Mbmsystems.ru

Как проверить датчик оборотов двигателя?

Датчики частоты вращения двигателя

Датчики частоты вращения двигателя используются в системах управления двигателем для:

  • измерения числа оборотов двигателя
  • определения положения коленчатого вала (положение поршня двигателя)

Число оборотов рассчитывается по интервалу между сигналами датчика скорости вращения.

Индуктивные датчики скорости вращения

Рис. Индуктивный датчик скорости вращения (конструкция):

  1. Постоянный магнит
  2. Корпус датчика
  3. Корпус двигателя
  4. Полюсный контактный штифт
  5. Обмотка
  6. Воздушный зазор
  7. Зубчатое колесо с точкой отсчета

Конструкция и принцип действия Датчик монтируется прямо напротив ферромагнитного зубчатого колеса (поз. 7) с определенным воздушным зазором. Он имеет сердечник из магнитомягкой стали (полюсный контактный штифт, поз. 4) с обмоткой (5). Полюсный контактный штифт соединен с постоянным магнитом (1). Магнитное поле распространяется через полюсный контактный штифт, проходя в зубчатое колесо. Магнитный поток, проходящий через катушку, зависит от того, попадает ли расположение датчика напротив впадины или зуба колеса. Зубец соединяет в пучок магнитный поток рассеяния, исходящий от магнита. Через катушку происходит усиление сетевого потока. Впадина, наоборот, ослабляет магнитный поток. Эти изменения магнитного потока при вращении зубчатого колеса индуцируют в катушке синусоидальное выходное напряжение, пропорциональное скорости изменения и числу оборотов двигателя. Амплитуда переменного напряжения интенсивно возрастает с увеличением числа оборотов (несколько мВ… > 100 В). Достаточная амплитуда присутствует, начиная с минимального числа оборотов от 30 в минуту.

Рис. Сигнал индуктивного датчика скорости вращения двигателя:

Активные датчики скорости вращения

Активные датчики скорости вращения работают по магнитостатическому принципу. Амплитуда выходного сигнала не зависит от числа оборотов. Благодаря этому можно измерять скорость вращения и при очень низком числе оборотов (квазистатическое определение числа оборотов).

Дифференциальный датчик Холла

На проводящей ток пластинке, по которой вертикально проходит магнитная индукция В, поперечно к направлению тока можно снимать напряжение UH (напряжение Холла), пропорциональное направлению тока.

Рис. Принцип работы дифференциального датчика Холла:

  • а Расположение датчика
  • b Сигнал датчика Холла
  • большая амплитуда при маленьком воздушном зазоре
  • маленькая амплитуда при большом воздушном зазоре
  • с Выходной сигнал
  1. Магнит
  2. Датчик Холла 1
  3. Датчик Холла 2
  4. Зубчатое колесо

В дифференциальном датчике Холла магнитное поле вырабатывается постоянным магнитом (поз. 1). Между магнитом и импульсным кольцом (4) находятся два сенсорных элемента Холла (2 и 3). Магнитный поток, который проходит сквозь них, зависит от того, находится ли датчик скорости вращения напротив зубца или паза. Благодаря созданию разности сигналов от обоих датчиков достигается снижение магнитных сигналов возмущения и улучшенное соотношение сигнала/ шума. Боковые поверхности сигнала датчика могут обрабатываться без оцифровывания непосредственно в блоке управления.

Вместо ферромагнитного зубчатого колеса используются также многополюсные колеса. Здесь на немагнитном металлическом носителе установлен намагничивающийся пластик, который попеременно намагничивается. Эти северные и южные полюсы принимают на себя функцию зубцов колеса.

Читать еще:  Как покрасить блок двигателя?

AMR-датчики

Рис. Принцип определения числа оборотов с помощью датчика AMP:

  • а Размещение
  • в различные моменты времени
  • b Сигнал датчика AMP
  • с Выходной сигнал
  1. Импульсное (активное) колесо
  2. Сенсорный элемент
  3. Магнит

Электрическое сопротивление магнито-резистивного материала (AMP, анизотропный магниторезистивный) является анизотропным. Это означает, что оно зависит от направления магнитного поля, которое на него воздействует. Это свойство используется в AMP-датчике. Датчик находится между магнитом и импульсным кольцом. Линии поля изменяют свое направление, когда вращается импульсное (активное) колесо. В результате формируется синусоидальное напряжение, которое усиливается в схеме обработки данных и преобразуется в сигнал прямоугольной формы.

GMR-датчики

Усовершенствование активных датчиков скорости вращения отражено в использовании технологии GMR (ГМР) (Giant Magneto-Resistance). По причине высокой чувствительности по сравнению с датчиками AMP здесь возможны большие воздушные зазоры, за счет чего предполагаются использования в трудных сферах применения. Более высокая чувствительность производит меньше шумов фронта сигнала.

В ГМР-датчиках возможны также все двухпроводные порты, используемые ранее в датчиках скорости вращения Холла.

Как проверить датчик скорости?

Рано или поздно наступает момент, когда транспортное средство начинает работать со сбоями. Главное в этом случае — суметь правильно прочитать сигналы, которые система подает владельцу, и отремонтировать нужную деталь.

Датчик скорости участвует в совместной работе с другими деталями машины, которые отвечают за безопасность движения, так как оповещают водителя о том — насколько быстро движется его машина.

Основная масса детекторов измерения скорости работают, основываясь на эффекте Холла. Это подразумевает движение частиц на пластине, находящейся в некоем магнитном поле перпендикулярно силовым потокам данного поля. То есть — при размещении в магнитном поле проводника, возникает напряжение.

Как действует такой детектор? Между сердечником (на который намотана катушка) и полупроводником есть элемент, который движется благодаря работе коробки передач. Магнитное поле, которое окружает указанный выше элемент, меняет свои характеристики, что создает условия для возникновения электродвижущей силы.

Говоря простым языком — датчик скорости проверяет за какое пройденное расстояние коленчатый вал сделает фиксированное количество оборотов. Проанализировав данные, блок управления рассчитывает скорость движения машины, которую водитель видит на табло спидометра.

Место, в котором расположен прибор измерения – на КПП (коробка переключения передач). Обычно в ее верхней части, благодаря чему доступ к анализатору довольно прост. В некоторых марках транспортных средств данное устройство может быть расположено чуть иначе, из-за чего, прежде чем приступать к манипуляциям с анализатором, может возникнуть необходимость снятия некоторых других запчастей под капотом автомобиля (патрубок или что-то еще).

Узнать точное местоположение ДС можно в инструкции к данному конкретному авто.

Автоматическая коробка передач оснащена двумя детекторами. Один датчик скорости АКПП измеряет частоту вращения входного вала, а второй — выходного. Показания первого из указанных устройств используются системой управления для расчета нагрузки на двигатель с целью включения максимально подходящей передачи. Второе устройство контролирует работу АКПП, проще говоря, проверяет — а правильно ли была переключена скорость.

Читать еще:  Как циркулирует жидкость в системе охлаждения двигателя?

Как распознать неисправность датчика скорости?

Есть признаки, которые автоматически указывают на неисправность ДС. Это ошибки в работе спидометра и конкретный код, который показывает бортовой компьютер водителю. Но есть и такие, увидев которые, необходимо проверить работоспособность нескольких приборов под капотом машины:

  1. перерасход горючего может быть признаком неисправности ДМРВ (датчик массового расхода воздуха), ДТОЖ (датчик температуры охлаждающей жидкости), ДПДЗ (датчик положения дроссельной заслонки) и так далее;
  2. остановка мотора на холостых оборотах говорят о возможных проблемах с ДПК (датчик положения коленвала), РХХ (регулятор холостого хода), ДПДЗ (датчик положения дроссельной заслонки и т.д.;
  3. затрудненный запуск двигателя, отсутствие мощности и некоторые другие признаки вообще могут заставить автовладельца перебрать все внутренности своего транспортного средства.

Что может стать причиной поломки датчика скорости? Их не так много, ведь он находится под капотом не в настолько открытом месте, так что повреждение его какими-либо внешними факторами весьма маловероятно. ДС является довольно крепкой деталью, несмотря на кажущуюся хрупкость и небольшой размер.

Одной из причин может быть заводской брак, от которого не застраховано ни одно изделие. Анализатор скорости может выйти из строя по причине коротких замыканий из-за неисправности проводки или контактов. Кроме того, прибор может перестать функционировать со временем, так как у каждого устройства есть свой срок службы.

Прежде всего нужно осмотреть проводку, которая ведет к датчику. Оценить качество изоляции, отсутствие заломов и разрывов, внимательно осмотреть штекер. Можно прозвонить цепь специальным устройством на предмет замыканий. При помощи тестера нужно проверить уровень сопротивления заземления, которое должно быть равно 1 Ом.

Контакты самого прибора и всей системы, которая соединяет его со спидометром, необходимо осмотреть на наличие повреждений или загрязнений, которые нужно почистить.

Если в результате всех манипуляций, проблема не устранилась, нужно приступать к диагностике ДС.