Датчик располагается на головке блока цилиндров, когда он неисправен, на приборной панели загорается лампочка. Неисправность указывает на перегрев охлаждающей жидкости. От исправной работы сенсора зависит многое: запуск автомобиля, расход топлива, образование смеси. Прибор запускает процесс принудительного охлаждения двигателя в автомобиле.
Устройство автомобилей
Микропроцессорная система управления корректирует состав горючей смеси, поступающей в цилиндры двигателя и процессы ее поджигания на основании информации, поступающей от многочисленных датчиков, расположенных в разных местах двигателя и его систем. Эти датчики позволяют процессору сформировать команды продолжительности впрыска топлива форсунками, а также момент подачи напряжения искрообразования на свечи зажигания.
Благодаря этой сложной информационной сети, поставляющей в «мозговой центр» управления двигателем данные о количестве поступившего в цилиндры воздуха, его температуре, температуре двигателя, положению педали акселератора и дроссельной заслонки, угловом перемещении коленчатого и распределительного валов, а также о составе отработавших газов, достигается высокая экономичность и динамическая эффективность работы двигателя.
Более подробная информация о типах датчиков и их классификация приведена на этой странице.
Датчик массового расхода воздуха
Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ) преобразует значение массы воздуха, поступающего в цилиндры, в электрический сигнал. Контроллер использует информацию от датчика массового расхода топлива воздуха для определения длительности импульса открытия форсунок.
Чаще всего этот датчик расположен между воздушным фильтром и шлангом впускной трубы.
В зависимости от устройства и принципа действия можно выделить несколько типов датчиков массового расхода воздуха, которые наиболее часто применяются на автомобилях:
Термоанемометрический датчик массового расхода воздуха применяется на автомобилях ВАЗ и состоит из корпуса, проточного канала с размещенной на входе решеткой-стабилизатором и диффузора. В обводном канале размещены измерительные и термический компенсационные элементы, а также соединительная электрическая колодка.
Датчик установлен во впускном тракте между воздушным фильтром и корпусом дроссельной заслонки.
Через сетку из тонких платиновых нитей (измерительных элементов), нагретых электрическим током до температуры 170 ˚С, проходит весь поступающий в цилиндры двигателя воздух. Чем больше поток, тем выше должна быть сила тока, чтобы поддерживать температуру нитей на постоянном уровне.
Входящий поток воздуха охлаждает чувствительный элемент, следовательно, для поддержания его температуры необходим больший ток. По тому, насколько увеличился ток, блок управления двигателем определяет, какое количество воздуха поступает в двигатель.
Некоторые ДМРВ выдавали частотные выходные сигналы, т.е. у них изменяемой величиной была частота выходных импульсов. Такие датчики массового расхода воздуха применялись в двигателях автомобилей ВАЗ, оснащенных контроллером «Январь-4.1».
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 содержит измерительные элементы, термические компенсационные резисторы и блок усиления сигналов, соединенный с контроллером. Выходной сигнал датчика – частотный.
Загрязнение нити может привести к неточному определении 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.
Современные датчики массового расхода воздуха имеют более сложное устройство. Вместо проволоки или сетки, в качестве чувствительного элемента используется тонкая пленка, на которой размещены температурные датчики и нагревательный элемент. В центре пленки находится зона подогрева, степень ее нагрева контролируют температурные датчики.
По обе стороны пленки расположены два дополнительных температурных датчика, т.е. один находится прямо на пути воздушного потока, а второй скрыт за пленкой. Когда автомобиль стоит на месте, температура обоих датчиков одинакова, при движении первый датчик охлаждается входящим потоком воздуха, а второй имеет практически неизменную температуру. Разница температур температурных датчиков пропорциональна массе всасываемого воздуха.
Также блок управления может выдавать ошибку об отсутствии сигналов на ДСА.
Чаще всего неисправность вызывается разрывом цепи, поэтому, прежде всего, нужно проверить ее целостность.
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.
Со временем в автомобилях появляются новые сенсоры, которые облегчают жизнь автовладельца и сообщают о важных неисправностях в машине. Однако самыми важными остаются приборы, которые влияют на ключевые функции автомобиля. Без этих сенсоров сегодня невозможно представить себе современный автомобиль.
Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ)
Его можно сравнить с природным газом. Странно, не так ли? Возможно, но газ в необработанном виде не имеет цвета и запаха, а значит, вдыхая его, человек даже не заметит, как постепенно будет умирать. Неисправный ДТОЖ не передаст информацию в ЭБУ, а он не запустит вентилятор, когда двигатель нужно будет остужать. Итог печален и урон несоразмерен со стоимостью нового датчика.
Как определить? Только по перегретому двигателю: рывки при ускорении, затрудненный запуск, завышенные обороты на холостом ходу, снижение мощности.
Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ)
Это небольшое устройство контролирует объем подачи топлива, фиксируя положение дроссельной заслонки. В зависимости от угла поворота заслонки меняется напряжение и передается на ЭБУ. Находится на корпусе дроссельной заслонки.
С высокой долей вероятности, определить неисправность не составит труда: неровный холостой ход, затрудненный запуск ДВС, заметное падение оборотов после перегазовки, обороты зависают после нажатия на педаль газа.
Понаблюдайте за своим автомобилем. Возможно, ДПДЗ скоро окончательно выйдет из строя.
Протокол OBD предписывает постоянное значение коэффициент λ=1, что соответствует стехиометрической концентрации топливной смеси. Это экономит горючее и снижает токсичность выбросов.
Тестирование датчиков двигателя
Датчик положения дроссельной заслонки – яркий представитель потенциометрического типа устройства. Он вживлен в ось заслонки. Надавливая на педаль газа, водитель заставляет заслонки менять свое положение, полностью раскрываются. Изменения положения, ведут к изменению напряжения в ползунке датчика. Сведения об этом, немедленно передаются в ЭБУ, который начинает регуляцию топливной подачи форсункой.
Все изменения должны протекать плавно, без рывков и значительных скачков. Наиболее наглядно можно увидеть картину происходящего на осциллограмме. Подключается осциллограф, и анализируется график. Провалы, резкие скачки, «пилообразный» характер осциллограммы, свидетельствует о неисправности датчика. Простой вольтметр не в состоянии зафиксировать миллисекундные скачки напряжения. Мультиметром можно замерять предельные показания напряжения.
Проверку сканером осуществляют по стандартной схеме: подключают его к разъему, в «потоке данных» найти показания напряжения в этом датчике. Снимать все показания, медленно передвигая заслонки. По плавности нарастания ( без скачков и провалов) напряжения, можно судить об исправности датчика.
Исправность ДПДЗ проверяется, когда:
– получив оповещение об ошибке
– сбои двигателя – затрудненный запуск, нестабильные обороты
– повышенное расходование топлива, усиление детонации, перебойный характер работы мотора
– когда требуется настройка датчиков определенных фирм – производителей
Датчик температуры двигателя
Датчик ОЖ – резисторный прибор, где изменение температуры приводит к колебаниям его электрических характеристик (сопротивления и напряжения). Он устанавливается в просвете трубки ОС и погружен в ОЖ. С остыванием жидкости, увеличивается сопротивление прибора (100Ом при t= -44°С). ЭБУ подает стабилизационное напряжение, измеряет степень ее понижения – на прогретом двигателе его показатели низкие, холодный мотор выдает высокое напряжение. Так ЭБУ определяет текущую t ОЖ, необходимую во многих регуляционных процессах.
Обрыв или отход контакта, воспринимается ЭБУ в форме понижения температуры ОЖ. Это свидетельствует об увеличении доли горючего в смеси. Это действительно так – коррекция происходит в сторону увеличения содержания бензина в смеси.
Всякие механические повреждения или разомкнутая цепь, воспринимается ЭБУ в виде оповещения о повышение температуры ОЖ, что оборачивается уменьшением доли топлива в смеси, выдачей расшифровки « работа на обедненной смеси».
– соответствующая ошибка и ее код
– повышение «аппетита» двигателя, токсичность выхлопов
– затрудненный запуск, самопроизвольная остановка
Перед началом диагностики, нужно «привести в норму» охлаждающую систему. Она должна быть заправлена, крышку следует открывать после остывания. Датчик утоплен в жидкости, соблюдена герметичность, чтобы избыток воздуха не создавал помехи . Сама ОЖ правильно разбавлена. Проверить работу вентилятора и термостата.
Самую удобную и точную проверку можно провести сканером Bosch KTS, имеющий большой выбор адаптеров и аппарат мультиплекора. Универсальный диагностический сканер способен тестировать 145 систем и 17000 блоков. Поддерживают протоколы ISO, SAE, OBD. Имеет функции:
– считка кодов и вывод расшифровки
– текущие параметры и их графики
