Датчики двигателя внутреннего сгорания
Работа всех систем и узлов современного автомобиля контролируется электронным блоком управления (ЭБУ). Это прежде всего касается такого сложного агрегата как двигатель внутреннего сгорания, работа которого согласовывается электроникой. Но для нормальной работы ЭБУ должен получать соответствующие данные, которые снимаются с датчиков, установленных непосредственно в моторе автомобиля.
Зачем нужны датчики в моторе?
Различные производители предлагают свои датчики, но со временем выработался определенный перечень, который можно встретить практически в любом двигателе внутреннего сгорания с инжекторной топливной системой.
Некоторые из этих датчиков доносят информацию о текущем состоянии двигателя в ЭБУ и водителю на приборную панель, а при поломке некоторых из них, например, ДПКВ, автомобиль попросту не заведется.
Подробнее о работе датчиков
Каждый датчик собирает информацию и подает ее на ЭБУ, что позволяет обеспечить бесперебойную работу двигателя и предоставить исчерпывающую информацию о его состоянии. Для этого требуется понять, для чего устанавливается каждый датчик и за что он отвечает.
Датчик массового расхода воздуха устанавливается во впускном воздушном канале, между воздушным фильтром и дроссельной заслонкой. Его основная функция – измерение количества поступающего в двигатель воздуха. Согласно показаниям ДМРВ электронным блоком управления высчитывается оптимальное количество топлива, соответствующее объему поступившего в двигатель воздуха. ЭБУ подает команду на форсунки, через которые и поступает необходимое количество топлива.
Датчик положения дроссельной заслонки располагается непосредственно на заслонке, обязательно до впускного коллектора. Он указывает на положение заслонки в каждый момент времени и динамике его изменения. Положение дроссельной заслонки, в свою очередь, изменяется при нажатии педали газа водителем. Исходя из показаний этого датчика ЭБУ обеспечивает увеличение или снижение интенсивности подачи топлива в камеры сгорания, мотор набирает или снижает обороты. При полностью закрытой заслонке, подача воздуха происходит через регулятор холостого хода, а количество подаваемого топлива снижается.
Датчик положения коленчатого вала располагается в непосредственной близости возле шкива коленвала. Его задача определять положение и скорость вращения вала в текущий момент времени. Для обеспечения работы ДПКВ на шкиве устанавливается специальный зубчатый диск с несколькими убранными зубами, что позволяет четко определять положение коленчатого вала. В разных двигателях датчик может находиться в других местах, но обязательно в непосредственной близости от коленвала, например, возле маховика. Данные передаваемые датчиком положения коленчатого вала на ЭБУ позволяют точно определить такт впрыска топлива и угол опережения зажигания, они же являются основой для выдачи информации об оборотах двигателя на тахометре.
Датчик положения распределительного вала находится около головки блока цилиндров возле распредвала. ДПРВ определяет его положение в реальном времени, в самом простом исполнении он подает сигнал, когда поршень первого цилиндра выходит в верхнюю мертвую точку (такт сжатия). На основе этих данных ЭБУ подает команду на впрыск топлива в определенный цилиндр и зажигание.
Датчик детонации в большинстве двигателей установлен в верхней части блока цилиндров, возле камер сгорания, как правило, между 2 и 3 цилиндрами. Его задача улавливать металлический стук, образующийся в цилиндрах при детонации топлива, которая может серьезно повредить двигатель. Поступающая от датчика информация позволяет ЭБУ устанавливать нужный угол опережения, убирая ненужный эффект.
Датчик температуры охлаждающей жидкости расположен в части двигателя, где охлаждающая жидкость выходит из него, чаще всего это головка блока цилиндров или термостат. ДТОЖ указывает на температуру тосола, что влияет на работу двигателя после запуска. Если температура низкая, ЭБУ дает команду повысить холостые обороты за счет обогащения топливно-воздушной смеси и корректировки угла опережения зажигания. После набора рабочей температуры подается команда снизить обороты. При повышении значения рабочей температуры датчик подает сигнал, включающий вентиляторы охлаждения радиатора, кроме того, данные по температуре охлаждающей жидкости отражаются на приборной панели.
Датчик кислорода установлен в выхлопной системе в выпускном коллекторе или за ним, но до катализатора. Иногда дополнительный датчик устанавливается уже после катализатора. Они оценивают концентрацию кислорода в выхлопном газе. Первый датчик определяет количество кислорода на выходе из двигателя, второй – на выходе из катализатора, его называют диагностическим. По данным первого датчика блок управления обогащает или обедняет топливно-воздушную смесь, в зависимости от того, сколько кислорода осталось в выхлопных газах. Диагностический ДК указывает на эффективность катализатора, одновременно корректируя подачу топлива.
Датчик скорости автомобиля в большинстве случаев располагается в верхней части коробки передач. Он изменяет скорость вращения валов после изменения передаточного числа коробки передач (переключения скорости). Это позволяет определить частоту вращения колес, а значит, скорость автомобиля. Популярный способ измерения – считывание данных с зубчатого венца, установленного на дифференциале. В некоторых автомобилях в качестве ДСА выступает датчик АБС возле колеса, которые считывает данные с зубчатого венца, установленного на ШРУСе. Информация о скорости автомобиля поступает на ЭБУ, который корректирует подачу топлива, а также на спидометр.
Датчик давления масла, в зависимости от конструкции двигателя, может располагаться возле масляного фильтра или в дальней точке – головке блока цилиндров. Он определяет давления масла к системе смазки мотора. Показания ДДМ никак не влияют на работу двигателя, но при падении давления масла, проблему нужно срочно решать поскольку двигатель быстро выйдет из строя и потребуется дорогостоящий ремонт. Об этом просигнализирует предупреждающая лампочка на приборной панели.
Датчик температуры всасываемого воздуха часто располагается в одном корпусе с ДМРВ или отдельно в системе впуска. По температуре всасываемого воздуха ЭБУ вычисляет его плотность, регулируя подачу топлива для достижения нужного обогащения топливно-воздушной смеси.
Дополнительные датчики
Датчик абсолютного давления находится во впускном коллекторе или закрепляется на автомобильном кузове, соединяясь с впускным коллектором гибкой трубочкой. Задача ДАД – измерение давления во впускном коллекторе. На основе этих данных ЭБУ рассчитывает расход воздуха двигателем, образуя идеальные параметры топливно-воздушной смеси. Фактически, он заменяет ДМРВ, но иногда работает с ним в паре, сообщая дополнительную информацию.
Датчик неровной дороги прикрепляется к кузову возле крепления одного из амортизаторов. Он улавливает колебания в вертикальной плоскости при движении автомобиля, определяя, что он двигается по неровной дороге. Данный от датчика поступают в блок управления и он отключает функцию диагностики пропусков зажигания, которая работает при неравномерном вращении коленвала.
Если какой-либо из датчиков неисправен, ЭБУ дает команду перехода в аварийный режим работы. При этом недостающая информацию заменяется усредненными данными, вшитыми в его память. Это не касается ДПКВ, при котором двигатель не работает. О том, что какой-то датчик вышел из строя предупреждает лампочка, загорающаяся на приборной панели с надписью CHECK или CHECK ENGINE. Чтобы понять, что именно происходит с автомобилем, требуется провести компьютерную диагностику ЭБУ.
Где находится датчик АБС и где его искать?
Где находится датчик АБС? Найти его можно в колесах автомобиля, а точнее он находится на ступице. Что нужно знать про систему, где стоит датчик АБС и как найти модуль, поговорим подробнее.
Антиблокировочная система стала одной из первых, которую стали устанавливать на машины. Нужна она для того, чтобы сохранять устойчивость, а главное управляемость авто. По результатам различных тестов, тормозной путь на машине с системой АБС в 8 случаях из 10 всегда ниже, чем без нее.
Где находится?
Итак, где же находятся датчик ABS? Расположение датчиков АБС всегда одинаково-они расположены в колесах, ведь по сути только там и смогут выполнять свою функцию. В связи с этим попадание грязи, ударные нагрузки от неровностей дорожного покрытия, непрофессиональный подход при замене подшипников может приводить к их выходу из строя, что в свою очередь выливается в неправильную работу всей системы в целом. А вот место, где находится модуль АБС, определяет исключительно от завод-изготовитель, и четко определенной точки для него нет.
Принцип работы
В антиблокировочной системе выделяется 3 части: датчики скорости, ЭБУ (электронный блок управления) авс, гидроблок. Общий принцип работы системы такой:
- колесо начинает блокироваться. Датчик определяет это и транслирует сигнал на ЭБУ.
- Этот электронный блок обрабатывает собранную информацию с датчиков. А затем передаёт управляющий импульс на клапаны гидравлического блока.
- Гидроблок стоит сразу после главного тормозного цилиндра. А за управление давлением жидкости в системе отвечают клапаны. Если при торможении колесо начало блокироваться, клапаны существенно понижают или вообще на время прекращают подачу жидкости к цилиндру. Именно в этот момент колесо растормаживается.
А теперь разберем по порядку каждый элемент системы. И начнем с того, где находится блок управления АБС и принцип его работы. Его задача сводится к тому, что он анализирует информацию, которую получает с датчиков, и подаёт сигнал для блокировки колес. Кроме того, блок следит за давлением тормозной жидкости в системе. А при необходимости отдает команды гидроблоку, чтобы последний перекрыл соответствующий тормозной контур. Вообще, где стоит блок АБС для управления системой, решает производитель в индивидуальном порядке, однако большинство предпочитают его устанавливать в доступном месте под капотом в визуальной доступности. Его легко узнать по тонким длинным трубкам, которые исходят из «тела» блока. Основной функционал блока АБС включает в себя приём, обработка и анализ сигналов от колёсных датчиков, чтобы определить какой в данный момент коэффициент сцепления колёс.
Все данные транслируются дальше в виде сигналов на клапаны гидравлического блока, который создавался для управления системой. Сам гидроблок состоит из следующих компонентов:
Гидроаккумуляторы служат для регулирования (а при необходимости и сброса давления) в контуре системы торможения. В момент открытия выпускных клапанов они наполняются тормозной жидкостью.
Затем в работу включается кулачковый насос с электрическим двигателем, который возвращает обратно тормозуху в главный цилиндр. Именно в этот момент водитель и ощущает «волнообразные» вибрации (биение) в педали тормоза.
Демпфирующие камеры сглаживают амплитудные колебания жидкости в системе. А так как в современных моделях автомобиля два контура, в гидравлический блок ставят по два аккумулятора давления и столько же демпфирующих камер.
Еще есть электромагнитные клапаны (впускные и выпускные), которые отвечают за торможение. Каждый из них контролирует свой контур. При этом у каждого рабочего тормозного цилиндра есть по одному впускному и столько же выпускных клапанов.
Следующими элементами системы АБС, о которых стоит поговорить, будут датчики, стоящие в колёсах автомобиля. Благодаря им отслеживается скорость вращения колеса, а потом эти данные сравниваются с аналогичным показателем движения авто. Собрав полную информацию и проведя анализ, блок устанавливает параметр проскальзывания каждого из колес на необходимом уровне.
Классификация
Датчики АБС бывают:
- Пассивные. Такие датчики определяются наличием зубчатого сектора (так называемая «гребёнка») на приводе колеса. Принцип работы прост-при вращении привода от «гребёнки» с места, где находится датчик abs транслируется аналоговый сигнал в блок. Однако при малой скорости вращения датчик может не выдавать чёткий сигнал, что создаёт перебои в системе.
- У датчика с активным слежением такого недостатка нет-он собирает сигналы с магнитного кольца ступичного подшипника. При этом качество получаемого цифрового сигнала на зависит от угловой скорости вращения.
В настоящее время широко распространена классификация систем АБС по числу каналов и, соответственно, по тому где установлен датчик АБС. Вот они:
- Одноканальная система — в ней используется один датчик АБСс одним каналом, при этом следящее действие оказывается только на заднюю ось автомобиля. Она характерна для небольших грузовиков с приводом на задние колеса, поэтому для срабатывания АВS требуется блокировка сразу обоих колёс, что снижает её эффективность. Такая система имеет одну тормозную магистраль и её легко определить по тому, где находится разъем датчика АБС заднего моста-у дифференциала.
- Трёхканальная система по большей части придумана для небольших грузовиках, при этом на передней оси устанавливаются на каждое колесо датчик и клапан индивидуально, что позволяет контролировать процесс торможения каждого из колёс отдельно. АВS задней оси в данном случае работает как и одноканальная система, т.е. один датчик и один клапан. Такая система позволяет блокировку одного из задних колёс, что не особо эффективно.
- В настоящее время практически на всех легковых автомобилях устанавливается 4-х канальная система АБС . При этой системе стоят датчики abs уже на каждом колесе, а блок управляет каждым колесом отдельно. Благодаря такой системе достигается максимальный эффект при торможении.
В некоторых случаях, в частности при движению по плохой дороге, даже на небольшой скорости АБС постоянно срабатывает, что очень нервирует часть автовладельцев. В такой ситуации есть возможность отключить систему, при этом не забывая, что индикация о неисправности будет напоминать постоянно о себе на приборной панели. Для того, чтобы решить этот вопрос, надо узнать где находится реле АБС (на современных автомобилях чаще всего предохранитель). Как правило это либо в салоне, либо под капотом в монтажном блоке. Предпочтение следует отдавать в салоне, так как это как правило не сопровождается отключением смежных систем. В заключении хотелось бы отметить, что отключение авs должно носить временный характер и не повышать вероятность возникновения аварийной ситуации на дороге.
В комментариях укажите, насколько полезной и приятной для чтения оказалась эта статья.
Признаки неисправности восьми основных датчиков автомобиля
8 основных датчиков автомобиля: признаки неисправности.
Закончились времена, когда большинство автомобилей были оснащены преимущественно механическими технологиями. В автопромышленность уже давно на смену старым технологиям пришла электроника. Сегодня во всех современных автомобилях двигатель и все системы автомобиля управляются компьютером, который взаимодействует с множеством электронных датчиков. Увы, вместе с приходом новых технологий автомобили стали не только технологически сложны, но и менее надежны по сравнению со своими старыми аналогами. И в первую очередь большинство проблем связаны с неисправностью датчиков. Мы отобрали для вас восемь основных автомобильных датчиков, которые чаще всего выходят из строя.
1. Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ/MAF)
В настоящее время существуют в основном два типа датчиков массового расхода воздуха (MAF Sensor): датчики потока воздуха, оснащенные резисторами, и датчики потока воздуха с нагревательной пленкой, покрытой керамическим слоем. Как правило, датчик расхода воздуха устанавливается между воздушным фильтром и дроссельной заслонкой. Данным датчиком оснащаются как бензиновые, так и дизельные двигатели.
Какую функцию выполняет датчик: датчик измеряет количество воздуха, всасываемого двигателем. На основе данных с датчика блок управления двигателем автоматически регулирует количество впрыскиваемого топлива в камеру сгорания, которое смешивается с кислородом.
Признаки неисправности: при выходе из строя расходомера (датчика массового расхода воздуха) компьютер в автомобиле не может определить истинное потребление воздуха, что приводит к дисбалансу топливной смеси (в итоге топливная смесь может быть недообогащенная кислородом или, наоборот, излишне обогащенная). Это неизбежно приводит к нестабильной работе двигателя на холостом ходу, потере мощности, черному дыму из выхлопной системы, детонации, осечкам зажигания, а также повышенному расходу топлива.
При выходе из строя данного датчика на приборной панели может появиться индикатор «Check engine».
Датчик давления во впускном коллекторе (МАР Sensor)
Датчик fабсолютного давления всасываемого воздуха, известный также как Manifold Air Pressure Sensor, MAP sensor, – еще один элемент, который используется в электронной системе управления двигателя. Этот датчик замеряет давление всасываемого воздуха. Как правило, датчик устанавливается на впускной коллектор и обычно интегрирован с датчиком массового расхода всасываемого воздуха. В некоторых моделях автомобиля используется единый датчик, который замеряет как количество всасываемого воздуха, так и его давление.
Какую функцию выполняет датчик: определяет абсолютное давление воздуха во впускном коллекторе. Затем датчик преобразовывает данные в сигнал напряжения и отправляет его в блок управления двигателем (ECU). Компьютер автомобиля контролирует необходимую величину впрыска топлива, основываясь на напряжении этого сигнала, поступаемого с датчика.
Признаки неисправности: в случае неисправности датчика давления всасываемого воздуха количество впрыскиваемого топлива в двигатель становится невозможно регулировать правильным образом, из-за чего топливная смесь становится слишком богатой или слишком обедненной, что приводит к ненормальной работе двигателя. В этом случае двигатель будет работать нестабильно на холостом ходу (обороты будут прыгать). Также двигатель может часто глохнуть. Кроме того, могут появиться проблемы с его запуском. Ну и, конечно же, при неисправности данного датчика существенно вырастет расход топлива, несмотря на то что мощность автомобиля, как правило, упадет.
При выходе из строя данного датчика на приборной панели может появиться индикатор «Check engine».
Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ)
Существует несколько типов датчиков положения дроссельной заслонки: датчик положения дроссельной заслонки контактного типа (контактный датчик), датчик положения дроссельной заслонки с линейным переменным сопротивлением (бесконтактный датчик) и комплексный датчик положения дроссельной заслонки. Датчик положения дроссельной заслонки установлен на дроссельной заслонке и используется для определения степени открытия дроссельной заслонки.
Какую функцию выполняет датчик: датчик определяет положение дроссельной заслонки, сообщая информацию блоку управления двигателем, который регулирует точную дозировку впрыска топлива в камеру сгорания. Благодаря этому достигается оптимальный расход топлива в зависимости от положения педали газа.
Признаки неисправности: ненормально работающий двигатель на холостом ходу (например, слишком высокий или слишком низкий холостой ход, неустойчивый холостой ход) или ненормальное ускорение двигателя (двигатель дрожит во время ускорения, замедленная реакция на ускорение при нажатии педали газа, двигатель глохнет при сбросе газа с высоких оборотов, при движении по ровной дороге с одним положением педали газа наблюдаются рывки и т. д.). Также при неисправности датчика может наблюдаться повышенный расход топлива.
При выходе из строя данного датчика на приборной панели может появиться индикатор «Check engine».
Датчик положения распредвала (ДПРВ)
Датчик положения распределительного вала используется для определения углового положения распределительного вала. Модуль управления двигателем (ECU) использует этот сигнал для определения последовательности работы цилиндров двигателя.
Какую функцию выполняет датчик: определение положения распределительного вала двигателя, определение верхней мертвой точки во время такта сжатия в блоке цилиндра. Благодаря датчику контролируется последовательный впрыск топлива и зажигания.
Признаки неисправности: при выходе из строя датчика положения распредвала выходная мощность двигателя уменьшается. Произойдет также сбой зажигания: как правило, при нажатии на педаль газа автомобиль будет дрожать, но разгоняться медленно. Это связано с потерей мощности. Также при выходе из строя датчика на приборной панели может появиться индикатор «Check engine». Внимание! При прогреве двигателя индикация может то пропадать, то снова появляться.
Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ)
Датчик положения коленчатого вала ДПКВ является одним из важнейших датчиков в централизованной системе управления двигателем и незаменимым источником сигнала для подтверждения положения коленчатого вала и частоты вращения двигателя.
Какую функцию выполняет датчик: модель управления двигателем (ECU) использует сигнал с датчика положения коленвала (ДПКВ) для управления количеством впрыска топлива, моментом впрыска топлива, моментом зажигания (угол опережения зажигания), управлением катушкой зажигания, скоростью холостого хода и работой электрического бензонасоса. Благодаря электромагнитному датчику коленвала синхронизируется работа топливных форсунок и зажигания в системе впрыска топлива.
Признаки неисправности: если датчик положения коленчатого вала выходит из строя, блок управления двигателем перестает получать данные, в результате чего программа в компьютере не знает истинное положение коленчатого вала. В целях защиты двигателя впрыск топлива, как правило, не осуществляется, и двигатель глохнет (не всегда и не на всех автомобилях). Также вы не сможете завести двигатель, пока не установите новый датчик. На некоторых машинах при неисправности датчика положения коленчатого вала может наблюдаться неровный холостой ход, потеря мощности, излишняя детонация, двигатель часто глохнет в процессе движения машины.
При выходе из строя данного датчика на приборной панели может появиться индикатор «Check engine».
Датчик кислорода (лямбда-зонд)
Данный датчик остаточного кислорода (например, в выпускном коллекторе двигателя) используется во всех современных автомобилях.
Какую функцию выполняет датчик: благодаря данному датчику блок управления двигателем оценивает точное количество топлива, которое не сгорело в камере сгорания блока двигателя. Так, датчик измеряет количество кислорода в выхлопных газах. Показания лямбда-зонда позволяют приготовлять оптимальную воздушно-топливную смесь, а также регулировать количество вредных веществ в выхлопе автомобиля, уменьшая вредное воздействие продуктов сгорания топлива на человека и окружающую природу.
Признаки неисправности: если выходит из строя кислородный датчик, производительность двигателя падает, регулировка воздушно-топливной смеси не осуществляется, холостой ход становится нестабильным, уровень вредных веществ в выхлопной системе становится ненормальным, расход топлива увеличивается, а на свечах зажигания накапливается углерод. Выход из строя кислородных датчиков – весьма распространенное явление. Особенно в автомобилях, которые часто используют этилированный бензин.
При выходе из строя данного датчика на приборной панели может появиться индикатор «Check engine».
Датчик температуры охлаждающей жидкости
Датчик температуры охлаждающей жидкости на самом деле является полупроводниковым термистором. Чем ниже температура охлаждающей жидкости, тем больше сопротивление. С другой стороны, чем меньше сопротивление, тем горячее антифриз и, соответственно, сам двигатель.
Какую функцию выполняет датчик: используется для определения температуры охлаждающей жидкости в двигателе. Электронный блок управления двигателем корректирует время впрыска топлива и зажигания в соответствии с сигналом, поступающим от температуры охлаждающей жидкости. В случае превышения температуры охлаждающей жидкости электронная система предупреждает водителя об опасности перегрева двигателя. В том числе благодаря датчику компьютер включает вентилятор охлаждения, когда температура охлаждающей жидкости начинает расти больше рабочей температуры двигателя.
Признаки неисправности: когда датчик температуры охлаждающей жидкости выходит из строя (обычно плохой контакт, короткое замыкание, разомкнутая цепь, но в большинстве случаев плохой контакт), на приборной панели, как правило, появляется индикатор неисправности двигателя «Check engine» . Датчик температуры охлаждающей жидкости на приборной панели всегда показывает максимум 120 градусов Цельсия. При этом мощность и тяга двигателя существенно падают, поскольку блок управления двигателем должен включить аварийную программу (есть не во всех моделях автомобилей). При сканировании ошибок с помощью диагностического сканера в электронной системе считается код неисправности P003D. Также, если датчик температуры выходит из строя, автомобиль может испытывать трудности с запуском в холодном состоянии. Кроме того, может наблюдаться ненормальный расход топлива.
Датчик детонации (ДТОЖ)
И, наконец, еще один важный датчик в современных автомобилях, без которого работа двигателя была бы невозможна. Речь идет о датчике детонации, который необходим для контроля степени детонации при сгорании топлива. Датчик устанавливается на блоке цилиндров силового двигателя. Этот датчик – один из важных компонентов системы управления двигателем.
Какую функцию выполняет датчик: датчик детонации используется для обнаружения возникновения детонации двигателя внутреннего сгорания во время сгорания топлива. Сигнал детонации посылается в компьютер, который осуществляет управление двигателем. В соответствии с данными, которые поступают с датчика детонации, блок управления двигателем регулирует угол опережения зажигания.
Признаки неисправности: при выходе из строя датчика детонации двигатель дефлагрирует (наблюдается сильная детонация в работе двигателя). Из-за неисправности датчика зажигание будет неправильным. В том числе будет наблюдаться большой расход топлива, снижение мощности, трудности с запуском и грубая работа двигателя.