Этот датчик – самый надежный из всех датчиков системы российского производства. По этому датчику система определяет тепловое состояние двигателя и принимает решение о коррекции параметров (обороты ХХ, обогащение подачи топливной смеси, угол опережения зажигания, включение - выключение вентилятора и т.д.).

Показатель температуры двигателя на панели приборов автомобиля не имеет отношения к этому датчику, и его показания могут не совпадать с показаниями тестера, поскольку температура в этом случае определяется другим датчиком, установленным в рубашке двигателя, а также зависит от состояния самой панели управления.

 Выход из строя датчика температуры приводит к целому набору неисправностей в автомобиле, от явной невозможности запустить двигателя до непонятного повышения расхода топлива.

 Не торопитесь менять датчик температуры, тем более что выход его из строя легко проверяется системой самодиагностики. Неисправности, связанные с датчиком температуры – несвоевременное включение или просто невключение вентилятора (тосол кипит), медленный прогрев двигателя (повышенный расход топлива) – зачастую имеют другие причины: выход из строя термостата, негерметичность системы охлаждения (пробка на расширительном бачке не герметична), плохое качество тосола, неисправность цепей управления вентилятора и т.д.

 Если отсоединить разъем датчика на работающем двигателе, то система управления перейдет на резервный режим работы по температуре, при котором будет включен вентилятор охлаждения (одна из быстрых проверок цепи управления вентилятором). Если запускать двигатель с отключенным датчиком температуры, то нужно учитывать, что система в этот момент температуру считает нулевой, по мере работы такого двигателя система управления сама выставляет температуру (увеличивает) в зависимости от времени работы, вентилятор при этом будет всегда включен. Пуск горячего или холодного (с температурой ниже 10 градусов) двигателя с отключенным датчиком температуры будет затруднительным.

 Прежде чем менять датчик температуры, убедитесь в исправности цепей его подключения и правильном соединении разъемов (возможно при размыкании и замыкании разъема погнута ножка в клеммном соединении самого датчика).

6. Датчик массового расхода воздуха

Принцип действия.

В датчиках массового расхода воздуха используется тероанемометрический метод измерения расхода, который основан на сносе тепла движущимся потоком воздуха. При помещении в движущуюся воздуш­ную среду нагреваемого током терморезистора (преобразователя термоане­мометра) снос тепла потоком воздуха является основным фактором, влияю­щим на теплоотдачу терморезистора. Сопротивление терморезистора изме­няется вследствие охлаждения потоком, в результате чего резистор действует как датчик расхода. На рис. по­казан резистор в канале потока. Ток I нагревает резистор до температуры T₁ (выше температуры окружающей сре­ды Т₂). При этом теплоотвод осущест­вляется различными путями, в том числе путем вынужденной конвекции (потоком воздуха). Взаимосвязь объ­емного расхода воздуха Q, температур T₁и Т₂, тока I, питания и сопротивле­ния терморезистора R определяется уравнением Кинга:

где K₁и К₂ - постоянные коэффициенты.

Отсюда легко может быть вычислен объемный расход воздуха

В качестве преобразователей термоанемометров используются проволоч­ные терморезисторы из платины и вольфрама с диаметром проволоки 5...20 мкм, фибропленочные терморезисторы из кварцевой нити, покрытой сло­ем никеля, и пленочные (из никеля).

Преобразователи термоанемометров (терморезисторы) обычно включаются в мостовую измерительную цепь и работают в режиме заданной температуры (см.рис.). При нулевой скорости потока воздуха через терморезистор проходит некоторый начальный ток, который нагревает его до номинальной температуры, при которой мост находится в равновесии. При движении потока воздуха проис­ходит охлаждение терморезистора, сопротивление его изменяется, равно­весие моста нарушается и на выходе усилителя У появляется дополнитель­ный ток, часть которого проходит через терморезистор. Выделяемое тепло компенсирует потери тепла, уносимо­го движущимся потоком воздуха. При этом температура и сопротивление терморезистора восстанавливаются до их номинальных значений. Расход воздуха определяется по значению то­ка, питающего мост. Для получения не­обходимого вида выходного сигнала в датчиках устанавливается электрон­ ный преобразователь (ЭП).

Электрон­ные преобразователи, устанавливае­мые в реальных датчиках, преобразуют изменения тока питания моста, пропорциональные расходу воздуха, либо в изменения частоты выходного напря­жения датчика (частотный выходной сигнал), либо в изменения величины выходного напряжения датчика (анало­говый выходной сигнал). Для уменьше­ния температурной погрешности в дат­чике вблизи основного термопреобра­зователя обычно размещают аналогич­ный по чувствительности терморези­стор, не омываемый потоком воздуха.

Датчик массового расхода воздуха автомобилей ВАЗ (см. рис.) располо­жен между воздушным фильтром и шлангом впускной трубы.

Датчики отечест­венного производства и фирмы General Motors имеют прямоугольную форму, а датчики фирмы Bosch - круглую. Ресиверы фирмы Bosch - круглые, General Motors - овальные.

Датчик состоит из корпуса 2, проточного канала 8 с размещенной на входе решеткой-стабилизатором 1 и диффузора 7. В обводном канале 10 размещены измерительные 3, 11,16 и термический компенсационные 6, 15элементы, а также соединительная колодка 5. Датчик устанавливается во впускном тракте меж­ду воздушным фильтром и корпусом дроссельной заслонки.

Через сетку из тонких платиновых нитей (измерительные элементы), нагретых электрическим током до 170º С, проходит весь объем поступающего в цилиндры воздуха. Чем больше поток, тем выше должна быть сила тока для поддержания температуры нитей.

Отсутствие регулировочных винтов указывает на то, что данная система уп­равления является адаптивной. Внутренняя электронная схема сконструирована таким образом, что температура измерительной нити остается постоянной, да­же если она на 120° С выше температуры поступающего воздуха.

Обобщенная электрическая схема соединений датчика (см. рис.) со­держит измерительные элементы 11 и 16, термические компенсационные рези­сторы 6 и 15, блок усиления сигналов 12, соединенный с контроллером. Выход­ной сигнал датчика - частотный.

Загрязнение нити может привести к неправильному определению парамет­ров горючей смеси. Функция прокалива­ния нити включается, когда система от­ключена. В этом случае происходит на­гревание нити до 1000°С, что позволяет удалить скопившиеся на ней отложения.

Контроллер использует информа­цию от датчика массового расхода воз­духа 0280218004 для определения дли­тельности импульса открытия форсунок.

В ЭСУД с контроллером М. 1.5.4 при­меняется датчик массового расхода (см. рис.). другой конструкции.

Датчик массового расхода воздуха устанавливается на входе воздушного тракта после воздушного фильтра.

В процессе работы электронная схема поддерживает постоянный перегрев нити чувствительного элемента датчика на заданном уровне. Чувствительный элемент датчика (нить) охлаждается потоком воздуха, проходящего через двигатель. Электрическая мощность, требуемая для поддержания заданного превышения температуры, и является параметром для определения массового расхода воздуха, проходящего через датчик.

 Выходным сигналом расходомера служит падение напряжения на прецизионном резисторе, включенном в смежное с нагреваемой нитью плечо измерительного моста. Это напряжение электронный блок управления преобразует в часовой расход воздуха (кг/час). Масса рассчитывается с учетом обратных выбросов воздуха. Обратные выбросы (движение воздуха против всасывания) присутствуют на различных режимах работы двигателя и вызваны поступательными движениями поршней двигателя и его конструктивными характеристиками, определяющими аэродинамические свойства впускного тракта.

 Из вышесказанного следует, что масса воздуха, проходящего через двигатель, определяется косвенным образом, и непонятно, как учитывается состояние самого воздуха: влажность, содержание кислорода и т.д. А это является существенным фактором для мощностных характеристик топливной смеси.

Показания датчика массового расхода являются для системы основным параметром, определяющим топливоподачу и угол опережения зажигания. Алгоритм расчета массового расхода воздуха через двигатель определяется блоком управления синхронно с вращением коленчатого вала (кг/час). Блок рассчитывает цикловое наполнение цилиндра воздухом в соответствии с оборотами двигателя (мг/такт). После этого рассчитывается порция топлива (цикловая подача топлива, мг/такт), которая должна попасть в цилиндр через форсунку к моменту закрытия впускного клапана. Все коррекции циклового наполнения и цикловой подачи по температуре двигателя, динамике дроссельной заслонки, частоте вращения коленчатого вала выполняются программным обеспечением блока управления в соответствии с внутренними настройками для конкретной комплектации системы управления.

 Время открытия форсунки (мс) определяется в соответствии с заданными параметрами форсунки, корректировкой по напряжению бортовой сети и заданной системой впрыска топлива: одновременный, попарно-параллельный, фазированный.

 Эта сложная взаимосвязь расчетных и заданных параметров предполагает наличие в составе системы управления элементов (в частности датчика массового расхода), строго определенных комплектацией этой системы.

Уход характеристик датчика массового расхода воздуха, подсосы воздуха во впускной тракт после датчика, нестабильность питающего напряжения датчика и т.д. существенно сказываются на работе двигателя. Проблемы, связанные со стабильностью работы на стационарных режимах, динамическими свойствами автомобиля, экономичностью работы могут определяться неправильными показаниями датчика массового расхода.

Неполадки в цепи датчика или полный его отказ определяются системой самодиагностики, и соответствующий код неисправности заносится в память. Это самая простая неисправность, и она может быть легко исправлена. Другое дело, когда нет неисправностей в памяти блока управления, а двигатель после запуска глохнет. Снимите разъем с датчика массового расхода, если двигатель после запуска работает на повышенных оборотах (резервный режим работы), замените датчик. Еще хуже, когда автомобиль имеет большой расход топлива, а все проверки ничего не дают. Попробуйте поменять датчик, это помогает, только следите, что бы датчик имел тип, соответствующий вашей системе управления.

 Попадание масла на чувствительный элемент датчика приводит к нарушению в его показаниях. Масло может попадать через систему рециркуляции картерных газов, если уровень масла в двигателе превышает максимум. В этом случае промывка чувствительного элемента спиртом поможет восстановить работоспособность датчика.

 
7. Датчик положения коленчатого вала

Датчик положения коленчатого вала индукционного типа устанавливается рядом со специальным диском, жестко укрепленным на коленчатом вале. Вместе с ним датчик обеспечивает угловую синхронизацию работы блока управления. Пропуск двух зубьев из 60 на спец-диске позволяет системе определить ВМТ 1-ого или 4-ого цилиндра. Зазор между датчиком и вершиной зуба спец-диска находится в пределах 0,8-1,0 мм. Сопротивление обмотки датчика 880-900 Ом. Для снижения уровня помех провод с датчика коленчатого вала защищен экраном.

После включения зажигания управляющая программа блока ожидает прихода импульсов синхронизации с датчика положения коленчатого вала. Блок выдает импульсы для открытия топливных форсунок и импульсы для модуля зажигания только после синхронизации своей работы с процессом вращения коленчатого вала. Синхронизация означает, что управляющая программа правильно определяет все 58 зубьев с датчика и видит пропуск двух зубьев в расчетном временном диапазоне. Запуск двигателя и его стабильная работа определяется четкой синхронизацией импульсов с датчика положения коленчатого вала и импульсов, управляющих открытием форсунок и модулем зажигания.

Блок управления определяет сбои в системе синхронизации и пытается пересинхронизировать процесс управления. Нарушение синхронизации приводят к сбоям в топливоподаче и системе зажигания как минимум на двух тактах работы двигателя.

Сам датчик положения коленчатого вала является достаточно надежным устройством, но некачественно изготовленный спец-диск может проворачиваться по внутреннему соединению. В этом случае двигатель невозможно завести - происходит потеря синхронизации или смещение метки ВМТ (пропуск двух зубьев) относительно ее фактического положения. Визуальный осмотр позволяет определить это достаточно быстро. Установка метки ВМТ 1-ого цилиндра на двигателе соответствует установке места пропусков двух зубьев спец-диска на 114 гр.п.к.в. по ходу вращения коленчатого вала от места положения датчика (19 зубьев от датчика до пропущенных зубьев).

Отсутствие синхронизации легко определяется. Тестер не отображает изменение оборотов вращения коленчатого вала при прокрутке двигателя стартером, в этом случае не подается зажигание, и не работают топливные форсунки, а также не включается бензонасос.

Неисправность в датчике положения коленчатого вала приводит к непонятным подергиваниям автомобиля на разных режимах, к провалам в работе двигателя. Эти неисправности могут возникать и по другим причинам: не завернута свеча зажигания, неисправный модуль зажигания, недостаточное давление топлива в системе и др. Попробуйте заменить датчик коленчатого вала, если вы проверили все узлы, а перечисленные выше неисправности имеют место.

 Масло, подтекающее из-под сальников коленчатого вала, может попадать в систему датчик – спецдиск и приводить к загрязнению датчика и сбоям в системе синхронизации.

 
8. Датчик положения распределительного вала

Датчик распределительного вала выдает один импульс на цикл работы двигателя – два оборота коленчатого вала (четыре такта), и позволяет блоку управления определить ВМТ такта сжатия первого цилиндра для синхронизации управления элементами системы с рабочим процессом двигателя.

Датчик представляет собой полупроводниковый прибор, принцип действия которого основан на эффекте Холла. Датчик запитывается бортовым напряжением и подключается в систему управления через трехконтактный соединитель.

 Благодаря датчику распределительного вала подача топлива каждой форсункой осуществляется один раз за два оборота коленчатого вала, что сказывается на точности дозирования и качестве смесеобразования. Это фазированный впрыск топлива.

Неисправности в цепях датчика или его выход из строя легко определяются системой самодиагностики блока управления. В этом случае управляющая программа переходит на реализацию попарнопараллельного впрыска топлива, что сказывается на ездовых качествах автомобиля и его экономичности.

Датчик скорости автомобиля

Датчик скорости автомобиля устанавливается на коробке передач и выдает частотный сигнал – постоянное число импульсов на один оборот колеса. Показания скорости автомобиля могут измениться, если на автомобиле были установлены колеса другого диаметра.

Датчик скорости выполняет не только информационную роль (показания спидометра). В зависимости от скорости автомобиля блок управления изменяет режимные параметры. В частности, заданные обороты холостого хода выше на движущемся автомобиле. Режимы, связанные с отсечкой топлива при закрытии дроссельной заслонки на движущемся автомобиле и плавность перехода на холостой ход зависят как от оборотов двигателя, так и от скорости движения.

Система проводит диагностику датчика скорости. Но отсутствие в системе сигнала с коробки передач (при неисправном датчике скорости) не позволяет ей определить, двигается автомобиль или стоит. Только наличие больших оборотов двигателя в сочетании с большой нагрузкой (косвенно определяется по расходу воздуха) дают возможность провести диагностику датчика скорости, именно при этих условиях считается, что автомобиль движется, т.е. импульсы с датчика скорости должны присутствовать в системе. В противном случае определяется его неисправность.

Неисправность в цепи датчика скорости или выход его из строя могут влиять на снижение оборотов холостого хода при движении автомобиля, приводящих к заглоханию двигателя при резком сбросе нагрузки (выключению передачи), а также к потере динамики разгона при открытии дроссельной заслонки (нажатии педали «газа»).