Датчики на наших авто, назначение и принцип работы.
ДАТЧИК МАССОВОГО РАСХОДА ВОЗДУХА (ДМРВ).
Датчик массового расхода воздуха предназначен для преобразования расхода воздуха, поступающего в двигатель, в напряжение постоянного тока. Информация датчика позволяет определить режим работы двигателя и рассчитать цикловое наполнение цилиндров воздухом на установившихся режимах работы двигателя, длительность которых превышает 0,1 секунды. Чувствительный элемент датчика построен на принципе терморезистивного анемометра и выполнен в виде платиновой нагреваемой нити. Нить нагревается электрическим током, а с помощью термодатчика и схемы управления датчика ее температура измеряется и поддерживается постоянной. Если через датчик поток воздуха увеличивается, то платиновая нить начинает охлаждаться, схема управления датчика увеличивает ток нагрева нити, пока температура ее не восстанавливается до первоначального уровня, таким образом величина тока нагрева нити пропорциональна расходу воздуха.
Вторичный преобразователь датчика преобразует ток нагрева нити в выходное напряжение постоянного тока.
С течением времени нить загрязняется, что приводит к смещению градуировочной характеристики датчика. Для очистки нити от грязи после выключения двигателя (при выполнении определенных условий) нить прожигается до 900—1000°C импульсом тока в течении 1 секунды. Формирует импульс управления прожигом блок управления.
Для промывки никак нельзя использовать кетоны и эфиры. По трём причинам:
1. Растворяют компаунд.
2. При высыхании очень сильно охлаждают кристалл. Он может «лопнуть\треснуть».
3. Растворяют «маску» на кристалле(это отн. не страшно, но в центре кристалла есть полимерная плёнка в окошке, похоже из полиэтилентерефталата, на которой тоже маска и металл. напыление) Плёнке пофиг, но если маска смоется, плёнка деформируется и оторвётся.
Не надо:
— лазить туда спичками\зубочистками и прочими тампаксами
— промывать всякими разъедателями типа Виннса и Карбоклина.
— Большинство растворителей остаКарбовые очистители «Абро» и «Hi-Gear».
— ВЭЛВовские аэрозоли содержат ацетон (про кетоны я уже сказал) и этиловый эфир, их не использовать.
В общем, что остаётся?
WD-40. Там соляра и тяжёлые жирные кислоты. Моют хорошо, но надолго оставляют плёнку. Её надо смывать. Смывать нужно спиртами (этил / метил / изопропил) в смеси с дистиллированной водой(20% воды), или этил / бутил / пропил — ацетатами(Ч.Д.А.). Они с водой нормально смешиваются (но хозтоварные грязные, и оставляют налёт). Думаю, что лучше кристалл поливать из шприца с тонкой иголкой. А сушить «родным» вентилятором, включив его с компа. Ну, по крайней мере, искусственной смертью он не умрёт, а от естественной никто не застрахован.:о) Хорошие результаты по промывке ДМРВ дает обычная промывка изопропиловым спиртом с предварительно разогретым, с помощью технического фена, до 60-70 градусов ДМРВ и промывочной жидкости.
ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ ДРОССЕЛЬНОЙ ЗАСЛОНКИ (ДПДЗ)
Датчик положения дроссельной заслонки установлен сбоку на дроссельном блоке на одной оси с приводом дроссельной заслонки. Датчик положения дроссельной заслонки считывает показания с положения педали «газа». Основной враг датчика положения дроссельной заслонки — мойщики двигателей. Срок службы
датчика положения дроссельной заслонки совершенно непредсказуем. Нарушения в работе датчика положения дроссельной заслонки проявляются в повышенных оборотах на холостом ходу, в рывках и провалах при малых нагрузках.
ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ МАСЛА
Давление масла в системе контролируется специальным датчиком, установленным в масляной магистрали. Электрический сигнал от датчика поступает к контрольной лампе на приборной панели. На автомобилях также может устанавливаться указатель давления масла.
Датчик давления масла может быть включен в систему управления двигателем, которая при опасном снижении давления масла отключает двигатель.
На современных двигателях устанавливается датчик контроля уровня масла и соответствующая ему сигнальная лампа на панели приборов. Наряду с этим, может устанавливаться датчик температуры масла.
ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ (ДОЖ)
Датчик кислорода(лямбда зонд) установлен на приемной трубе глушителя. Серьезный, но весьма надежный электрохимический прибор. Задача датчика кислорода- определение наличия остатков кислорода в отработавших газах. Есть кислород — бедная топливная смесь, нет кислорода — богатая. Показания датчика кислорода используются для корректировки подачи топлива. Категорически запрещается использование этилированного бензина. Выход из строя датчика кислорода приводит к увеличению расхода топлива и вредных выбросов.
ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА (ДПКВ)
Датчик положения колен. вала предназначен для формирования электрического сигнала при изменении углового положения специального зубчатого диска, установленного на коленвале двигателя. Датчик положения коленвала установлен около шкива коленвала и считывает сигналы по рискам. Это основной датчик, по показаниям которого определяется цилиндр, время подачи топлива и искры. Конструктивно датчик положения коленвала представляет собой кусок магнита с катушкой тонкого провода. Очень вынослив. Датчик положения коленвала работает в паре с зубчатым шкивом коленчатого вала. Отказ датчика — остановка двигателя. В лучшем случае ограничение оборотов двигателя в районе 3500 — 5000 об/ми.
ДАТЧИК ФАЗ (распредвала ДКВ)
Устанавливается только на 16 — ти клапанном двигателе. Информация используется для организации впрыска топлива в конкретный цилиндр. Отказ датчика переводит топливоподачу в попарно-параллельный режим, что приводит к резкому обогащению топливной смеси.
Датчик фаз устанавливается на двигателе в верхней части головки блока цилиндров за шкивом впускного распредвала. На шкиве впускного распредвала расположен задающий диск с прорезью. Прохождение прорези через зону действия датчика фаз соответствует открытию впускного клапана первого цилиндра.
РЕГУЛЯТОР ХОЛОСТОГО ХОДА (РХХ)(распредвала ДКВ)
является устройством, которое необходимо в системе для стабилизации оборотов холостого хода двигателя. РХХ представляет из себя шаговый электро-двигатель с подпружиненной конусной иглой. Во время работы двигателя на холостом ходу, за счет изменения проходного сечения дополнительного канала подачи воздуха в обход закрытой заслонки дросселя, в двигатель поступает, необходимое для
его стабильной работы, количество воздуха. Этот воздух учитывается датчиком массового расхода воздуха (ДМРВ) и, в соответствии с его количеством, контроллер осуществляет подачу топлива в двигатель через топливные форсунки. По датчику положения коленчатого вала (ДПКВ) контроллер отслеживает количество оборотов двигателя и в
соответствии с режимом работы двигателя управляет РХХ, таким образом добавляя или снижая подачу воздуха в обход закрытой дроссельной заслонки (см. Фото-2 и Фото-3).
На прогретом до рабочей температуры двигателе контроллер поддерживает обороты холостого хода. Если же двигатель не прогрет, контроллер за счет РХХ увеличивает обороты и, таким образом, обеспечивает прогрев двигателя на повышенных оборотах коленвала. Данный режим работы двигателя позволяет начинать движение автомобиля сразу и не прогревая двигатель.
Регулятор холостого хода установлен на корпусе дроссельной заслонки и крепится к нему двумя винтами. К сожалению, на некоторых автомобилях головки этих крепежных винтов могут быть рассверлены или винты посажены на лак, что может значительно усложнить демонтаж РХХ для его замены или прочистки воздушного канала. В таких случаях редко удается обойтись без демонтажа всего корпуса дроссельной заслонки. РХХ является исполнительным устройством и его самодиагностика в системе не предусмотрена. Поэтому при неисправностях регулятора холостого хода лампа «CHECK ENGINE» не загорается. Симптомы неисправностей РХХ во многом схожи с неисправностями ДПДЗ (датчика положения дроссельной заслонки), но во втором случае чаще всего на неисправность ДПДЗ явно указывает лампа «CHECK ENGINE». К неисправностям регулятора холостого хода можно отнести следующие симптомы:
неустойчивые обороты двигателя на холостом ходу,
самопроизвольное повышение или снижение оборотов двигателя,
остановка работы двигателя при выключении передачи,
отсутствие повышенных оборотов при запуске холодного двигателя,
снижение оборотов холостого хода двигателя при включении нагрузки (фары, печка и т.д.).
Для демонтажа регулятора холостого хода необходимо при выключенном зажигании отключить его четырехконтактный разъем и отвернуть два крепежных винта. Монтаж РХХ производят в обратной последовательности. Кроме того, уплотнительное кольцо на фланце следует смазать моторным маслом.
Признаки неисправности восьми основных датчиков автомобиля
8 основных датчиков автомобиля: признаки неисправности.
Закончились времена, когда большинство автомобилей были оснащены преимущественно механическими технологиями. В автопромышленность уже давно на смену старым технологиям пришла электроника. Сегодня во всех современных автомобилях двигатель и все системы автомобиля управляются компьютером, который взаимодействует с множеством электронных датчиков. Увы, вместе с приходом новых технологий автомобили стали не только технологически сложны, но и менее надежны по сравнению со своими старыми аналогами. И в первую очередь большинство проблем связаны с неисправностью датчиков. Мы отобрали для вас восемь основных автомобильных датчиков, которые чаще всего выходят из строя.
1. Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ/MAF)
В настоящее время существуют в основном два типа датчиков массового расхода воздуха (MAF Sensor): датчики потока воздуха, оснащенные резисторами, и датчики потока воздуха с нагревательной пленкой, покрытой керамическим слоем. Как правило, датчик расхода воздуха устанавливается между воздушным фильтром и дроссельной заслонкой. Данным датчиком оснащаются как бензиновые, так и дизельные двигатели.
Какую функцию выполняет датчик: датчик измеряет количество воздуха, всасываемого двигателем. На основе данных с датчика блок управления двигателем автоматически регулирует количество впрыскиваемого топлива в камеру сгорания, которое смешивается с кислородом.
Признаки неисправности: при выходе из строя расходомера (датчика массового расхода воздуха) компьютер в автомобиле не может определить истинное потребление воздуха, что приводит к дисбалансу топливной смеси (в итоге топливная смесь может быть недообогащенная кислородом или, наоборот, излишне обогащенная). Это неизбежно приводит к нестабильной работе двигателя на холостом ходу, потере мощности, черному дыму из выхлопной системы, детонации, осечкам зажигания, а также повышенному расходу топлива.
При выходе из строя данного датчика на приборной панели может появиться индикатор «Check engine».
Датчик давления во впускном коллекторе (МАР Sensor)
Датчик fабсолютного давления всасываемого воздуха, известный также как Manifold Air Pressure Sensor, MAP sensor, – еще один элемент, который используется в электронной системе управления двигателя. Этот датчик замеряет давление всасываемого воздуха. Как правило, датчик устанавливается на впускной коллектор и обычно интегрирован с датчиком массового расхода всасываемого воздуха. В некоторых моделях автомобиля используется единый датчик, который замеряет как количество всасываемого воздуха, так и его давление.
Какую функцию выполняет датчик: определяет абсолютное давление воздуха во впускном коллекторе. Затем датчик преобразовывает данные в сигнал напряжения и отправляет его в блок управления двигателем (ECU). Компьютер автомобиля контролирует необходимую величину впрыска топлива, основываясь на напряжении этого сигнала, поступаемого с датчика.
Признаки неисправности: в случае неисправности датчика давления всасываемого воздуха количество впрыскиваемого топлива в двигатель становится невозможно регулировать правильным образом, из-за чего топливная смесь становится слишком богатой или слишком обедненной, что приводит к ненормальной работе двигателя. В этом случае двигатель будет работать нестабильно на холостом ходу (обороты будут прыгать). Также двигатель может часто глохнуть. Кроме того, могут появиться проблемы с его запуском. Ну и, конечно же, при неисправности данного датчика существенно вырастет расход топлива, несмотря на то что мощность автомобиля, как правило, упадет.
При выходе из строя данного датчика на приборной панели может появиться индикатор «Check engine».
Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ)
Существует несколько типов датчиков положения дроссельной заслонки: датчик положения дроссельной заслонки контактного типа (контактный датчик), датчик положения дроссельной заслонки с линейным переменным сопротивлением (бесконтактный датчик) и комплексный датчик положения дроссельной заслонки. Датчик положения дроссельной заслонки установлен на дроссельной заслонке и используется для определения степени открытия дроссельной заслонки.
Какую функцию выполняет датчик: датчик определяет положение дроссельной заслонки, сообщая информацию блоку управления двигателем, который регулирует точную дозировку впрыска топлива в камеру сгорания. Благодаря этому достигается оптимальный расход топлива в зависимости от положения педали газа.
Признаки неисправности: ненормально работающий двигатель на холостом ходу (например, слишком высокий или слишком низкий холостой ход, неустойчивый холостой ход) или ненормальное ускорение двигателя (двигатель дрожит во время ускорения, замедленная реакция на ускорение при нажатии педали газа, двигатель глохнет при сбросе газа с высоких оборотов, при движении по ровной дороге с одним положением педали газа наблюдаются рывки и т. д.). Также при неисправности датчика может наблюдаться повышенный расход топлива.
При выходе из строя данного датчика на приборной панели может появиться индикатор «Check engine».
Датчик положения распредвала (ДПРВ)
Датчик положения распределительного вала используется для определения углового положения распределительного вала. Модуль управления двигателем (ECU) использует этот сигнал для определения последовательности работы цилиндров двигателя.
Какую функцию выполняет датчик: определение положения распределительного вала двигателя, определение верхней мертвой точки во время такта сжатия в блоке цилиндра. Благодаря датчику контролируется последовательный впрыск топлива и зажигания.
Признаки неисправности: при выходе из строя датчика положения распредвала выходная мощность двигателя уменьшается. Произойдет также сбой зажигания: как правило, при нажатии на педаль газа автомобиль будет дрожать, но разгоняться медленно. Это связано с потерей мощности. Также при выходе из строя датчика на приборной панели может появиться индикатор «Check engine». Внимание! При прогреве двигателя индикация может то пропадать, то снова появляться.
Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ)
Датчик положения коленчатого вала ДПКВ является одним из важнейших датчиков в централизованной системе управления двигателем и незаменимым источником сигнала для подтверждения положения коленчатого вала и частоты вращения двигателя.
Какую функцию выполняет датчик: модель управления двигателем (ECU) использует сигнал с датчика положения коленвала (ДПКВ) для управления количеством впрыска топлива, моментом впрыска топлива, моментом зажигания (угол опережения зажигания), управлением катушкой зажигания, скоростью холостого хода и работой электрического бензонасоса. Благодаря электромагнитному датчику коленвала синхронизируется работа топливных форсунок и зажигания в системе впрыска топлива.
Признаки неисправности: если датчик положения коленчатого вала выходит из строя, блок управления двигателем перестает получать данные, в результате чего программа в компьютере не знает истинное положение коленчатого вала. В целях защиты двигателя впрыск топлива, как правило, не осуществляется, и двигатель глохнет (не всегда и не на всех автомобилях). Также вы не сможете завести двигатель, пока не установите новый датчик. На некоторых машинах при неисправности датчика положения коленчатого вала может наблюдаться неровный холостой ход, потеря мощности, излишняя детонация, двигатель часто глохнет в процессе движения машины.
При выходе из строя данного датчика на приборной панели может появиться индикатор «Check engine».
Датчик кислорода (лямбда-зонд)
Данный датчик остаточного кислорода (например, в выпускном коллекторе двигателя) используется во всех современных автомобилях.
Какую функцию выполняет датчик: благодаря данному датчику блок управления двигателем оценивает точное количество топлива, которое не сгорело в камере сгорания блока двигателя. Так, датчик измеряет количество кислорода в выхлопных газах. Показания лямбда-зонда позволяют приготовлять оптимальную воздушно-топливную смесь, а также регулировать количество вредных веществ в выхлопе автомобиля, уменьшая вредное воздействие продуктов сгорания топлива на человека и окружающую природу.
Признаки неисправности: если выходит из строя кислородный датчик, производительность двигателя падает, регулировка воздушно-топливной смеси не осуществляется, холостой ход становится нестабильным, уровень вредных веществ в выхлопной системе становится ненормальным, расход топлива увеличивается, а на свечах зажигания накапливается углерод. Выход из строя кислородных датчиков – весьма распространенное явление. Особенно в автомобилях, которые часто используют этилированный бензин.
При выходе из строя данного датчика на приборной панели может появиться индикатор «Check engine».
Датчик температуры охлаждающей жидкости
Датчик температуры охлаждающей жидкости на самом деле является полупроводниковым термистором. Чем ниже температура охлаждающей жидкости, тем больше сопротивление. С другой стороны, чем меньше сопротивление, тем горячее антифриз и, соответственно, сам двигатель.
Какую функцию выполняет датчик: используется для определения температуры охлаждающей жидкости в двигателе. Электронный блок управления двигателем корректирует время впрыска топлива и зажигания в соответствии с сигналом, поступающим от температуры охлаждающей жидкости. В случае превышения температуры охлаждающей жидкости электронная система предупреждает водителя об опасности перегрева двигателя. В том числе благодаря датчику компьютер включает вентилятор охлаждения, когда температура охлаждающей жидкости начинает расти больше рабочей температуры двигателя.
Признаки неисправности: когда датчик температуры охлаждающей жидкости выходит из строя (обычно плохой контакт, короткое замыкание, разомкнутая цепь, но в большинстве случаев плохой контакт), на приборной панели, как правило, появляется индикатор неисправности двигателя «Check engine» . Датчик температуры охлаждающей жидкости на приборной панели всегда показывает максимум 120 градусов Цельсия. При этом мощность и тяга двигателя существенно падают, поскольку блок управления двигателем должен включить аварийную программу (есть не во всех моделях автомобилей). При сканировании ошибок с помощью диагностического сканера в электронной системе считается код неисправности P003D. Также, если датчик температуры выходит из строя, автомобиль может испытывать трудности с запуском в холодном состоянии. Кроме того, может наблюдаться ненормальный расход топлива.
Датчик детонации (ДТОЖ)
И, наконец, еще один важный датчик в современных автомобилях, без которого работа двигателя была бы невозможна. Речь идет о датчике детонации, который необходим для контроля степени детонации при сгорании топлива. Датчик устанавливается на блоке цилиндров силового двигателя. Этот датчик – один из важных компонентов системы управления двигателем.
Какую функцию выполняет датчик: датчик детонации используется для обнаружения возникновения детонации двигателя внутреннего сгорания во время сгорания топлива. Сигнал детонации посылается в компьютер, который осуществляет управление двигателем. В соответствии с данными, которые поступают с датчика детонации, блок управления двигателем регулирует угол опережения зажигания.
Признаки неисправности: при выходе из строя датчика детонации двигатель дефлагрирует (наблюдается сильная детонация в работе двигателя). Из-за неисправности датчика зажигание будет неправильным. В том числе будет наблюдаться большой расход топлива, снижение мощности, трудности с запуском и грубая работа двигателя.
Устройство автомобилей
Контрольно-измерительные приборы (КИП)
Общие сведения о КИП
Автомобильный транспорт, как впрочем, и любая другая техника, непрерывно совершенствуется с целью повышения комфортности, дорожной и экологической безопасности, экономичности и универсальности автомобильных перевозок. При этом конструкторы стараются минимизировать участие человека в выполнении отдельных операций по управлению автомобилем и транспортным процессом в целом, доверяя различные контрольно-управленческие функции многочисленным автоматическим системам, устройствам и механизмам и упростить контроль над работой отдельных систем и элементов конструкции автомобиля.
Это особенно актуально для легковых автомобилей общего пользования, поскольку водители таких транспортных средств, чаще всего, не имеют достаточной квалификации по устройству, работе и способам технического обслуживания собственного автомобиля.
Этот процесс сопровождается существенным усложнением конструкции автомобилей и прицепных автотранспортных средств, широким внедрением средств компьютерного, электронного и электрического управления отдельными узлами, механизмами и устройствами. При этом безусловным является требование поддержания на должном уровне связи между человеком (водителем) и автотранспортным средством с целью информирования о текущем состоянии наиболее важных систем и устройств автомобиля, особенно, влияющих на надежность работы элементов конструкции и безопасность его движения.
Система информации и диагностировании на автомобиле предназначается для контроля режима движения и технического состояния автомобиля. С этой целью на автомобиле устанавливают контрольно-измерительные приборы, бортовую систему контроля и диагностическую систему встроенных датчиков.
Учитывая условия эксплуатации автомобилей, к системе информации и диагностирования предъявляются высокие требования: приборы и датчики, входящие в систему, должны выдерживать вибрации и тряски, оставаться работоспособными при значительных перепадах температуры, выдерживать воздействия агрессивной окружающей среды, обладать малой чувствительностью к пульсациям и изменения напряжения в бортовой сети автомобиля. При этом приборы и датчики должны системы информации и диагностирования должны выполнять свои функции с необходимой степенью точности и минимальной погрешностью.
Современные автомобили обязательно оборудуются следующими контрольно-измерительными приборами:
Контроль над перечисленными параметрами обычно осуществляется водителем по показаниям приборов (стрелочным или электронным табло), однако каждый измеряемый параметр, как правило, контролируется дополнительным (аварийным) датчиком, подающим в необходимых случаях световой или звуковой сигнал о необходимости обратить внимание на работу какой-либо системы.
Эксплуатация контрольно-измерительных приборов
В процессе эксплуатации возможны различные нарушения в работе контрольно-измерительных приборов. Ремонт приборов и датчиков считается нецелесообразным, поскольку для выполнения работы требуется квалифицированный специалист, а после ремонта элементы подлежат обязательной поверке.
Поэтому в большинстве случаев дешевле заменить вышедший из строя прибор или датчик на новый или заведомо исправный.
Наиболее вероятной причиной отказов могут быть срабатывания термобиметаллического или перегорания плавкого предохранителя в результате короткого замыкания. Если между выводами сгоревшего предохранителя включить контрольную лампу, то в случае короткого замыкания она светится полным накалом. Последовательно отключая потребители, находят неисправный.
Если предохранитель исправный, место обрыва ищут контрольной лампой, один конец которой соединяют с корпусом, а другой последовательно переносят к местам соединений, либо шунтированием – соединяя питающий вывод предохранителя с выводом прибора отрезком провода.
Свидетельством неисправности указателя является отсутствие его реакции на отключение питания. Любой указатель при отключенном питании должен возвращаться в исходное положение.
Если указатель при изменении состояния контролируемой среды находиться в исходном положении, возможен также обрыв провода от указателя к датчику. Проверку обрыва провода производят электрощупом или вольтметром, который присоединяют между концом провода со стороны датчика и корпусом автомобиля.
Отсутствие показания вольтметра свидетельствует об обрыве провода.
Контрольно-измерительные приборы в принципе не нуждаются в техническом обслуживании, за исключением спидометров, снабженных масленкой, и гибкими валами.
В масленке спидометров необходимо через каждые 50…100 тыс.км. пробега автомобиля, или один раз в год, заливать 3…5 капель вазелинового приборного масла. Замену смазочного материала в гибких валах рекомендуется производить через каждые 50…60 тыс.км. пробега автомобиля.
Для технического обслуживания гибкий вал вынимают из оболочки и промывают в керосине.
Затем наносят на него слой смазки и вставляют в оболочку.
Бортовая система контроля автомобилей
Для комплексного информирования водителя о состоянии отдельных агрегатов, механизмов и систем автомобиля используется бортовая система контроля (БСК). В функции БСК входят информирование водителя о ряде параметров систем и агрегатов автомобиля, изменение состояния которых не создает аварийного режима работы и не требует немедленного вмешательства, а предупреждает о необходимости принятия мер по техническому обслуживанию.
С помощью БСК возможен автоматизированный контроль уровня эксплуатационной жидкости в заправочных емкостях, состояния тормозных накладок, исправности ламп приборов светосигнальной аппаратуры, состояния фильтров.
Смысл введения БСК состоит в том, что за счет периодических проверок непосредственно на контролируемом объекте отказывающие системы обслуживаются задолго до их профилактического контроля и технического обслуживания. Это позволяет значительно повысить уровень надежности автомобиля и уменьшить вероятность непредвиденных отказов и поломок.
— контролировать исправность основных систем и агрегатов автомобиля с целью освобождения водителя от наблюдения за их техническим состоянием и концентрации его внимания на дорожном движении. Так, например, БСК способна информировать водителя о недостаточном уровне масла в поддоне картера двигателя и агрегатах трансмиссии, уровне жидкости в системе охлаждения и стеклоомывателе, износе накладок тормозных колодок, открытой двери кузова, включенном внешнем освещении при открытой двери и выключенном двигателе, не пристегнутых ремнях безопасности, неисправности ламп сигнализаторов торможения или поворота, засоренности фильтрующих элементов и т. п.
— при возникновении неисправностей оценивать их важность и в соответствующей форме (обычно – цветом сигнальных ламп) предупреждать водителя;
— сообщать водителю о необходимости проведения технического обслуживания.
В состав простейшей БСК входят датчики контролируемых параметров, блок управления и средство отображения информации.
Среди отечественных автомобилей бортовая система контроля впервые была установлена на модели ВАЗ-2109, и последующие модели этого автозавода комплектуются такими системами.
Система встроенных датчиков
Для снижения трудоемкости и уменьшения времени диагностирования автомобили оборудуются системой встроенных датчиков (СВД), имеющих выводы на штекерный разъем. К штекерному разъему при диагностировании подключается диагностическая аппаратура, что дает существенное преимущество по сравнению с традиционными способами подключения с помощью зажимов и фиксаторов.
При наличии на борту автомобиля диагностического прибора, подсоединенного к СВД водитель может самостоятельно с минимальными затратами времени оценить техническое состояние автомобиля, его отдельных агрегатов и систем.
Впервые в отечественном автомобилестроении СВД стала использоваться на моделях ВАЗ-2105 и ВАЗ-2108. В комплект использованных на этих моделях автомобилей СВД входили (рис. 1):
Система встроенных датчиков позволяет определять:
В настоящее время системы встроенных датчиков, используемые на современных автомобилях, значительно сложнее, и их функционально-диагностические возможности значительно расширились и изменились в связи с применением инжекторных систем питания вместо карбюраторных, а также благодаря развитию электронных и компьютерных технологий.
Маршрутные компьютеры
Удобным для водителя элементом контроля являются маршрутные компьютеры, появившиеся не так давно и широко используемые на современных автомобилях. Их основное назначение – выдавать водителю информацию о параметрах, характеризующих движение автомобиля по маршруту.
Несмотря на имеющиеся различия между маршрутными компьютерами, разрабатываемыми различными фирмами, все они выполняют в основном сходные функции. Эти функции связаны с измерением, расчетом, индикацией, а иногда и управлением совокупности четырех параметров: скорости движения, расхода топлива, расстояния и времени. Иногда к ним добавляется возможность измерения температуры воздуха в салоне и за бортом автомобиля.
Функции, выполняемые маршрутным компьютером, можно подразделить на основные и расширенные.
Основная система (система минимальной конфигурации) может включать часы, счетчики пройденного пути и времени, измерять среднюю скорость, мгновенный и средний расход топлива.
Расширенная система может проводить измерения времени, расстояния, времени за рулем, контроль скорости, индикацию расстояния до цели, оценку времени прибытия и расстояния, которое можно пройти на остатке топлива, сигнализацию при попытке угона и т. д.
С помощью звукового сигнала бортовой компьютер предупреждает водителя о превышении максимальной скорости и о понижении температуры окружающей среды ниже 3 °С и опасности гололеда.
Бортовой компьютер может также выполнять функции противоугонного устройства. Водитель выбирает код, состоящий из четырех цифр; если же перед пуском двигателя набрать неправильную комбинацию цифр, двигатель не заведется и будет включен звуковой сигнал.
Расширенный вариант маршрутного компьютера может также иметь устройства поддержания заданной скорости (спидостаты, темпостаты).
Обычно маршрутный компьютер размещаются в салоне автомобиля рядом с панелью приборов или интегрируются в неё. Иногда маршрутный компьютер размещают на рулевом колесе автомобиля.
Следует знать, что при выключении зажигания отключается индикатор маршрутного компьютера, но накопленная информация и ход часов сохраняются. В случае отключения аккумуляторной батареи происходит потеря всей накопленной информации.
Потеря информации возможна и при падении напряжения в бортовой сети ниже 6 В.
Широкие возможности информирования о маршруте дают водителю системы навигации, которые могут быть встроенными в панель приборов автомобиля, так и используемыми в качестве дополнительного средства информации, приобретаемого отдельно. В настоящее время автомобилисты широко используют GPS-навигаторы, получающие информацию от спутников и позволяющие получить подробные сведения о маршруте и его текущем состоянии.
Панели приборов
Водитель получает информацию о режиме движения и техническом состоянии автомобиля с помощью контрольно-измерительных приборов и индикаторов, размещенных на панели приборов.
Панель приборов современного легкового автомобиля содержит от 3. 6 стрелочных приборов и 5-7 световых индикаторов, размещение которых основывается на следующих принципах:
Общий вид и размещение приборов панели приборов автомобиля ВАЗ-2108 приведен на рис. 2.
Развитие и внедрение в автомобилестроение электроники дало возможность конструкторам и дизайнерам создать электронную панель приборов, в которой вместо привычных электромеханических приборов устанавливаются электронные информационные устройства и индикаторы.
Электронные индикаторы, кроме функций, выполняемых электромеханическими приборами, способны предоставлять водителю информацию в цифровой, графической и текстовой формах. С помощью электронных устройств возможны синтез человеческой речи, индикация показателей, для определения которых требуются сложные вычисления, анализ целесообразности передачи информации водителю.
Электромеханические приборы, как правило, предназначены для отображения только одного параметра, так как при использовании нескольких шкал ухудшается возможность считывания с них показаний. Кроме того, они имеют значительные габаритные размеры, что делает сложным их размещение на панели приборов.
Электронные индикаторы при меньших размерах могут информировать о значениях не одного, а нескольких параметров, передавать разнообразные сообщения и поэтому позволяют резко увеличить информативность панели при тех же габаритах.
Необходимо также отметить, что электронные информационные устройства предоставляют водителю более достоверные данные. Это связано как с повышением точности приборов, так и с цифровым представлением информации.
Использование электронных индикаторов открывает широкие возможности для художественного конструирования панели приборов с учетом требований эргономики и инженерной психологии, так как позволяет варьировать цветом, формой и яркостью свечения индикаторов.
Например, электронная панель приборов, разработанная для автомобиля ВАЗ-2109, предназначена для измерения, контроля и отображения информации о скорости движения автомобиля, частоте вращения коленчатого вала двигателя, общем пробеге, уровне топлива в баке, температуре охлаждающей жидкости, а также для выдачи аварийных и предупредительных сигналов.
Информация в систему поступает от следующих датчиков, выключателей и устройств автомобиля:
Панель приборов включает в себя плату вакуумно-люминесцентных индикаторов (ВЛИ), плату аварийных и предупредительных сигнализаторов на светоизлучающих диодах (СИД), а также электромеханический счетчик полного пробега и ламповые индикаторы включения дальнего света, габаритных огней, сигналов поворота и холодного пуска двигателя.
Четыре вакуумно-люминесцентных индикатора зеленого цвета свечения отображают информацию о скорости движения автомобиля, частоте вращения коленчатого вала двигателя, уровне топлива и температуре охлаждающей жидкости.
На индикаторе спидометра отображается информация о скорости движения от 0 до 199 км/ч (либо миль/ч в зависимости от положения переключателя английских/метрических единиц).
Информация об уровне топлива и температуре охлаждающей жидкости отображается в дискретно-аналоговой форме. Шкалы содержат по девять сегментов. Для индикатора уровня топлива нижний сегмент индицирует нулевой уровень, а остальные восемь сегментов имеют массу 1/8 объема бака.
Для индикатора температуры охлаждающей жидкости нижний сегмент индицирует температуру менее 60 °С, а остальные восемь сегментов имеют массу по 10 °С каждый.
Двенадцать сигнализаторов БСК выполнены на светоизлучающих диодах красного и оранжевого цветов свечения.
Сигнализирующие лампы включаются путем подачи на соответствующий вход устройства напряжения бортовой сети автомобиля. Сигнализатор пуска холодного двигателя загорается, когда датчик пуска холодного двигателя подключает его вход к корпусу автомобиля.
В блок цифровой и аналоговой обработки информации входят электронные схемы формирователей информации, защиты и фильтрации, а также три специализированные большие интегральные схемы (БИС): БИС спидометра, БИС тахометра и БИС анализаторов информации.
Схема анализаторов информации представляет собой двухканальный аналого-цифровой преобразователь и предназначена для преобразования аналоговых сигналов от датчиков температуры охлаждающей жидкости и уровня топлива в цифровой код. Значения аналоговых сигналов могут изменяться в диапазоне +2,7 В. +4,4 В.
Схемы спидометра и тахометра формируют сигналы, пропорциональные соответственно скорости движения автомобиля и частоте вращения коленчатого вала двигателя.
Блок обработки информации включает в себя и входной формирователь сигнала для электромеханического одометра, выполненный на таймере одометра и формирующий необходимую длительность сигнала одометра (0,1 с).
Для обеспечения оптимальной видимости отображаемой информации в блоке обработки информации предусмотрена схема регулировки яркости. С включением габаритных огней индикаторы панели приборов автоматически переходят на пониженную яркость свечения. Кроме того, имеется регулировка яркости свечения индикаторов для условий повышенной и пониженной освещенности, учитывающая индивидуальные возможности водителя.
Однако широкое применение электронных информационных устройств и индикаторов ограничивается рядом причин. Прежде всего, большинство электронных индикаторов не только дороже электромеханических приборов, но и обладают меньшей надежностью, устойчивостью к ударам, вибрациям, температурным воздействиям, имеют недостаточную долговечность. Для обеспечения работы индикаторов некоторых типов требуется дополнительный источник высокого напряжения и т. д.
Несмотря на указанные недостатки, электронные информационные устройства и индикаторы находят все большее применение и являются неотъемлемой частью современного автомобиля.