Датчики двигателя

184
Датчик диагностики двигателя

Электронная система автомобиля состоит из блоков управления и многочисленных датчиков, объединенных в единую сеть разветвленной паутиной проводки. Взаимодействие между элементами этой цепи осуществляется посредством электрических сигналов с определенными параметрами. Работа всех деталей характеризуется механической энергией. Преобразование механической энергии движения в электронные импульсы, с последующей передачей на ЭБУ – это задача датчиков.

Как работают датчики двигателя и как их проверять

Преобразовываются в импульсы параметры таких физических явлений, как:

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

Допустим, нужно протестировать какой-то датчик. С ЭБУ он получает напряжение в 5В. Подключив диагностическое оборудование (автосканеры и мотортестеры) к проводам соединения датчика с блоком, можно видеть «картину» передаваемого сигнала. Сканеры позволяют оценить качество сигналов в общих чертах, к тому же, они не применимы к старым моделям автомобилей. Мотортестер же, дает точное понятие о мельчайших деталях, хотя требуется больше труда в его использовании.

Схема включения датчиков в электронную систему ЭБУ

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

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

Если соединить датчик в произвольной точке этого провода (соответственно, другой конец соединить с ЭБУ), то в зону действия датчика попадает интервал общей сети, где одновременно с его слабым напряжением, проходят сигналы сильного напряжения (например, стеклоподъемников). Это создает большие помехи, приводя к искажению переданной информации.Схема включения датчиков в ЭБУ

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

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

Разновидности датчиков двигателя

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

  1. Потенциометры или датчики положения

Конструкция состоит из резистивной дугообразной дорожки, с одной стороны соединенной с «массой», а другой получает питание. Если на этот выход подать напряжение 12В, то на противоположном выходе создается нулевое напряжение. Скользящий по дуге, ползунок снимает показания напряжения на всем участке. По мере прохождения от одного конца к другому, напряжение на нем меняется то 12В до 0. Эти изменения напряжения и есть сигналы, передаваемые в ЭБУ.Виды датчиков диагностики двигателя

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

Тестирование датчиков двигателя

Датчик положения дроссельной заслонки – яркий представитель потенциометрического типа устройства. Он вживлен в ось заслонки. Надавливая на педаль газа, водитель заставляет заслонки менять свое положение, полностью раскрываются. Изменения положения, ведут к изменению напряжения в ползунке датчика. Сведения об этом, немедленно передаются в ЭБУ, который начинает регуляцию топливной подачи форсункой.Тестирование датчиков двигателя

Все изменения должны протекать плавно, без рывков и значительных скачков. Наиболее наглядно можно увидеть картину происходящего на осциллограмме. Подключается осциллограф, и анализируется график. Провалы, резкие скачки, «пилообразный» характер осциллограммы, свидетельствует о неисправности датчика. Простой вольтметр не в состоянии зафиксировать миллисекундные скачки напряжения. Мультиметром можно замерять предельные показания напряжения.

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

Исправность ДПДЗ проверяется, когда:

— получив оповещение об ошибке

— сбои двигателя – затрудненный запуск, нестабильные обороты

— повышенное расходование топлива, усиление детонации, перебойный характер работы мотора

— когда требуется настройка датчиков определенных фирм — производителей

Датчик температуры двигателя

Датчик ОЖ — резисторный прибор, где изменение температуры приводит к колебаниям его электрических характеристик (сопротивления и напряжения). Он устанавливается в просвете трубки ОС и погружен в ОЖ. С остыванием жидкости, увеличивается сопротивление прибора (100Ом при t= -44°С). ЭБУ подает стабилизационное напряжение, измеряет степень ее понижения – на прогретом двигателе его показатели низкие, холодный мотор выдает высокое напряжение. Так ЭБУ определяет текущую t ОЖ, необходимую во многих регуляционных процессах.Датчик температуры двигателя

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

Всякие механические повреждения или разомкнутая цепь, воспринимается ЭБУ в виде оповещения о повышение температуры ОЖ, что оборачивается уменьшением доли топлива в смеси, выдачей расшифровки « работа на обедненной смеси».

Признаки неисправности:

— индикатор не панели

— соответствующая ошибка и ее код

— повышение «аппетита» двигателя, токсичность выхлопов

— затрудненный запуск, самопроизвольная остановка

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

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

— считка кодов и вывод расшифровки

— сброс памяти

— сброс интервалов ТО

— текущие параметры и их графики

— опознание блоков

— базовые опции

Кислородный датчик — лямбда зонд

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

Датчик реагирует на давление кислорода в выхлопных газах. При определенных сбоях системы двигателя, когда кислород не в полном объеме расходуется при сгорании топлива, он поступает в выпускной коллектор. Тогда посылаются сигналы в ЭБУ, которые тот расшифровывает как обедненная смесь. Если в коллекторе нарушена герметичность, то к такому же результату приведет реакция датчика на, проникший туда, кислород.Кислородный датчик двигателя

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

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

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

 

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

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

Датчик коленвала

Датчик положения коленвала — один из важнейших частей в электронной системе управления двигателем. Датчик положения коленвала сообщает блоку управления когда необходимо произвести искру и подать топливо в нужный цилиндр. Во веря вращения коленвала и установленного на нем диска с зубьями, датчик реагирует на зубья, вращающиеся рядом с датчиком.Датчик коленчатого вала генерирует импульсы тока, которые считывает ЭБУ и решает в какой из поршней в каком цилиндре достиг верхней точки. Неисправный датчик коленвала перестает подавать сигналы блоку управления, это приводит к тому, что информации о положении поршней не поступает и двигатель глохнет.
Датчик устроен достаточно просто. Внутри он полностью заполнен компайндом, что делает его не пригодным к ремонту. Обычно датчик коленвала выходит из строя из-за реского скачка напряжения, происходит замыкание и нарушается сигнал импульсов, по которым ЭБУ считывает информацию. Со временем межвитковое замыкание нарастает и датчик выходит из строя.В первом случае двигатель будет работать с перебоями, а в дальнейшем попросту заглохнет. Бывают случаи, что двигатель работает до тех пор пока вы не заглушили машину, а после мотор уже не заведется.
Причин нестабильной работы датчика коленвала можем быть несколько:

1. Механическое повреждение датчика, что происходит крайне редко
2. Сломано одно из зубьев, по которым считывается информация
3. Не жесткая посадка шкива на коленвале, шкив расшатан, что на больших оборотах дает нестабильную работу двигателя
4. Проверьте свечи, если нет искры, а на катушке зажигания есть бортовое напряжение при включенном зажигании, датчик неисправен.
5. При врщении стартером коленвала, на форсунки подается напряжение +12В, если напряжения нет, датчик коленвала вышел из строя.
6. Датчик забит маслом и грязью — проведите визуальный осмотр.
7. Окислены клемы, необходимо их очистить и попытаться завести двигатель.
8. Обрыв провода — прозвоните проводку тестером.

Проверить датчик коленвала на работоспособность можно несколькими способами:

1. Проверить сопротивление, отсоеденив клему от датчика. У разных типов датчика оно отличается и должно быть в пределать 600-900ОМ. Сопротивление необходимо измерять при температуре 20-25 град.
2. Второй способ, открутить датчик и не снимая клемы подключить вольтметр к проводам, для этого проткните изоляцию тонкой иглой. Проведите металическим предметом возле датчика, если на вольтметре будет скачен напряжения, датчик исправен.