Датчик частоты оборотов двигателя

До определенного момента эта форма дат­чика позволяет измерять мгновенную скорость в точках на окружности и, соот­ветственно, регистрировать очень мелкие угловые доли.

Примерами относительной частоты враще­ния являются частота вращения коленчатого или распределительного вала двигателя, частота вращения кулачкового вала топлив­ного насоса высокого давления дизеля, ча­стота вращения колес автомобиля (ABS, TCS, ESP). Измерения в основном выполняются с помощью системы инкрементных датчиков, состоящей из шестерни и датчика частоты вращения.

Формы датчиков скорости

Требования к новым датчикам скорости

• Статическое определение (т.е. при нуле­вой скорости: сверхмалые обороты колен­чатого вала или частота вращения колес);
• Эффективное измерение в больших зазорах (не совмещенный монтаж с зазорами> 0);
• Небольшой размер;
• Эффективная работа независимо от колебаний зазора;
• Термостойкость до 200 °С;
• Определение направления (опция для системы навигации);
• Определение опорной метки (зажигание).

Магнитостатические датчики (датчики Холла, магниторезисторы, AMR) очень хорошо отвечают первым двум требованиям. И, как правило, они также обеспечивают соответствие второму и третьему требованиям.

На рис. «Схема расположения датчиков, нечувствительных к колебаниям воздушного зазора» показаны три, в принципе, прием­лемые формы датчиков, обычно нечувстви­тельные к колебаниям зазора. Здесь следует различать датчики с радиальным и танген­циальным считыванием.

Это означает, что, независимо от зазора, магнитостатические датчики всегда смогут отличить северный и южный полюса магнитноактивного полюс­ного колеса или роторного кольца.

В случае с магнитнопассивными роторами знак выход­ного сигнала уже не будет зависеть от зазора при регистрации напряженности тангенци­ального поля (хотя тот факт, что зазор часто увеличивается из-за ротора, является здесь недостатком).

Однако часто используются также радиально измеряющие градиентные датчики, которые по сути лишь регистрируют градиент радиального поля, изменяющий свой знак не при изменении зазора, а только при изменении угла поворота.

Советуем изучить —  Бесконтактное управление электроприводами

Роторы

Ротор имеет ключевое значение для измере­ния скорости вращения; однако он обычно поставляется автопроизводителем, в то время как сам датчик приходит от постав­щика. До недавних пор почти исключительно использовались магнитнопассивные роторы, состоящие из магнитомягкого материала, обычно железа.

Они дешевле магнитотвер­дых полюсных колес и проще в обращении, поскольку не намагничиваются, и нет опас­ности взаимного намагничивания (например, во время хранения).

Как правило, при оди­наковых инкрементной ширине и выходном сигнале, внутренний магнетизм полюсного колеса (полюсное колесо определяется как магнитноактивный ротор) допускает значи­тельно больший зазор.

О справочнике

За последние время автомобилестроение превратилось в чрезвычайно сложную отрасль. Все труднее и труднее становится представить всю отрасль в целом, и еще сложнее постоянно следить за направлениями, которые важны для автомобилестроения.

Многие из этих направлений подробно описаны в специальной литературе. Тем не менее, для тех, кто впервые сталкивается с данными темами, имеющаяся  специальная литература не представляется легкой и тяжело усваивается в ограниченные сроки.

В этой связи этот «Автомобильный справочник» будет очень кстати. Он структурирован таким образом, чтобы быть понятным даже для тех читателей, которые впервые встречаются с каким-либо разделом.

Наиболее важные темы, относящиеся к автомобилестроению, собраны в компактном, простом для понимания и удобном с практической точки зрения виде.

Что такое датчик оборотов и зачем он нужен?

Датчик оборотов предусмотрен в устройстве мотора для выполнения функции синхронизирования системы зажигания и впрыска топлива. Нередко этот измеритель еще называют измерителем частоты вращения.

Датчик оборотов передает нужную информацию в электрический блок, а также данные о том, какие вращения поддерживает коленчатый вал в конкретный момент. Данный измеритель считается важнейшим механизмом автомобиля, поскольку именно от него зависит взаимодействие большинства систем.

Он помогает обеспечить корректное функционирование всего транспортного средства. Особые сигналы обрабатываются ЭБУ и посылаются в измеритель для того, чтобы выяснить несколько важных моментов.

Это количество впрыскиваемого топлива в данный момент, сам момент впрыска и время для активации клапана адсорбера, а также момент зажигания и угол поворота распределительного вала. Ну и понятное дело, для определения неисправности и проверки прибора, его для начала необходимо найти в автомобиле.

Современные датчики скорости

Гоадиентные датчики

Содержат постоянный магнит, полюс ко­торого обращен к зубчатому колесу. Его поверхность гомогенезирована тонкой ферромагнитной пластиной, на которой расположены два гальваномагнитных эле­мента на расстоянии примерно половины зубчатого интервала.

Таким образом, один из элементов всегда находится напротив межзубного промежутка, а другой — напротив зуба. Измеряется различие в напряженности поля в двух смежных местоположениях на окружности.

Выходной сигнал приблизи­тельно пропорционален отклонению силы поля как функции угла на окружности, поэ­тому полярность не зависит от зазора.

Тангенциальные датчики

Тангенциальные датчики отличаются от их аналогов градиентного типа способом по­лучения вариаций в полярности и напря­женности магнитного поля, в компонентах, расположенных касательно к окружности ро­тора.

Варианты конструкции включают тон­копленочную технологию AMR (вытянутые резисторы с поперечными полосками) или резисторы из одного сплава, по полу- или полной мостовой схеме. В отличие от гради­ентных датчиков, их не требуется адаптиро­вать к конкретному шагу зубьев ротора, и они могут выполнять считывание в данной точке.

Требуется локальное усиление, хотя их изме­рительный эффект на 1-2 порядка выше, чем у кремниевых датчиков Холла (рис. «Датчик оборотов AMR в виде датчика тангенциального поля» ).

При использовании интегрированного в подшипник датчика частоты вращения коленчатого вала, на общей рамке с вы­водами устанавливаются тонкопленочный анизотропный магниторезистивный датчик (AMR-датчик) и монолитная интегральная схема, производящая вычисления. С целью экономии пространства и защиты от влияния температуры, интегральная схема устанавли­вается под углом 90°.

Где располагается датчик частоты вращения?

Индукционный измеритель или датчик оборотов в основном располагается над маркерным диском транспортного средства. В свою очередь этот элемент может находится либо на маховике, либо на коленвале внутри блока цилиндров, либо спереди моторного отсека на коленвале.

Очень часто небольшая кривизна зубцов маховика или наличие маленького скола могут привести к нарушениям в работе системы зажигания. Тогда силовой агрегат не сможет работать на повышенных частотах вращения и будет происходить хаотичное искрообразование.

Кроме того, на некоторых автомобилях этот датчик может быть заменен датчиком Холла. Это устройство способно передавать в главный блок управления сигнал о фазах механизма газораспределения, а также обороты мотора. Если это так, то прибор будет расположен у распределительного вала.

Если измеритель частоты вращения выйдет из строя, автомобилист не сможет завести свое транспортное средство. И если после доскональной проверки систем зажигания и топлива существенных отклонений не будет выявлено, нужно обязательно проверить работоспособность самого датчика оборотов.

Если же возникает так называемое плавающее вращение двигателя, то понадобится проверить сразу все варианты проблем. Ну а для своевременного обнаружения неполадок желательно повести диагностику автомобиля.

Советуем изучить —  Как устроены мощные промышленные ветрогенераторы

• Что можно сделать при выходе из строя датчика оборотов, подробнее будет рассказано в этом видео:

Датчики частоты вращения

Датчики частоты вращения служат для определения числа оборотов вала двигателя за единицу времени и применяются в регулируемых приводных системах. По принципу действия датчики подразделяются на механические, гидравлические и электрические (тахогенераторы). Первые два типа сегодня применяются крайне редко и в основном используются на старых судах.

Отношение выходного напряжения к частоте вращения ротора называют «чувствительностью тахогенератора» или «коэффициентом преобразования» или «крутизной тахогенератора» и обычно указывается в технической спецификации тахогенератора в милливольтах на оборот в минуту. По этому параметру и выходному напряжению можно определить частоту вращения ротора по формуле:

где ω – частота вращения ротора в оборотах в минуту, UВых – выходное напряжение тахогенератора, k – коэффициент преобразования.

Требования, предъявляемые к тахогенераторам:

1. Линейность выходной характеристики. 2. Большая крутизна выходной характеристики (чувствительность, при небольшом напряжении частоты вращения выходное напряжение изменяется очень сильно). 3. Малая амплитудная погрешность. 4. Малая фазовая погрешность (для тахогенераторов переменного тока). 5.

Минимальная пульсация выходного напряжения (для тахогенераторов постоянного тока). 6. Малый момент инерции ротора. 7. Минимальная масса и габариты. 8. Выходное напряжение должно принимать одинаковые абсолютные значения при вращении вала тахогенератора в разных направлениях (по или против часовой стрелке) на одинаковых частотах, т.е. быть симметричными. 9.

Напряжение на выходе тахогенератора при ω=0 должно принимать минимальное значение. Это напряжение принято называть остаточным. 10. Пульсации выходного напряжения должны быть минимальными и не создавать помех, вызываемых электромагнитными процессами во время его работы. 11.

Выходная мощность должна соответствовать подключаемой к нему нагрузке (прибора, устройства, схемы и т. п.), или быть достаточной для нормальной работы.

Механические датчики частоты вращения

Механический датчик центробежного типа (рисунок 2.64) состоит из вращающихся грузов 4, укрепленных на траверсе 6, приводимой во вращение от вала машины.

На вращающиеся грузы действует центробежная сила Fцб, которая через рычаги 5 и муфту 3 сжимает пружину 2. Выходным сигналом датчика является величина перемещения муфты.

Винтом 1 регулируется степень предварительного сжатия пружины 2 и зависимость закона перемещения муфты от частоты вращения.

В точке касания рычага 5 и муфты 3 действуют поддерживающая P и восстанавливающая V силы. Поддерживающая сила Р прямо пропорциональна центробежной Fцб и зависит от величины z перемещения муфты

Графики сил V и Р приведены на рисунке 2.65.

Преимущества:

Недостатки:

• невысокая точность из-за трения между элементами;
• необходимость дополнительного преобразователя перемещения для подачи сигнала в систему управления;
• чувствительность к вибрациям и крену судна;
• нелинейная выходная характеристика.

Гидравлические датчики частоты вращения

Гидравлический датчик частоты вращения приведён на рисунке 2.66. Масляный насос 1 приводится во вращение машиной с частотой ω. В напорной магистрали, содержащей цилиндр 3 и дроссель 2, создаётся давление, которое перемещает поршень цилиндра. Это перемещение является выходным сигналом датчика.

Уровень давления р в цилиндре пропорционален частоте вращения насоса. Коэффициент пропорциональности между ω и p регулируется степенью открытия дросселя 3, через который в ванну 4 возвращается масло.

Тахогенераторы постоянного тока

Принцип действие тахогенераторы постоянного тока аналогично работе генератора. Тахогенератор на рисунке 2.67 а представляет собой маломощный генератор постоянного тока, на обмотку возбуждения ОВ которого подаётся постоянное напряжение Uов, а с обмотки якоря, приводимой во вращение машиной, снимается напряжение UВых величиной

где С – постоянный коэффициент; В – индукция магнитного поля ОВ, пропорциональная Uов.

Достоинства:

• меньшие габаритные размеры и масса (в 2-3 раза) при большей выходной мощности, чем у асинхронных;
• отсутствие фазовой погрешности;
• возможно возбуждение постоянными магнитами, что позволяет обойтись без источника питания для цепи возбуждения.

Недостатки:

• сложность конструкции;
• высокая стоимость;
• наличие скользящего контакта между щетками и коллектором, что приводит к снижению надежности тахогенератора и к нестабильности выходной характеристики;
• наличие зоны нечувствительности;
• пульсации выходного напряжения;
• не могут измерять очень медленное вращение из-за того, что амплитуда генерируемого сигнал становится очень малой;
• напряжение на выходе зависит от сопротивления измеряемой цепи;
• помехи радиоприему, для подавления которых в некоторых случаях приходится применять специальные меры.

Асинхронные тахогенераторы

Асинхронный тахогенератор – двухфазный асинхронный двигатель (микроэлектрическая машина), представлена на рисунке 2.68 а.

Полый ротор выполняется из высокоомных материалов (латунь, константан). За счет применения этих материалов достигается высокая температурная стабильность.

Обмотка возбуждения создает пульсирующий магнитный поток, направленный по продленной оси машины (продленная ось машины совпадает с осью полюсов обмоток на статоре сердечника). При неподвижном роторе магнитный поток возбуждения индуцирует в роторе трансформаторную ЭДС.

Сам полый ротор можно считать состоящим из отдельных элементов, проводников, которые замкнуты на торцах. Так как они замкнуты под действием трансформаторной ЭДС, протекают токи, направление которых совпадает с поперечной осью машины.

Эти токи создают магнитный поток, направленный навстречу потоку возбуждения. В результате результирующий поток направлен по продольной оси. В выходной обмотке (генераторной) ЭДС равно 0 (при неподвижном роторе), т. к. магнитный поток скользит по обмотке. При вращении ротора элементарные проводники ротора пересекают магнитные силовые линии потока возбуждения.

Напряжение индуцируется в проводниках ЭДС – вращения. Под действием этой ЭДС в элементарном проводнике будут течь токи, создающие магнитное поле, направленное по поперечной оси. Этот поток пропорционален частоте вращения. Поток по поперечной оси сцепляется с выходной обмоткой и в ней индуцируется выходная ЭДС, пропорциональная скорости вращения.

Выходное напряжение будет зависеть от сопротивления нагрузки:

Линейность характеристики зависит от полного сопротивления нагрузки. При высоких скоростях характеристика нелинейная. Для уменьшения скоростных погрешностей ТГ выбирают с такой синхронной скоростью, при которой значение относительной частоты вращения ротора составляет s=0,3.

Преимущества:

• большая надежность;
• отсутствие скользящих контактов;
• малоинерционность, обусловленная малым моментом инерции ротора;
• наличие малого момента сопротивления (трения в подшипниках и тормозящего электромагнитного) вследствие отсутствия радиальных и аксиальных сил, действующих на ротор;
• устойчивость к вибрациям.
• неплохая стабильность характеристик.

Недостатки:

• нелинейность выходной характеристики;
• наличие фазовой погрешности;
• наличие нулевого (остаточного) напряжения;
• малая выходная мощность, что приводит к необходимости увеличения габаритных размеров (асинхронный тахогенератор в 2…4 раза больше тахогенератора постоянного тока с такой же
• выходной мощностью);
• низкий cosφ;
• напряжение на выходе зависит от сопротивления измеряемой цепи;
• не могут измерять очень медленное вращение из-за того, что амплитуда генерируемого сигнал становится очень малой;
• большие масса–габаритные показатели.

Синхронные тахогенераторы переменного тока

Представляют собой бесколлекторные синхронные машины с ротором, подмагниченным постоянным магнитом. На статоре расположены одна или несколько обмоток (см. рисунок 2.68 б). Такой тахогенератор преобразует скорость вращения ротора в переменное напряжение, амплитуда и частота которого прямо пропорциональны скорости вращения ротора.

Этот тип тахогенератора можно охарактеризовать переменной частотой, это представляет затруднение для применения в схемах стандартного предназначения, переменного тока. Он отличается нечувствительностью к изменению направления вращения вала двигателя.

В синхронных тахогенераторах используется большое количество пар полюсов. По этой причине, синхронные тахогенераторы применяются для электроприводов с небольшой скоростью вращения вала.

Часто ротор выполняют в виде многополюсного постоянного магнита, поэтому на 1 оборот ротора генерируется несколько периодов выходного сигнала.

Измерения скорости вращения допустимо двумя способами – частотным и амплитудным.

Частотный способ определения скорости вращения

Частотный метод для СТГ является самым точным, т. к. на частоту выходного сигнала не оказывают влияния такие факторы как, изменения температуры, величина зазора между статором и ротором, уменьшение магнитного потока, вызванное старением магнитов и т.д.

• Но, к сожалению, при определении скорости вращения частотным способом требуется время для определения частоты выходного сигнала UВых путём накопления импульсов, что не даёт возможности получать мгновенно информацию об изменениях скорости.
• После определения частоты fВых выходного сигнала UВых, скорость вращения ротора вычисляют по формуле:
• где fВых – частота сигнала UВых на выходе тахогенератора, Гц; p – число пар полюсов ротора тахогенератора.

Для более точного определения частоты вращения ротора необходимо большее количество времени, в течение которого частота может изменяться. А изменение частоты во время накопления импульсов для её определения вносит погрешность в измерения. Это плохо сказывается на динамичности системы управления в целом, т.к.

её схема управления, в таких случаях, более медленно компенсирует уменьшение или увеличение скорости вращения. Чтобы как-то уменьшить вышеуказанный недостаток, используют синхронные тахогенераторы с большим количеством полюсов.

Это даёт возможность сократить время для определения выходной частоты, что в свою очередь позволяет сократить время реакции схемы управления.

1. Частоту выходного сигнала можно определять по следующей формуле:
2. где N – число накопленных импульсов; Т – длина каждого периода.
3. Амплитудный способ определения скорости вращения

Амплитудный способ выгодно отличается от частотного простотой схемы управления, но не очень точен из-за: температурных колебаний; зазоров между статором и ротором; старения магнитов ротора, влияющее на величину магнитного потока; частотной модуляции, оказывающей воздействие на реактивные элементы электрической цепи. Как и в других типах тахогенераторов, при увеличении скорости вращения ротора возрастает и генерируемая в обмотке статора ЭДС. Для «считывания» значений этой ЭДС обычно используют выпрямитель (одно- или двухполупериодный) и НЧ фильтр, назначение которого сглаживать пульсации.

Преимущества:

• отсутствие посторонний источник питания для обмотки возбуждения;
• возможность точного определения частоты вращения частотным способом;
• остальные преимущества такие же, как и у асинхронного тахогенератора.

Недостатки:

• напряжение на выходе зависит от сопротивления измеряемой цепи;
• не симметрия воздушного зазора, она способствует возникновению низкочастотных пульсаций;
• магнитный поток сопровождается зубцовыми пульсациями;
• параметры машины зависят от температурных изменений;
• определение скорости вращения частотным способом требуется время для определения частоты выходного сигнала;
• не могут измерять очень медленное вращение из-за того, что амплитуда генерируемого сигнал становится очень малой;
• невозможность определения направления вращения.

Условия и меры, применяемые при эксплуатации синхронных тахогенераторов для компенсации погрешностей аналогичны мерам, используемым для тахогенераторов постоянного тока.

Пульсации выпрямленного напряжения выравниваются за счет изготовления конструкции ротора с полюсами специального профиля, благодаря этому получается необходимая ЭДС.

Снижение зубцовых пульсаций происходит за счет использования сглаживающего фильтра.

С развитием электроники тахогенераторы все чаще заменяются на импульсные датчики, например, схемы с оптронами открытого типа, формирующие импульсы при отражении пучка света от контрастных меток на валу или на прерывания луча света обтюратором – датчики угла поворота (энкодеры), либо импульсные индукционные датчики, датчики Холла и прочие подобные импульсные электронные датчики.

Литература

Элементы и функциональные устройства судовой автоматики — Авдеев Б.А. [2018]

Датчик оборотов двигателя авто

Когда у автолюбителей возникают те или иные проблемы с двигателем, они начинают интересоваться, какой датчик отвечает за обороты двигателя, поскольку первое подозрение зачастую падает на данные устройства.

Однако это не всегда так, ведь обороты могут «плавать» по различным причинам. Лучше всего для начала убедиться в том, что какие-либо другие поломки отсутствуют, а измерители проверять после. Так или иначе, если вы хотите обнаружить нужный датчик, вам необходимо знать, как он выглядит, и где его искать.

 Основные понятия

Чтобы синхронизировать работу систем зажигания, а также впрыска, предусматривается датчик оборотов, или,  как его называют, измеритель частоты вращения. Именно он передаёт в электроблок, управляющий мотором, необходимые данные о том, какие вращения поддерживает коленчатый вал в данный момент.

Этот измеритель силового агрегата – важнейший элемент автомобиля, без которого не обходится взаимодействие многих систем, ведь он помогает обеспечивать корректное функционирование всей машины в целом.

Электронный управляющий блок авто обрабатывает особые сигналы, которые посылает этот измеритель, чтобы выяснить:

• количество впрыскиваемого топлива в данный момент;
• момент впрыска;
• время, требуемое для активации клапана адсорбера;
• момент зажигания (у бензиновых моторов);
• угол поворачивания распределительного вала во время работы системы по изменению фаз механизма газораспределения.

Чтобы определить работоспособность измерителя, необходимо узнать его местонахождение.

Место расположения

Датчик частоты вращения, или индукционный измеритель, обычно располагается над маркерным диском автомобиля.

Диск, в свою очередь, может находиться:

• на маховике;
• на коленвале внутри блока цилиндров – такое бывает у марок Ford, Opel и т.д.;
• спереди моторного отсека на коленвале, вместе со шкивом привода допагрегатов (Jaguar, BMW, ВАЗ и т.д.).

Лучше всего, когда маркерные зубцы маховика предназначаются лишь для измерения оборотов мотора. Чуть хуже, если маркерными являются стартерные зубцы: эта особенность присутствует у автомашин марок Audi и Volvo.

Небольшая кривизна зубца маховика или маленький скол, присутствующий на нём, часто могут стать причиной в нарушении работы системы зажигания, из-за чего силовой агрегат не может функционировать на повышенных частотах вращения. В этом случае зачастую происходит хаотичное искрообразование, так как блок управления неправильно определяет количество зубцов.

Важные особенности

Следует обратить внимание, что на некоторых автомобилях датчик частоты вращения заменяет измеритель Холла: данное приспособление может передавать в главный блок управления не только сигнал о фазах механизма газораспределения, но и обороты двигателя. Если у вас именно такая ситуация, то найти прибор можно вблизи распределительного вала.

В случае, когда измеритель частоты вращения коленчатого вала выйдет из строя, вы не сможете завести свой автомобиль: после доскональной проверки системы зажигания и подачи топлива, в ходе которой не будет обнаружено существенных отклонений, рекомендуется обязательно проверить работоспособность датчика оборотов.

Заключение

«Плавающие» вращения двигателя не так редки: это состояние может возникнуть вследствие нескольких причин, поэтому необходимо тщательно проверить все варианты.

Если в работоспособности всех важнейших систем автомашины у вас сомнений не возникнет, рекомендуется задаться вопросом, какой из датчиков отвечает за обороты двигателя. Чтобы обнаружить причину быстро и более точно, рекомендуется своевременно провести диагностику авто, но не стоит забывать, что в некоторых случаях можно обойтись и без неё.

Что такое датчик оборотов мотора?

При возникновении определенных проблем с силовым агрегатом автомобилисты нередко задаются вопросов, а если ли в нем механизм, который бы помог определить обороты. Ну а поскольку именно первое подозрение при неисправностях падает именно на обороты мотора, то и интересует их именно датчик оборотов двигателя.

Но бывает и так, что неисправности с мотором могут быть вызваны совершенно иными причинами. Поэтому уместно для начала определиться СС источником неисправности и только после этого выполнять проверку измерителей.

Но в любом случае, если необходимо обнаружить нужный датчик, понадобится хоть немного информации о его месторасположении, особенностях, да и в целом об основных понятиях.

Что такое датчик оборотов и зачем он нужен?

Датчик оборотов предусмотрен в устройстве мотора для выполнения функции синхронизирования системы зажигания и впрыска топлива. Нередко этот измеритель еще называют измерителем частоты вращения.

Датчик оборотов передает нужную информацию в электрический блок, а также данные о том, какие вращения поддерживает коленчатый вал в конкретный момент. Данный измеритель считается важнейшим механизмом автомобиля, поскольку именно от него зависит взаимодействие большинства систем.

Он помогает обеспечить корректное функционирование всего транспортного средства. Особые сигналы обрабатываются ЭБУ и посылаются в измеритель для того, чтобы выяснить несколько важных моментов.

Это количество впрыскиваемого топлива в данный момент, сам момент впрыска и время для активации клапана адсорбера, а также момент зажигания и угол поворота распределительного вала. Ну и понятное дело, для определения неисправности и проверки прибора, его для начала необходимо найти в автомобиле.

Где располагается датчик частоты вращения?

Индукционный измеритель или датчик оборотов в основном располагается над маркерным диском транспортного средства. В свою очередь этот элемент может находится либо на маховике, либо на коленвале внутри блока цилиндров, либо спереди моторного отсека на коленвале.

Очень часто небольшая кривизна зубцов маховика или наличие маленького скола могут привести к нарушениям в работе системы зажигания. Тогда силовой агрегат не сможет работать на повышенных частотах вращения и будет происходить хаотичное искрообразование.

Кроме того, на некоторых автомобилях этот датчик может быть заменен датчиком Холла. Это устройство способно передавать в главный блок управления сигнал о фазах механизма газораспределения, а также обороты мотора. Если это так, то прибор будет расположен у распределительного вала.

Если измеритель частоты вращения выйдет из строя, автомобилист не сможет завести свое транспортное средство. И если после доскональной проверки систем зажигания и топлива существенных отклонений не будет выявлено, нужно обязательно проверить работоспособность самого датчика оборотов.

Если же возникает так называемое плавающее вращение двигателя, то понадобится проверить сразу все варианты проблем. Ну а для своевременного обнаружения неполадок желательно повести диагностику автомобиля.

• Что можно сделать при выходе из строя датчика оборотов, подробнее будет рассказано в этом видео:

Какой датчик отвечает за обороты двигателя: прогревочные, aeb

Моторы с системами распределенного впрыска топлива оборудованы сенсорами, обеспечивающими нормальную работоспособность агрегата и поддерживающими минимальный уровень выброса вредных веществ.

При возникновении проблем с разгоном автомобиля следует выяснить, какой датчик отвечает за обороты двигателя. Неисправности систем впрыска определяют с помощью диагностического разъема и тестового прибора.

Расшифровка считанных кодов ошибок позволяет найти поломку.

Понятие и предназначение датчиков оборотов двигателя

Электронная система управления ДВС включает в себя несколько датчиков, определяющих температуру охлаждающей жидкости, положение дроссельной заслонки или распределительных валов.

На основе переданной информации и данных от сенсоров концентрации кислорода осуществляется корректировка состава топливной смеси.

При нарушении работоспособности датчиков или обрыве жгутов электропроводки мотор теряет обороты, не запускается или глохнет при нажатии на педаль акселератора. В комбинации приборов мигает или горит оранжевый индикатор Check Engine.

Разновидности датчиков

Сенсоры, определяющие частоту вращения, разделяют на типы по способу измерения:

• индукционные, рассчитывающие параметр по изменению магнитного потока от вращающегося диска;
• оптические, определяющие обороты по периодичности прерывания светового потока от излучателя к чувствительному элементу;
• снабженные датчиками Холла;
• магниторезестивные AMR;
• с гигантским магнитосопротивлением GMR.

Индукционные

Изделия определяют частоту вращения вала с помощью элемента с выемками на торцевой части или вырезами на боковине. Диск с маркерами находится на маховике либо перед шкивом коленчатого вала. Принцип действия основан на изменении магнитной индукции при прохождении выступов и впадин через чувствительный элемент.

Попадание грязи или повреждение диска приводит к ошибкам и вызывает сбои в работе мотора.

Оптические

В изделии находится инфракрасный излучатель, приемник световых сигналов установлен отдельно. Между элементами конструкции вращается перфорированный диск, периодически прерывающий световой поток. Блок управления улавливает сигналы и определяет частоту, при загрязнении диска или элементов оптики точность замера снижается.

Активные

В основе работы лежит магнитостатический принцип, выходной сигнал стабилен и не зависит от числа оборотов. Изделия предназначены для определения низких частот вращения, для установки на хвостовик коленчатого либо распределительного вала не используются.

Датчики числа вращений двигателей с дифференциальными детекторами Холла

Датчик состоит из постоянного магнита и подвижного кольца из металла с выступами и впадинами. Под магнитом расположена пара сенсоров Холла. Проходящий через чувствительные элементы магнитный поток меняется в зависимости от положения индикаторной поверхности с неровностями.

Вместо металлического кольца может использоваться пластик с попеременно намагничивающейся вставкой.

AMR

Анизотропные магниторезестивные сенсоры AMR отличаются повышенной точностью замера. Чувствительный элемент располагается между постоянным магнитом и индикаторным диском с выступами или прорезями.

При вращении происходит ритмичное изменение магнитного поля, вызывающее появление синусоидального напряжения на выходе датчика. Сигнал обрабатывается контроллером и преобразуется в прямоугольный график.

GMR

Изделие допускает увеличение воздушного зазора между чувствительным элементом и вращающейся поверхностью. Сенсоры GMR способны работать в условиях эфирных помех и определяют частоту вращения с повышенной точностью.

Синусоидальный сигнал обрабатывается микропроцессором и переводится в прямоугольный формат, распознаваемый системой управления двигателем.

Перечень основных

В состав системы управления работой ДВС входит несколько сенсоров, расположение и принцип их функционирования зависят от производителя.

Корректная работа мотора и нормативный расход топлива возможны только в случае исправных чувствительных элементов. Неисправность сенсоров приводит к падению мощности и росту расхода топлива.

Помимо поломки датчиков, возможны обрывы жгутов проводки или окисление контактов внутри штекеров из-за проникновения конденсата и дорожных реагентов.

ДМРВ

На входе в дроссельный узел располагается сенсор, определяющий массовый расход воздуха двигателем. Причиной выхода из строя является загрязнение элемента, расположенного внутри корпуса.

При завышении показаний наблюдаются плавающие обороты холостого хода, мотор может глохнуть, а при запуске возникают затруднения (вне зависимости от температуры антифриза). При занижении массового расхода агрегат не развивает полной мощности и сжигает на 20-25% больше горючего.

ДПДЗ

Сенсор определяет положение заслонки в дроссельном узле и отвечает за подачу топлива. При поломке возникают провалы при резком или плавном нажатии на педаль акселератора, могут плавать обороты холостого хода, а при разгоне автомобиля наблюдаются рывки.

Отремонтировать сенсор невозможно, в случае появления ошибок требуется установка нового изделия.

Необходимо приобретать оригинальную запасную деталь, поскольку подделки или бюджетные сенсоры быстро выходят из строя из-за вибрационных нагрузок и постоянного перемещения заслонки.

ДТОЖ

В контуре охлаждения имеется сенсор, определяющий температуру антифриза и регулирующий состав смеси. На холодном моторе требуется подача дополнительной порции горючего, которая одновременно ограничивается лямбда-зондом в нейтрализаторе.

При поломке элемента возможны постоянная работа вентиляторов на радиаторе, проблемы с запуском горячего силового агрегата и повышенный расход топлива. Диагностика показывает ошибки, связанные с обрывом цепей или чрезмерно низким либо высоким уровнем сигнала.

ДД

Сенсор определяет момент детонационного сгорания и корректирует опережение зажигания. Изделия разделяют на резонансные и широкополосные, отличающиеся алгоритмами работы.

При детонации формируется импульс напряжения, который учитывается блоком управления при определении момента искрообразования.

В случае поломки сенсора плавают прогревочные обороты, мотор не развивает мощности, наблюдается рост расхода топлива.

ДК

На машинах с каталитическим нейтрализатором имеются первичный и вторичный сенсоры концентрации кислорода. Чувствительные элементы определяют состав выхлопных газов и корректируют состав смеси. При повреждении возрастает расход горючего, богатая смесь догорает в полости нейтрализатора и перегревает керамические соты.

Разрушенный наполнитель препятствует выходу газов в атмосферу, а некорректный сигнал от сенсоров приводит к дополнительному обогащению смеси.

ДПКВ

Датчик определяет положение коленчатого вала и является одним из основных элементов системы управления работой мотора.

ДПКВ расположен около шкива и считывает информацию от вращающегося диска, некоторые компании ставят элемент около маховика (например, на агрегатах AEB от Audi). При поломке запуск мотора невозможен, в комбинации приборов горит лампа Check Engine.

Силовые установки ряда производителей при выходе из строя ДПКВ переходят в аварийный режим работы по фиксированной картографии с ограничением частоты вращения вала на уровне 3000-4000 об/мин.

ДС

Сенсор определяет скорость движения автомобиля, располагается на картере коробки передач напротив вторичного вала. Сигнал передается к спидометру и учитывается блоком управления мотором. При поломке или окислении наблюдаются провалы оборотов в момент разгона либо снижение частоты вращения коленчатого вала в режиме холостого хода.

На части машин импортного производства при неисправном ДС блокируется пуск мотора (например, на продукции бренда Chevrolet).

ДФ

Изделие определяет положение распределительного вала, управляя последовательностью работы форсунок впрыска топлива. При поломке увеличивается расход горючего из-за одновременной работы 2 распылителей. Датчик фазы используется не на всех моторах.

Например, завод ВАЗ стал использовать систему отслеживания положения распределительного вала на 8-клапанных агрегатах только после 2005 г. Двигатели с 16-клапанной схемой газораспределения изначально комплектовались ДФ, расположенным на головке блока.

Особенности датчиков оборотов для электродвигателей

Для определения частоты вращения роторов электромоторов используют сенсоры индукционного или оптического типа.

Изделия должны обладать устойчивостью к внешним электромагнитным помехам и точно высчитывать положение вала относительно статора.

Также используют тахогенераторы, число оборотов определяют в зависимости от вырабатываемого напряжения. Устройства оснащаются статором с постоянными магнитами или с электромагнитным возбуждением.

Возможные сложности с идентификацией

На некоторых автомобилях используется несколько чувствительных элементов, отвечающих за определение частоты вращения в момент пуска и в процессе работы мотора.

Перед началом ремонта необходимо изучить схему электрических цепей машины и определить положение сенсоров. Если идентифицировать датчики не удается, то рекомендуется обратиться в специализированный сервис.

Затраты на работу мастеров компенсируются быстротой определения неисправности и устранения неполадки.

Какие еще электронные компоненты автомобиля могут повлиять на работу мотора? С какими проблемами сталкивались вы?