсоединяемхомуты от шлангов охлаждения. Минск; Авто: Регулятор холостого хода является устройством, которое необходимо в системе для стабилизации оборотов холостого хода двигателя.

Проблемы холостого хода Nissan. Решаем проблему своими руками

РХХ представляет из себя шаговый электродвигатель с подпружиненной конусной иглой. Хорошо ни куда ехать особо было не нужно, а до работы 3 минуты ходьбы. Ну зато хоть время с пользой провел и установил противотуманные фары. Диагностировали проблему .

Датчик холостого хода. Шаговый мотор (регулятор ХХ)

Шаговый мотор установлен в байпасном канале узла дроссельной заслонки.

Положение вала шагового мотора определяет проходное сечение байпасного канала, необходимое для устойчивой работы двигателя при закрытой дроссельной заслонке

В системе управления шаговый мотор выполняет несколько основных функций:

• Прогрев двигателя после запуска. Система определяет тепловое состояние двигателя по датчику температуры охлаждающей жидкости и автоматически устанавливает обороты холостого хода (минимальные обороты при закрытой дроссельной заслонке).

С помощью шагового мотора в этом случае задается такое сечение байпасного канала, при котором двигатель способен поддерживать эти обороты.

• При открытии дроссельной заслонки весь воздух в двигатель поступает через сечение дроссельной заслонки, а байпасный канал должен быть подготовлен к резкому закрытию дросселя и сбросу нагрузки (отключение КПП).

Система отслеживает с помощью шагового мотора такое сечение байпасного канала (в зависимости от оборотов двигателя, скорости автомобиля и положения дроссельной заслонки) при котором в случае сброса нагрузки должно быть обеспечено плавное снижение оборотов коленчатого вала до заданных оборотов холостого хода.

• Третьей функцией шагового мотора является компенсация контролируемой блоком управления нагрузки (включение/выключение вентилятора, кондиционера и т.д.).

В режиме холостого хода система корректирует положение шагового мотора до включения/выключения нагрузки. Тем самым компенсируется мощность, подключаемой этой нагрузки (компенсирует провал оборотов в режиме холостого хода).

Шаговый мотор и называют регулятором холостого хода, но он выполняет лишь перечисленные функции.

Заданные обороты холостого хода в пределах 50 об/мин поддерживаются в основном быстрым контуром управления — регулятором по углу опережения зажигания.

Раскачка оборотов в режиме холостого хода зависит именно от этого контура и влияния возмущений в системе топливоподачи.

Шаговый мотор определяет медленную составляющую в регулировании, отслеживая режимные переходы системы управления.

Выход из строя шагового двигателя приводит к явным сбоям в системе: невозможность работы двигателя на холостом ходу, повышение оборотов ХХ, увеличивающихся по мере прогрева двигателя.

Эти неисправности возникают и при неполадках в цепях управления шаговым мотором и могут быть определены при помощи тестера ДСТ-2М, который позволяет задавать положение шагового мотора как параметр блока управления.

Выбрав режим управления исполнительными механизмами в тестере, нужно подвигать шаговый мотор с помощью блока управления в ту или иную сторону.

Если при этом обороты двигателя не изменяются, расход воздуха остается постоянным, а система определяет постоянное положение шагового мотора, неисправность шагового мотора или цепей его управления очевидна.

Проверка шагового мотора с помощью тестера может и не дать результата. Система будет правильно отрабатывать ваши попытки закрыть или открыть байпасный канал.

Но при этом при эксплуатации автомобиля останутся зависания оборотов при отключении КПП и заглохания двигателя при движении накатом и невозможность запуска двигателя без помощи дроссельной заслонки.

Появление в комплексе этих неисправностей говорит о неисправности шагового двигателя или его цепей управления. И даже при исправных цепях, шаговый мотор может просто неправильно выполнять команды системы управления.

Вместо движения вперед отрабатывает движение назад или наоборот. Это можно наблюдать, если снять шаговый мотор и специальным тестером задавать ему движения в разные стороны.

Алгоритм управления шагового мотора достаточно сложен, и сбои в его работе могут быть выявлены только специальным тестером, например, ДСТ-6С.

Блок управления может выдавать код неисправности шагового мотора, но не всегда это означает, что шаговый мотор или цепи его управления действительно вышли из строя. К сожалению, этот код может появиться и при исправном шаговом моторе.

Прежде чем разбираться с шаговым мотором, убедитесь, что заданные обороты холостого хода в системе выставляются правильно по температуре двигателя и режим холостого хода определен в системе (положение дроссельной заслонки 0%).

Совет: Если смазывать механическую часть шагового мотора литолом, то он работает значительно лучше и дольше. После смазки плохой шаговый мотор часто восстанавливает свою работоспособность.