Датчик режима работы двигателя

Электронная система автомобиля состоит из блоков управления и многочисленных датчиков, объединенных в единую сеть разветвленной паутиной проводки.

Взаимодействие между элементами этой цепи осуществляется посредством электрических сигналов с определенными параметрами. Работа всех деталей характеризуется механической энергией.

Преобразование механической энергии движения в электронные импульсы, с последующей передачей на ЭБУ – это задача датчиков.

Как работают датчики двигателя и как их проверять

Преобразовываются в импульсы параметры таких физических явлений, как:

Температура различных жидкостей, газов и агрегатов
Давление в различных средах и системах
Скорость, направление и количество валовых оборотов
Концентрация веществ во всевозможных смесях (жидкости и газов)
Количественные и объемные параметры воздушного потока
Относительное пространственное положение подвижных деталей
Вибрационные колебания и другие факторы

Допустим, нужно протестировать какой-то датчик. С ЭБУ он получает напряжение в 5В.

Подключив диагностическое оборудование (автосканеры и мотортестеры) к проводам соединения датчика с блоком, можно видеть «картину» передаваемого сигнала.

Сканеры позволяют оценить качество сигналов в общих чертах, к тому же, они не применимы к старым моделям автомобилей. Мотортестер же, дает точное понятие о мельчайших деталях, хотя требуется больше труда в его использовании.

Схема включения датчиков в электронную систему ЭБУ

Эффективное проведение диагностики двигателя, напрямую зависит от понимания особенностей включения его датчиков в электронную цепь системы.

Общий провод электрической цепи автомобиля («масса») объединяет кузов и мотор, и подключается к отрицательному электроду аккумулятора. Так вот, к этому проводу соединяется и блок, и датчик.

Если соединить датчик в произвольной точке этого провода (соответственно, другой конец соединить с ЭБУ), то в зону действия датчика попадает интервал общей сети, где одновременно с его слабым напряжением, проходят сигналы сильного напряжения (например, стеклоподъемников).

Это создает большие помехи, приводя к искажению переданной информации. Датчик режима работы двигателя

Выход один – соединение прямо к выходу «массы» ЭБУ, который уже имеет соединение с «массой» кузова. Из всех датчиков провода входят в блок, там соединяются с «массой». Тем самым устраняются помехи на пути передачи сигнала.

Проводка датчиков, ответственных за наиболее точную информацию (к примеру, ДПДЗ), снабжена экраном, в виде фольговой оплетки, предназначенным дополнительно глушить возможные помехи.

Разновидности датчиков двигателя

Различие в основных принципах работы, дает нам право, классифицировать датчики следующим образом:

Потенциометры или датчики положения

Конструкция состоит из резистивной дугообразной дорожки, с одной стороны соединенной с «массой», а другой получает питание. Если на этот выход подать напряжение 12В, то на противоположном выходе создается нулевое напряжение. Скользящий по дуге, ползунок снимает показания напряжения на всем участке.

По мере прохождения от одного конца к другому, напряжение на нем меняется то 12В до 0. Эти изменения напряжения и есть сигналы, передаваемые в ЭБУ. Датчик режима работы двигателя

Пьезоэлектрические
Терморезистивные или температурные датчики. Это полупроводниковые резисторы, у которых изменение температуры, приводит к изменению напряжения в полупроводниках. Эти перепады фиксируются в ЭБУ, на основании чего регулируется работа систем.
Термоанемометрические или датчики давления

Тестирование датчиков двигателя

Датчик положения дроссельной заслонки – яркий представитель потенциометрического типа устройства. Он вживлен в ось заслонки. Надавливая на педаль газа, водитель заставляет заслонки менять свое положение, полностью раскрываются. Изменения положения, ведут к изменению напряжения в ползунке датчика.

Сведения об этом, немедленно передаются в ЭБУ, который начинает регуляцию топливной подачи форсункой. Датчик режима работы двигателя

Все изменения должны протекать плавно, без рывков и значительных скачков. Наиболее наглядно можно увидеть картину происходящего на осциллограмме. Подключается осциллограф, и анализируется график.

Провалы, резкие скачки, «пилообразный» характер осциллограммы, свидетельствует о неисправности датчика. Простой вольтметр не в состоянии зафиксировать миллисекундные скачки напряжения.

Мультиметром можно замерять предельные показания напряжения.

Проверку сканером осуществляют по стандартной схеме: подключают его к разъему, в «потоке данных» найти показания напряжения в этом датчике. Снимать все показания, медленно передвигая заслонки. По плавности нарастания ( без скачков и провалов) напряжения, можно судить об исправности датчика.

Исправность ДПДЗ проверяется, когда:
– получив оповещение об ошибке
– сбои двигателя – затрудненный запуск, нестабильные обороты
– повышенное расходование топлива, усиление детонации, перебойный характер работы мотора
– когда требуется настройка датчиков определенных фирм – производителей

Датчик температуры двигателя

Датчик ОЖ – резисторный прибор, где изменение температуры приводит к колебаниям его электрических характеристик (сопротивления и напряжения). Он устанавливается в просвете трубки ОС и погружен в ОЖ. С остыванием жидкости, увеличивается сопротивление прибора (100Ом при t= -44°С).

ЭБУ подает стабилизационное напряжение, измеряет степень ее понижения – на прогретом двигателе его показатели низкие, холодный мотор выдает высокое напряжение. Так ЭБУ определяет текущую t ОЖ, необходимую во многих регуляционных процессах. Датчик режима работы двигателя

Обрыв или отход контакта, воспринимается ЭБУ в форме понижения температуры ОЖ. Это свидетельствует об увеличении доли горючего в смеси. Это действительно так – коррекция происходит в сторону увеличения содержания бензина в смеси.

Всякие механические повреждения или разомкнутая цепь, воспринимается ЭБУ в виде оповещения о повышение температуры ОЖ, что оборачивается уменьшением доли топлива в смеси, выдачей расшифровки « работа на обедненной смеси».
Признаки неисправности:
– индикатор не панели
– соответствующая ошибка и ее код
– повышение «аппетита» двигателя, токсичность выхлопов
– затрудненный запуск, самопроизвольная остановка

Перед началом диагностики, нужно «привести в норму» охлаждающую систему. Она должна быть заправлена, крышку следует открывать после остывания. Датчик утоплен в жидкости, соблюдена герметичность, чтобы избыток воздуха не создавал помехи . Сама ОЖ правильно разбавлена. Проверить работу вентилятора и термостата.

Самую удобную и точную проверку можно провести сканером Bosch KTS, имеющий большой выбор адаптеров и аппарат мультиплекора. Универсальный диагностический сканер способен тестировать 145 систем и 17000 блоков. Поддерживают протоколы ISO, SAE, OBD. Имеет функции:

– считка кодов и вывод расшифровки
– сброс памяти
– сброс интервалов ТО
– текущие параметры и их графики
– опознание блоков
– базовые опции

Кислородный датчик – лямбда зонд

Протокол OBD предписывает постоянное значение коэффициент λ=1, что соответствует стехиометрической концентрации топливной смеси. Это экономит горючее и снижает токсичность выбросов.

Датчик реагирует на давление кислорода в выхлопных газах. При определенных сбоях системы двигателя, когда кислород не в полном объеме расходуется при сгорании топлива, он поступает в выпускной коллектор. Тогда посылаются сигналы в ЭБУ, которые тот расшифровывает как обедненная смесь.

Если в коллекторе нарушена герметичность, то к такому же результату приведет реакция датчика на, проникший туда, кислород. Датчик режима работы двигателя

Причиной искажения сигналов может стать и «отравление» датчика, вредными веществами (свинца и кремния) коллектора. Также, механические повреждения или плохое заземление.

Тестирование можно провести, все тем же, сканером Bosch KTS.

Соединить прибор через разъем
Прогреть датчик и двигатель, поднять обороты до 3 тыс
Проверить замкнутость цепи
Снять осциллограмму
Проанализировать ее

Когда датчик исправен, график плавно колеблется в интервале 4 – 19 Гц. А напряжение 0.15 – 0.4В – нижний предел, 0.5 – 0.8В верхний предел.

Ко всему вышеизложенному, остается добавить – важность корректного функционирования датчиков двигателя, как и всех остальных, трудно переоценить. Без этого запускается цепной процесс разладов всех систем автомобиля.

Датчик коленвала

Датчик положения коленвала – один из важнейших частей в электронной системе управления двигателем. Датчик положения коленвала сообщает блоку управления когда необходимо произвести искру и подать топливо в нужный цилиндр.

Во веря вращения коленвала и установленного на нем диска с зубьями, датчик реагирует на зубья, вращающиеся рядом с датчиком.Датчик коленчатого вала генерирует импульсы тока, которые считывает ЭБУ и решает в какой из поршней в каком цилиндре достиг верхней точки.

Неисправный датчик коленвала перестает подавать сигналы блоку управления, это приводит к тому, что информации о положении поршней не поступает и двигатель глохнет.
Датчик устроен достаточно просто. Внутри он полностью заполнен компайндом, что делает его не пригодным к ремонту.

Обычно датчик коленвала выходит из строя из-за реского скачка напряжения, происходит замыкание и нарушается сигнал импульсов, по которым ЭБУ считывает информацию. Со временем межвитковое замыкание нарастает и датчик выходит из строя.

В первом случае двигатель будет работать с перебоями, а в дальнейшем попросту заглохнет. Бывают случаи, что двигатель работает до тех пор пока вы не заглушили машину, а после мотор уже не заведется.

Причин нестабильной работы датчика коленвала можем быть несколько:

Датчики в наших ДВС: назначение и принцип работы

Современные автомобили оснащены большим количеством датчиков, назначение и принцип действия которых понятны далеко не каждому автолюбителю. Попробуем разобраться в этом вопросе.

Датчик массового расхода воздуха
Назначение датчика массового расхода воздуха (ДМРВ) заключается в контроле работы силового агрегата во время генерации системой электрического напряжения, посредством поступающего в мотор воздуха.
На основании собираемых датчиком данных строится максимально продуктивная работа мотора, во время которой поступление воздуха в цилиндры позволяет бесперебойно преобразовывать его в электрический ток.

Рабочая часть датчика – платиновая нить представляет собой чувствительный анемометр. Она нагревается до постоянной температуры, которая удерживается при помощи термореле и электронного блока управления.

Проходящий через датчик воздушный поток охлаждает нить, тогда управляющий модуль системы увеличивает подачу тока на нее, вследствие чего температура нагрева нити продолжает увеличиваться, пока не достигнет своего постоянного значения.

Из этого следует, что сила необходимого для разогрева нити тока, зависит исключительно от скорости прохождения потоков воздуха через датчик.

А уже посредством вторичного преобразователя в системе датчика происходит генерация электрического напряжения.

В процессе работы на нити датчика накапливаются различные отложения, загрязняя ее и ухудшая характеристики всего устройства.

Эффективная очистка нити возможна только при помощи прожига импульсным током с температурой порядка 1 тыс. градусов.

Однако промывать грязную платиновую нить датчика растворами, содержащими эфирные или кетоновые соединения, категорически запрещено, поскольку они:
— губительно воздействуют на компаунд;
— обладают способностью к охлаждению кристалла, в результате чего повреждается его структура;
— смывают так называемую маску с поверхности кристалла (защитный полимерный слой в его центре).

Не стоит даже пытаться промыть нить датчика различными растворителями и аэрозолями, содержащими ацетон и этил, также нельзя очищать нить анемометра смоченной в бензине ваткой, намотанной на спичку, либо деревянную палочку. Подобные манипуляции никакого эффекта не принесут, а лишь ухудшат работу ДМРВ.

В качестве промывки можно использовать ВД-40, но стоит учесть, что в ее составе находится дизтопливо и кислотные соединения. Промывает «вэдэшка» хорошо, однако, после себя оставляет специфическую пленку на поверхности, которую для нормальной работы датчика необходимо удалить.

Смывать ее лучше спиртовыми составами (дистиллированная вода и любой спирт). Как показала практика, наиболее подходит для этой цели именно изопропиловый спирт. Наиболее эффективной станет промывка кристалла при помощи обыкновенного медицинского шприца с иглой малого диаметра.

Перед промывкой датчик и промывочную жидкость необходимо разогреть, например, при помощи строительного фена.

Датчик контроля положения заслонки дросселя

Этот элемент устанавливается на блоке дросселя рядом с приводом, и предназначается для контроля положения газовой педали. Стоит отметить, что во время мойки силового агрегата стоит быть предельно аккуратным, дабы не повредить этот датчик.

Несмотря на то что датчик дросселя рассчитан на продолжительное использование, все же иногда подводит и он, выходя из строя. О его поломке сигнализируют повышенные холостые обороты, возникновение рывков и нестабильная работа мотора во время езды.

Датчик детонации
Он располагается на головке блока между цилиндрами (ІІ и ІІІ). В зависимости от особенностей конструкции различают следующие виды этих элементов:
— широкополосный (представлен в виде таблетки);
— резонансный (имеет вид бочонка).
Эти датчики не подлежат взаимной замене, то есть, в случае выхода из строя одного, его нельзя заменить другим типом.

Рабочий ресурс элемента огромен. Единственное, что необходимо – регулярно очищать контакты разъема от окисления. Работает этот датчик по принципу пьезозажигалки. То есть, с возрастанием уровня детонации начинает расти электрическое напряжение.

Датчик измеряет уровень детонации в силовом агрегате и, в зависимости от этого, контролирует угол опережения зажигания. В случае повышенной детонации, зажигание будет поздним. Если же датчик перестанет функционировать, двигатель начнет работать некорректно, увеличивается потребление топлива.

Он имеет шестигранную конструкцию, внутри которой расположен специальный пьезоэлемент, вырабатывающий электродвижущую силу из-за воздействия звуковых колебаний на его корпус. Получается, что датчик детонации является своеобразным передатчиком звуковых колебаний, благодаря которому блоку EFI доступны происходящие внутри мотора процессы.

Пустоты между корпусом и пьезоэлементом датчика заполнены компаундом особого состава. Помимо защитного назначения, компаунд имеет еще одно: его наличие позволяет выработать амплитудно-частотную характеристику, максимально приближенную к частоте детонационных процессов внутри силового агрегата.

При возникновении детонации во внутримоторном пространстве датчик измеряет ее уровень и передает сигнал блоку EFI, который в автоматическом режиме корректирует угол опережения зажигания, пока уровень детонации не снизится либо полностью не пропадет.

В итоге благодаря наличию датчика детонации в системе силового агрегата формируется наиболее благоприятный состав топливной смеси. Такое понятие, охарактеризованное на автомобильном сленге словосочетанием «стук пальцев», характеризует поломку датчика детонации. При этом резко снижаются рабочие характеристики мотора, и увеличивается потребление топлива.

Датчик масляного давления

Этот элемент контроля находится в магистральной сети маслопровода. Датчик запитан от электросети автомобиля и имеет индикатор на приборной панели. Кроме индикатора панель приборов может иметь контроллер масляного давления с указанием его величины.

Довольно часто этот датчик является контролирующей частью системы управления мотором, которая при достижении критического уровня масляного давления выключает силовой агрегат.
Помимо датчика масляного давления, может быть установлен датчик, контролирующий температуру моторного масла в системе.
Датчик температуры антифриза

В конструкции силового агрегата этот датчик занимает свое место между термостатом и ГБЦ. На нем предусмотрено два контакта, а в основе функционирования устройства заложен следующий принцип: чем ниже температура двигателя, тем более обогащенную рабочую смесь удается получить.

В системе охлаждения датчик представлен резистором специальной конструкции (термистором), который с изменением температуры охлаждающей жидкости меняет свое сопротивление. Чем выше температура, тем ниже сопротивление, и наоборот — чем ниже температура, тем выше сопротивление термистора. Известно, что изменение температуры ОЖ по-разному отражается на работе двигателя.

Его конструкция вполне надежна. Выйти из строя он может лишь по причине отсутствия контакта на его выводах либо внутри устройства.

О его неисправности можно судить по началу работы вентилятора в то время когда мотор еще находится в холодном состоянии, невозможности либо проблемам с запуском прогретого силового агрегата, увеличении потребления топлива.

Лямбда зонд

Либо по-простому – кислородный датчик. Его назначение сводится к определению в выхлопных газах авто количества содержания кислорода. Находится этот электрохимический элемент в конструкции глушителя.

Отсутствие кислорода в топливной смеси говорит о ее обогащенности, и, наоборот, его повышенное содержание снижает обогащение. Поэтому лямбда зонд предназначается для формирования правильного состава рабочей смеси. Более подробно о лямбде тут.

Этилированный бензин пагубно отразится на работе кислородного датчика, а в случае его поломки повышенное потребление топлива и превышение вредных соединений в выхлопных газах автомобиля – гарантировано.

Датчик ПКВ (положения коленвала)

Довольно прочный и надежный элемент, конструкция которого представляет собой катушку из провода с магнитным сердечником внутри. Он расположен в пространстве шкива, и по нанесенным на шкив рискам считывает показания положения коленчатого вала.

Элемент генерирует сигнал, как только меняется положение расположенного на коленвале зубчатого диска. На основании этого сигнала блок управления отслеживает рабочие процессы, происходящие внутри цилиндра, и управляет подачей топливной смеси и искры.

В случае его поломки, рабочие обороты мотора резко упадут, а в худшем случае – силовой агрегат полностью остановится.

Датчик фаз или датчик положения распредвала (ДПРВ)

Входит в конструкцию, как правило, восьми- и шестнадцатиклапанных моторов, на которых располагается сразу за шкивом распредвала системы впуска сверху головки блока, и предназначается для формирования топливовпрыска в отдельно взятый цилиндр. Его поломка нарушает подачу топливной смеси, что вызывает ее резкое обогащение, как следствие увеличенный расход.

Регулятор холостых оборотов

Незаменимый элемент в устройстве мотора, который регулирует холостые обороты двигателя, обеспечивая его стабильную и максимально продуктивную работу. Конструкция устройства состоит из шагового электромотора с пружинной иглой конусного типа.

На работающем на холостых оборотах силовом агрегате воздух циркулирует мимо закрытой дроссельной заслонки. Это возможно благодаря конусной игле датчика, которая регулирует диаметр сечения дополнительной магистрали подачи воздуха. Таким образом датчик определяет оптимальное количество кислорода, необходимое для бесперебойной и продуктивной работы агрегата.

Месторасположение регулятора – корпус заслонки дросселя.

Здесь необходимо обратить внимание на то, что крепится он при помощи двух винтов, головки которых у большинства авто покрыты слоем лака либо попросту рассверлены, что представляет некоторую помеху при снятии регулятора холостых оборотов. Поэтому нередко приходится прибегать к снятию корпуса заслонки для того, чтобы заменить регулятор либо прочистить загрязненную воздушную магистраль.

Поскольку регулятор относится к исполнительному типу устройств, его системная диагностика не предусмотрена. Поэтому в случае его поломки ошибка «Проверьте двигатель» на панели приборов может и не загореться.

На его неисправность указывают следующие факторы:
— «плавающие» холостые обороты мотора;
— часто силовой агрегат глохнет после выключения передачи;
— холодный пуск мотора не сопровождается повышением оборотов холостого хода, как это должно быть;
— нестабильность холостых оборотов во время включения нагрузки.

Снимать регулятор холостых оборотов необходимо только при отключенном аккумуляторе. Для этого с него снимется разъем и выкручиваются винты, крепящие датчик. Устанавливается регулятор в обратной последовательности. Единственное, что нужно сделать в момент его монтажа – смазать уплотнитель на фланце. Для этого идеально подойдет моторное масло.

Взаимосвязь разных типов датчиков в системе регулировки холостых оборотов мотора
Количество находящегося в моторе воздуха контролируется описанным выше датчиком ДМРВ, и в зависимости от его объема ЭБУ производит расчет подачи обогащенной рабочей смеси в двигатель.
При помощи датчика положения коленвала блок управления определяет обороты моторного агрегата, и на основании этого система регулировки холостого хода управляет подачей воздуха, минуя закрытую заслонку дросселя.

Во время стоянки блок управления поддерживает постоянную величину холостых оборотов на прогретом моторе. Если силовой агрегат холодный, система посредством регулировки оборотов холостого хода увеличивает их, обеспечивая мотору прогрев на высоких оборотах. Благодаря этому допускается движение без прогрева силового агрегата.

Все перечисленные датчики встречаются на большинстве современных автомобилях, и теперь вам будет намного легче ориентироваться в результатах диагностики и покупки необходимой запчасти в автомагазине.

Датчики

Описание работы датчика кислорода
Лямбда-зонд (датчик кислорода) устанавливается в потоке отработавших газов двигателя и служит для определения наличия кислорода в отработавших газах.

Когда двигатель работает на обогащённой топливо-воздушной смеси, уровень содержания кислорода в отработавших газах понижен, при этом датчик кислорода генерирует сигнал высокого уровня напряжением 0,65…1,0V.

Устройство и принцип действия АБС. Колёсные датчики АБС. Электронный блок управления. Модуляторы гидравлического блока.

Типовые неисправности ABS.

На большинстве современных бензиновых двигателей применяются системы индивидуального зажигания. Данная система зажигания отличается от классического зажигания и от DIS-системы зажигания тем, что каждая свеча зажигания в такой системе обслуживается собственной (индивидуальной) катушкой зажигания.

В зависимости от устройства сердечника, индивидуальные катушки зажигания делятся на два типа – компактные, и стержневые.

На валу распределителя зажигания закреплены шторки из ферромагнитного материала, вращающиеся вместе с валом.

Количество шторок равно количеству цилиндров двигателя (встречаются системы зажигания с одной шторкой в распределителе зажигания, дополнительно оборудованные датчиком положения / частоты вращения коленчатого вала).

Выходной сигнал датчика Холла может принимать один из двух уровней – высокий или низкий и зависит от наличия / отсутствия шторки в магнитном зазоре датчика. При отсутствии шторки в магнитном зазоре датчика, напряжение выходного сигнала датчика соответствует низкому уровню – не более 0,2 V.

При прохождении шторки через магнитный зазор датчика, напряжение выходного сигнала датчика соответствует высокому уровню. Значение напряжения высокого уровня определяется поступающим на датчик опор. напряжением. Датчик генерирует синхроимпульсы синхронно прохождению шторок через магнитный зазор датчика. Форма осциллограммы напряжения выходного сигнала датчика Холла близка к меандру. Частота следования синхроимпульсов пропорциональна частоте вращения вала с ферромагнитными шторками.

Датчик положения коленчатого вала служит для определения положения и частоты вращения коленчатого вала, что необходимо для синхронизации системы зажигания и впрыска топлива. auto.schoollremonta.ru Датчик коленвала расположен напротив специального синхродиска, укреплённого на коленчатом валу.

Синхродиск имеет 60 зубьев, 2 из которых отсутствуют. Начало 20-го (после выреза) зуба синхродиска совпадает с верхней мертвой точкой первого или четвертого цилиндров. Зазор между торцом датчика коленвала и зубьями диска составляет 0,8…1,0 mm. Сопротивление обмотки датчика составляет ~900 Ω.

Датчик коленвала представляет собой обмотку из медного провода, внутри которой расположен намагниченный сердечник. Датчик коленвала генерирует синхроимпульсы напряжения синхронно прохождению зубьев синхродиска мимо торца датчика коленвала.

Форма осциллограммы напряжения выходного сигнала датчика положения коленчатого вала близка к синусоиде. Амплитуда напряжения и частота следования синхроимпульсов пропорциональны частоте вращения двигателя. При работе двигателя на оборотах холостого хода, амплитуда напряжения синхроимпульсов должна быть не менее ±6 V.

В режиме прокрутки двигателя стартером, амплитуда напряжения синхроимпульсов должна быть не менее ±0,5 V. В момент прохождения сектора синхродиска с вырезом мимо датчика, осциллограмма имеет следующий вид.

Датчик расхода воздуха служит для измерения количества (объёма или массы) потребляемого двигателем воздуха. Значение массы входящего воздуха, измеренное непосредственно датчиком массового расхода воздуха или рассчитанное блоком управления двигателем по его объему, является одним из базовых параметров в определении длительности открытия топливных форсунок.

Датчик расхода воздуха устанавливается после воздушного фильтра перед дроссельной заслонкой. Со стороны входной части корпуса датчика расхода воздуха расположена сетка или ламинирующие соты, выравнивающие поток воздуха по всей площади воздухомера.

Существуют различные конструкции датчиков расхода воздуха, но каждый из них можно отнести к одному из двух типов — датчики объёмного расхода воздуха, и датчики массового расхода воздуха.

Датчики массового расхода воздуха (ДМРВ) более предпочтительны, так как измеряют непосредственно массовый расход воздуха (ДМРВ учитывает температуру и давление атмосферного воздуха), за счёт чего блок управления двигателем может более точно рассчитывать необходимое количество впрыскиваемого топлива.

Чувствительный элемент датчика положения дроссельной заслонки представляет собой потенциометр, ось которого жёстко связана с осью дроссельной заслонки. На питающие выводы потенциометра подается опорное напряжение +5 V и «масса», а подвижный контакт датчика является сигнальным.

Выходной сигнал датчика положения дроссельной заслонки является одним из базовых для расчёта блоком управления двигателем необходимого количества топлива, для определения текущего режима работы двигателя и для расчёта оптимального угла опережения зажигания.

Например, в режиме пуска двигателя количество подаваемого топлива рассчитывается по температуре двигателя, по степени открытия дроссельной заслонки и по фактической частоте вращения коленвала. На работающем двигателе при закрытой дроссельной заслонке блок управления двигателем переходит в режим стабилизации частоты вращения коленчатого вала двигателя — режим поддержания холостого хода.

Заданная частота вращения коленвала при этом зависит от температуры охлаждающей жидкости, от нагрузки на двигатель и от скорости движения автомобиля и регулируется путём изменения степени открытия регулятора холостого хода и изменения угла опережения зажигания.

Почти все системы управления двигателем, в которых не применяется датчик расхода воздуха, оборудованы датчиком абсолютного давления во впускном коллекторе (датчик разрежения). Внешний вид датчиков абсолютного давления В таких системах, на основании данных о давлении и температуре воздуха во впускном коллекторе, блок управления двигателем рассчитывает массу воздуха, содержащуюся в каждом сантиметре кубическом внутреннего объёма впускного коллектора. При каждом такте впуска, цилиндр «всасывает» разрежённый воздух из впускного коллектора, объём которого приблизительно равен внутреннему объёму цилиндра двигателя. Зная внутренний объём цилиндра двигателя (в cm3) и предварительно рассчитав плотность всасываемого цилиндром воздуха (в g/cm3), блок управления двигателем рассчитывает массу воздуха (в граммах), попадающего в цилиндр во время такта впуска. В соответствии с рассчитанной массой потребляемого двигателем воздуха, блок управления двигателем формирует импульсы управления топливными форсунками соответствующей длительности, достигая приготовления топливовоздушной смеси с составом, близким к заданному.

В зависимости от температуры охлаждающей жидкости, блок управления двигателем корректирует состав топливовоздушной смеси, частоту вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу, угол опережения зажигания… Влияние показаний датчика температуры охлаждающей жидкости на работу системы управления двигателем очень велико.

Например, если вследствие неисправности рассчитанное блоком управления двигателем значение температуры охлаждающей жидкости двигателя не совпадает с фактической температурой охлаждающей жидкости двигателя на значительную величину, двигатель может заглохнуть / не запускаться.

Большинство датчиков температуры воздуха во впускном тракте аналогичны по устройству и принципу действия датчику температуры охлаждающей жидкости. В зависимости от температуры воздуха во впускном тракте, блок управления двигателем несколько корректирует состав топливовоздушной смеси.

Влияние показаний датчика температуры воздуха во впускном тракте на работу системы управления двигателем особенно заметно в таких системах, где не применяется датчик расхода воздуха.

Чем управляет ЭСУД?

Что зависит от датчика положения коленвала? «Обманка» лямбда-зонда — полезная штука? И вообще, кто включает Check engine?… — электронные системы управления моторами вызывают у автомобилистов самые разные вопросы. Эксперты «За рулем» дают ответы.

Материалы по теме

Для оптимальной работы любого двигателя внутреннего сгорания необходимо в нужный момент поджигать определенное количество топливовоздушной смеси. Чем грамотнее организован этот процесс, тем лучше показатели мощности, экономичности и токсичности.

До появления микроэлектроники задачу приходилось решать механическим путем, усложняя карбюраторы и распределители зажигания (на жаргоне — трамблеры).

Однако затем произошел «переворот»: власть над двигателем захватила ЭСУД — электронная система управления двигателем.

Она состоит из электронного блока управления (ЭБУ), датчиков параметров работы двигателя и автомобиля, а также исполнительных устройств.

Превращение автомобилей в «компьютеры на колесах» породило своего рода инфантилизм у многих автовладельцев.

Неудивительно: если всем командует электронный мозг, какой смысл соперничать с ним? Нажали кнопку, заработало — поехали. Не заработало — хватаем телефон и просим помощи.

Однако такой позиции придерживаются не все: вопросы по системе управления продолжают поступать. Мы постарались ответить на самые злободневные.

Топливная рампа с форсунками для непосредственного впрыска топлива питается от насоса высокого давления.

Материалы по теме

В прошлом веке на автомобилях с электронным впрыском система управляла лишь подачей топлива через форсунки и воздуха через регулятор холостого хода, а также своевременным искрообразованием на свечах. Позже забот у нее прибавилось.

Управлять приходится дроссельной заслонкой, работой одного или нескольких фазорегуляторов, термостатом, электровентиляторами охлаждения, производительностью турбокомпрессора, рециркуляцией отработавших газов и продувкой адсорбера.

А еще на современных автомобилях ЭСУД взаимодействует с автоматической коробкой передач, системами безопасности — ESP, системами комфорта и системами предотвращения кражи.

ДПКВ

На всех ли автомобилях с ЭСУД используют датчик положения коленчатого вала (ДПКВ)?

Материалы по теме

ДПКВ — важнейший датчик, дающий сведения блоку управления о частоте вращения коленчатого вала и положении поршней в каждый момент времени. Большинство двигателей даже при незначительных отклонениях в состоянии датчика или его проводки отзываются неустойчивой работой и включением сигнализатора Check engine.

А при выходе датчика из строя двигатель обычно просто глохнет и не пускается. Однако существуют и такие системы управления двигателем, которые при выходе из строя ДПКВ полностью подменяют информацию от него сигналами с датчика положения распределительного вала.

Например, литровый четырехцилиндровый двигатель Daewoo Matiz почти нормально работает без сигнала с ДПКВ.

Литровый четырехцилиндровый двигатель Daewoo Matiz

Материалы по теме

Еще недавно повсеместно применялись датчики массового расхода воздуха (ДМРВ), но сейчас они исчезли. Каким образом при этом работает мотор?

Исчезли они не совсем. На сравнительно дорогих автомобилях ДМРВ не сдают своих позиций. Особенно в случае с использованием полностью раздельных впускных трактов для каждой «половинки» V‑образного двигателя. Тогда и датчиков устанавливают два. ДМРВ определяет величину потока воздуха по тому, как он охлаждает чувствительный элемент. Сильнее «сквозняк» — лучше охлаждение.

ДМРВ

Датчик разрежения и температуры

Вместе с тем на бюджетных автомобилях сложные и дорогие ДМРВ, в состав которых входит платина, почти полностью вытеснены датчиками разрежения и температуры во впускном трубопроводе. Оба эти параметра нынче измеряет один комбинированный и компактный датчик. В сочетании с известным системе углом открытия дроссельной заслонки можно рассчитать расход воздуха.

В принципе, оба способа измерения расхода воздуха — косвенные. Но, конечно, ДМРВ обеспечивает более высокую точность и оперативность, которые необходимы ЭСУД для достижения наилучших показателей.

Электронный прибор формирования импульсов

В журнале «За рулем» № 12 за 1962 год сотрудники института топливной аппаратуры ЦНИИТА сообщали об испытаниях впрысковой аппаратуры, установленной на Волгу ГАЗ‑21. Так называемый «Электронный прибор формирования импульсов» поднял максимальную скорость машины до 135–137 км/ч по сравнению со 125–128 км/ч в карбюраторном варианте. Разгон до сотни сократился при этом со штатных 35–40 секунд до 24–26 секунд! Выходит, что еще на Волгах (хотя бы на ГАЗ‑24) мог появиться впрыск топлива, хотя в ту пору всё это интересовало лишь исследователей, а никак не производственников, которым нужно было гнать план.

ЭСУД и турбокомпрессор

Материалы по теме

Вначале на наддувные двигатели ставили турбокомпрессоры с простейшей обратной связью. Как только давление, развиваемое компрессором, превышало заданное, пневмокамера открывала клапан, перепускающий часть выхлопных газов мимо турбины. Такая система широко используется и сейчас, только перепуском газов управляет электропривод, получающий сигналы из ЭБУ.

Более совершенные конструкции турбокомпрессоров могут иметь сопловые аппараты переменного сечения и даже поворотные лопатки. Все эти устройства также управляются ЭБУ, воздействующим на электропривод.

ЭСУД и фазы ГРМ

Материалы по теме

Для оптимизации мощностных и экономических характеристик фазы газораспределения на разных режимах работы двигателя должны отличаться.

Самым распространенным способом изменения фаз является установка между шестерней привода распредвала и самим валом фазовращателя — устройства, позволяющего поворачивать вал относительно шестерни.

В действие механизм приводится давлением масла из системы смазки двигателя, а управляется простейшим электромагнитным клапаном, который может либо подавать масло в фазовращатель, либо нет. Работой клапана управляет ЭБУ.

Фазовращатель — устройство, позволяющее поворачивать вал относительно шестерни

ЭСУД и датчик детонации

Материалы по теме

Как ни странно, вероятность разрушения двигателя от детонации при выходе из строя датчика детонации близка к нулю. При любом повреждении датчика детонации или его проводки ЭБУ сдвигает углы опережения зажигания в сторону максимально поздних, имитируя сильнейший сигнал этого датчика.

При этом мотор будет работать не в оптимальном режиме. Ведь идеальными углами опережения считаются такие, когда зажигание «ползет» по границе детонации, не нарушая ее. Соответственно упадут параметры двигателя, снизится экономичность, большинство систем включит сигнализатор Check engine в комбинации приборов.

Но детонации — не будет!

ЭСУД и «обманка» лямбда-зонда

Обманки на кислородные датчики стали ставить с тех пор, как датчиков стало два. Первый — управляющий — оценивает содержание кислорода в выхлопных газах. По нему ЭБУ корректирует состав смеси, делая его оптимальным для дожигания в каталитическом нейтрализаторе. Нейтрализатор ставят сразу за первым кислородным датчиком, который трогать нельзя.

Нейтрализатор ставят сразу за первым кислородным датчиком, который трогать нельзя.

Но по мере повышения требований к чистоте выхлопа внедрили второй лямбда-зонд, расположенный сразу за каталитическим нейтрализатором. Его задача — оценивать качество работы нейтрализатора. Если, к примеру, забитый, оплавленный или раскрошившийся нейтрализатор удалили, датчик сразу доложит об этом ЭБУ. Параметры двигателя будут ухудшены, а еще загорится Check engine.

Несознательные автовладельцы стремятся вернуть нормальную работу двигателя, не восстанавливая нейтрализатор.

Материалы по теме

Придумано два основных метода — электронная обманка и механическая. Электронная представляет собой несложную электронную схему, имитирующую сигнал с нормально работающей системы.

Механическая обманка представляет собой втулку, отодвигающую датчик дальше от его посадочного места. За имитацию нормального состава смеси отвечает либо небольшое отверстие, пропускающее очень мало газов, либо небольшой кусочек сот от нейтрализатора.

Надо отметить, что ЭСУД, работающие по нормам токсичности Евро‑5 и выше, зачастую определяют обманку и не верят ей.

ЭСУД и бензонасос

Материалы по теме

При износе бензонасоса или засорении фильтра система с помощью обратной связи по кислородному датчику определит, что давление, создаваемое бензонасосом, упало. Форсунки за то же время открытия будут пропускать меньше топлива, потому что его давление стало меньше.

Смесь станет бедной. До определенного предела ЭБУ способен компенсировать снижение давления увеличением времени открытия форсунок.

И только когда давление будет совсем малым, что значительно ухудшит или сделает невозможным распыл топлива форсунками, система забьет тревогу.

Самые странные решения автопрома — тут.
Собираясь в дорогу, проверьте, все ли вещи поместятся в багажнике и салоне автомобиля. Если есть сомнения, приезжайте к нам за автобоксом: актуальный и широкий ассортимент, скидки при покупке, монтаж и доставка. Нет места для хранения? Возьмите автобокс в прокат!
Бокс на крышу Cybort Inception v 1.1.6 — новинка на российском рынке с инновационным аэродинамическим дизайном.