UAENRU Тільки для авторизованих користувачів (067) 467-22-07
(067) 943-52-04
(067) 321-97-50

Авторизація
Логін
Пароль
Забули пароль

Це цікаво

Дизельный двигатель: история развития



Двигатели Common Rail



9308-621C


Датчики топливной системы Common Rail


Датчик частоты вращения коленчатого вала
Момент начала впрыска топлива в камеру сгорания определяется положением поршня в цилиндре двигателя. Все поршни соединя­ются с коленчатым валом с помощью шату­нов и, следовательно, датчик частоты вра­щения коленчатого вала обеспечивает полу­чение информации о положении всех порш­ней в цилиндрах. Частота вращения опреде­ляется числом оборотов коленчатого вала в минуту. Эта важная входная переменная рассчитывается в ЭБУ по сигналу индуктив­ного датчика частоты вращения коленчатого вала.
 
Генерирование сигнала
На коленчатом валу закреплен задатчик угловых импульсов - диске 60-ю зубьями и с пропуском двух зубьев, образующим боль­шой пропуск, расположение которого опре­деляет положение поршня первого цилинд­ра. Датчик частоты вращения коленчатого вала регистрирует прохождение зубьев диска в их последовательности. Датчик включает в себя постоянный магнит и сер­дечник из манитомягкого железа с медной обмоткой. Магнитный поток в дат­чике изменяется при прохождении зубьев и пропуска между ними, в результате чего ге­нерируется синусоидальное переменное напряжение с амплитудой, резко увеличи­вающейся при увеличении частоты враще-
ния коленчатого вала. Амплитуда напряже­ния регистрируется, начиная с частоты вра­щения 50 оборотов в минуту.
 
Расчет частоты вращения
Чередование подхода поршней к ВМТ такта сжатия по углу п.к.в. соответствует двум полным оборотам коленчатого вала (720°), начиная от рабочего цикла первого цилиндра. В случае равномерного чередо­вания вспышек это означает, что угол между вспышками в камерах сгорания равен 720°/число цилиндров.
В четырехцилиндровых двигателях этот период равен 180° (720/4), другими словами, дат­чик частоты вращения коленчатого вала должен сканировать 30 зубьев между двумя вспышками. Требуемый период времени для замера определяется временем про­хождения пропуска зубьев, а средняя ско­рость его прохождения коленчатым валом есть частота вращения двигателя.
 
Датчик частоты вращения распределительного вала
Распределительный вал управляет момен­тами открытия и закрытия впускных и выпу­скных клапанов двигателя. Частота враще­ния распределительного вала составляет половину частоты вращения коленчатого вала. Когда поршень движется в направле­нии ВМТ, положение распределительного вала определяется в зависимости оттого, является ли этот момент тактом сжатия с последующим воспламенением, или тактом выпуска СТ. Эта информация не может быть получена от ко­ленчатого вала по его положению в момент начала впрыска топлива. С другой стороны, при нормальной работе двигателя информа­ции, выдаваемой датчиком частоты враще­ния коленчатого вала, достаточно для опре­деления состояния двигателя. Другими сло­вами, это означает, что в случае неисправ­ности датчика частоты вращения распреде­лительного вала во время движения автомо­биля, ЭБУ все равно будет получать инфор­мацию о состоянии двигателя от датчика частоты вращения коленчатого вала.
В датчике частоты вращения распредели­тельного вала для определения положения вала используется эффект Холла. К распре­делительному валу прикреплен выступ (зуб) из ферромагнитного материала. Когда этот выступ проходит мимо полупроводниковых пластин датчика распределительного вала, его магнитное поле отклоняет поток электро­нов в полупроводниковых пластинах под пря­мым углом к направлению тока, протекаю­щего через пластины. В результате появля­ется короткий импульс напряжения (напря­жение Холла), который информирует ЭБУ, что в первом цилиндре начинается такт сжатия.
 
Температурные датчики
Температурные датчики устанавливаются в различных местах двигателя:
  • в системе охлаждения для измерения температуры охлаждающей жидкости;
  • во впускном коллекторе для измерения температуры воздуха на впуске;
  • в системе смазки двигателя для измере­ния температуры масла (устанавливается в зависимости от комплектации);
  • в линии возврата топлива для измерения температуры топлива (устанавливается в зависимости от комплектации).
Все датчики имеют термозависимый резис­тор с отрицательным температурным коэф­фициентом (NTC), сопротивление которых зависит от температуры. Датчики есть часть схемы с делителем напряжения, шунтиро­ванным напряжением 5 В.
Падение напряжения на резисторе переда­ется в ЭБУ через аналого-цифровой преобра­зователь (АЦП) и является, таким образом, мерой измерения температуры. Температур­ная характеристика датчика хранится в памяти микропроцессора ЭБУ двигателя, который определяет температуру как функцию полу­ченного значения напряжения.
 
Массовый расходомер воздуха с пленочным термоанемометром
Для того чтобы соответствовать ограниче­ниям по эмиссии вредных веществ с ОГ дви­гателя, накладываемым законодательно принятым правилам, необходимо точно обеспечивать требуемый состав топливо-воздушной смеси в камере сгорания. Это особенно важно, когда двигатель работает на неустановившихся режимах. Поэтому необходимы датчики, которые могут точно измерять действительный массовый расход воздуха, подаваемого в цилиндры двигателя. Точность измерений датчиком не должна зависеть от пульсаций, обратных потоков, рециркуляции ОГ, переменных фаз газора­спределения и от изменений температуры воздуха на впуске.
Все эти условия выполняются массовым расходомером воздуха с пленочным термо­анемометром. В термоанемометрическом массовом расходомере воздуха датчик представляет собой нить термоанемометра, нагретую электрическим током и охлаждае­мую потоком воздуха на впуске. Используемая здесь система микромехани­ческого измерения регистрирует массовый расход воздуха и его направление. В этой системе также определяются обратные то­ки воздуха, имеющие место при наличии пульсаций потока.
Чувствительный элемент датчика микро­механической системы измерения распо­лагается в канале в корпусе датчика. Корпус датчика может быть распо­ложен в воздушном фильтре или в измери­тельном патрубке во впускном коллекторе.
Имеются различные размеры измеритель­ных патрубков, зависящие от величины мак­симального расхода воздуха. Характеристика сигнала напряжения как функция расхода воздуха разделена на секторы по сигналам прямого потока и обратного тока. Для того чтобы повысить точность измерений, измеряемый сигнал сопоставляется с эталонным напряжением, формируемым в системе управления двигателя. Форма характеристической кривой выполнена так, что позволяет сервисной мастерской использовать систему управления двигателя для диагностирования разомкнутой электрической цепи. Датчик может быть использован для измерения тем­пературы воздуха на впуске.
 
Датчик положения педали акселератора
В отличие от обычных ТНВД, распредели­тельного типа и многоплунжерных рядных, в электронных системах управления дизелей (EDC) педаль акселератора механически (тросом Боудена или другим механическим приводом) никак не связана с ТНВД. Положе­ние педали акселератора определяется дат­чиком, сигнал которого передается в ЭБУ.
Сигнал напряжения генерируется потен­циометром датчика как функция положения педали акселератора. Данное положение педали акселератора в процессе управле­ния сопоставляется с запрограммирован­ной кривой характеристики.
 
Датчик давления наддува
Датчик давления наддува (BPS - boost-pressure sensor) пневматически соединяется с впускным коллектором и, таким образом, измеряет абсолютное давление в пределах от 0,5 до 3,0 бар. Датчик разделен на камеру давления с двумя чувствительными элемен­тами и на камеру для вычислительного кон­тура. Чувствительные элементы и вычисли­тельный контур монтируются на общем кера­мическом чипе.
Каждый чувствительный элемент включает в себя тонкую куполообразную диафрагму, определяющую исходный объем с опреде­ленным давлением. Перемещение диафраг­мы является функцией давления наддува.
На поверхности диафрагмы расположены пьезорезисторы, сопротивление которых изменяется, когда к ним прикладывается механическое напряжение. Эти резисторы соединены в мостовую схему, так что пере­мещение диафрагмы вызывает изменение баланса моста, а это означает, что напряже­ние моста есть мера давления наддува.

Вычислительный контур служит для уси­ления напряжения моста, компенсации тем­пературного влияния и линеаризации харак­теристики давления. Выходной сигнал оце­ночного контура посылается в ЭБУ, где с помощью запрограммированной кривой характеристики используется для расчета давления наддува.