Датчик оборотов в распылителе зажигания

НАЗНАЧЕНИЕ

Предоставляет в систему управления зажиганием или ЭБУ двигателем информацию об оборотах коленчатого вала (синхронизация).

ПРИНЦИП РАБОТЫ

Рассмотрим часто встречающиеся виды датчиков оборотов, которые расположены в распределителе зажигания (трамблёре).

Контактная система зажигания использует для управления моментом подачи управляющего импульса на катушку зажигания обычную контактную группу.

Индукционные датчики или датчики генераторного типа более распостранены и имеют несколько типов конструктивного исполнения.

Рис. Индукционный датчик: 1 — обмотка, 2 — воздушный зазор, 3 — постоянный, — подвижный замыкатель магнитного потока.

В автомобильных системах управления 80-х годов часто использовались датчики с полюсными магнитами (по числу цилиндров), поверх стержней которых, устанавливались катушки соединённые между собой. При вращении распредвала в обмотках возникает переменное напряжение. Когда один из зубьев якоря приближается к обмотке, напряжение в ней быстро возрастает и при совпадении зуба со средней линией обмотки достигает максимума, затем, при удалении зуба, быстро меняет знак и увеличивается в противоположном направлении до максимума. Нулевой переход между двумя максимумами используется для управления системой зажигания (t3).При вращении стартером амплитуда такого напряжения составляет 0,5 — 1 В и растёт с ростом частоты вращения коленвала. Моменту запирания выходного транзистора коммутатора соответствует момент перехода через 0.

На рисунке прсдставлена разновидность индукционного датчика генераторного типа. Использовался на а\м производства Японии (Сузуки).

Рис. Индукционный датчик: 1 — ротор, 2 — катушка, А — воздушный зазор.

Магнитоэлектрический датчик Холла используют для получения импульсов напряжения при прохождении стального цилиндрического экрана между постоянным магнитом с одной стороны и полупроводником, по которому протекает ток — с другой. Далее сигнал поступает в коммутатор или в ЭБУ. Если импульсы с датчика поступают в коммутатор, они обрабатываются, усиливаются, формируются и служат для управления током первичной обмотки катушки зажигания. Если в ЭБУ двигателем, то эти импульсы служат одной из информационных слагаемых, поступающих и обрабатываемых программами, заложенными в ЭБУ двигателем.

Внешний вид распределителя зажигания с встроенным датчиком Холла приведён на рисунке.

Рис. Встроенный датчик Холла.

Осциллограмма — на рисунке ниже.

Рис. Осциллограмма с датчика Холла.

На осциллограмме управляющий сигнал прямоугольной формы 12В, но может быть и 5 В. В каждом конкретном случае необходимо обращаться к справочной информации.

Из блока управления, пересчитанный на поправочные коэффициенты, управляющий сигнал передастся на катушку зажигания (если коммутатор расположен внутри блока управления) или на коммутатор. Ниже приведена электрическая схема системы управления сдатчиком Холла в системе зажигания а\м VW Пассат, дв. 1,8 л, K-Jetronic.

Рис. Электрическая схема системы управления двигателем K-Jetronic: 40 — датчик Холла, 10 — коммутатор, 103 — блок управления зажиганием, 102 — блок управления режимом холостого хода, 11 — катушка зажигания, 6 — регулятор холостого хода.

Сигнал с датчика Холла об оборотах двигателя поступает в блок управления зажиганием (103), пересчитывается с учётом положения датчика дросселя и температуры двигателя, формируется и передаётся на коммутатор, который является усилительным каскадом для управления током первичной обмотки катушки зажигания (иногда состоит из одного ключевого транзистора). Рассмотренная схема использовалась на а\м выпуска 80-х годов.

В некоторых конструкциях крыльчатка-экран не используется, а магнит крепится на подвижном элементе и при прохождении магнита вблизи чувствительного элемента датчика Холла, на его выходе появляется импульс напряжения.

Оптические датчики имеют большую разрешающую способность и компактные размеры програмного диска, что позволяет с высокой точностью определять положение коленчатого вала. Ниже приведена электросхема а\м NISSAN NX-100, дв. 1,6 л.

Рис. Электрическая схема системы управления двигателем автомобиля NISSAN

Принцип действия такого датчика заключается в периодическом прерывании светового потока, созданного излучателем (светодиодом) и регистрации изменений этого потока приёмником (фотодиодом). Прерывание осуществляется маркерным диском с большим количеством прорезей.

После усиления выходного напряжения с фотодиода на выходе датчика получается напряжение импульсной формы. На электросхеме оптические датчики расположены под номерами 178 и 179.

Это двухканальный оптический датчик. На одном канале формируется информация об угловом положении коленвала, а на другом — фазовое положение распредвала. На рисунке приведено изображение распределителя зажигания, в котором установлен двухканальный оптический датчик.

Рис. Распределитель зажигания

Осциллограмма углового положения коленвала приведена на рисунке. Видно, что все импульсы одинаковой формы и с одинаковой скважностью.

Рис. Сигнал угловой синхронизации.

На рисунках ниже приведены осциллограммы фазового положения распредвала. Каждый четвёртый импульс имеет отличную от трёх других форму (для 4х цилиндрового двигателя) для определения начала отсчёта.

Рис. Сигнал датчика фазы.

Осциллограммы могут быть и другими. В данном примере приведены два из возможных вариантов.

РАСПОЛОЖЕНИЕ

В распределителе зажигания.

НЕИСПРАВНОСТИ

В индукционных датчиках случаются обрывы обмотки. Проверяются обычно на наличие сопротивления.

Датчики Холла выходят из строя из-за неисправности электрической части (усилитель-ограничитель).

Оптические датчики выходят из строя из-за неисправности электроники или засорения щелевидных отверстий маркерного диска. На поверхность может попадать масло, проникающее через сальник распределительного вала, пыль.

МЕТОДИКА ПРОВЕРКИ

Индукционные датчики проверяются в отсоединённом от основной схемы виде, вращением рукой или стартером. Па выходе должно быть синусоидальное изменение напряжения с амплитудой от мах. «+» до мах. «-» 1 В при малых оборотах и возрастать до 5 — 7 В -на высоких оборотах работающего двигателя. При соединении датчика в общую схему, характеристика сигнала не должна изменяться (при отсутствии к. з.).

Датчики на эффекте Холла можно проверять в отсоединённом и в присоединённом к общей схеме состоянии. Если датчик присоединён к общей схеме, при включении зажигания на 1 и 3 выводе должно появиться напряжения 5 или 12 В (смотреть справочную информацию). На 2 м (сигнальном) выводе, во время вращения стартером, должно периодически появляться напряжение (5 или 12 В).

Если датчик отсоединён от общей схемы, то для проверки работоспособности датчика необходимо собрать небольшую схему изображённую рядом.

Рис. Небольшая схема

На разъёмы «+» и «-» подать питающее напряжение соответственно. При вращении ротора вручную на сигнальном выводе должно появляться и исчезать до нуля питающее напряжение.

РЕМОНТ

Ремонту не подлежит.