Понимание основных датчиков в современном автомобиле

Jul 24, 2023

Кунле Шонаике

Пожалуйста, поделитесь этой историей:

Кунле Шонаике

Компьютеры могут делать только то, на что они запрограммированы. Если они завозят мусор, они его выбрасывают. В компьютере управления автомобильным двигателем (называемом модулем управления силовым агрегатом или PCM; то, что на языке моторов Naija в просторечии называется «мозговым ящиком»), входные данные поступают не с клавиатуры, а электронные сигналы от различных датчиков. Они действуют как глаза и уши двигателя, помогая ему максимально эффективно использовать условия вождения. Следовательно, PCM не может этого сделать, если полученный им входной сигнал неисправен или отсутствует. Система управления двигателем не перейдет в «замкнутый контур», если PCM не получит хороший сигнал от датчика охлаждающей жидкости или датчика кислорода. Он также не может правильно сбалансировать топливную смесь, если не получает хороших сигналов от датчика положения дроссельной заслонки, датчика MAP или датчика расхода воздуха. Двигатель может даже не запуститься, если PCM не получает сигнала или получает плохой сигнал от датчика положения коленчатого вала. Датчики контролируют все ключевые функции, необходимые для управления моментом зажигания, подачей топлива, контролем выбросов, переключением передач, круиз-контролем, снижением крутящего момента двигателя (если автомобиль оснащен антиблокировочной системой тормозов с антипробуксовочной системой) и мощностью зарядки генератора. На большинстве автомобилей последних моделей PCM также управляет дроссельной заслонкой. Между дроссельной заслонкой или педалью газа и дроссельной заслонкой (обычно называемой «корпусом дроссельной заслонки») нет никакой механической связи или троса (как это было в автомобилях до эпохи мехатроники). Надежные входные сигналы датчиков абсолютно необходимы для бесперебойной работы всей системы. Ниже приведены некоторые типы датчиков в современном автомобиле.

Датчик охлаждающей жидкости: Датчик охлаждающей жидкости, обычно размещаемый на головке блока цилиндров или впускном коллекторе, используется для контроля температуры охлаждающей жидкости двигателя. Его сопротивление изменяется пропорционально температуре охлаждающей жидкости. Входной сигнал от датчика охлаждающей жидкости сообщает компьютеру, когда двигатель прогрет, поэтому PCM может перейти в режим управления подачей топлива с обратной связью и выполнять другие функции выбросов (EGR, продувка адсорбера и т. д.), которые могут зависеть от температуры.

Стратегии работы датчика охлаждающей жидкости: Датчик охлаждающей жидкости — довольно надежный датчик, но в случае его выхода из строя он может не дать системе управления двигателем перейти в замкнутый контур. Это приведет к богатой топливной смеси, чрезмерному расходу топлива и повышенным выбросам угарного газа (CO); загрязнение окружающей среды, что может привести к тому, что автомобиль не пройдет тест на выбросы.

Неисправный датчик можно диагностировать, измеряя его сопротивление и наблюдая за изменениями по мере прогрева двигателя. Отсутствие изменений или показания открытого или закрытого состояния указывают на неисправность датчика.

Датчик кислорода (O2): Датчик кислорода (или «датчик O2», как его обычно называют) используется как на карбюраторных, так и на инжекторных двигателях с 1981 года. Он является ключевым датчиком в контуре управления обратной связью топливной смеси. Датчик O2, установленный в выпускном коллекторе, контролирует количество несгоревшего кислорода в выхлопных газах. На многих двигателях V6 и V8 таких датчиков имеется два (по одному на каждый ряд цилиндров).

Датчик O2 генерирует сигнал напряжения, пропорциональный количеству несгоревшего кислорода в выхлопных газах. Когда топливная смесь богатая (т. е. когда ваш автомобиль сбрасывает и тратит топливо), большая часть кислорода расходуется во время сгорания, поэтому несгоревшего кислорода в выхлопных газах мало. Разница в уровнях кислорода между выхлопными газами внутри коллектора и воздухом снаружи создает электрический потенциал на платиновом и циркониевом наконечнике датчиков. Это заставляет датчик генерировать сигнал напряжения. Выходное напряжение датчика высокое (до 0,9 В), когда топливная смесь богатая (низкое содержание кислорода), и низкое (до 0,1 В), когда смесь бедная (высокое содержание кислорода). Выходные данные датчика контролируются компьютером и используются для балансировки топливной смеси для достижения минимального уровня выбросов. Когда датчик показывает «бедную смесь», PCM увеличивает время работы форсунок, чтобы топливная смесь стала обогащенной. И наоборот, когда датчик показывает «богатое», PCM сокращает время работы форсунок, чтобы топливная смесь стала бедной. Это приводит к быстрому переключению с богатой смеси на обедненную и обратно во время работы двигателя. В результате этих равномерных волн получается «средняя» смесь, которая почти идеально сбалансирована для чистого сгорания. Скорость переключения самая медленная в старых карбюраторах с обратной связью, более высокая — в системах впрыска дроссельной заслонки и самая высокая — в многоточечном последовательном впрыске топлива. Если выходной сигнал датчика O2 контролировать на осциллографе, он будет создавать зигзагообразную линию, которая танцует взад и вперед от богатого к бедному. Думайте об этом как о своего рода сердечном мониторе воздушно-топливной смеси в двигателе.