Устройство, принцип действия инжекторного двигателя (инжектора). Работа впрыска. Датчик положения коленчатого вала, коленвала, Холла

Устройство инжекторного двигателя. Общий принцип работы. Обзор узлов и неисправностей. Датчик Холла. (10+)

Устройство и неисправности инжекторного двигателя

Оглавление :: Поиск

Инжекторные двигатели пришли на смену карбюраторным моторам внутреннего сгорания. Инжекторная система подачи топлива в двигатель использует микрокомпьютер для того, чтобы точно определить, в какой момент, сколько топлива подать, и в какой момент подать напряжение на катушку зажигания, чтобы вызвать искру. В карбюраторных двигателях эту функцию выполняет механический эмулятор. Количество подаваемого топлива на разных оборотах и при разном положении дроссельной заслонки определяется особенностями конструкции карбюратора, а угол опережения зажигания задается ручной регулировкой и корректируется с помощью вакуумного механизма.

Применение компьютера позволило более точно и в большем диапазоне внешних условий задавать эти параметры. Так известно, что карбюратор не может сформировать оптимальную смесь при низких температурах и при низких оборотах (в момент старта двигателя). В инжекторе нет никаких причин, препятствующих правильной подаче топлива при любых оборотах и температуре.

В результате инжекторные моторы намного более экономичны, легко заводятся, сами не глохнут, даже если довольно резко (в разумных пределах) меняется нагрузка на вал. Одним из простых способов проверки правильности работы инжекторного двигателя является старт с места без нажатия педали газа. Такой тест можно провести только коробке передач с ручным переключением скоростей. Нужно поставить машину на ровную поверхность, снять со стояночного тормоза. Теперь отжимаем сцепление, включаем первую передачу и очень медленно отпускаем сцепление. Педаль газа при этом не трогаем. Машина должна медленно поехать. Это должно происходить как при нагретом двигателе, так и при холодном. Компьютер поддерживает стабильными холостые обороты двигателя. Этого вполне достаточно, чтобы сдвинуться с места. Если машина глохнет, то есть какие-то неисправности. Если она поехала, то гарантировать ничего нельзя, но высока вероятность того, что все в порядке.

Принцип работы, устройство

Микроконтроллер (компьютер) в системе управления двигателем (в народе его называют мозгами) опрашивает датчики. В его постоянной памяти защита таблица, определяющая сколько топлива подавать и когда формировать искру в зависимости от показаний датчиков. Эта таблица задает значения только в некоторой сетке точек. Если параметры находятся между точками сетки, то применяется аппроксимация. Кроме того, компьютер может корректировать параметры из таблицы с учетом показаний некоторых датчиков. Остановимся подробнее на датчиках (источниках информации) и исполнительных устройствах (позволяющих компьютеру влиять на работу двигателя).

Датчики

Положение коленчатого вала (Датчик Холла)

Этот датчик позволяет компьютеру знать, как в данный момент стоят поршни в цилиндрах. Работает он на основе эффекта Холла. Суть в том, что в нем стоит постоянный магнит и катушка индуктивности. На валу двигателя установлено зубчатое колесо. Зубцы колеса, проходя мимо магнита, искажают его магнитное поле, формируя импульсы в катушке. На зубчатом колесе один или два зуба пропущены, что позволяет компьютеру определять начальное положение коленвала. Далее компьютер считает количество импульсов, пришедших от этого датчика, и по их количеству знает, в каком положении сейчас коленвал.

Неисправность этого датчика обычно приводит к тому, что двигатель глохнет и не заводится. Однако в некоторых моделях есть еще и датчик оборотов коленвала. Он формирует один импульс в тот момент, когда коленвал проходит 'нулевое' положение. По тому, когда пришел импульс, интервалу между импульсами (то есть скорости вращения коленчатого вала) и времени, прошедшему с момента последнего импульса компьютер может приблизительно понять, в каком положении стоит коленвал и делать свои вычисления, исходя из этих данных. Но такой режим неоптимален и является аварийным. В дешевых и простых моделях инжекторов стоит только один датчик, и частота вращения определяется по нему.

Проверить работу датчика положения коленвала довольно просто с помощью осциллографа. Нужно подключить вход осциллографа к выходу датчика и предпринять попытку завести двигатель. На экране должны быть хорошо видны импульсы. Можно также снять этот датчик, подключить его к осциллографу и поднести к креплениям спиц вращающегося велосипедного колеса. Также должны быть хорошо заметны импульсы.

В очень давние времена, на заре появления инжекторов применялись фотоэлектронные датчики положения. Зубчатое колесо помещалось между источником света и фотодиодом. Зубцы перекрывали поток света, формируя импульсы. Но такой способ оказался менее надежным, реагировал на загрязнения фотодиодов, зубцов и источников света (светодиодов). Сейчас от него повсеместно отказались.

(читать дальше...) :: (в начало статьи)

Оглавление :: Поиск

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи.