27. Принцип работы датчиков: детонации, расхода воздуха, положения коленчатого вала, кислородного датчика электронных систем управления двигателем

Датчик измерения кислорода в отработавших газах (λ - зонд) предназначен для точного определения коэффициента избытка воздуха в цилиндре. Датчик дает эффект только при установке на двигатель нейтрализатора. Применяют в основном датчики, у которых чувствительным элементом является двуокись циркония, покрытая с двух сторон пленкой платины. Двуокись циркония представляет собой твердый электролит. К одной стороне этого чувствительного элемента подводится чистый воздух, а к другой – отработавшие газы. Элемент реагирует на разность парциальных давлений кислорода в воздухе и отработавших газов. В зависимости от этой разности он вырабатывает ЭДС разной величины, посылая сигнал в микропроцессор.

Датчик устанавливают на выпускном коллекторе. С этой целью на корпусе датчика выполнена резьба. Внутри защитного колпака с прорезями помещен активный колпак с платиновыми контактами из спеченного с керамикой диоксида циркония. Внутри керамического патрона есть канал для подвода к элементу чистого воздуха. Отработавшие газы подводятся к элементу через прорези колпака. Через контакт и разъем сигнал от датчика поступает в микропроцессор.

Датчик расхода воздуха.

Применяют следующие расходомеры: механический с напорным диском; термоанемометрический; пневмодинамический.

Расходомер с напорным диском расположен во впускном коллекторе. Его напорный диск закреплен на рычаге. Рычаг имеет ось и балансир. Вся эта система хорошо сбалансирована, рычаг на оси установлен на шариковом подшипнике, поэтому система реагирует на малейшее изменение скорости воздуха. При увеличении скорости воздуха напорный диск поднимается и поворачивает рычаг. Он перемещает золотник дозатора-распределителя, который изменяет подачу топлива. Форма камеры, где помещен диск, обеспечивает линейную зависимость перемещения рычага от скорости и, следовательно, от расхода воздуха. С помощью винта на рычаге регулируют цикловую подачу.

Термоанемометрический датчик основан на изменении сопротивления нагретой проволоки при охлаждении ее проходящим воздухом. В корпусе датчика размещены формирователь потока воздуха с сетками, платиновая нить и электронный модуль. Платиновая нить нагревается электрическим током. При прохождении по датчику воздуха температура нити уменьшается: чем больше скорость воздуха, тем ниже температура нити. Для температурной компенсации имеется еще одна такая же нить вне датчика в неподвижном воздухе. Электронный модуль определяет силу тока через нить, сравнивает с сопротивлением внешней нити и дает сигнал в процессор о расходе воздуха.

Пневмодинамический датчик основан на измерении перепада давления до и после дроссельной заслонки. Проходное сечение зависит от угла поворота дроссельной заслонки. Компьютер системы питания, получая сигналы датчиков давления и угла поворота дроссельной заслонки, вычисляет расход топлива и коэффициент избытка воздуха. Угол поворота дроссельной заслонки измеряется специальным реохордным датчиком. Для учета влияния температуры на плотность воздуха применяют датчик внешней температуры.

Датчик положения коленчатого вала, состоит из магнита и катушки и расположен около зубчатого венца маховика. Датчик передает блоку информацию об угле поворота коленчатого вала (положение поршня). На основании информации выходного сигнала этого датчика блок вычисляет частоту вращения двигателя и положение коленчатого вала.

Датчик положения коленчатого вала является электромагнитным датчиком, по которому в системе впрыска топлива производится синхронизация работы топливных форсунок и системы зажигания. В этой связи ДПКВ является основным, без которого работа системы впрыска топлива невозможна.

Датчик детонации предназначен для преобразования механических вибраций двигателя в электрический синусоидальный сигнал, амплитуда которого пропорциональна мощности вибраций. Информация датчика позволяет блоку управления откорректировать угол опережения зажигания до устранения детонационных стуков в двигателе.

Датчик представляет пьзоэлектрический акселерометр, который под действием механических вибраций вырабатывает ЭДС переменного тока.

Конструктивно датчик состоит из следующих элементов: металлический корпус датчика цилиндрической формы, в котором размещен чувствительный элемент в виде пьезоэлектрической пластины; двухконтактная вилка электрического соединителя, объединенная с корпусом.

Сигнальные провода от датчика должны быть экранированы для обеспечения защиты от электрических помех системы зажигания.