В современных инжекторных и дизельных двигателях используются системы управления со множеством датчиков, контролирующих десятки параметров.Среди датчиков особое место занимает датчик фаз, или датчик положения распредвала.О функциях, конструкции и работе этого датчика читайте в статье.
Что такое датчик фазы
Датчик фаз (ДФ) или датчик положения распределительного вала (ДПРВ) — датчик системы управления инжекторными бензиновыми и дизельными двигателями, контролирующий положение газораспределительного механизма.С помощью DF определяется начало цикла двигателя по его первому цилиндру (при достижении ВМТ) и реализуется система фазированного впрыска.Этот датчик функционально связан с датчиком положения коленчатого вала (ДПКВ) — электронная система управления двигателем использует показания обоих датчиков и на основе этого формирует импульсы на впрыск топлива и зажигание в каждом цилиндре.
ДФ применяются только на бензиновых двигателях с распределенным фазовым впрыском и на некоторых типах дизелей.И именно благодаря датчику легче всего реализуется сам принцип фазированного впрыска, то есть впрыск топлива и зажигание для каждого цилиндра в зависимости от режима работы двигателя.В карбюраторных двигателях ДТ не нужен, так как топливно-воздушная смесь подается в цилиндры через общий коллектор, а управление зажиганием осуществляется с помощью трамблера или датчика положения коленчатого вала.
DF также используется на двигателях с системой изменения фаз газораспределения.При этом для распределительных валов используются отдельные датчики, управляющие впускными и выпускными клапанами, а также более сложные системы управления и алгоритмы их работы.
Проектирование фазовых датчиков
В настоящее время используется ДФ, основанный на эффекте Холла – возникновении разности потенциалов в полупроводниковой пластине, по которой протекает постоянный ток, при помещении ее в магнитное поле.Датчики Холла реализованы достаточно просто.В его основе лежит квадратная или прямоугольная полупроводниковая пластина, к четырем сторонам которой подключены контакты — два входных, для подачи постоянного тока, и два выходных, для снятия сигнала.Для удобства данная конструкция выполнена в виде чипа, который устанавливается в корпус датчика вместе с магнитом и другими деталями.
Существует два типа конструкции фазовых датчиков:
-Прорезной;
- Конец (стержень).
Щелевой датчик
Конечный датчик
Щелевой датчик фаз имеет П-образную форму, в его сечении расположена точка отсчета (маркер) распределительного вала.Корпус датчика разделен на две половины, в одной находится постоянный магнит, во второй — чувствительный элемент, в обеих частях расположены магнитопроводы специальной формы, обеспечивающие изменение магнитного поля в процессе работы. прохождение эталона.
Концевой датчик имеет цилиндрическую форму, точка отсчета распределительного вала проходит перед его концом.В этом датчике чувствительный элемент расположен на торце, над ним — постоянный магнит и магнитопроводы.
Здесь следует отметить, что датчик положения распределительного вала является интегральным, то есть сочетает в себе описанный выше чувствительный элемент сигнала и преобразователь вторичного сигнала, усиливающий сигнал и преобразующий его в форму, удобную для обработки электронной системой управления.Преобразователь обычно встраивается непосредственно в датчик, что существенно упрощает установку и настройку всей системы.
Принцип работы датчика фазы
Датчик фаз соединен с ведущим диском, установленным на распределительном валу.Этот диск имеет опорную точку той или иной конструкции, которая проходит перед датчиком или в его зазоре во время работы двигателя.Проходя перед датчиком, опорная точка замыкает выходящие из нее магнитные линии, что приводит к изменению магнитного поля, пересекающего чувствительный элемент.В результате в датчике Холла генерируется электрический импульс, который усиливается и изменяется преобразователем и подается в электронный блок управления двигателем.
Для щелевых и концевых датчиков используются мастер-диски различной конструкции.В паре со щелевыми датчиками работает диск с воздушным зазором – при прохождении этого зазора формируется управляющий импульс.В паре с датчиком конца работает диск с зубцами или короткими реперами – при прохождении репера формируется управляющий импульс.
Датчик фаз соединен с ведущим диском, установленным на распределительном валу.Этот диск имеет опорную точку той или иной конструкции, которая проходит перед датчиком или в его зазоре во время работы двигателя.Проходя перед датчиком, опорная точка замыкает выходящие из нее магнитные линии, что приводит к изменению магнитного поля, пересекающего чувствительный элемент.В результате в датчике Холла генерируется электрический импульс, который усиливается и изменяется преобразователем и подается в электронный блок управления двигателем.
Для щелевых и концевых датчиков используются мастер-диски различной конструкции.В паре со щелевыми датчиками работает диск с воздушным зазором – при прохождении этого зазора формируется управляющий импульс.В паре с датчиком конца работает диск с зубцами или короткими реперами – при прохождении репера формируется управляющий импульс.
Время публикации: 24 августа 2023 г.