Задающий диск коленчатого вала

19-й или 20-й? - Производственная компания "Мотор-мастер"

Федоренко Сергей

Мотор-Мастер, 2009г.

На каждом форуме по теме диагностики впрыска, периодически возникают вопросы о том, какой зуб задающего диска соответствует верхней мёртвой точке, как ЭБУ считает зубцы диска и сколько их

все-таки отсчитывает ЭБУ. Чтобы разобраться в этом вопросе вернёмся к азам физики.

По закону Фарадея ЭДС индукции это отношение приращения магнитного потока в единицу времени со знаком минус. Почему со знаком минус - рассматривать не будем, для этого нужно еще и закон Ленца смотреть. ЭДС резко нарастает при подходе переднего фронта зуба задающего диска к сердечнику датчика положения коленчатого вала (ДПКВ), при проходе под сердечником ДПКВ самой поверхности зуба ЭДС не возникает и при прохождении заднего фронта зуба ЭДС возникает вновь, но с противоположным знаком. Или другими словами: контур должен пересекать линии магнитной индукции, при движении вдоль линий DФ=0 ЭДС не возникает.

ДПКВ и зубчатый задающий диск – не что иное, как индукционный генератор импульсов. Если катушка находится в переменном магнитном поле, то в катушке индуцируется напряжение. Напряжение индукции зависит от:

а) скорости изменения магнитного поля;

б) числа витков катушки;

в) знака изменения магнитного поля [нарастание или убывание].

Индукционный датчик.

Датчик включает в себя постоянный электромагнит с обмоткой и зубчатый диск.

При вращении диска магнитное поле замыкается либо через зуб (ВАЗ), либо через впадину (ГАЗ).

Магнитный поток, проходящий через обмотку, то увеличивается, в результате чего в обмотке индуцируется Э.Д.С. переменного знака. Сигналы датчика проходят через формирователь импульсов и далее поступают на управление первичной обмоткой катушки зажигания.

При увеличении скорости выходное напряжение датчика будет меняться по двум параметрам:

а) возрастет частота импульсов;

б) напряжение вырастет с долей вольта до сотни вольт.

На рисунке ниже, синим цветом, показана осциллограмма ДПКВ, а красным зубцы задающего диска.

Всплеск положительной полуволны осциллограммы происходит при прохождении перед сердечником ДПКВ переднего фронта зуба задающего диска. Переход через ноль (ось времени) образно соответствует середине зуба диска. Отрицательная полуволна осциллограммы формируется при прохождении перед сердечником ДПКВ заднего фронта зуба задающего диска. Следующий переход через ноль соответствует середине впадины между зубцами диска.

т.к. размах его, в зависимости от оборотов коленвала может достигать значительных величин и внутри «логики» ЭБУ он приобретает вид похожий на сигнал датчика Холла. Цифровая начинка ЭБУ получает подготовленный сигнал, сформированный соответствующим образом.

В цепи формирования сигнала ДПКВ для TTL применяется микросхема LM1815, слева показана осциллограмма на входе и выходе этой микросхемы взятый из даташита.

Ниже показан реальный сигнал ДПКВ снятый после микросхемы формирующей сигнал для TTL. Только здесь первый всплеск после пропущенных зубьев не положительный, а отрицательный (провал) либо осциллограф подключен не к тому выводу ДПКВ, либо это сигнал снятый с ДПКВ автомобилей ГАЗ. Сути дела это не меняет, просто отсчет зубьев ведем по нижней части осциллограммы.

Ниже, показан скриншот из мануала Мазды, иллюстрирующий соответствие точек осциллограммы ДПКВ реальным зубьям задающего диска

Определимся, какой же зуб задающего диска является ВМТ для ЭБУ инжекторных систем автомобилей ВАЗ, берем первый попавшийся мануал для инжекторной классики и читаем:

Ничего не понимаем т.к. ранее глянув на живой диск и ДПКВ, непосредственно на авто, видим, что при установке ВМТ по меткам, ДПКВ смотрит на 20-й зуб задающего диска. Слегка удивляемся исчерпывающей информации, почерпнутой в мануале и вооружившись транспортиром проверяем сами.

Видим, что 114 гр. приходятся как рсередину 20-го зуба. Очередной раз убеждаемся, что надо верить только собственным глазам.

motor-master.ru

Информация по обслуживанию

Диагностика электронной системы зажигания

Работа электронной системы зажигания

Система электронного зажигания формирует во вторичном контуре искру большой энергии и управляет искрообразованием. Эта искра воспламеняет смесь сжатого воздуха/топлива в совершенно правильное время, обеспечивая оптимальную эффективность, экономию топлива и управление выхлопными газами. Модуль управления двигателем (контроллер ЭСУД) собирает информацию от датчиков положения коленчатого и распределительного валов, чтобы определить последовательность зажигания, продолжительность подачи напряжения на первичную обмотку катушки зажигания и момент подачи искры для каждого цилиндра. Модуль ECM передает частотный сигнал на катушку зажигания в сборе в соответствующей цепи управления зажиганием для возникновения искрообразования на свечах зажигания.

Датчик (положения ) коленчатого вала

Датчик положения коленчатого вала представляет собой реактивный генератор с постоянным магнитом, известный как индукционный датчик. Датчик положения коленчатого вала вырабатывает сигнал напряжения переменного тока изменяющейся амплитуды и частоты. Частота сигнала зависит от скорости вращения коленчатого вала. Сила тока зависит от текущего положения коленчатого вала и напряжения аккумуляторной батареи. Датчик положения коленчатого вала работает совместно с задающим диском с 58 зубьями, который установлен на коленчатом вале. В результате изменения магнитного поля при прохождении каждого зуба задающего диска рядом с датчиком датчик генерирует импульсный сигнал (вкл./выкл.) 58 раз за каждый оборот коленчатого вала. Контроллер ЭСУД обрабатывает полученный сигнал, чтобы рассчитать положение коленчатого вала. Контроллер ЭСУД может синхронизировать фазы зажигания, фазы впрыска и контроль детонации, используя сигналы датчиков положения коленчатого и распределительного вала. На основании сигналов датчиков положения коленчатого и распределительных валов контроллер ЭСУД с высокой точностью способен определить, в какой фазе находится двигатель в текущий момент. Датчик положения коленчатого вала используется также для обнаружения пропусков зажигания и отображения показаний тахометра. Контроллер ЭСУД определяет задержки всех 58 импульсов на различных скоростях и при различных нагрузках, чтобы точно установить, в каком цилиндре происходят пропуски зажигания. Цепи датчика положения коленчатого вала включают цепь сигнала, цепь опорного напряжения низкого уровня и цепь заземления (экранирована). Обе цепи датчика положения коленчатого вала защищены от электромагнитных помех экранированной цепью заземления.

Задающий диск коленчатого вала

Кодирующее колесо коленвала является частью коленвала. Кодирующее колесо состоит из 58 полюсов и эталонного зазора. Каждый полюс на кодирующем колесе располагается интервалом в 6°, наряду с обособленным с интервалом в 12° для эталонного зазора. Импульс от эталонного зазора известен как синхронизирующий импульс. Синхронизирующий импульс используется для того, чтобы синхронизировать последовательность зажигания катушки с положением коленвала, тогда как другие полюсы обеспечивают расположение цилиндров во время оборота.

Импульсное колесо датчика положения распредвала

Датчик положения распредвала - датчик на эффекте Холла. Сигнал датчика положения распредвала - цифровой импульс ВКЛ\ВЫКЛ, который выдается один раз за оборот распредвала. Датчик положения распредвала напрямую не воздействует на работу системы зажигания. Информация датчика положения распредвала используется модулем управления двигателем (ЕСМ) для определения положения клапанного механизма относительно положения коленвала. Контролируя сигналы положения распредвала и положения коленвала, ECM может точно запускать топливные форсунки. Это позволяет ECM вычислять правильный последовательный режим работы впрыска топлива. Если сигнал положения распредвала будет потерян, когда двигатель работает, то система впрыска топлива перейдет к расчетному последовательному режиму впрыска топлива, основанному на последнем импульсе впрыска топлива, и двигатель продолжит работу. Цепи датчика положения распределительного вала включают цепь зажигания, цепь заземления и цепь сигнала.

Задающий диск распредвала

Колесо - это гладкий трек, половина которого имеет более низкий профиль, чем другая половина. Этот трек считывается радиальным или осевым способом соответственно. Это позволяет датчику положения распредвала подавать сигнал, когда включается ключ, поскольку датчик положения распредвала считывает профиль трека вместо паза.

Модуль катушек зажигания

Катушка зажигания обеспечивает напряжение для 2 свечей зажигания одновременно. Катушка зажигания - это комплект двойных катушек, которая непосредственно подает напряжение к каждой свече зажигания. Модуль управления двигателя (ECM) подаст команду на включение цепи катушки зажигания, и это позволяет току течь через первичные обмотки катушки в течение соответствующего времени или продолжительности подачи напряжения на первичную обмотку. Когда ECM подает команду на выключение цепи катушки зажигания, это прервет поток тока через первичной обмотки катушки. Магнитное поле, созданное первичными обмотками катушки, исчезнет через вторичные обмотки катушки, что вызывает высокое напряжение. Напряжение вторичной обмотки идет из клеммы выхода катушки через провод свечи зажигания и через зазор свечи зажигания к блоку цилиндров. Катушка зажигания не приспособлена к техническому обслуживанию и должна заменяться как блок. Катушка зажигания состоит из цепи зажигания, цепи управления катушек зажигания 1 и 4 и цепи управления катушек зажигания 2 и 3.

Контроллер ЭСУД (ECM)

Модуль управления двигателя (ECM) отвечает за поддержание надлежащей искры и синхронизацию впрыска топлива для всех условий движения. Электронная установка момента зажигания - это способ, который использует ECM, чтобы управлять опережением зажигания. Модуль зажигания интегрирован в ECM, и включение/выключение первичной обмотки непосредственно управляется через ECM. Чтобы обеспечить оптимальную управляемость автомобиля и выбросы, ECM контролирует входные сигналы от следующих компонентов при вычислении установки момента зажигания:

•	Датчик положения коленчатого вала

•	Датчик положения дроссельной заслонки (TP)

•	Датчик абсолютного давления в коллекторе (MAP)

•	Датчик температуры впускного воздуха (ТВВ)

•	Датчик скорости автомобиля (VSS)

•	Датчик детонации

•	Датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя (ECT)

•	Датчик положения распределительного вала

Режим работы

Есть один обычный режим работы, когда искра находится под контролем модуля управления двигателя (ECM). Если импульсы датчика положения коленвала будут потеряны, то двигатель не будет работать. Потеря сигнала положения распредвала может привести к более долгому времени проворачивания коленвала, так как ECM не может определить, на каком ходе поршни включены. Имеются диагностические коды неисправности, чтобы точно диагностировать систему зажигания с помощью диагностического прибора.

Важная информация по зажиганию

Выходное напряжение вторичной обмотки катушек зажигания составляет более 40000 В. Не касайтесь компонентов вторичной обмотки с высоким напряжением, когда двигатель работает, иначе можно получить травму.

Следите за тем, чтобы не повредить кожухи вторичных катушек зажигания при обслуживании системы зажигания. Вращайте каждый провод свечи зажигания, чтобы освободить кожух от свечи зажигания перед снятием. Никогда не протыкайте кожух вторичной системы зажигания для любой проверки. В будущем гарантируются проблемы для системы зажигания, если протолкнуть острые наконечники или индикаторы через изоляцию вторичных компонентов зажигания во время проверки.

nezavoditsa.ru

Motorhelp.ru диагностика и ремонт двигателя

Цифровой осциллограф позволяет эффективно отслеживать и находить неисправности в датчиках системы впрыска. В этой статье рассмотрим подробно осциллограммы с датчиков:

Положения коленчатого вала
Датчика массового расхода воздуха
Датчика положения дроссельной заслонки
Датчика положения распредвала
Лямбда-зонда
Датчика холла
Датчика детонации
Датчика абсолютного давления
Датчика скорости автомобиля

ДПКВ

Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ) самый главный в системе впрыска, по нему осуществляется синхронизация работы электронного блока управления двигателем. Сигнал вазовского дпкв представляет собой серию повторяющихся электрических импульсов напряжения, генерируемых датчиком при вращении коленчатого вала.

Задающий диск представляет собой зубчатое колесо 60-2, т.е. 58 равноудаленных зубцов и два отсутствующих для синхронизации. При вращении задающего диска вместе с коленчатым валом впадины изменяют магнитный поток в магнитопроводе датчика, наводя импульсы напряжения переменного тока в его обмотке. Осциллограмма индуктивного ДПКВ имеет следующий вид:

Здесь стоит обратить внимание на амплитуду сигнала и форму импульсов. Если витки в обмотке датчика будут короткозамкнуты, то амплитуда сигнала будет снижена. Также по осциллограмме легко вычислить биение задающего диска и повреждение зубцов. На некоторых иномарках в качестве ДПКВ используется датчик Холла, вырабатывающий прямоугольные импульсы.Вот типичный пример осциллограммы такого датчика (Hyundai Sonata):

А вот так синхронно работают датчики положения коленчатого и распределительного валов двигателей Nissan. По нарастающим фронтам сигналов можно определить смещение валов относительно друг друга.

А это осциллограмма типичной неисправности датчика Холла (Audi 100). Нарастающий фронт "срезан", сигнал такого датчика блок управления не распознает.

На старых Опелях и Daewoo Nexia в качестве датчика синхронизации используется индукционная катушка с задающим диском.Осциллограмма такого датчика имеет такой вид:

Датчик положения распредвала

ДПРВ используется в системе управления двигателем для определения положения распределительного вала, что необходимо для синхронизации впрыска топлива. Датчик генерирует один импульс за полный цикл работы двигателя (720 градусов поворота коленчатого вала).

Импульс датчика положения распредвала указывает на верхнюю мертвую точку первого цилиндра.

ДМРВ

Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ) применяются во многих системах управления двигателем (в частности ВАЗ) для измерения значения мгновенного расхода воздуха. Выходной сигнал ДМРВ Bosch HFM5 представляет собой напряжение постоянного тока, изменяющееся в диапазоне от 1 до 5 В, величина которого зависит от массы воздуха, проходящего через датчик. При нулевом расходе исправный датчик должен иметь выходное напряжение около 1В. Эталоном считается значение 0,996В. По осциллограмме можно отследить 2 важных момента:1. Скорость реакции ДМРВ можно оценить по времени переходного процесса выходного сигнала при подаче питания на датчик. 2. Выходное напряжение датчика при нулевом расходе воздуха (двигатель остановлен).Осциллограмма исправного ДМРВ при подаче питания имеет следующий вид.Время переходного процесса равно 0,5 мс. Выходное напряжение при нулевой подаче воздуха равно 0,996 В.

А это осциллограмма выходного напряжения при включении питания неисправного ДМРВ.

Время переходного процесса такого датчика в десятки раз больше, чем исправного, а значит время реакции самого датчика будет значительно снижено и автомобиль будет «вяло» набирать скорость. Выходное напряжение такого ДМРВ при остановленном двигателе равно 1,13 В., что говорит о значительном отклонении сигнала от нормы. Двигатель с неисправным датчиком в значительной степени потеряет «приемистость», будет затруднен пуск и возрастет расход топлива.Важно: система самодиагностики блока управления двигателем не способна выявить снижение скорости реакции ДМРВ. Такую неисправность можно найти только путем диагностики с применением осциллографа. Осциллограмма выходного напряжения изношенного ДМРВ при резком открытии дроссельной заслонки.

При значительном загрязнении чувствительного элемента датчика, скорость реакции на изменение воздушного потока снижается и форма осциллограммы становится более "сглаженной". Исправный датчик при быстром открытии дроссельной заслонки должен выдавать кратковременно в первом импульсе более 4 В.ДМРВ Bosch

Лямбда-зонд

По анализу осциллограммы выходного сигнала лямбда-зонда на различных режимах работы двигателя можно оценить как исправность самого датчика, так и исправность всей системы управления двигателем.Осциллограмма напряжения исправного циркониевого лямбда имеет следующий вид:

Здесь следует обратить внимание прежде всего на 3 момента:1. Размах напряжения выходного сигнала должен быть от 0,05-0,1 В до 0,8-0,9 В. При условии, что двигатель прогрет до рабочей температуры и система управления работает по замкнутой петле обратной связи. 2. Время перехода выходного напряжения зонда от низкого к высокому уровню не должно превышать 120 мс. 3. Частота переключения выходного сигнала лямбда-зонда на установившихся режимах работы двигателя должна быть не реже 1-2 раз в секунду.

ДПДЗ

Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ) служит для отслеживания угла открытия дроссельной заслонки и представляет собой потенциометр. Опорное напряжение датчика равно 5 В. Сигнал исправного ДПДЗ представляет собой напряжение постоянного тока в диапазоне от 0,5 до 4,5 В. При повороте дроссельной заслонки, сигнал должен меняться плавно, без скачков и провалов.Пример осциллограммы двух датчиков положения дроссельной заслонки VW Passat с двигателем RP показана на рисунке ниже. Один из датчиков работает в диапазоне от 0 до 25% открытия дроссельной заслонки, а второй от 25 до 100%.

Датчик абсолютного давления (ДАД)

На основании данных с этого датчика о разряжении и температуре во впускном коллекторе, блок управления рассчитывает количество воздуха, поступающего в цилиндры двигателя. Принцип действия основан на преобразовании значения давления в соответствующую величину выходного напряжения. Применяемые в современных системах управления двигателем датчики чрезвычайно надежны. Проверить работу датчика абсолютного давления можно осциллографом, подключившись к его сигнальному выходу.Осциллограмма с датчика при открытии дроссельной заслонки имеет такой вид:

Датчик детонации (ДД)

Наиболее распространенный широкополосный датчик детонации пьезоэлектрического типа с генерирует сигнал напряжения переменного тока с частотой и амплитудой зависящей от степени "шума", который издает та часть двигателя, на которую он установлен. При возникновении детонации амплитуда вибраций повышается, что приводит к увеличению напряжения выходного сигнала ДД. При этом контроллер корректирует угол опережения зажигания для гашения детонации.Проверить датчик детонации можно на столе, подключившись щупами осциллографа к его выводам. При легком постукивании металлическим предметом на осциллограмме отобразятся такие импульсы:

Датчик скорости автомобиляКак правило такие датчики имеют в своей основе элемент Холла. Однако встречаются и индуктивные датчики. Типичный пример осциллограммы индуктивного датчика скорости автомобиля Ауди 100 имеет такой вид:

Индуктивный датчик АБСХоть этот датчик не относится к системе впрыска, но раз уж попалась на глаза, выкладываю осциллограмму.Такой вид имеет сигнал с индуктивного датчика системы АБС. Обратите внимание на амплитуду сигнала. В данном конкретном случае осциллограмма снята при простом прокручивании колеса рукой. Однако если датчик имеет короткозамкнутые витки, то его амплитуда будет значительно меньше. Сигнал такого датчика блок управления АБС не "увидит".скачать dle 10.6фильмы бесплатно

www.motorhelp.ru

Информация по обслуживанию

Диагностика электронной системы зажигания

Работа электронной системы зажигания

Система электронного зажигания формирует во вторичном контуре искру большой энергии и управляет искрообразованием. Эта искра воспламеняет смесь сжатого воздуха/топлива в совершенно правильное время, обеспечивая оптимальную эффективность, экономию топлива и управление выхлопными газами. Модуль управления двигателем (ECM) собирает информацию от датчика положения коленчатого вала, датчика положения впускного распределительного вала и датчика положения выпускного распределительного вала, чтобы определить последовательность зажигания, продолжительность подачи напряжения на первичную обмотку катушки зажигания и фазы газораспределения для каждого цилиндра. Модуль ECM передает частотный сигнал на катушку зажигания в сборе в соответствующей цепи управления зажиганием для возникновения искрообразования на свечах зажигания.

Датчик (положения ) коленчатого вала

В состав цепей датчика положения коленчатого вала входят: опорная цепь питания 5 В модуля управления двигателем (ECM), цепь низкого опорного напряжения и цепь выходного сигнала. Датчик положения коленчатого вала представляет собой чувствительный элемент в виде интегральной схемы с цифровым выходом, реагирующей на внешнее магнитное поле. Этот датчик генерирует импульс для каждого магнитного полюса магнитного задающего диска, находящегося на коленчатом валу. Каждый полюс на кодирующем колесе располагается интервалом в 60 полюсов, при 2 отсутствующих полюсах для эталонного зазора. Датчик положения коленчатого вала генерирует импульсы напряжения постоянного тока, соответствующего состояниям включено/выключено, с переменной частотой, причем одному обороту коленчатого вала соответствуют 58 выходных импульсов. Частота выходной мощности датчика положения коленвала зависит от скорости коленвала. Датчик положения коленчатого вала посылает в модуль ECM цифровой сигнал, соответствующий форме задающего диска коленчатого вала, поскольку каждый полюс диска при вращении проходит позади датчика положения коленчатого вала. Модуль ECM использует каждый импульсный сигнал датчика положения коленчатого вала для вычисления частоты вращения коленчатого вала и определяет положение коленчатого вала, декодируя сигнал от опорной впадины, имеющейся на задающем диске коленчатого вала. Затем эта информация используется для определения оптимальных моментов зажигания и впрыска. Кроме того, модуль ECM использует выходные сигналы датчика положения коленчатого вала для определения положения датчиков впускного и выпускного распределительных валов относительно коленчатого вала с целью управления фазами газораспределения и для обнаружения перебоев зажигания.

Задающий диск коленчатого вала

Импульсное колесо датчика положения распредвала

Датчик положения распредвала - датчик типа эффекта Холла. Сигнал датчика положения распредвала - цифровой импульс ВКЛ\ВЫКЛ, который выдается один раз за оборот распредвала. Датчик положения распредвала напрямую не воздействует на работу системы зажигания. Информация датчика положения распредвала используется модулем управления двигателем (ЕСМ) для определения положения клапанного механизма относительно положения коленвала. Контролируя сигналы положения распредвала и положения коленвала, ECM может точно запускать топливные форсунки. Это позволяет ECM вычислять правильный последовательный режим работы впрыска топлива. Если сигнал положения распредвала будет потерян, когда двигатель работает, то система впрыска топлива перейдет к расчетному последовательному режиму впрыска топлива, основанному на последнем импульсе впрыска топлива, и двигатель продолжит работу. Датчик положения распредвала состоит из цепи напряжения зажигания, цепи заземления и сигнальной цепи.

Задающий диск распредвала

Импульсное колесо распредвала закреплено болтами к передней части распредвала. Колесо - это гладкий трек, половина которого имеет более низкий профиль, чем другая половина. Этот трек считывается радиальным или осевым способом соответственно. Это позволяет датчику положения распредвала подавать сигнал, когда включается ключ, поскольку датчик положения распредвала считывает профиль трека вместо паза.

Модуль катушек зажигания

Катушка зажигания обеспечивает напряжение для 2 свечей зажигания одновременно. Катушка зажигания - это комплект двойных катушек, которая непосредственно подает напряжение к каждой свече зажигания. Модуль управления двигателя (ECM) подаст команду на включение цепи катушки зажигания, и это позволяет току течь через первичные обмотки катушки в течение соответствующего времени или продолжительности подачи напряжения на первичную обмотку. Когда ECM подает команду на выключение цепи катушки зажигания, это прервет поток тока через первичной обмотки катушки. Магнитное поле, созданное первичными обмотками катушки, исчезнет через вторичные обмотки катушки, что вызывает высокое напряжение. Напряжение вторичной обмотки идет из клеммы выхода катушки через провод свечи зажигания и через зазор свечи зажигания к блоку цилиндров. Катушка зажигания не приспособлена к техническому обслуживанию и должна заменяться как блок. Катушка зажигания состоит из цепи напряжения зажигания, цепи управления катушек зажигания 1 и 4 и цепи управления катушек зажигания 2 и 3.

Модуль управления двигателем [ECM]

•	Датчик положения положения коленчатого вала

•	Педаль положения акселератора

•	Датчик абсолютного давления в коллекторе (MAP)

•	Датчик температуры впускного воздуха (ТВВ)

•	Датчик скорости автомобиля (VSS)

•	Датчик детонации двигателя

•	Датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя (ECT)

•	Датчики положения распределительных валов

Режим работы

Важная информация по зажиганию

gator.org.ua