Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Давач кількості обертів колінвала з аналоговим вихідним сигналом варіант
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
ІКТА
Факультет:
ЗІ
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2024
Тип роботи:
Лабораторна робота
Предмет:
Давачі автомобільних систем
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ I НАУКИ УКРАЇНИ
Національний університет "Львівська політехніка"
ІКТА
З В І Т
до лабораторної роботи
З КУРСУ «ДАВАЧІ АВТОМОБІЛЬНИХ СИСТЕМ»
на тему:
«Давач кількості обертів колінвала з аналоговим вихідним сигналом»
Зміст
Вступ
1. Давач кількості обертів колінчастого валу з аналоговим вихідним сигналом.....3
1.1. Призначення давача та показники сигналу на осцилографі.....................3
1.2. Будова та принцип роботи давача кількості обертів колінчастого валу з аналоговим вихідним сигналом...........................................................................5
1.3. Типи давачів кількості обертів колінвалу...................................................6
2. Перевірка вихідного сигналу давача........................................................................9
3. Типові несправності давача.....................................................................................10
Висновки.........................................................................................................................13
Вступ
Сучасне чудо інженерної думки - автомобіль, дуже складно уявити собі без великої кількості електронних систем. Електронні системи за своєю функціональністю можна розділити на наступні системи управління: двигуном, ходовою частиною і трансмісією та салоном (безпека та комфорт). Ось саме в одній з таких систем, яка контролює процес упорскування палива (по суті руху автомобіля) і використовується давач кількості обертів колінчастого валу.
1. Давач кількості обертів колінчастого валу з аналоговим вихідним сигналом
1.1 Призначення давача та показники сигналу на осцилографі
Даний давач застосовується для визначення частоти обертання та / або положення розподільного валу, колінчастого валу двигуна, що необхідно для синхронізації системи запалення і уприскування палива, а також застосовується для вимірювання швидкості руху автомобіля, що необхідно для управління режимом холостого ходу двигуна.
/
Рис.1 Давач кількості обертів колінчастого валу індуктивного типу
Давач розташований навпроти спеціального синхродиска, прикріпленого на колінчастому валу. Синхродиск має 60 зубців, 2 з яких відсутні. Початок 20-го (після вирізу) зуба синхродиска збігається з верхньою мертвою точкою першого або четвертого циліндрів. Зазор між торцем давача і зубцями диска становить 0,8...1,0 мм. Опір обмотки давача складає ~ 900 Ом. Давач являє собою обмотку з мідного дроту, всередині якої розташоване намагнічене осердя. Давач генерує синхроімпульси напруги синхронно проходженню зубців синхродиска повз торця давача. Форма осцилограми напруги вихідного сигналу датчика положення колінчастого валу близька до синусоїди.
Амплітуда напруги і частота проходження синхроімпульсів пропорційні частоті обертання двигуна. При роботі двигуна на оборотах холостого ходу, амплітуда напруги синхроімпульсів повинна бути не менша ±6 В. В режимі прокрутки двигуна стартером, амплітуда напруги синхроімпульсів повинна бути не менша ±0,5 В.
У момент проходження сектора синхродиска з вирізом повз давача, осцилограма має наступний вигляд:
/
Рис.2 Осцилограма напруги вихідного сигналу справного давача положення колінчастого валу індукційного типу при 1250 RPM.
При підвищенні частоти обертання двигуна, частота проходження синхроімпульсів також збільшується:
/
Рис.3 Осцилограма напруги вихідного сигналу справного давача положення колінчастого валу індукційного типу при 2230 RPM.
1.2. Будова та принцип роботи давача кількості обертів колінчастого валу з аналоговим вихідним сигналом
/
Рис.4 Індуктивний давач кількості обертів колінчастого валу
Давач встановлюється безпосередньо навпроти феромагнітного зубчастого диска - задавача кутових імпульсів (8 на рис. 4), від якого його відділяє невеликий повітряний зазор. Датчик має осердя з магнітом’якого заліза (4), який укладено в електромагнітну обмотку (5). Осердя з'єднане також з постійним магнітом (1), і магнітне поле проходить через сердечник і зубчастий диск - задавач імпульсів (8). Інтенсивність магнітного потоку, що проходить через обмотку, залежить від того, чи знаходиться давач навпроти зуба на диску або навпаки проміжку (пропуску зубів). Оскільки магнітний потік концентрується зубами диска, що призводить до збільшення магнітного потоку через обмотку, то при підході пропуску зубців він слабшає. Отже, при обертанні зубчастого диска виникають коливання магнітного потоку, які, в свою чергу, генерують синусоїдальні коливання напруги в електромагнітній обмотці, пропорційні швидкості зміни магнітного потоку (рис. 4). Амплітуда коливань змінної напруги збільшується строго пропорційно збільшенню швидкості обертання зубчастого диска (від декількох мВ до 100 В). Для генерування достатнього рівня сигналу потрібно, принаймні, 30 хв-1.
Кількість зубів на задавачі кутових імпульсів залежить від конкретного застосування. Наприклад, у системі автоматичного управління двигуна з електромагнітним клапаном керування подачею палива зазвичай використовується задавач з числом зубів 60, хоча при цьому два зуба відсутні (8 на рис. 4) і диск, таким чином, має 58 зубів. Дуже великий пропуск зубів (8) встановлюється для визначення положення колінчастого валу і служить як відмітка для синхронізації в ЕБУ.
Існує інший варіант задавача кутових імпульсів, який має один зуб на циліндр. Отже, у разі чотирициліндрового двигуна задавач має чотири зуба і, відповідно, генеруються чотири імпульсу на один оборот зубчастого диска.
Геометрія зубів задавача і магнітного осердя повинні відповідати один одному. Електронна схема в ЕБУ перетворює синусоїдальну напругу, яка характеризується амплітудами, які чітко міняються, в середньоквадратичний сигнал з постійною амплітудою для його оцінки в мікропроцесорі ЕБУ.
1.3. Типи давачів кількості обертів колінвалу
Магнітні (індуктивного типу). Давачі колінвалу цього типу не вимагають для себе окремого джерела живлення. Для сигналу ЕБУ напруга індукується в той момент, коли зуб синхронізації проходить крізь магнітне поле, утворене навколо давача. Крім контролю за оборотами колінчастого валу, давач колінвала використовується ще як давач швидкості.
/
Рис.5 Давач кількості обертів колінчастого валу індуктивного типу
Давач Холла (в основі ефект Холла). Рух струму починається в момент наближення до давача змінюваного магнітного поля. Диск синхронізації перекриває магнітне поле, і його зуби взаємодіють з магнітним полем давача. Давач кількості обертів колінвала цього типу застосовується ще й як давач розподільника запалювання.
/
Рис.6 Давач кількості обертів колінчастого валу на основі ефекту Холла
Оптичний давач. У давачах цього типу диск синхронізації виконаний з пазами (зубами) або отворами. Диск перериває світловий потік між приймачем і світлодіодом. Приймач, переробляючи отриманий світловий потік в імпульс напруги, передає його в ЕБУ.
Електронний блок управління (ЕБУ), приймаючи сигнали, які генерує давач кількості обертів колінчастого валу, визначає: положення колінвалу щодо верхньої мертвої точки (ВМТ) в 1 і 4 циліндрах двигуна, частоту обертання колінвалу і напрямок його обертання.
Завдяки отриманим результатам ЕБУ створює сигнали для управління: форсунками, моментом запалювання, включенням (виключенням) електробензонасоса, роботою тахометра (показаннями).
/
Рис.7 Оптичний давач кількості обертів колінчастого валу
2. Перевірка вихідного сигналу давача
Для перегляду осцилограми напруги вихідного сигналу давача, роз'єм осцилографічного щупа повинен бути підключений до аналогового входу № 1 USB Autoscope II, чорний затискач типу "крокодил" осцилографічного щупа повинен бути приєднаний до "маси" двигуна автомобіля, що діагностується, пробник щупа повинен бути приєднаний паралельно сигнальному виводу давача (клема 0 роз'єму давача).
/
Рис.8 Схема підключення до давача положення колінчастого валу індукційного типу.
1 - точка підключення чорного затиску типу "крокодил" осцилографічного щупа;
2 - точка підключення пробника осцилографічного щупа.
У вікні програми "USB Осцилограф", необхідно вибрати відповідний режим відображення, в даному випадку "Управління => Завантажити налаштування користувача => Inductive_Crankshaft".
Після приєднання осцилографічного щупа і вибору режиму відображення осцилограм "Inductive_Crankshaft" необхідно запустити двигун автомобіля, що діагностується, а у випадку, якщо запуск двигуна неможливий, прокрутити двигун стартером.
У разі необхідності, осцилограму можна записати. Для запису осцилограми, у вікні програми "USB Осцилограф", необхідно вибрати "Управління => Запис". Для зупинки запису осцилограми, у вікні програми "USB Осцилограф", необхідно вибрати "Управління => Запис". Після завершення запису, записану осцилограму можна детально вивчити.
3. Типові несправності давача
Якщо сигнал від давача кількості обертів колінчастого валу надходить, але параметри вихідного сигналу при цьому мають відхилення від нормальних, це може призвести до посмикування двигуна, провалів, утрудненого пуску двигуна. Порушення параметрів вихідного сигналу давача кількості обертів колінчастого валу можуть бути викликані несправністю як самого давача, так і несправністю задаючого синхродиска.
/
Рис.9 Спотворена осцилограма напруги вихідного сигналу справного давача, працюючого в парі з намагніченим синхродиском.
У випадку, якщо синхродиск в процесі експлуатації автомобіля намагнічується, пуск двигуна стає утруднений, з'являються перебої в роботі двигуна при роботі на високих обертах. Намагніченість синхродиска на осцилограмі напруги вихідного сигналу давача кількості обертів колінчастого валу проявляється у відмінності форми позитивної та негативної хвиль синхроімпульсів.
/
Рис.10 Спотворена осцилограма напруги вихідного сигналу справного давача, працюючого в парі з задаючим синхродиском, який має значні торцеві биття.
У разі пошкодження демпфера синхродиска або його кріплення, виникають торцеві биття зубчастого диска. Така проблема призводить до утрудненого пуску двигуна або до неможливості запустити двигун. Якщо ж двигун все ж запускається, то може працювати нестабільно і тільки при невисокій частоті обертання колінчастого валу. Биття синхродиска на осцилограмі напруги вихідного сигналу давача проявляється як циклічне збільшення і зменшення амплітуди напруги синхроімпульсів.
/
Рис.11 Осцилограма напруги вихідного сигналу справного давача при перекомутації виводів A і B в роз'ємі кабелю, що йде до давача.
У разі перестановки місцями виводів A і B в роз'ємі підключеного до давача кабелю внаслідок некваліфікованого проведення ремонтних робіт, осцилограма напруги вихідного сигналу давача інвертується. Така проблема призводить до того, що двигун глохне відразу після пуску. У цьому випадку, осцилограма відрізняється тільки в момент проходження сектора синхродиска з вирізом повз датчика. При правильному підключенні електропроводів до давача, полярність останньої хвилі синхроімпульса перед пропуском двох зубів негативна, а полярність першої хвилі синхроімпульса після пропуску двох зубів позитивна.
У випадку, якщо сигнал від давача кількості обертів колінчастого валу відсутній або дуже малий за амплітудою, блок керування двигуном не забезпечує подачу палива і іскроутворення, через що запуск двигуна стає неможливим. Сигнал від давача положення колінчастого валу може не надходити до блоку управління двигуном по одній або кількох причин: обрив обмотки давача або пошкодження електричного роз'єму давача; обрив / замикання кабелю йде до давача; великий зазор між торцем давача і зубами диска; зубчастий диск відсутній або зруйнований гумовий демпфер диска.
Висновки
Давач кількості обертів колінчастого валу відіграє чи не найважливішу роль у ЕСК автомобіля і, без сумніву, його можна назвати єдиним давачем, несправність якого призводить до зупинки двигуна.
06.06.2015 16:06-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора