Меню Рубрики

Место установки 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
Читайте также:  Установка турбины на атмосферный двигатель киа

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.

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.

источник

Датчик оборотов двигателя отдельно стоящий

Датчик оборотов двигателя предоставляет в систему управления зажиганием или ЭБУ двигателем информацию об оборотах коленчатого вала (датчик синхронизации).

Читайте также:  Установка защиты двигателя asx

Принцип работы

Рассмотрим часто встречающиеся виды датчиков оборотов, которые расположены вне распределителя зажигания.

Индукционные датчики или датчики генераторного типа более распространены и имеют несколько типов конструктивного исполнения. На рисунке изображён в разрезе такой датчик.

Рис. Датчик оборотов и маркерный диск: 1 — постоянный магнит, 2 — корпус, 3 — место крепления, 4 — сердечник, 5 — обмотка, 6 — маркерный диск.

На рисунке ниже показана осциллограмма датчика оборотов. Маркерный диск имеет строго определённое количество зубьев.

Рис. Осциллограмма датчика оборотов.

При прохождении зуба маркерного диска вблизи сердечника датчика, изменяется величина магнитного потока. Для синхронизации, т.е. точного определения верхней мёртвой точки и вычисления величины опережения зажигания, на диске отсутствует один зуб. На осциллограмме этот момент определяется отсутствием сигнала. Для ЭБУ двигателем это информация, что ВМТ через такой-то угол поворота коленвала (для ВАЗ — 19 зубьев), т.е. сели пропуск зуба поместить под датчиком оборотов, то сосчитав 19 зубьев в сторону вращения двигателя, мы должны оказаться под меткой ВМТ на блоке.

Магнитоэлектрический датчик Холла используют для получения импульсов напряжения при прохождении сильногоцилиндрического экрана между постоянным магнитом с одной стороны и полупроводником, по которому протекает ток — с другой.

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.

Примером может служить MRE/Hall датчик коленвала, осциллограмма которого приведена на рисунке ниже. Напряжение питания 5 В.

Расположение

Индукционные датчики располагаются над маркерным диском. Сам маркерный диск может располагаться в передней части двигателя на коленчатом валу совместно со шкивом привода вспомогательных агрегатов (ВАЗ, ГАЗ, БМВ, ЯГУАР); на коленвалу внутри блока цилиндров (ОПЕЛЬ, ФОРД); на маховике.

Правильно, если маркерные зубья на маховике предназначены для использования только для датчика оборотов и плохо, сели в качестве маркерных зубьев используются стартерпые зубья (АУДИ, ВОЛЬВО). Скол или искривление зуба маховика приводит к сбоям в системе зажигания и, обычно, на повышенных оборотах двигатель отказывается работать, наблюдается хаотическое искрообразование, т.к. ЭБУ двигателем ошибается в подсчёте количества зубьев и сдвигается момент искрообразования. Очень внимательно надо относиться при замене деталей двигателя, относящихся к системе искрообразования.

Читайте также:  Стартер на 406 двигатель установка

Маркерный диск и система управления двигателем — единое целое.

Датчики Холла редко используются в качестве датчиков оборотов — обычно это датчики фазы и расположены в непосредственной близости к распределительному валу.

Неисправности датчика оборотов двигателя

Первым признаком неисправности датчика оборотов или его цепей является отсутствие искры, отсутствие впрыска форсунками, не происходит включение бензонасоса при проворачивании двигателя стартером (нет управляющих сигналов и коммутации системных реле). Встречаются и исключения. При неисправности в цепях датчика оборотов ЭБУ двигателем переходит в аварийный режим работы и ориентируется по датчику распредвала (ОПЕЛЬ). Бывают случаи, когда при установке на автомобиль заведомо исправного двигателя, вместо неисправного, не даёт результат. Двигатель не запускается, т.к. система управления осталась от предыдущего двигателя, в котором зубчатый диск имеет другое количество зубьев (Пример установки мотора: Opel C20NE вместо механически аналогичного-20SE).

В индукционных датчиках случаются обрывы обмотки. Проверяются обычно на наличие сопротивления. При сбоях в системе искрообразования необходимо проверить количество и качество маркерных зубьев и сравнить со справочными данными, т.к. иногда без мысли меняются маховики, коленвалы и т.п., не обращая внимания на то, что на них присутствуют маркерные части.

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

Методика проверки

Индукционные датчики имеют сопротивление от 200 до 2000 Ом.

Датчики на эффекте Холла можно проверять в отсоединённом и в присоединённом к общей схеме состоянии. На сигнальном выводе при вращении должно появляться и исчезать управляющее напряжение.

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector