Все о шаговом двигателе холостого хода

В упрощенном виде регулятор холостого хода позволяет работать двигателю при запуске и последующих остановках авто, например, на перекрестках. Он подает недостающее количество воздуха в топливную смесь инжектора для нормальной работы непрогретого мотора или во время остановки машины без глушения двигателя.

Назначение регулятора РХХ

Используется регулятор холостого хода исключительно в электронных системах зажигания:

• пропорции топливной смеси в инжекторе составляет бортовой компьютер;
• количество бензина или солярки для каждого цилиндра отмеряет ЭБУ;
• в электронное зажигание установлены датчики ДПКВ (коленвала), ДПДЗ (дроссельной заслонки), ДМРВ (воздуха), ДД (детонации), по сигналам которых срабатывает топливный насос и распределяется зажигание по конкретным цилиндрам;
• при отпущенной педали газа топливная заслонка закрыта полностью, пропорции топливной смеси нарушены, продукты сгорания засасываются обратно в камеру сгорания из-за разницы давления во впускном и выпускном коллекторе.

По результатам сигналов датчика воздуха контроллер принимает решение о дополнительном обогащении топливной смеси воздухом, игнорируя в этот момент показания датчика дроссельной заслонки.

Фишка на РХХ передает сигнал от ЭБУ, в регуляторе холостого хода открывается обводной канал, по которому проходит воздух в инжекторе либо дополнительное топливо в дизеле. Обороты мотора выравниваются, снижается износ поршневой и коленвала.

Принцип действия

В карбюраторных моторах проблему обогащения смеси при запуске ДВС решала пусковая ручка и регулировочные шайбы. С возникновением электронного зажигания этим занимается регулятор холостого хода в комплексе с остальными датчиками и ЭБУ. Его принцип работы выглядит следующим образом:

• калибровка РХХ производится контроллером ЭБУ автоматически после обнаружения этого датчика в системе;
• фактически РХХ является шаговым электродвигателем с конусной иглой в специальном отверстии обводного канала дроссельной заслонки;
• РХХ контакт никаких сигналов в «мозг» машины не передает, но получает их от контроллера, поэтому является не датчиком, а исполнительным устройством – электроклапаном;
• в свою очередь, бортовой компьютер «видит», что в топливной смеси недостаточно воздуха по сигналам ДМРВ, сравниваемым с сигналами ДПДЗ;
• на регулятор ХХ подается напряжение, игла выходит из канала, недостающее количество воздуха поступает в смесь для смешивания.

Кроме того, ЭБУ получает сигналы о температуре охлаждающей жидкости и масла в системе. При запуске в холодное время года необходимо прогреть двигатель до рабочей температуры, чтобы снизить износ деталей трения, поэтому канал РХХ приоткрывается для обогащения смеси инжектору, даже без нажатия педали газа водителем.

В момент старта алгоритм работы следующий:

• ключ поворачивается, включается зажигание;
• шток выдвигается до упора, игла перекрывает байпасный канал;
• в момент упирания штока в калибровочное отверстие компьютер отсчитывает шаги назад;
• на обмотки подается напряжение, клапан возвращается в открытое положение.

Количество обратных шагов запрограммировано в прошивке прибора. Например, у модификаций Basch на прогретом ДВС оно составляет 50 шагов, Январь – 120 шагов, соответственно.

В общей сложности ход штока разбит на 250 шагов, чем дальше он вытянулся из обмоток шагового электродвигателя, тем большее количество шагов отсчитает ЭБУ.

При покупке нового РХХ расстояние от фланца посадочного до иглы штока должно быть 23 мм ровно.

Инжектор

Для работы инжекторного двигателя не годится чистый бензин, поэтому на входе коллектора установлена дроссельная заслонка с индивидуальным датчиком ее положения в каждый момент времени. При запуске мотора или во время остановки машины с работающим двигателем происходит следующее:

1. компьютер получает информацию об оборотах вала двигателя;
2. анализирует, как работает мотор, то есть уточняет целевое назначение;
3. затем сравниваются показания датчика положения дроссельной заслонки и воздуха, то есть, контроллер «понимает», что заслонка закрыта, а в цилиндры поступает обедненная смесь;
4. открывается клапан РХХ, воздух подается в обход заслонки для поддержания оборотов на запрограммированном уровне

Фактически в процессе участвует несколько устройств системы электронного зажигания. Если машина глохнет или присутствуют симптомы прочих неисправностей, диагностика производится вручную, поскольку обратной связи (самодиагностики) данный прибор не имеет.

В дизельном моторе дроссельной заслонки нет, регулятор холостого хода бесполезен, используются другие способы регулировки малых оборотов.

Конструктивные особенности

На этапе возникновения ДХХ эксплуатировались соленоидные и роторные датчики холостого хода. Они имели два положения по аналогии с вентилем – Открыто/Закрыто, что снижало эффективность регулировок оборотов двигателя. В настоящее время их заменил 4-х шаговый клапан со ступенчатыми регулировками подачи по байпасу.

Если разобрать РХХ, можно увидеть, что он собран из четырех деталей:

• шаговый электродвигатель;
• шток четырехпозиционный;
• пружина;
• игла.

При подаче напряжения на одну из четырех обмоток катушка намагничивается, взаимодействует с магнитным кольцом, перемещает шток в одно из четырех положений. Соответственно, количество поломок этого электроприбора максимально ограничено:

• забивается байпасный канал;
• перегорают обмотки;
• ломается игла или пружина.

Датчик позиционируется производителями, как «расходник», то есть считается условно не ремонтопригодным. Дешевле заменить целиком, чем разбирать и ремонтировать отдельные детали. Если их нет в продаже, нужно вытачивать самостоятельно.

Однако первую причину можно устранить собственными силами – при отключенном разъеме снимаем регулятор, чтобы почистить обводной канал универсальным спреем WD-40.

Место установки

Зная принцип действия РХХ, определить, где находится клапан, очень просто – возле дроссельной заслонки и датчика ее пространственного положения ДПДЗ.

Крайне редко датчик приклеивается к корпусу заслонки на лак, в остальных случаях прибор фиксируется двумя винтами, для которых имеются посадочные отверстия. Основной задачей, как отрегулировать при установке РХХ клапан своими руками, является именно обеспечение расстояния 23 мм от иглы до фланца посадочного.

Расположение регулятора ХХ

Перед тем, как снять регулятор для замены, следует изучить маркировку. Взаимозаменяемыми считаются РХХ с маркировками 01/03 или 02/04. Если поставить 02 вместо 01 или 03, работать прибор будет некорректно.

Схема подключения

На регулятор холостого хода приходит единственный жгут из четырех проводов от ЭБУ. Ниже приведена схема распределения по обмоткам электродвигателя.

Основной проблемой является диагностика датчика своими силами. Просто подать напряжение для проверки работоспособности на его клеммы не получится, так как ЭБУ делает это импульсно. Обмотки горят очень редко, чаще встречаются механические неисправности, например, изогнутый шток либо засорившийся канал байпаса

В СТО датчик проверяют на стендах, способных воспроизвести импульс ЭБУ. Даже имея мультиметр, автолюбитель сможет лишь убедиться в целостности обмоток и отсутствии замыкания между ними, не более того.

Признаки выхода из строя

Основными симптомами того, что датчик холостого хода работает некорректно, являются:

• обороты в стояночном режиме неустойчивы;
• снижение скорости вращения коленвала при включении любого потребителя (стеклоочистители, фары, кондиционер, магнитола, отопитель);
• отсутствие повышения скорости вращения вала при запуске ДВС;
• остановка мотора при выключении передачи или переключении скоростей.

Внимание: Указанные симптомы не являются причиной поломки РХХ на 100%, так как схожи с выходом из строя датчика заслонки ДПДЗ. Однако в последнем варианте загорается ошибка Check, а регулятор холостых оборотов с контрольной системой двигателя не связан, самодиагностики не имеет.

Диагностика РХХ

В идеале диагностика регулятора должна производиться на стенде, который сможет воспроизвести импульсы бортового компьютера. На практике это дорого, используются бюджетные способы проверки. В любом случае алгоритм действий на начальном этапе одинаковый:

1. затягивается ручной тормоз, под колеса устанавливаются противооткатные устройства – башмаки;
2. отключайте клемму «-» от батареи АКБ;
3. зная, где находятся датчики ДПДЗ и ДМРВ, определяется местонахождение РХХ;
4. клапан отключается от бортового компьютера (вытаскивается штекер из разъема).

Дальнейшие шаги отличаются для разных методов проверки.

Проверка вручную

Простейшим методом, как проверить РХХ в электронной системе распределения впуска, является ручная диагностика (потребуется помощник):

1. отсоединяется штекер РХХ из разъема;
2. откручиваются два винта, прибор демонтируется;
3. регулятор вновь подключается к ЭБУ, но остается в руках мастера;
4. помощник заводит двигатель, шток в это время должен втянуться в катушки полностью, затем, получив импульс от компьютера, выдвинуться на некоторое расстояние.

Другими словами, проверяется работоспособность штока, владелец убеждается, что эта деталь не погнута, не заклинивает внутри клапана. Однако, это не дает 100% гарантий, что данная модификация РХХ полностью соответствует прошивке ЭБУ контроллера. Игла выдвигается, но на неизвестную величину. В первом случае проверяется разъем, во втором – штекер, маркировка имеется только на штекере.

При классическом варианте проверки «от простого к сложному» этот этап является начальным, дальше следует проверить целостность проводов и катушек, состояние байпасного канала, износ иглы. Только после указанных действий можно собрать самодельный стенд с импульсной подачей напряжения для комплексной диагностики РХХ.

Диагностика мультиметром

На этом этапе понадобится тестер РХХ проверяется этим прибором в двух режимах:

• омметром – при замыкании щупами мультиметра контактов C – D и A – B сопротивление должно иметь значение 40 – 80 Ом, D – C и A – D равняться бесконечности;
• вольтметром – при включении зажигания величина напряжения достигает 12 – 20 В.

Внимание: настройка РХХ производится автоматически бортовым компьютером после каждого подключения штекера прибора в разъем. После демонтажа рекомендуется смазывать байпасный канал спреем WD-40 для его прочистки. Эта мера является профилактической, даже в отсутствии загрязнения обводного канала, в разрыве которого и стоит регулятор.

Импульсная проверка на самодельном стенде

Поскольку стенд стоит 1 500 – 1800 рублей, а регулятор 300 – 500 рублей, покупка прибора экономически не выгодна рядовому пользователю. Простая схема без микрочипов приведена ниже:

• в ней использована 6 В зарядка от любого мобильного устройства;
• колодки штекеров имеются в свободной продаже;
• вначале нужно отключить РХХ от бортового контроллера, затем проверяется ход штока;
• яркое свечение лампы на схеме свидетельствует о неисправности самого штока;
• если лампа горит в пол накала, узел считается исправным.

Схема приспособления для проверки РХХ

Использование чистящего средства позволит восстановить работоспособность штока, но только при засорах. Если эта деталь согнута, нужно заменить регулятор целиком.

Основные неисправности

Вышеприведенные признаки неисправности обычно возникают в случаях:

• забит грязью обводной канал заслонки дросселя;
• нарушена целостность проводов или катушек;
• прошивка ЭБУ не соответствует модификации РХХ.

Загрязнение иглы регулятора

Проверка вышеуказанными способами выявляет все причины неполадки. При каждой разборке регулятора или дроссельного узла рекомендуется чистить РХХ специальными жидкостями/спреями.

Очистка иглы и обводного канала

Для обеспечения доступа к деталям клапана требуется снятие РХХ по технологии:

1. отсоединение колодки от разъема;
2. очистка контактов разъема и штекера ватной палочкой, смоченной WD-40;
3. откручивание винтов фигурной отверткой;
4. извлечение регулятора для проверки состояния.

Внимание: Разбирать регулятор не нужно, достаточно обрызгать пружинку и шток с иглой спреем WD-40, дождаться высыхания, прочистив в это же время обводной канал дросселя.

Регулировка производится самим контроллером бортовой сети. Однако для стабильной работы двигателя следует проверить расстояние от посадочного фланца до выступающего конуса иглы. По умолчанию оно должно быть 23 мм.

Нюансы выбора датчика холостого хода

Оригинальный датчик холостого хода имеет маркировку по типу ХХ-ХХХХХХХ-ХХ. Последние две цифры указывают метку совместимости:

• нечетные (01 и 03) взаимозаменяемые, четные (02 и 04) также взаимозаменяемые;
• между собой эти группы не взаимозаменяемые, то есть, вместо «родного» 02 нельзя эксплуатировать клапан 01 или 03.

Даже в оригинальных регуляторах не помешает дополнительно смазать РХХ смесью литола и WD-40 (пружинка и шток). Поскольку замена РХХ своими руками востребована автолюбителями, существуют контрафактные регуляторы, которые можно опознать по признакам:

• на упаковке нет отличительных меток;
• стикер желтого цвета на корпусе без рамки;
• наконечник иглы темного цвета;
• тонкое черное уплотнительное кольцо вместо толстого красного уплотнения;
• заклепки корпуса не имеют шляпок диаметром 3 мм;
• белая пружина вместо черного изделия с частой навивкой;
• корпус короче на 1 мм.

Пример контрафактного РХХ

Поскольку установка всегда производится собственными силами, смажьте шток и пружинку дополнительно для увеличения эксплуатационного ресурса РХХ и всего двигателя.

Таким образом, электромагнитный клапан РХХ ценой 300 – 500 рублей лучше иметь в запасе, чтобы произвести замену в полевых условиях для нормализации холостого хода ДВС. Указанные методы диагностики позволят определить неисправность регулятора и забившегося обводного канала дроссельной заслонки.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в х под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Удобная и простая проверка шагового двигателя

Работа шаговых электрических двигателей подразумевает выполнение разноплановых задач управления, в любых условиях и при разных нагрузках. Это может повлечь за собой разноплановые неисправности. Как, и при помощи каких инструментов проверять моторы мы сегодня и расскажем. 

Шаговые электродвигатели представляют собой особый вариант синхронных силовых агрегатов, роторные элементы которых вращаются шагово, дискретно.

Конструкция агрегатов аналогичная другим типам моторов, но вращение и способы подключения, делают шаговые модификации отдельной разновидностью.

Исходя из этого, неполадки, которые могут возникать при работе таких двигателей также, местами отличаются от других, привычных поломок других моторов. Исправить их и предотвратить довольно просто, главное – грамотно проверить рабочие компоненты.

Пробный запуск 

Когда осуществляется работа шагового двигателя в различных компонентах электронного оборудования, применяется специальная схема. Ее основное назначение – управлять оборотами силового агрегата. При обслуживании таких приборов необходимо осуществлять тщательную проверку шаговых моторов. 

Осуществляя простую подачу питания на агрегат, не добиться запуска мотора. Чтобы старт был успешным, нужно подавать на моторные намотки сразу два последовательных импульса, которые при этом будут сдвинуты по фазе. Собрать такое устройство генерирования несложно – достаточно использовать 2-3 микросхемы.

Для этих компонентов стоит предварительно обеспечить электрическое питание, управленческие переключатели. В целом, реализация такого мини-проекта будет довольно трудоемкой.

Поэтому, для того, чтобы проверить качество функционирования шагового двигателя в режиме пошаговой работы, можно использовать относительно простое в конструкции устройство.  

Для обеспечения вращения ротора такого мотора, достаточно проводить ручные переключения обмотки. Осуществляется это не так вручную, сколько при помощи устройства электромеханического типа действия.

Здесь можно использовать электрический переключатель «галетной» конструкции, который используется в частности, в бытовых приборах: телевизорах, радиоприемниках и др.

переключатель должен обладать четырьмя секциями, каждая для отдельного положения (которых также 4). Все они соединены между собой на одной оси. 

Как показывает практика, для таких целей используют переключатель от механических устройств KVM, отвечающих за переключение клавиатур, мышки, монитора и других компьютерных компонентов между двумя и более системными блоками.  Компонент стоит разобрать, убрав из его конструкции фиксирующие детали, которые в процессе проверки могут препятствовать легкости вращения. Удаляются также и лишние секции. 

Проверка сопротивления 

Как проверить на исправность шаговый двигатель и уровни его сопротивления? Для этого также применяется специальный инструментарий. Сопротивление в таких  моторах измеряется на двух фазах.

Чтобы максимально точно измерить показатели, необходимо отсоединить двигатель от разъемов, через которые к каждому мотору подсоединено 4 провода (для моделей с 4 выводами).  Начиная с любой стороны, первые два провода являются одной фазой, а оставшиеся два провода — второй фазой.

 На разъеме вы можете увидеть выступы, где находятся контакты. Их можно использовать для измерения сопротивления. Таким образом, можно измерить каждый двигатель, независимо от разъема.

Далее следует установить мультиметр на шкалу Ом и предварительно обнулить устройство. Это следует сделать, соединив два кабеля и нажав кнопку обнуления показания измерительного прибора.

Если вы не знаете, как обнулить свой измеритель, необходимо обратить внимание на сопротивление, измеренное при соприкосновении двух проводов, и вычтите его из фактического измерения.

 Это дает вам истинное измерение сопротивления.

Прозвонка обмоток 

Одна из наиболее распространенных проблем, возникающих во всех двигателях, независимо от их типа – отсутствие вращения. Для того, чтобы узнать точную причину поломки, необходимо использовать все тот же мультиметр, правда, в этой ситуации его нужно применять в режиме вольтметра.

Измерительный прибор осуществит проверку наличия подачи питающего напряжения. Если с подачей питания все в порядке, тогда проблема – это неисправность самого силового агрегата. Исходя из этого, стоит провести поверку целостности подключения шагового двигателя и тщательно прозвонить его обмотки.

Для этого также применяется мультиметр, работающий в своем обыкновенном режиме. 

Прозвонка мультиметром двигателя

Давайте же более детально рассмотрим все нюансы и шаги прозвонки обмоток такого силового агрегата. 

1. первое, что стоит сделать – просмотреть все спецификации. В сопроводительной документации для каждой отдельной модели точно указывается разновидность вывода, с помощью которого обеспечивается высокий уровень общего напряжения для всех типов намоток. Также здесь вы можете посмотреть, какие именно выходы подсоединяются к определенным катушкам агрегата;
2. далее стоит убедиться, что кабельные жгуты в силовом агрегате являются доступными. В ситуациях, когда они уже подсоединены к драйверной цепи, необходимо отключить их. Также стоит проверить открытость всех контактов в разъеме, независимо от положения двигателя: изъят из цепи, или находится за пределами коробки. Это делается с целью дальнейшей проверки намотки мотора;
3. точная настройка мультиметра (желательно использовать цифровую модификацию). Делать это стоит точно соблюдая инструкцию, а после этого присоединить к системе зондовые измерительные компоненты (в большинстве случаев это – провода). Включите мультиметр и выберите максимально возможный диапазон сопротивления.
4. следует проверить каждый комплект обмоток двигателя. Для этого подсоедините один из щупов щупа в общий контактный разъем напряжения, а другой — в один из контактных разъемов обмотки. На исправности медных обмоток двигателя будет указывать неограниченное значение уровня сопротивления, которое отобразится на дисплее измерительного устройства. С помощью этой процедуры проверьте все остальные обмотки. Удалите провода зонда и выключите мультиметр, когда вы закончите тестировать каждую обмотку;
5. управление шаговым мотором следует осуществлять при помощи схемы драйвера. Для этого, подключите жгут проводов шагового двигателя к принимающему разъему на схеме драйвера шагового двигателя. В соответствии с инструкциями, прилагаемыми к драйверу двигателя, варьируйте ширину импульса в широком диапазоне, чтобы убедиться, что шаговый двигатель работает. Если вам нужно, чтобы двигатель был включен, чтобы продолжить его использование, оставьте его подключенным. В противном случае отсоедините его от жгута проводов, чтобы снять.

Проблема скачущих оборотов 

Итак, данная проблема возникает в шаговом моторе, который устанавливается в регуляторе холостого хода. Чаще всего вы могли замечать такую систему управления в автомобилях. Причин возникновения такой существенной поломки множество, из-за чего, стоит проводить проверку функциональности электрического двигателя, установленного в механизме. 

Вот наиболее распространенные из причин поломок:

• нарушения в индикаторе холостого хода. Частично компонент можно контролировать мультиметром;
• датчик, определяющий состояние заслонки дросселя. Также довольно просто мониторится при помощи обычного тестера;
• температурный датчик жидкости в системе охлаждения. Поверхностные данные можно получить и с помощью все того же тестера, но точность их вызывает сомнения;
• подсасывание воздуха в системе подачи топлива;
• некорректная работа форсунок;
• загрязнения дроссельного узла;
• поломка в датчике положения коленчатого вала.

Существуют и другие причины поломок шагового электродвигателя регулятора холостого хода, но, вышеперечисленные – самые распространенные. 

Проверка регулятора при помощи тестера – самый простой и доступный вариант, но его результаты укажут только на цельность намоток. Между четырьмя обмотками: A — B, C — D уровень сопротивления должен быть в пределах от 40 до 80 Ом. Между элементами B — C, A – D величина неограничена. Эти показатели – единственные, которые можно легко и быстро проверить. 

РХХ более детально мониторится на стенде. Как показывает практика, поломки обмоток, в частности, их разрывы, случаются крайне редко. Ключевой причиной поломки регулятора оборотов – загрязненность штока или вовсе его износ.

Стабильное функционирование детали обеспечивает равномерность входа и выхода стержня, без каких-либо заклиниваний и подергиваний.

Два последних фактора – еще дни существенные поломки, на предмет которых также стоит проверять мотор. 

Выход должен характеризоваться плавностью при небольших нажатиях на стержень, перекрывающего канал. Привычного броска напряжения на этот элемент не хватит для достижения требуемого результата, ведь компонент работает только от импульсов. 

Можно также отдельно приобрести уже готовые решения для проверки шаговых двигателей регуляторов холостого хода, которые продаются для конкретных марок. В частности, на рынке довольно много моделей для машин марки ВАЗ. 

Общие рекомендации 

Поломка мотора шагового типа неизбежно приведет выходу из строя ключевых компонентов системы и сбоев в работе. Вот лишь некоторые из них:

• невозможность запуска двигателя на холостых оборотах;
• увеличение количества оборотов при старте на холостом ходе;
• постоянное увеличение интенсивности вращений по мере роста уровня прогрева мотора.

Такие поломки могут нередко возникать и через выход из строя цепей управления шаговым электродвигателем. Стопроцентно причины и следствие можно определить при помощи тестера ДСТ-2М, позволяющим задавать конкретное положение шагового агрегата, в качестве отдельного параметра управленческого блока.  

Пример контроллера шагового двигателя

Подобрав подходящий режим регулировки для исполнительных механизмов в тестере, необходимо попробовать переместить мотор в ту или иную сторону, посредством блока управления. Стоит обратить внимание на наличие таких явлений, указывающих на неисправность самого мотора или же его цепей:

• неизменность оборотов электрического двигателя;
• постоянство показателей расхода воздуха;
• определение системой постоянного положения агрегата.

В таких ситуациях применение мультиметра не будет результативным, ведь механизм регулировки будет правильно отрабатывать все попытки закрытия или открытия байпасного канала. 

В данной ситуации при эксплуатации автомобиля будет наблюдаться зависание оборотов при отсоединении коробки переключения передач, и даже заглохание двигателя при движении накатом. Запуск двигателя невозможен без использования дроссельной заслонки, если имеют место такие неполадки.  

Наличие данных неисправностей напрямую указывает на поломку шарового двигателя и его цепей. Даже в ситуациях, когда цепи исправны, силовой агрегат может неправильно выполнять команды, поступающие к ним от управленческой системы. 

Прозвонка исходя из выводов 

Здесь мы рассмотрим ключевые особенности прозванивания двигателей, которые обладают разным количеством выводов. 

Типы контроля устройств, в зависимости от числа кабелей:

• мотор, обладающий 5 проводами, среди которых 1 всегда «плюсовой». Все выводы  проходят прозвонку друг с другом, но, при этом, сопротивление «+» будет всегда на постоянном уровне. Если работать с проводами управления, то их сопротивление будет на порядок выше, чем у аналогичных проводников с «плюсовыми» клеммами;
• на 6 выводов моторы также просто проверяются. Их отличие от пяти-выводных в том, что проводниковые элементы собираются в 2 обмотки, по 3 компонента в каждой. Средний между ними проводник и является плюсом. А для того, чтобы определить, какой именно из шести является средним и используется мультиметр, нужно проверит сопротивления у каждого проводника отдельно;
• 8 выводов. Отличительная черта таких агрегатов – все обмотки независимого типа, то есть, не соединяются друг с другом. По теории, последовательность должна быть аналогичной с 5-ти выводными модификациями. Для начала нужно обнаружить все намотки и определить направление вращения. С целью обеспечить себе удобство, можно на валу оставлять метки и на корпусе тоже. По ним легче ориентироваться в какую сторону происходят обороты. 

Итог 

Как можно видеть, в электронике реализовано сразу несколько эффективных методов проверки шаговых двигателей, каждый из которых удобно применять в различных ситуациях. Инструментарий регулярно расширяется, упрощая процесс идентификации. 

Шаговый мотор холостого хода

Регулятор холостого хода (Рис.2) является устройством, которое необходимо в системе для стабилизации оборотов холостого хода двигателя. Представляет из себя шаговый электродвигатель с подпружиненной конусной иглой. 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.

Во время работы двигателя на холостом ходу, за счет изменения проходного сечения дополнительного канала подачи воздуха в обход закрытой заслонки дросселя (Рис.3), в двигатель поступает, необходимое для его стабильной работы, количество воздуха.

Этот воздух учитывается датчиком массового расхода воздуха (ДМРВ) и, в соответствии с его количеством, контроллер осуществляет подачу топлива в двигатель через топливные форсунки.

По датчику положения коленчатого вала (ДПКВ) контроллер отслеживает количество оборотов двигателя и в соответствии с режимом работы двигателя управляет РХХ, таким образом добавляя или снижая по дачу воздуха в обход закрытой дроссельной заслонки.

На прогретом до рабочей температуры двигателе, контроллер поддерживает обороты холостого хода. Если же двигатель не прогрет, контроллер за счет РХХ увеличивает обороты и, таким образом, обеспечивает прогрев двигателя на повышенных оборотах коленвала. Данный режим работы двигателя позволяет начинать движение автомобиля сразу и не прогревая двигатель.

Регулятор холостого хода установлен на корпусе дроссельной заслонки. и крепится к нему двумя винтами. К сожалению, на некоторых автомобилях головки этих крепежных винтов могут быть рассверлены или винты посажены на лак, что может значительно усложнить демонтаж для его замены или прочистки воздушного канала.

В таких случаях редко удается обойтись без демонтажа всего корпуса дроссельной заслонки. РХХ является исполнительным устройством и его самодиагностика в системе не предусмотрена.

Поэтому при неисправностях регулятора холостого хода лампа «CHECK ENGINE» не загорается.

Симптомы неисправностей РХХ во многом схожи с неисправностями ДПДЗ (датчика положения дроссельной заслонки), но во втором случае чаще всего на неисправность ДПДЗ явно указывает лампа «CHECK ENGINE».

  Масло в гур приора объем

К неисправностям регулятора холостого хода можно отнести следующие симптомы:

• · неустойчивые обороты двигателя на холостом ходу,
• · самопроизвольное повышение или снижение оборотов двигателя,
• · остановка работы двигателя при выключении передачи,
• · отсутствие повышенных оборотов при запуске холодного двигателя,
• · снижение оборотов холостого хода двигателя при включении нагрузки (фары, печка и т.д.).

Основу управления инжекторным мотором составляет дроссельный узел, регулирующий поступление воздуха в цилиндры. На холостом ходу функция подачи воздуха переходит к другому узлу — регулятору холостого хода. О регуляторах, их типах, конструкции и работе, а также об их выборе и замене читайте в статье.

Что такое регулятор холостого хода?

Регулятор холостого хода (РХХ, регулятор дополнительного воздуха, датчик холостого хода, ДХХ) — регулирующий механизм системы питания инжекторных двигателей; электромеханическое устройство на основе шагового электродвигателя, обеспечивающее дозированную подачу воздуха в ресивер мотора в обход закрытой дроссельной заслонки.

В ДВС с системой впрыска топлива (инжекторах) регулировка оборотов осуществляется подачей необходимого объема воздуха в камеры сгорания (а точнее — в ресивер) через дроссельный узел, в котором располагается управляемая педалью газа дроссельная заслонка.

Однако в такой конструкции встает проблема холостого хода — при не нажатой педали дроссельная заслонка полностью закрыта и воздух к камерам сгорания не поступает.

Для решения этой проблемы в дроссельный узел вводится специальный механизм, обеспечивающий подачу воздуха при перекрытой заслонке — регулятор холостого хода.

РХХ выполняет несколько функций:

• Подача воздуха, необходимого для запуска и прогрева силового агрегата;
• Регулировка и стабилизация минимальных оборотов двигателя (холостого хода);
• Демпфирование потока воздуха на переходных режимах — при резком открытии и закрытии дроссельной заслонки;
• Корректировка работы мотора на различных режимах.

Регулятор холостого хода, монтируемый на корпусе дроссельного узла, обеспечивает нормальную работу двигателя на холостых оборотах и на режимах частичной нагрузки.

Выход из строя этой детали нарушает функционирование мотора или полностью выводит его из строя.

При обнаружении неисправности РХХ следует как можно скорее заменить, но прежде, чем покупать новую деталь, необходимо разобраться в конструкции и работе этого узла.

Типы, конструкция и принцип действия РХХ

Все регуляторы холостого хода состоят из трех основных узлов: шагового электрического двигателя, клапанного узла и привода клапана.

РХХ монтируется в специальном канале (обходном, байпасном), расположенном в обход дроссельной заслонки, а его клапанный узел управляет проходом этого канала (регулирует его диаметр от полного закрытия до полного открытия) — именно так и осуществляется регулировка подачи воздуха в ресивер и далее в цилиндры.

Конструктивно РХХ могут существенно отличаться, сегодня используется три типа данных устройств:

• Аксиальные (осевые) с клапаном конической формы и с прямым приводом;
• Радиальные (Г-образные) с клапаном конической или Т-образной формы с приводом через червячную передачу;
• С секторным клапаном (поворотной заслонкой), имеющим прямой привод.

Аксиальные РХХ с коническим клапаном находят самое широкое применение на легковых автомобилях с двигателями небольшого объема (до 2 литров).

Основу конструкции составляет шаговый электродвигатель, вдоль оси ротора которого нарезана резьба — в эту резьбу ввинчен ходовой винт, выступающий в роли штока, и несущий на себе конусный клапан.

Ходовой винт с ротором составляют привод клапана — при вращении ротора шток вместе с клапаном выдвигается или втягивается.

Вся эта конструкция заключена в пластиковый или металлический корпус с фланцем для монтажа на дроссельный узел (монтаж может выполняться винтами или болтами, но часто используется установка на лак — регулятор просто приклеивается к корпусу дроссельного узла с помощью специального лака). На задней части корпуса расположен стандартный электрический разъем для подключения к электронному блоку управления двигателем (ЭБУ) и подачи питания.

  Почему тахометр показывает большие обороты

Радиальные (Г-образные) РХХ имеют примерно то же применение, но могут работать с более мощными двигателями.

Их основу также составляет шаговый электродвигатель, однако на оси его ротора (якоря) располагается червяк, который вместе с ответной шестерней поворачивает поток крутящего момента на 90 градусов. С шестерней соединен привод штока, обеспечивающий выдвижение или втягивание клапана.

Вся эта конструкция расположена в Г-образном корпусе с монтажными элементами и стандартным электрическим разъемом для подключения к ЭБУ.

РХХ с секторным клапаном (заслонкой) используются на двигателях относительно большого объема легковых автомобилей, внедорожников и коммерческих грузовиков. Основу устройства составляет шаговый электродвигатель с неподвижным якорем, вокруг которого может вращаться статор с постоянными магнитами.

Статор выполнен в виде стакана, он установлен в подшипнике и непосредственно соединен с секторной заслонкой — пластиной, которая перекрывает окно между входным и выходным патрубками. РХХ такой конструкции выполнен в одном корпусе с патрубками, которые посредством шлангов присоединены к дроссельному узлу и ресиверу.

Также на корпусе расположен стандартный электрический разъем.

https://www.youtube.com/watch?v=PmG2FaxnTW4\u0026t=346s

Несмотря на конструктивные различия, все РХХ имеют принципиально одинаковый принцип работы. В момент включения зажигания (непосредственно перед пуском двигателя) от ЭБУ на РХХ поступает сигнал на полное закрытие клапана — так задается нулевая точка регулятора, от которой затем отсчитывается величина открывания байпасного канала.

Задание нулевой точки выполняется с целью корректировки возможного износа клапана и его седла, отслеживание полного закрытия клапана осуществляется по току в цепи РХХ (при упоре клапана в седло ток возрастает) или по другим датчикам. Затем ЭБУ посылает импульсные сигналы на шаговый электродвигатель РХХ, который поворачивается на тот или иной угол для открытия клапана.

Степень открытия клапана считается в шагах электродвигателя, их количество зависит от конструкции РХХ и заложенных в ЭБУ алгоритмов. Обычно при пуске двигателя и на непрогретом двигателе клапан открыт на 240-250 шагов, а на прогретом моторе клапаны различных моделей открываются на 50-120 шагов (то есть, до 45-50% от сечения канала).

На различных переходных режимах и на частичных нагрузках двигателя клапан может открываться во всем интервале от 0 до 240-250 шагов.

То есть, в момент запуска двигателя РХХ обеспечивает подачу необходимого объема воздуха в ресивер для нормальной работы двигателя на холостом ходу (на оборотах менее 1000 об/мин) с целью его прогрева и выхода на нормальный режим.

Затем, когда водитель управляет двигателем с помощью акселератора (педали газа), РХХ уменьшает количество поступающего по байпасному каналу воздуха вплоть до его полного перекрытия.

ЭБУ двигателя постоянно отслеживает положение дроссельной заслонки, количество поступающего воздуха, концентрацию кислорода в выхлопных газах, обороты коленчатого вала и другие характеристики, и на основе этих данных управляет регулятором холостого хода, на всех режимах работы двигателя обеспечивая оптимальный состав горючей смеси.

Вопросы выбора и замены регулятора холостого хода

Проблемы с РХХ проявляются характерной работой силового агрегата — нестабильными оборотами на холостом ходу или самопроизвольной остановкой на малых оборотах, возможностью запуска мотора только при частом нажатии на педаль газа, а также повышенными оборотами холостого хода на прогретом двигателе. При появлении таких признаков следует произвести диагностику регулятора в соответствии с инструкцией по ремонту транспортного средства.

На автомобилях без системы самодиагностики РХХ следует выполнить ручную проверку регулятора и его цепей питания — это выполняется с помощью обычного тестера.

Для проверки цепи питания необходимо измерить напряжение на датчике при включенном зажигании, а для проверки самого датчика нужно выполнить прозвонку обмоток его электродвигателя.

На автомобилях с системой диагностики РХХ необходимо считать коды ошибок с помощью сканера или компьютера. В любом случае, если обнаружена неисправность РХХ, его необходимо заменить.

  Рулевой карданчик ваз 2110

На замену следует выбирать только те регуляторы, которые могут работать с данными конкретным дроссельным узлом и ЭБУ. Необходимый РХХ подбирается по каталожному номеру. В некоторых случаях вполне возможно применение аналогов, но такие эксперименты лучше не проводить с автомобилями на гарантии.

Замена РХХ выполняется в соответствии с инструкцией по ремонту автомобиля. Обычно эта операция сводится к нескольким шагам:

1. Обесточить электросистему автомобиля;
2. Снять электрический разъем с регулятора;
3. Демонтировать РХХ, выкрутив два или более винтов (болтов);
4. Прочистить место установки регулятора;
5. Установить и подключить новый РХХ, при этом нужно использовать идущие в комплекте уплотнительные элементы (резиновые кольца или прокладки).

В некоторых автомобилях дополнительно может потребоваться демонтаж других элементов — патрубков, корпуса воздушного фильтра и т.д.

Если на автомобиле РХХ был установлен с помощью лака, то придется снимать весь дроссельный узел, а новый регулятор ставить на специальный лак, приобретенный отдельно. Для монтажа устройств с секторной заслонкой рекомендуется использовать новые хомуты для фиксации шлангов на патрубках.

При правильном выборе и монтаже РХХ начнет сразу работать, обеспечивая нормальное функционирование двигателя на всех режимах.

Регулятор холостого хода — устройство, позволяющее менять проходное сечение байпасного канала впускного коллектора. Проходное сечение байпасного канала играет основную роль для работы двига-теля, когда дроссельная заслонка закрывается. Воздух, который двигатель всасывает в этот момент, должен быть достаточен для поддержания заданных системой управления оборотов.

Положение регулятора холостого хода измеряется в шагах от 0 до 150 шагов. Нулевое положение регулятора должно соответствовать полностью прикрытому байпасному каналу.

Для корректировки правильного положения регулятора, каждый раз после выключения зажигания, блок управления проводит процедуру парковки шагового мотора.

Сначала регулятор перемещается вперед до упора в нулевое положение, а затем перемещается на 120 шагов назад, таким образом, почти полностью открывая байпасный канал для последующего пуска двигателя.

Большую роль регулятор холостого хода играет на режимах пуска и прогрева двигателя. Начальное положение регулятора позволяет обеспечить достаточное поступление воздуха на режиме пуска, за счет которого обороты двигателя после пуска превышают 1000 об/мин.

Далее управляющая программа прикрывает байпасный канал (уменьшает положение шагового мотора), устанавливая расход воздуха, необходимый для поддержания заданных оборотов холостого хода см.выше.

По мере работы двигателя и его прогрева, система снижает заданные обороты холостого хода именно за счет уменьшения положения шагового мотора.

Еще одной важной функцией системы является сопровождение положения дроссельной заслонки. По параметру положение шагового мотора видно, что он увеличивается при открытии дроссельной заслонки.

Такой алгоритм слежения позволяет обеспечить плавное снижение (без провала и заглохания) оборотов двигателя при резком бросании педали дроссельной заслонки (переключение скоростей, движение накатом и т.д.)

Если используете средства диагностики от «НТС», то работу регулятора холостого хода можно наблюдать в динамике на экранах приборов. Различают два параметра: желаемое и текущее положение шагового мотора. Для пользователя безразлично, какой параметр использовать при проверке работы, разница между ними чисто теоретическая. Выводить на экран два параметра нецелесообразно.

Р0505 – ошибка регулятора холостого хода. Движение шагового мотора в блоке управления осуществляется с помощью специальной микросхемы – драйвера. Интеллектуальность микросхемы позволяет определять нарушения в цепях управления: обрыв цепи, перегрузка, КЗ.

В этом случае система самодиагностики выдает код неисправности регулятора холостого хода. P0506 Регулятор Х.Х. заблокирован, низкие обороты Х.Х. P1509 Перегрузка цепи упр. РХХ P1513 Замыкание на землю цепи упр.

РХХ P1514 Обрыв или замыкание на +12В цепи упр. РХХ

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).

1. С помощью шагового мотора в этом случае задается такое сечение байпасного канала, при котором двигатель способен поддерживать эти обороты.
2. • 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).
3. 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.