Датчики системы управления двигателем внутреннего сгорания - Курсовая работа

Совершенно естественно, что в последние годы электронное содержимое машин непрерывно увеличивается, поскольку все больше бортовых механических систем преобразуется в электрические, электронные и мехатронные системы. Это происходит как для максимальной оптимизации и координации работы двигателя и других автомобильных систем, ответственных за повышение топливной эффективности и снижение эмиссии, так и в связи с повышенным спросом на более комфортабельные автомобили, чья надежность определяется непрерывным ужесточением норм эмиссии, стандартов безопасности и влиянием рыночной ситуации. Значительную часть автоэлектроники составляют датчики, необходимые для контроля корректного и согласованного функционирования автомобильных систем. Существует еще одна сенсорная стратегия электроники, которая может оказать весьма заметное влияние на использование датчиков скорости и положения в системах контроля двигателя, - это осуществление прямого управления давлением в двигателе, что связано с необходимостью установить более жесткие нормы регулирования эмиссии.Что такое вообще датчик, зачем он нужен, какую функцию выполняет? Чтобы сообщить их блоку управления, необходимо преобразовать физическую величину в величину электрическую, пригодную для обработки в блоке управления в соответствии с заложенной в него программой. Датчик - это элемент системы управления двигателем, задача которого состоит в преобразовании физических величин, характеризующих работу двигателя, в электрические величины, пригодные для обработки электронным блоком управления. Перечисленную совокупность датчики преобразуют в электрические параметры: - напряжение; Диагностика любого датчика ЭСУД сводится к проверке адекватности преобразования физического параметра в электрический параметр.Нужно обязательно упомянуть о том, каким образом датчики подключаются к блоку управления. Схема подключения датчиков представляет собой очень важный момент. ЭБУ также подключается к массе, на рисунке это точка 1. На первый взгляд, массу можно подключить к датчику в любой ближайшей точке двигателя или кузова (точка 2), а сигнальный вывод датчика подключить к одному из контактов в разъеме блока. Вот это и есть точка подключения массы ЭБУ, а массы всех датчиков подключаются к ЭБУ отдельно, внутри него они соединяются вместе и подключаются к массе блока.Если изучать датчиковую аппаратуру, опираясь на существующие руководства по ремонту той или иной марки автомобилей, то можно обнаружить, что в каждом руководстве используется один и тот же подход. Перечисляются датчики, входящие в состав описываемой системы управления, и озвучивается их назначение. В некоторых книгах датчики ЭСУД и контрольные датчики, необходимые, например, для работы панели приборов (датчик давления масла, уровня охлаждающей жидкости и т.п.) вообще свалены в одну кучу.Основной враг - влага, всасываемая вместе с воздухом. Завышение показаний датчика на мощностных режимах приводит к "тупости" мотора, к увеличению расхода топлива. Рисунок 6-а) - внешний вид датчика массового расхода воздуха (дет.2112-1130010) (произв. Один из элементов определяет температуру окружающего воздуха, а два остальных нагреваются до заранее установленной температуры, превышающей температуру окружающего воздуха. Массовый расход воздуха определяется путем измерения электрической мощности, необходимой для поддержания заданного превышения температуры на нагревательных элементах относительно температуры окружающего воздуха.Датчик температуры охлаждающей жидкости (термисторный) устанавливается на впускном патрубке системы охлаждения в потоке охлаждающей жидкости двигателя. Термистор, находящийся внутри датчика, является термистором с "отрицательным температурным коэффициентом" - при нагреве его сопротивление уменьшается. Высокая температура охлаждающей жидкости вызывает низкое сопротивление (70 Ом 2% при 130°С), а низкая температура дает высокое сопротивление (100700 Ом ± 2% при - 40°С). Контроллер подает на датчик температуры охлаждающей жидкости напряжение 5 В через резистор с постоянным сопротивлением, находящимся внутри контроллера.Рисунок 7 - а) внешний вид датчика детонации (дет.2112-3855010 произв. GM); б) внешний вид датчика детонации (дет.2112-3855020 произв. Во время возникновения детонации в двигателе датчик генерирует сигнал переменного тока с частотой и амплитудой зависящей от уровня детонации. Резистор, расположенный внутри датчика, понижает напряжение до 2,5 В. Во время нормальной (без детонации) работы двигателя напряжение на выходе датчика остается постоянным на уровне 2,5 В.Датчик концентрации кислорода (2112-3850010-11 или 2112-3850010-20) используется только в паре с нейтрализатором и устанавливается в нижней части приемной трубы глушителя. Когда датчик кислорода находится в холодном состоянии (температура чувствительного элемента датчика меньше 360С для датчика GM и 150С - BOSCH) он не выдает никакого напряжения или генерирует медленно меняющееся напряжение, непригодное в качестве сигнала. По мере прогр

Содержание

Введение

1. Общие сведения о датчиках

1.1 Понятия датчика и датчиковой аппаратуры

1.2 Диагностика электронной системы управления двигателем (ЭСУД)

1.3 Особенности электрического подключения датчиков к цепям ЭСУД

2. Разновидности датчиков системы управления двигателем внутреннего сгорания

2.1 Датчик массового расхода воздуха

2.2 Датчик температуры охлаждающей жидкости

2.3 Датчик детонации

2.4 Датчик кислорода

2.5 Датчик скорости

2.6 Датчик положения коленчатого вала

2.7 Датчик фаз

2.8 Потенциометр СО

2.9 Регулятор давления топлива

2.10 Датчик абсолютного давления

2.11 Датчик положения дроссельной заслонки

3. Патентный поиск

4. Выбор и обоснование типа устройства

5. Описание принципа работы датчика дроссельной заслонки ДВС

6. Расчетная часть

Заключение

Список использованных источников информации датчик двигатель электронный управление

Совершенно естественно, что в последние годы электронное содержимое машин непрерывно увеличивается, поскольку все больше бортовых механических систем преобразуется в электрические, электронные и мехатронные системы. Это происходит как для максимальной оптимизации и координации работы двигателя и других автомобильных систем, ответственных за повышение топливной эффективности и снижение эмиссии, так и в связи с повышенным спросом на более комфортабельные автомобили, чья надежность определяется непрерывным ужесточением норм эмиссии, стандартов безопасности и влиянием рыночной ситуации. Значительную часть автоэлектроники составляют датчики, необходимые для контроля корректного и согласованного функционирования автомобильных систем. И спрос на подобные устройства, отличающиеся точностью и надежностью, будет постоянно увеличиваться. Одна из важнейших тенденций в развитии цифровых импульсных датчиков скорости и положения, наблюдавшаяся на рубеже веков, - переход от пассивных аналоговых (индуктивных) к цифровым (активным) устройствам.

Существует еще одна сенсорная стратегия электроники, которая может оказать весьма заметное влияние на использование датчиков скорости и положения в системах контроля двигателя, - это осуществление прямого управления давлением в двигателе, что связано с необходимостью установить более жесткие нормы регулирования эмиссии. Реализация данной стратегии приводит к разработке датчиков, способных выполнять прямой мониторинг процессов горения в двигателе. Соответственно, такие традиционные датчики и технологии мониторинга, как датчик массового расхода воздуха, датчик детонации и датчик распределительного вала, сегодня уже считаются устаревшими. Вот почему в настоящее время OEM-производители электроники прорабатывают возможность исключения этих типов датчиков из своих новых проектов.

Работа систем контроля двигателя и эмиссии взаимосвязана: практически все датчики систем контроля двигателя работают на обе системы (в первую очередь датчик концентрации кислорода, а также датчики массового расхода воздуха и давления).

Оптимизация процессов сгорания (топливная эффективность) предоставляет возможность экономить дорожающее бензиновое топливо. Оптимальное сгорание позволяет уменьшать эмиссию вредных выхлопных газов CO, HC и NOX, а также частиц сажи, которые образуются при сгорании бензинового или дизельного топлива, что контролируется датчиками обратной связи систем контроля двигателя и нейтрализации выхлопов.

Далее будут рассмотрены датчики системы управления двигателем внутреннего сгорания, будет произведен патентный поиск и расчет потенциометрического датчика, а также подробно изучен Патент №2298148 "Бесконтактный датчик положения дроссельной заслонки".