I КЛУБ АВТОЛЮБИТЕЛЕЙ | /ХОЧУ ВСЕ ЗНАТЬПОЛОЖЕНИЕ ОБЯЗЫВАЕТИМЕЮТ ЛИ ПРАВО НА ОШИБКУ ОСНОВНЫЕ ДАТЧИКИ УПРАВЛЯЮЩИХ КОМПЬЮТЕРОВ?ТЕКСТ / МИХАИЛ КОЛОДОЧКИНДАТЧИКИ ПОЛОЖЕНИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА Как их только не называют! Если хотят отразить назначение, то говорят «датчики положения и частоты вращения коленчатого вала». А если речь идет о внутреннем устройстве, то их величают магнитоэлектрическими или индуктивными, поскольку основные детали - магнит и катушка индуктивности с двумя выводами (рис. 1). Датчик устанавливают в непосредственной близости от вращающегося стального зубчатого диска, жестко связанного с коленвалом двигателя. Если зуб упомянутого диска находится напротив сердечника, то сопротивление магнитному потоку минимально, а если сердечник оказывается между зубьями, то максимально. Поэтому при вращении диска поток через катушку будет изменяться, как показано на рис. 2. А чем выше частота вращения, тем больше величина напряжения на выводах обмотки - на «самарах» оно колеблется в пределах от 0,28 до 250 В! Зубчатым диском нередко служит венец маховика, благо, он есть на лю-бой машине. Именно такая схема применяется на ВАЗ-2108, 2109, «Москвиче-21412» с микропроцессорным управлением зажиганием. Однако подобная простота несет и неудобства: во-первых, точность изготовления зубьев далека от ювелирной, а вовторых, как определить начало отсчета, если все зубья одинаковы? Датчику ведь все равно, какой перед ним зуб - 1-й или, скажем, 38-й... Поэтому приходится устанавливать специальный реперный штифт и еще один датчик - ДНО (датчик начала отсчета). Первый датчик обычно называют ДУИ - датчик угловых импульсов (рис. 3). На «самарах» сигнал угловых импульсов вырабатывается 128 раз за оборот коленвала - по числу зубьев на маховике. Что касается датчика НО, установленного на картере сцепления, то он выдает за то же время всего один импульс - в момент прохождения в его магнитном поле упомянутого штифта. Кстати, этот момент соответствует ВМТ 1-го и 4-го цилиндров. Понятно, что в погоне за экономичностью и экологичностыо лучше оставить венец маховика в распоряжении стартера, а для датчика применить специальный зубчатый диск, укоторого все рассчитано заранее шаг, скважность, число зубьев и т. п. Практически стандартными стали диски с 60 зубьями. А чтобы не городить огород с поиском начала отсчета, два зуба... выбросили (подобные диски часто называют «60 минус 2»). На ВАЗ-2110, 2111, 2112 с распределенным впрыском такой диск расположен на шкиве привода генератора, а датчик положения коленвала - на крышке масляного насоса. Сигналограмма датчика, подключенного к такому диску, приведена на рис. 4 - заметим, что датчик начала отсчета становится не нужен. Начало отсчета там, где отсутствующие зубья нарушают форму сигнала. На двигателях с фазированным впрыском (ВАЗ-2112, ЗМЗ-406) форсунки трудятся не «колхозом», а индивидуально. Чтобы помочь им соблюдать очередность, нужен ДАТЧИК ФАЗЫ Его основное конструктивное отличие от описанного выше заключается в том, что вместо катушки индуктивности использован элемент Холла, аналогичный применяемому в системах зажигания. Выводов у такого датчика три: (+), (-) и «выход». Модуля-t.2/2001 Магнитный потокРис. 1. Датчик положения коленвала: 1 - сердечник; 2 - обмотка; 3 - кронштейн крепления; 4 - постоянный магнит.Рис 2. При изменении воздушного зазора меняется полезный поток через катушку, а вместе с ним и напряжение на ее выводах.ция магнитного потока в магнитной системе датчика осуществляется точно так же, как иу его магнитоэлектрического коллеги. Но зачем все-таки понадобился «Холл»? А вот зачем. Преимущество магнитоэлектрических датчиков - в простоте. Источник питания им не нужен, а ломаться в них практически нечему. Однако, как уже отмечалось, амплитуда их выходного сигнала зависит от частоты вращения коленвала. Следовательно, существует нижняя предельная частота вращения, при которой уровень выходного сигнала становится слишком мал - компьютер может его «не разглядеть». (Подобная проблема знакома по системе зажигания ГАЗ31029.) А поскольку распредвал вращается медленнее, чем коленвал, этот недостаток становится первостепенным. Кроме того, процессору гораздо приятнее работать с «красивым» цифровым сигналом, напоминающим картинку из учебника, - его не надо ограничивать по амплитуде, выравнивать по фронтам и т. п. Именно такие сигналы вырабатывает «Холл». На вазовских 16-клапанниках датНапряжение н обмотке чик фазы, определяющий момент кение на U конца такта сжатия в 1-м цилиндре, установлен с левой передней стороны головки цилиндров. Он реагирует на вращение стального диска с прореюрота Угол поворота коленвала \ зью, соосного с впускным распредвалом. Длительность сигнала пропорциональна величине прорези, а амплитуда зависит только от напряжения Рис. 4. Когда из 60 зубьев два отсутствуют, питания (рис. 5). стройность сигнала нарушается - это и есть «наПри отказе датчика фазы ничего чало отсчета». страшного не произойдет - просто двигатель начнет работать не в оптимальном режиме. Зато датчик полоНапряжение на обмотке жения коленвала - «первая скрипка» подкапотного оркестра: при его отказе двигатель полностью теряет «ориентацию» и тут же смолкает. Угол поворота распредвала В заключение попробуем разо. 38...52 Щ браться, где что установлено и что чем можно заменить. Индуктивные датРис. 5. Датчик фазы выдает четкую «картинку». чики типа 141.3847 (фото 1) трудятся практически на всех карбюраторных «бошевский» моторах с микропроцессорными сисэтого датчика стал темами зажигания - от вазовских до 0261210 113 (фото 4). С точки зрения «москвичовских». На всех таких двиэлектрика, все эти изделия в принцигателях есть по два одинаковых датчипе взаимозаменяемы, однако конструка - Д НОи ДУИ. ТОТ, ЧТО С индексом ктивные различия делают такую за2112-3847010-04 (фото 2), сделан для мену неоправданно сложной. «Бошевский» датчик фазы 0 232 103 семейства ВАЗ-2110 и отличается от предыдущих исполнением разъемно006 (фото 5), предназначенный для го соединения, сечением сердечника, двигателей ЗМЗ-406.10, аналогичен ориентацией фланца и длиной посаизделиям типа 406.3847 050 московдочной части, диаметр которой осталского завода «Компонент» (фото 6) ся без изменений. ДС-1 (фото 3) ориили старооскольским 012.3862 (фоентирован на ГАЗ и имеет вынесенто 7). Для «самар» с фазированным ную из корпуса трехппыревую вилку впрыском нужен другой «фасон» соединителя. (Третий его вывод - для типа 2112-3706040 (фото 8). В экраниприсоединения экрана, охватывающеровании выводов датчики фазы не 1»1 го два основных вывода.) Прототипом нуждаются.Рис. 3. Снимаем сигнал с... маховика- датчики начала отсчета и угловых импульсов работают «на пару». 1 - маховик; 2 - реперный штифт маховика; 3 ДНО; 4 - ДУИ; 5 - картер сцепления; 6 - зубец венца маховика; 7 - венец маховика.Л ми0