 |
Источники сигналов запуска первичной цепи
|
|
|
|
Как ранее уже говорилось, всем системам зажигания нужен сигнал, который запускал бы
первичную цепь в нужный момент. Существует три типа таких устройств: Индуктивный датчик, датчик Холла и оптический датчик.
Индуктивный датчик
В индуктивном датчике вырабатывается
сигнал переменного напряжения в датчике
положения коленчатого вала. Обмотка
намотана на постоянный магнит. Вращение
задающего диска с расположенными в точно
нужных местах пазами вызывает изменение
магнитного поля, в котором находится обмот-
ка. Это приводит к возникновению в обмотке
переменного напряжения. Обмотка соединена
либо с контроллером системы зажигания либо
с блоком управления двигателем. Сигнал пре-
образуется в цифровую форму и используется
для запуска первичной цепи.
Для нормальной работы индуктивного датчика нужно, чтобы воздушный зазор между наконечником датчика и задающим диском составлял 0,5 мм. В электронных системах зажигания датчик устанавливается на блок цилиндров и его положение не регулируется. 
Рис. 37. Наведение напряжения в обмотке
- Закон индукции -
«Электричество создаёт магнитное поле, магнитное поле создаёт электричество…» Другими словами, протекающий по проводнику ток создает вокруг проводника магнитное поле. И, наоборот, при пересечении проводника магнитными силовыми линиями в проводнике возникает электрический ток. На этом принципе работает индуктивный датчик.
Напряжение сигнала датчика зависит от скорости вращения коленчатого вала. Напряжение
сигнала меняется в зависимости от скорости вращения коленчатого вала приблизительно от
500 мВ при прокрутке стартером до 100 В. При измерении напряжения сигнала на прокрутке
|
|
|
двигателя тестер должен быть поставлен соответствующий предел измерения переменного
напряжения. Сигнал конкретного датчика на конкретном двигателе зависит от следующих факторов:
• Параметры, влияющие на скорость прокрутки коленчатого вала: температура
окружающего воздуха, температура масла и его вязкость
• Воздушный зазор между датчиком и задающим диском
• Сопротивление обмотки
• Температура датчика
• Напряжённость магнитного поля
Задающий диск электронной системы зажигания выполнен заодно с коленчатым валом. Выполняя диагностику этих систем зажигания важно иметь ввиду конструкцию задающего диска. Задающие диски четырёх- и шестицилиндровых двигателей имеют по семь прорезей, на каждой из которых формируется сигнал датчика. Шесть прорезей расположены на равном угловом расстоянии друг от друга, через 60 градусов окружности. Седьмая прорезь расположена на расстоянии 10 градусов от шестой. Сигнал от седьмой прорези определяет последовательность работы катушек зажигания относительно положения коленчатого вала.
Рис. 38. Расположение прорезей на диске
Контроллер системы зажигания 4-цилиндрового двигателя запрограммирован так, что после «чтения» седьмой прорези он отсчитывает прорезь №1 и воспринимает прорезь №2, как сигнал запуска цепи зажигания во 2 и 3 цилиндрах. Затем контроллер пропускает пазы 3 и 4 воспринимает паз №5, как сигнал запуска цепи зажигания в цилиндрах 1 и 4. Затем пропускается паз №6 и с паза №7 начинается новый цикл. Заметьте, что первыми срабатывают цепи зажигания цилиндров 2 и 3. На двигателях V6 с углом развала блока 60 градусов контроллер пропускает паз №1 и по сигналу от паза №2 запускает зажигание в цилиндрах 2 и 5. Затем пропускается паз №3 и сигналом от паза №4 запускается зажигание в цилиндрах 3 и 6. Наконец, сигнал от паза №6 запускает зажигание в цилиндрах 1 и 4. К примеру, на первом обороте коленвала происходит запуск зажигания в цилиндрах 1-2-3, а на втором в цилиндрах 4-5-6. В каждом новом цикле первый запуск зажигания происходит в паре цилиндров 2-5.
|
|
|
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Система зажигания DIS
,
В системе зажигания DIS, применявшейся на двигателях V-8 с объёмом 4,0 и 4,6 литра,
установлены спаренные индуктивные датчики и один задающий диск. На диске расположены
24 равномерно разнесённые прорези и 8 прорезей, расположенных в специальном порядке.
Датчик, расположенный на 27 градусов позднее, по направлению вращения, второго датчика, образует собственный набор сигналов, который позволяет выбрать и запустить первую цепь зажигания меньше, чем за пол-оборота коленвала. Завершающий этап обработки сигналов происходит в контроллере системы зажигания, который наблюдает за обоими датчиками. Контроллер системы зажигания считает количество сигналов «В» между сигналами «А.» По расположению прорезей видно, что между сигналами датчика «А» может находиться 0, 1 или 2 сигнала датчика «В». Когда контроллер распознаёт одно из четырёх сочетаний сигналов «В» между сигналами «А» (0112, 01012, 01111, 010111) положение коленвала считается определённым и происходит запуск первичной цепи. Синхронизация системы зажигания может произойти в четырёх различных положениях коленчатого вала. То, с какого цилиндра начнётся активация системы зажигания, зависит от того, в каком положении двигатель остановился после выключения зажигания. В данной системе имеется индуктивный датчик положения распредвала, предназначенных для регулирования подачей топлива и диагностирования пропусков вспышек.
Рис. 39. Расположение датчиков на двигателях с объемом 4,0/4,6 литра.
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Датчик Холла
Датчика Холла представляет собой электронный выключатель, управляемый внешним магнитным полем. Датчик Холла используется в нескольких системах электронного зажигания.
|
|
|
Эффект Холла:
- возникновение в проводнике или полупроводнике с током, находящемся в магнитном
поле, поперечной разности потенциалов.
Сигнал определённого напряжения от контроллера системы зажигания проходит через полупроводниковую плату датчика Холла. Постоянный магнит, расположенный рядом с полупроводником, возбуждает напряжение поперечное направлению тока.
Датчик положения коленчатого вала расположен так, что ширмы кольцевого прерывателя магнитного потока, установленного на демпфере крутильных колебаний коленчатого вала, проходят между полупроводником и постоянным магнитом. Когда металлическая ширма занимает положение между магнитом и полупроводником, магнитный поток прерывается, и напряжение Холла пропадает.
Рис. 40. Включение/выключение датчика Холла
Напряжение датчика Холла усиливается и подаётся на базу транзистора, который контролирует «массу» сигнала из контроллера системы зажигания. При достижении максимума напряжения Холла (ширма внутри датчика отсутствует) выключатель Холла включен, и сигнал соединяется с «массой» (значение падает до 0-0,5 В). Когда напряжение Холла падает (ширма находится внутри датчика), выключатель Холла выключается, и значение напряжения сигнала поднимается до высокого уровня. По мере вращения ротора с ширмами напряжение сигнала меняется между высоким и низким уровнем, образуя серию прямоугольных импульсов.
На некоторых двигателях датчик Холла служит также и для определения положения распредвала. В системах зажигания типа C3I контроллер системы зажигания и блок ЕСМ используют прямоугольные сигналы этих датчиком (наряду с сигналами прочих датчиков) для регулирования момента зажигания и момента начала подачи топлива.
Магниторезистивный датчик
На некоторых двигателях (лёгкие грузовые автомо-
били) датчик положения распредвала имеет разъём
с тремя выводами и напоминает индуктивный
датчик, но формирует сигнал прямоугольной формы.
Три контакта разъёма датчика обеспечивают подвод
|
|
|
питания, «массу» и выход сигнала. На выходе
образуется три или четыре прямоугольных импульса
с амплитудой 5 В., которые транслируются на блок
РСМ. Постоянный магнит расположен внутри датчика,
со стороны задающего диска. Магнит расположен
между двумя магниторезистивными чувствительными
элементами MR1 и MR2. Напряжённость магнитного
поля, в котором находятся чувствительные элементы
MR1 и MR2, является переменной.
Рис. 41. Работа магниторезистивного датчика положения коленчатого вала.
|
|
|
