Воскресенье, 30.04.2017, 04:12
Регистрация RSS
Приветствую Вас, Гость
Статистика



Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Мини-чат
Ресурсы

Канал YOUTUBE autoscienceAiD

Профиль Google+ Autoscience

Группа Вконтакте Autoscience

Главная » 2016 » Ноябрь » 30 » Датчик положения распределительного вала
14:50
Датчик положения распределительного вала

Переход от карбюраторной системы питания двигателя к системе впрыска топлива, потребовал от разработчиков автомобильных систем новых технических решений. Ведь необходимо было четко рассчитать время для впрыска топлива, а также для подачи искры.

  • Первоначально для этого использовали датчик положения коленчатого вала (ДПКВ). Из-за того, что коленчатый вал вращается в два раза быстрей, чем распределительный, этот датчик не способен определить, где конкретно находится поршень, в конце такта сжатия или такта выпуска.

В первых серийных системах центрального впрыска, топливо впрыскивалось во впускной коллектор с помощью форсунки. Более точное дозирование топлива форсункой делало такие двигатели более экологичными и экономичными, чем с карбюраторной системой, но не давали в полной мере реализовать их потенциал.

Распределенный впрыск топлива отличается тем, что во впускном тракте каждого цилиндра имеется отдельная форсунка, которая в определенный момент впрыскивает дозированную порцию бензина на впускной клапан соответствующего цилиндра.

  • Если топливо впрыскивается не во время такта впуска, то оно растекается по стенкам коллектора, и в начале такта впуска, его часть останется на стенках. Такая топливовоздушная смесь попадет в цилиндр переобедненной.

В связи с этим имеется потребность отслеживать положение распределительного вала, так как от него зависит работа клапанов и фазы газораспределения. Эту функцию выполняет датчик положения распределительного вала (ДПРВ).

Назначение

Датчик положения распределительного вала предназначен для определения углового положения распределительного вала. Это информация используется системой управления двигателя для управления впрыском топлива, зажиганием и другими системами двигателя, например, системой изменения фаз газораспределения.

Устройство и принцип работы

Наиболее распространенными датчиками положения распределительного вала являются: индукционные (датчики генераторного типа)  и магнитоэлектрические датчики Холла. Оба типа датчиков передают сигнал напряжения контроллеру двигателя.

Индукционные датчики

Эти датчики (рис. 1) наиболее распространены и представляет собой катушку индуктивности, намотанную на каркасе, внутри которого расположен сердечник. На рисунке 2 представлена конструктивная схема подобных датчиков.

Рис. 1. Индукционный ДПРВ

Рис.2. Схема индукционного датчика: 1-постоянный магнит; 2-корпус; 3-место крепления; 4-сердечник; 5-обмотка; 6-выступ или маркерный (задающий) штифт

Индукционный датчик производит собственный аналоговый сигнал (рис. 3) переменного напряжения (синусоидальная волна), который преобразуется в цифровой с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП) в контроллере.

Рис. 3. Осциллограмма индукционного ДПРВ

Возможны варианты установки датчика данного типа на двигатели.

1. Датчик устанавливается перпендикулярно распределительному валу над местом, где на распределительном валу установлен маркерный (задающий) штифт (рис. 4). При прохождении маркерного штифта  датчик передает сигнал контроллеру, о положении поршня первого цилиндра в верхней мертвой точке конца такта сжатия. При этом, система управления обеспечивает последовательный впрыск топлива и зажигание топливно-воздушной смеси, в соответствие с порядком работы цилиндров двигателя.

Подобная система используется на автомобилях ВАЗ 2113-2115 с 8-ми клапанным двигателем объемом 1.5 л.

Рис. 4. Маркерный (задающий) штифт на распределительном валу

2. Датчик располагается перпендикулярно меткам на стальном диске (рис. 5), который установлен на шкиву распределительного вала. Метки сделаны в виде выступов. При прохождении меток датчик получает информацию о положении распределительного вала. Подобные системы более совершенны, так как позволяет определить несколько положений распределительного вала.

На схеме предоставлен вариант реализации данной системы на автомобилях фирмы Subaru.

Рис. 5. Схема работы индукционного ДПРВ и его осциллограмма

Магнитоэлектрический датчик Холла (Hall/MRE)

Принцип действия датчика Холла (рис. 6) основан на изменении направления движения носителей заряда (изменении напряжения) в полупроводнике при изменении пересекающего его магнитного поля создаваемого постоянным магнитом, расположенным в датчике.

Рис. 6. ДПРВ, построенный на магнитоэлектрический эффекте Холла

Изменение магнитного поля происходит при замыкании магнитного зазора репером (рис. 7). Репер располагается на зубчатом колесе (или шкиве) распределительного вала или на специальном задающем диске, закрепленном на валу. При прохождении сигнального отверстия репера мимо датчика в нем возникает импульс напряжения, передаваемый в электронный блок управления.

На основании сигналов датчика (рис. 8) контроллер двигателя распознает положение поршня первого цилиндра в верхней мертвой точке такта сжатия, обеспечивает впрыск топлива и зажигание топливно-воздушной смеси.

Некоторые производители систем управления используют одинаковый сигнал, некоторые — сложный (форма экрана), по которому можно вычислить дефектный цилиндр при неравномерной работе двигателя.

Рис. 7. Общий вид ДПРВ: 1-шкив распределительного вала, 2-репер, 3-ДПРВ, 4-сигнальное отверстие репера

Увеличив число сигнальных отверстий на репере и скорректировав программу работы контроллера можно получить более подробную информацию о положении распределительного вала.

Рис.8. Осциллограмма ДПРВ на основе магнитоэлектрического эффекта Холла

Неисправности

Первым признаком неисправности датчика распредвала или его цепей является переобогащение топливовоздушной смеси в бензиновых двигателях, т.к. ЭБУ двигателя переходит от режима фазированного, на режим одновременного впрыска топлива. В некоторых системах управления (Audi 100, 2.8 л, двигатель ААН) отключаются функции управления зажиганием.

В индукционных датчиках случаются обрывы обмотки, межвитковое замыкание, повреждение проводов или разъема.

Датчики Холла выходят из строя из-за неисправности электрической части.

Методика проверки

Индукционные датчики имеют сопротивление от 200 до 900 Ом, которое можно измерить омметром.

Датчики Холла проверяют в отсоединённом и в присоединённом к общей схеме состоянии. На сигнальном выводе при вращении вала должно появляться и исчезать напряжение.

Просмотров: 249 | Добавил: nikitaanofriev | Теги: Система управления, впрыск, зажигание, датчик положения, индуктивный датчик, датчик Холла, Двигатель, Датчик | Рейтинг: 3.0/5
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]