Проверка работоспособности датчика положения дроссельной заслонки

Рисунок 3.1. Датчик положения дроссельной заслонки: 1-корпус; 2-поворотная втулка; 3-под-вижный контакт; 4-штекерная колодка; 5-штекер; 6-печатная плата; 7-упор; 8-ось дроссельной заслонки; R1,R2,R3 и R4 - сопротивления

Цель работы: Изучение устройства, принципа работы, способов проверки датчика положения дроссельной заслонки.

Оборудование и материалы: датчик положения дроссельной заслонки, цифровой амперовольтомметр Д-838, стендовый двигатель ЗМЗ-4062.10, компьютер с программой Мотор-Тестер.

Теоретические сведения:

Рисунок 3.2. Внешний вид и место установки ДПДЗ

Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ) предназначен для подачи в модуль управления двигателя информации о том, насколько открыта дроссельная заслонка.

Дроссельная заслонка в дроссельном патрубке автомобиля управляется через тяги от педали акселератора водителем, который, увеличивая или уменьшая угол открытия дроссельной заслонки выдает задание на увеличение или уменьшение скорости автомобиля (при включенной передаче КПП) или на сохранение заданной скорости при изменении внешней нагрузки. Электронная система управления воспринимает это задание водителя с помощью датчика положения дроссельной заслонки (ДПДЗ) (модель 0280122001 - BOSCH, HPKI-8) резистивного типа, установленного на корпусе дроссельного патрубка (см. Рисунок 3.2). Подвижная часть датчика соединена с осью дроссельной заслонки. Датчик имеет уплотнительное резиновое кольцо, предохраняющее его чувствительную часть от попадания масла и загрязнений. В зависимости от положения дроссельной заслонки, электронный блок управления определяет режим работы двигателя. Положение дроссельной заслонки определяет коррекции управляющих параметров топливоподачи, зажигания, регулятора дополнительного воздуха и т.д.

Датчик подключается к системе управления через треконтактный соединитель. Внутри датчика (см. Рисунок 3.1) имеется сдвоенное переменное сопротивление R3 и R4, а также постоянные сопротивления R1 и R2, выполненные на печатной плате.

Принцип работы. Датчик ПДЗ представляет собой потенциометр, меняющий базовое напряжение 5В в зависимости от угла поворота оси дроссельной заслонки. Выходное напряжение ДПДЗ от 0 до 5 В измеряется блоком управления. При закрытом положении дроссельной заслонки выходное напряжение до 0,7 В (что обеспечивается падением напряжения на резисторе R1), при полностью открытом - не более 4,8 В (что обеспечивается падением напряжения на резисторе R3). Если напряжение выходит за указанные пределы, то это означает наличие разрыва в резистивной дорожке датчика в точке выше скользящего контакта (0 вольт) или ниже ее (5 вольт).

Алгоритм измерения сигнала датчика ПДЗ не требует точной установки напряжения, соответствующего закрытому состоянию дроссельной заслонки, т.к. блок сам корректирует и определяет его во время своей работы. Правильность работы цепи датчика ПДЗ определяется как исправностью электрической схемы, так и правильной установкой механических узлов.

Сигнал с датчика положения дроссельной заслонки используется для определения режима работы двигателя:

• ограничения минимальной частоты вращения холостого хода;

• частичных нагрузок;

• максимальной мощности при текущей частоте вращения;

• продувки двигателя воздухом без подачи топлива при его прокрутке стартером.

Исправность датчика и электрических цепей его подключения к системе управления влияет на динамические, экономические, мощностные и экологические показатели двигателя, устойчивость его работы на холостом ходу. Сопротивление между выводами 1 и 2 должно быть 2 кОм, между выводами 2 и 3 в одном крайнем положении 700 и 1380 Ом соответственно, а в другом 2600 Ом. Случаи нарушений в электрических цепях (обрыв, короткое замыкание) определяются блоком управления - в память заносятся неисправности с кодом 23 или 24. При этом блоком определяется резервный режим работы двигателя как режим частичных нагрузок, позволяющий эксплуатировать автомобиль до проведения ремонта. При неисправности датчика рекомендуется эксплуатировать автомобиль с небольшими нагрузками и ускорениями,

Поломки механических соединений, креплений, тяг также могут привести к неправильной интерпретации сигнала датчика ПДЗ электронным блоком управления и, как следствие, "неразумному" управлению двигателем (нарушение режима холостого хода, "провалы" при ускорении, недостаточная мощность и т.д.). Поэтому для правильного и быстрого определения неисправности необходимо владеть схемами диагностики и схемами предварительных проверок, описанными в данном руководстве.

Порядок выполнения работы:

1. Подключить датчик к тестеру, согласно приведенной схемы (см.Рисунок 3.1).

2. Повернуть подвижный контакт датчика из одного крайнего положения в другое, одновременно наблюдая за показаниями омметра. В случае внезапных изменений показаний датчик браковать.

3. Повторить проверку датчика с помощью анализа показаний напряжения на выводах датчика, используя программу Мотор Тестер. В отчет распечатать диаграмму напряжений.

4. Изучить конструкцию датчика и сделать эскиз его продольного разреза.

5. Оформить отчет.

6. Ответить на контрольный вопрос.

Контрольные вопросы

1. В какую сторону изменятся показания датчика при неправильной полярности подключения?

2. Почему в схеме электрооборудования ГАЗ и ВАЗ не использовали один и тот же датчик?

3. Как можно быстро оценить точность показаний датчика положения, не прибегая к помощи вольтметра, а используя лишь ДСТ-2 или ЭВМ с программой «Мотор-Тестер»?

4. Меняются ли показания датчика при изменении напряжения питания в пределах от 12 до 14 вольт? Как эта проблема решена в автомобильной бортовой сети?

5. У полупроводников сопротивление с ростом температуры уменьшается, а у металлов – увеличивается. Почему же тогда при нагреве датчика падение напряжения на его выводах не изменяется?

6. Каким образом датчик положения дроссельной заслонки может дублировать показания датчика массового расхода воздуха?

7. Как будет проявляться на автомобиле в движении частичное выкрашивание резистивного участка?

8. Для чего в схеме датчика резисторы R3 и R4 фактически включены последовательно, ведь это снижает надежность датчика? Неужели нельзя было обойтись одним только резистором R3?

9. Почему корпус датчика изготовлен из пластмассы? Неужели нельзя было изготовить корпус из металла?

10. За счет каких особенностей датчик производства Bosch оказывается надежнее отечественных датчиков?

11. Для чего вал подвижного контакта резистора в датчике имеет уплотнительное резиновое кольцо?

12. Почему отключение датчика от системы ощутимо сказывается на мощности двигателя?

13. Возможна ли работа двигателя при одновременном отказе датчиков ДПДЗ и ДМРВ?

14. Как можно определить величину сопротивления R1?

15. Как можно определить величину сопротивления R2?

16. Как можно определить величину сопротивления R3?

17. Как можно определить величину сопротивления R4?

18. Как обеспечивается режим продувки двигателя воздухом без подачи топлива при прокрутке стартером?

19. Как определить наличие поврежденного участка у резистивного слоя ДПДЗ?

20. Для чего в схему датчика введены резисторы R1 и R2?