Датчик ускорения (AS). Описание устройства и работы

Назначение датчика: В автомобилях поддерживающих диагностический протокол EOBD, оборудованных двумя датчиками кислорода и работающих на обеднённых смесях, вводится дополнительный датчик – датчик ускорения, AS (acceleration sensor). Датчик предназначен для определения ситуации “езда по неровной дороге”.

Роль в процессе управления двигателем: Это необходимо для того чтобы колебания передаваемые на двигатель от езды по дороге с неровностями не воспринимались ошибочно датчиком детонации за пропуски зажигания.

Принцип действия: Перемещающийся под воздействием вертикальных ускорений (больших определённой величины) элемент изменяет эл. сопротивление датчика.

Описание работы и устройства: При наличии сигналов одновременно с двух датчиков, контроллер двигателя распознаёт ситуацию езды по плохой дороге и не предпринимает никаких корректирующих действий. По алгоритму работы датчик можно представить себе как подпружиненный грузик, соединённый с движком реостата, т.е. как потенциометрический.

Датчик температуры охлаждающей жидкости (ECT). Описание устройства и работы.

Назначение датчика: Определение температуры охлаждающей жидкости.

Принцип действия: Изменение электрического сопротивления чувствительного элемента при изменении температуры ОЖ.

Роль в процессе управления двигателем: Степень обогащения смеси в зависимости от температуры ОЖ.

Описание работы и устройства: Чувствительным элементом датчика является термистор (терморезистор). Высокая температура ОЖ вызывает низкое сопротивление (десятки Ом), а низкая температура ОЖ – высокое сопротивление (десятки кОм).

• На ДТОЖ подаётся напряжение питания 5 В через резистор с большим постоянным сопротивлением находящимся внутри контроллера

• Температуру ОЖ контроллер рассчитывает по падению напряжения на ДТОЖ.

• Второй чувствительный элемент –для отклонения стрелки указателя температуры.

Неисправности (ECT). Внешние проявления неисправностей

• Плохая разгонная динамика или неполное сгорание смеси (богатит).

• Плавание оборотов холостого хода в диапазоне 800-1000 об/мин.

Причины неисправностей

• Неисправности датчика/проводки:

а) обрыв – датчик показывает температуру менее –30 С º

б) короткое замыкание – датчик показывает температуру более 127 С º

• Неисправности блока управления двигателем

Пример Описание: плавают обороты холостого хода от 800 –1000 об/мин.

Причина: внутренняя неисправность контроллера связанная с перебоями в подаче стабильного напряжения 5В на вход датчика ECT (напряжение скачет), что вызывает изменение состава смеси и соответственно оборотов двигателя.

Датчик детонации (KS) Назначение датчика: Определение возникновения детонации.

Принцип действия: Преобразование давления от вибраций на пьезокерамический элемент в напряжение.

Роль в процессе управления двигателем: Корректировка угла опережения зажигания

Описание работы и устройства: В датчике детонации использован пьезокерамический чувствительный элемент, который во время вибрации генерирует сигнал напряжения переменного тока. Амплитуда и частота сигнала зависят от амплитуды и частоты вибрации той части двигателя, на которой установлен датчик.

При возникновении детонации амплитуда вибраций определённой частоты повышается.

Контроллер, анализируя показания датчика, выделяет сигнал этой частоты, и корректирует угол опережения зажигания для гашения детонации.

• Неисправности (KS). Отказ KS не вызывает загорание лампы Check Engine и двигатель может продолжать работать с детонациями. Однако контроллер фиксирует код неисправности KS и хранит его в памяти.

• При внутренней же неисправности части контроллера обрабатывающей сигнал KS, форма сигнала датчика будет нормальной, но сигнал контроллером фиксироваться не будет.

• Сигнал датчика всегда постоянный (обрыв, или короткое замыкание внутри датчика или проводки)

• Вибрации двигателя фиксируемые как детонация, но не вызванные неисправностью самого датчика и контроллера.

Пример Описание: потеря мощности, плохая топливная экономичность.

Причина: неполное открытие впускного клапана 1-го цилиндра вызванное неисправностью коромысла. Это привело к вибрациям двигателя, которые были определены датчиком KS как детонация, и соответственно смещён угол опережения зажигания. Слишком позднее зажигание вызвало потерю мощности и повышенный расход топлива. Рис. б)

Применимость: как правило на всех автомобилях неустойчивая работа двигателя усугубляется ещё и коррекцией KS по углу опережения зажигания.

Датчики кислорода или “О2” или “лямбда-зонд” (H2OS) Назначение датчика: Определение концентрации кислорода содержащегося в отработавших газах.

Виды датчиков:ZrO2 и TiO2

Принцип действия: ZrO2 - генерирование напряжения пропорционального содержанию кислорода

TiO2 – изменение эл. сопротивления в зависимости от содержания кислорода

Роль в процессе управления двигателем: Используется для точного контроля сгорания топливо-воздушной смеси (обратная связь).

Описание работы и устройства:

• Датчик представляет собой твёрдый электролит из ZrO2 или TiO2 керамики.

• ZrO2 является датчиком напряжения, а TiO2 – датчиком сопротивления.

• В случае TiO2, при богатой смеси, ионы кислорода из TiO2, выпускаются в выхлопные газы, электронов становиться больше, и электрическое сопротивление снижается.

• При бедной смеси,сопротивление увеличивается, т.к. выпущенных электронов становиться меньше.

• Напряжение же на выходе датчика, находится в обратной зависимости от сопротивления.

• Бедной смеси в датчике ZrO2 соответствуют большие значения напряжения, богатой – меньшие.

• При высокой температуре электролит становится электропроводящим и генерирует характерный гальванический заряд, являющийся показателем содержания кислорода в газе. Максимальное значение соответствует l =1 (стехиометрическая смесь-полное сгорание).

• Для эффективной работы на обеднённых смесях и во время прогрева двигателя, датчики должны иметь температуру не ниже 250 ⁰ С, поэтому снабжены электрическим подогревающим элементом, который может работать по одному из двух алгоритмов: непрерывный пульсирующий(включился/выключился), временно'й - включён только на период пока температура выходящих газов не достигнет 250 ⁰ С.

Методика проверки (HO2S 1. Если неисправен датчик кислорода, содержание вредных веществ в отработавших газах может быть повышенным.

2. Если датчик кислорода исправен, но напряжение на выходе датчика за пределами рабочего диапазона, то возможными причинами могут являться:

• неисправность форсунки

• подсос воздуха во впускном тракте

• неисправность датчика расхода воздуха / датчика температуры охлаждающей жидкости /клапана продувки абсорбера.

• неисправности разъёмов и проводки

• Внешние проявления неисправностей При резком ускорении - плохая разгонная динамика, вплоть до провалов или неполное сгорание смеси (богатит). Плохая топливная экономичность.

Причины неисправностей

• отказ нагревательного элемента.

• неисправности проводки - обрыв, короткое замыкание.

Пример

• Описание: повышенное содержание вредных веществ в отработавших газах. Неисправность повторялась каждый раз в начале зимнего периода.

• Причина: нагревательный элемент должен включаться после того как влага вокруг зонда полностью испарится, но в этом случае включение происходило сразу же после запуска двигателя, поэтому перепад температур вызывал растрескивание керамики и обрыв электрода. Рис. б)

Датчик скорости автомобиля (VSS)

Назначение датчика:Датчики скорости автомобиля осуществляют мониторинг окружной скорости выходного вала КПП для дальнейшего пересчёта в скорость движения автомобиля.

Виды датчиков:

• Геркон

• Холла

Принцип действия: В обоих случаях при вращении формируется импульсный сигнал, частота которого пропорциональна угловой скорости.

Роль в процессе управления двигателем:

Корректировка количества подаваемого в двигатель топлива и угла опережения зажигания в зависимости от скорости движения автомобиля. Количество впрыскиваемого топлива зависит от скорости движения автомобиля. Если при малой скорости движения автомобиля водитель до отказа нажмёт на педаль акселератора, то контроллер может воспринять это как сигнал выдать больший крутящий момент. С другой стороны, если тоже самое произойдёт на большой скорости, то контроллер может воспринять это как сигнал увеличить скорость движения.

Описание работы и устройства: Датчики Холла по принципу работы и устройству аналогичны датчикам положения коленвала

В датчиках типа геркон, на роторе, закреплённом на гибком валу тросика спидометра равномерно расположены 4 постоянных магнита, при прохождении которых вблизи герметичной стеклянной колбы, происходит замыкание находящихся внутри контактов.

Далее сигнал с датчика поступает на блок управления двигателем.

Дата добавления: 2015-10-24