1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

2017-09-10 Датчики распредвала и коленвала

2017-09-10 Датчики распредвала и коленвала

В конструкции любого автомобиля предусмотрено использование валов с целью обеспечения работоспособности различных систем. Для определения параметров их работы устанавливаются специальные датчики валов, они же энкодеры, устройства, позволяющие преобразовывать механический угол поворота вала в электрические импульсы, сигналы, передающиеся на ЭБУ. Прежде всего речь идет о таких системах как:

  • двигатель внутреннего сгорания (ДВС);
  • рулевое управление;
  • автоматическая коробка передач.

АКПП , которая устанавливается не на все автомобили, может оборудоваться датчиком частоты вращения входного вала. На вале рулевого управления, особенно на автомобилях с электроусилителем руля, устанавливается датчик крутящего момента, который может быть объединен с датчиком угла поворота рулевого колеса.

Двигатель оборудуется двумя типами валов:

  • коленчатый вал, он же коленвал , на нем устанавливается датчик положения коленвала;
  • распределительный вал, он же распредвал , на нем используется датчик положения распредвала.

Остановимся на последних двух типах датчиков более подробно.

Определение

Датчик коленвала, он же ДПКВ, реже ВМТ – узел, который предназначен для определения угла положения, направления и скорости вращения коленвала с целью обеспечения синхронизации работы элементов системы зажигания и топливных форсунок двигателя, включения электробензонасоса, работы тахометра.

Датчик распредвала, он же ДПРВ – узел, необходимый для расчета углового расположения механизма газораспределения по отношению к коленвалу двигателя с целью управления системой впрыска топлива и зажигания в бензиновых силовых агрегатах.

Если двигатель оборудуется системой, позволяющей изменять фазы газораспределения, то датчик положения распредвала дополнительно отвечает еще и за управление этой системой.

В дизельных силовых агрегатах датчик распредвала необходим для расчета местоположения поршней в верхней точке текущего такта сжатия.

Классификация и конструкционные особенности

Датчик положения коленвала ставится на коленвал и может быть:

  • магнитным, двух- или трехконтактным, его работа основана на принципе электромагнитной индукции, поэтому он еще называется индуктивным, этот тип получил наибольшее распространение;
  • Холла, трехконтактным, работающим на эффекте Холла, такой датчик коленвала также используется как датчик распределителя зажигания;
  • оптическим, принцип работы основан на использовании преобразования светового потока в импульс электрического напряжения.

Датчик положения распредвала это, как правило, датчик Холла, хотя его конструкция в бензиновых и дизельных моторах имеет ряд отличий. Могут устанавливаться и магнитные индуктивные датчики. Причем их может быть как один, так и несколько, все зависит напрямую от конструкции двигателя, количества распредвалов и ряда других параметров.

Месторасположение датчиков напрямую зависит от конструкционных особенностей определенного силового агрегата.

Неисправности

Датчик коленвала и датчик распредвала выходят из строя по причине поломки механической или электрической части вследствие естественного износа, механических повреждений, по ряду других причин. В результате поломки на приборной панели загорается индикатор «Check Engine». При неисправном датчике коленвала двигатель глохнет или не запускается. Если неисправен датчик распредвала, то значительно повышается расход топлива , а на ряде моделей, при наличии, выходит из строя механизм изменения фаз газораспределения двигателя.

Читайте так же:
Что входит в состав подвески автомобиля?

Диагностика

С целью выявления неисправностей датчиков валов используется инструментальная диагностика при помощи мультиметра, тестеров, осциллографов и других приборов, сканеров, включая считывание и расшифровку кода ошибки. При необходимости проводится демонтаж датчиков для проверки их работоспособности и визуальный осмотр на предмет наличия трещин, деформации контактов и следов других механических повреждений.

Замена

Датчик положения распредвала и датчик положения коленвала, как правило, узлы неразборные, все напрямую зависит от их конструкции, поэтому производится замена узлов в сборе. Работы лучше доверить опытным и квалифицированным автоэлектрикам и мотористам, которые имеют специальные допуски, знают тонкости и нюансы двигателей, устанавливаемых на современные автомобили. Все связано с тем, что от исправности датчиков, которые установлены на коленвал и распредвал, напрямую зависит в каком состоянии находится двигатель внутреннего сгорания, его работоспособность и эффективность работы.

И последнее. Замену датчика распредвала желательно выполнять после пяти лет эксплуатации или пройденных 100 тысяч километров пробега, даже если узел исправен.

Как работает распредвал

Автоновости 01

Распределительный вал – это один из элементов газораспределительного механизма, который осуществляет синхронную работу впуска смеси и выпуска отработанных газов открывая и закрывая клапаны. Неисправности распредвала на прямую сказываются на работе двигателя.

Как работает распредвал будем рассматривать на примере одного цилиндра, так как весь цикл работы аналогичен всем цилиндрам двигателя автомобиля.

Как работает распредвал

Кривошипно-шатунный механизм нужен чтобы преобразовывать возвратно-поступательные движения поршня двигателя в движение коленвала, а вот чтобы преобразовывать вращательные движения во впуск/выпуск газов в цилиндры, нужен распределительный вал, который использует кулачки для закрытия и открытия клапанов. Кулачки распредвала являются основной его частью, воздействуя, на клапана, напрямую или посредством очень короткой тяги, перемещают их вверх-вниз.

Как работает распредвал

Чаще всего в механизме ГРМ автомобиля количество кулачков соответствует такому самому количеству клапанов, которые управляются этим распредвалом. Хотя иногда встречается когда один кулачок может воздействовать на несколько клапанов.

Весь цикл работы ДВС автомобиля проходящих за 2 оборота коленвала составляет четыре такта. И чтобы их выполнить за 2 оборота (или 720°) потребуется лишь раз открывать и закрывать клапана, таким образом, в то время, как коленчатый вал, прокручивается дважды, распределительный должен обернутся лишь раз, открывая/закрывая при этом все впускные и/или выпускные клапана цилиндров лишь единожды.

Как работает распредвал

1 — кулачок распределительного вала; 2 – пружина клапана; 3 – клапан; 4 – седло клапана.

  1. Вал газораспределения вращается благодаря ременному или цепному приводу от коленвала.
  2. Распредвал осуществляет вращения у 2 раза медленнее нежели коленвал, благодаря передаточному числу шкивов валов.
  3. Чтобы открытие/закрытие клапанов осуществлялось в нужный момент, угловое положение вала распределения было точно синхронизировано из соответствующим угловым положением коленчатого неизменно во время работы двигателя. Так как конкретному угловому положению коленвала строго соответствует определённое угловое положение распределительного.
  4. Распред и колен валы обязательно имеют свои установочные метки (как правило, на приводных шкивах), которые обеспечивают точную установку относительно друг друга в соответствии с тактом работы.
  5. Каждое положение определенного кулачка распредвала в отношении поршня двигателя определяет начальный, максимальный момент и тот момент когда он должен закрыться.
Читайте так же:
Сколько масла в коробке ваз 2110 16 клапанная?

Как работает распредвал

Идеальный режим работы механизма считается таким, когда кулачок впускного клапана нажимает на него чтобы впустить, в цилиндр топливно-воздушную смесь, и затем закрыть этот клапан после заполнения цилиндра. Выпускной же клапан, при этом, должен открываться и закрываться таким образом, чтобы с цилиндра успели выйти все отработанные гази. На практике же все выглядит немного иначе.

Конструкцию распредвала характеризуют 3 важные составляющие, которые и управляют мощностью двигателя. Первая — высота на которую осуществляется подъём клапана, вторая — продолжительность времени открытого клапана, третья — фаза газораспределительного вала.

Сколько оборотов делает коленвал и распредвал?

Скорость вращения распределительного вала в два раза меньше, чем у коленвала: за один полный такт двигателя коленвал делает два полных оборота, но каждый из клапанов должен открыться только один раз (на такте сжатия и рабочем такте оба клапана закрыты).

Что такое распредвал и коленвал?

Если коленвал — это вал, который находится внутри двигателя и приводит в движение поршни,то распредвал — это вал для синхронизации и управления движением впускных и выпускных клапанов двигателя. На распределительном валу расположены разнонаправленные кулачки и элементы фиксации вала.

Сколько оборотов делает распределительный вал в 4 х Тактном дизеле за один цикл?

Автомобильные двигатели работают, как правило, по четырехтактному циклу, который совершается за два оборота коленчатого вала или четыре хода поршня и состоит из тактов впуска, сжатия, расширения и выпуска. В карбюраторном четырехтактном одноцилиндровом двигателе рабочий цикл происходит следующим образом.

Сколько оборотов коленвала?

Автомобильные двигатели чаще всего работают по четырёхтактному циклу, который совершается за два оборота коленчатого вала или четыре хода поршня и состоит из тактов впуска, сжатия, расширения и выпуска. В карбюраторном четырёхтактном двигателе рабочий цикл происходит следующим образом.

Сколько оборотов распределительного вала приходится на 10 оборотов коленчатого вала в Четырёхтактном двигателе?

Поэтому за два оборота коленчатого вала распределительный вал делает один оборот. Таким образом, на 10 оборотов коленчатого вала в четырёхтактном двигателе приходится 5 оборотов распределительного вала.

Как понять что сломался распредвал?

Признаки можно определить визуально или даже на слух: характерным симптомом неисправности именно распредвала будет стук при запуске холодного двигателя (в начале проблемы стук пропадает, когда мотор прогреется, а с ухудшением ситуации двигатель будет стучать постоянно).

Что такое распредвал в машине?

Распределительный вал или распредвал — вал двигателя внутреннего сгорания, управляющий открытием и закрытием клапанов двигателя. Основная деталь газораспределительного механизма (ГРМ), служащего для синхронизации тактов работы двигателя и впуска-выпуска топливной смеси/воздуха и отработанных газов.

Читайте так же:
Как добавить карту в гугл Пэй?

Что приводит в движение распредвал?

Коленчатый вал приводимый в движение поршнями приводит в движение распредвал, который двигает клапана, обслуживающие движение поршней. … Для этого на шестеренках и звездочках механизма ГРМ, а также на коленчатом валу (обычно со стороны маховика) существуют спец.

Как протекает рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя?

Рабочий процесс четырехтактного двигателя протекает за четыре хода поршня, т. е. за два оборота коленчатого вала. Из четырех тактов рабочий ход является основным, остальные три — вспомогательными.

Почему во время рабочего хода поршень движется вниз?

Работа двигателя внутреннего сгорания

Образующиеся при сгорании газы давят на поршень и толкают его вниз. Под действием расширяющихся нагретых газов (третий такт) двигатель совершает работу, поэтому этот такт называют рабочим ходом. Движение поршня передается шатуну, а через него коленчатому валу с маховиком.

Какие процессы составляют рабочий цикл четырехтактного двигателя?

Рабочий цикл такого механизма состоит из четырех тактов, в ходе которых реализуются следующие процессы: Впуск (нагнетание топлива и воздуха). В начале цикла поршень находится в ВМТ. В момент, когда коленвал начинает вращаться, он воздействует на поршень и переводит его в НМТ.

Газораспределительный механизм (ГРМ)

Газораспределительный механизм (ГРМ)

Он включает в себя элементы привода, распределительную шестерню, распределительный вал, детали привода клапанов, клапана с пружинами и направляющие втулки.

Газораспределительный механизм (ГРМ)

Распределительный вал служит для открытия клапанов в определенной последовательности в соответствии с порядком работы двигателя. Распредвалы отливают из специального чугуна или отковывают из стали. Трущиеся поверхности распределительных валов для уменьшения износа подвергнуты закалке при помощи нагрева токами высокой частоты.

Распредвал может располагаться в картере двигателя либо в головке блока цилиндров. Существуют двигатели с двумя распредвалами в головке цилиндров (в многоклапанных ДВС). Один используется для управления впускными клапанами, второй – выпускными. Такая конструкция называется DOHC (Double Overhead Camshaft). Если распредвал один, то такой ГРМ именуется SOHC (Single OverHead Camshaft). Распредвал вращается на цилиндрических шлифованных опорных шейках.

Привод клапанов осуществляется расположенными на распределительном валу кулачками. Количество кулачков зависит от числа клапанов. В разных конструкциях двигателей может быть от двух до пяти клапанов на цилиндр (3 клапана – два впускных, один выпускной; 4 клапана – два впускных, два выпускных; 5 клапанов – три впускных, два выпускных). Форма кулачков определяет моменты открытия и закрытия клапанов, а также высоту их подъема.

Газораспределительный механизм (ГРМ)

Привод распределительного вала от коленчатого вала может осуществляться одним из трех способов: ременной передачей, цепной передачей, а при нижнем расположении распредвала — зубчатыми шестернями. Цепной привод отличается надежностью, но его устройство сложнее и цена выше. Ременной привод существенно проще, но ресурс зубчатого ремня ограничен, а в случае его разрыва могут наступить тяжелые последствия.

Читайте так же:
Как отключить сигнализацию Томагавк z5 без брелка?
При обрыве ремня распредвал останавливается, а коленвал продолжает вращаться. Чем это грозит?

В простых двухклапанных моторах, где, как правило, поршень конструктивно не достает до головки открытого клапана, ремонт ограничивается заменой ремня. В современных многоклапанных двигателях при обрыве ремня поршни ударяются о клапана, «зависшие» в открытом состоянии. В результате сгибаются стержни клапанов, а также могут разрушиться направляющие втулки клапанов. В редких случаях разрушается поршень.

Еще тяжелее при обрыве ремня приходится дизелям.

Газораспределительный механизм (ГРМ)

Так как камера сгорания у них находится в поршнях, то в ВМТ у клапанов остается очень мало места. Поэтому при зависании открытого клапана разрушаются толкатели, распредвал и его подшипники, велика вероятность деформирования шатунов. А если обрыв ремня произойдет на высоких оборотах, возможно даже повреждение блока цилиндров.

Рабочий цикл четырехтактного двигателя происходит за два оборота коленвала. За это время должны последовательно открыться впускные и выпускные клапаны каждого цилиндра. Поэтому распредвал должен вращаться в два раза медленнее коленвала, а, следовательно, шестерня распредвала всегда в два раза больше шестерни коленвала. Клапаны в цилиндрах должны открываться и закрываться в зависимости от направления движения и положения поршней в цилиндре. При такте впуска, когда поршень движется от в.м.т. к н.м.т., впускной клапан должен быть открыт, а при тактах сжатия, рабочего хода и выпуска – закрыт. Чтобы обеспечить такую зависимость, для правильной установки на шестернях ГРМ делают метки.

Привод клапанов может осуществляться разными способами. При нижнем расположении распредвала, в картере двигателя, усилие от кулачков передается через толкатели, штанги и коромысла. При верхнем расположении возможны три варианта: привод коромыслами, привод рычагами и привод толкателями.

Коромысла (другие названия – роликовый рычаг или рокер) изготавливают из стали.

Газораспределительный механизм (ГРМ)

Коромысло устанавливают на полую ось, закрепленную в стойках на головке цилиндров. Одной стороной коромысла упираются в кулачки распредвала, а другой воздействуют на торцевую часть стержня клапана.

В отверстие коромысла для уменьшения трения запрессовывают бронзовую втулку. От продольного перемещения коромысло удерживается при помощи цилиндрической пружины. Статья опубликована в сообществе Машины. Во время работы двигателя в связи с нагревом клапанов их стержни удлиняются, что может привести к неплотной посадке клапана в седло. Поэтому между стержнем клапана и носком коромысла должен быть определенный тепловой зазор.

Во втором варианте распредвал располагается над клапанами, и приводит их в действие посредством рычагов. Кулачки распределительного вала действуют на рычаги, которые, поворачиваясь на сферической головке регулировочного болта, другим концом нажимают на стержень клапана и открывают его. Регулировочный болт ввернут во втулку головки цилиндров и стопорится контргайкой. Существуют ГРМ, в которых между рычагом и клапаном устанавливается гидрокомпенсатор. Такие механизмы не требуют регулировки зазора.

Читайте так же:
Что означают цифры в размере резины?

Газораспределительный механизм (ГРМ)

И, наконец, при третьем варианте привода распределительный вал при вращении воздействует непосредственно на толкатель клапана. Существует три варианта исполнения толкателей – механические (жесткие), гидротолкатели (гидрокомпенсаторы) и роликовые толкатели. Первый тип в современных моторах практически не используется, в связи с большой шумностью работы и необходимостью частой регулировки зазора клапанов. Второй тип наиболее широко применяется, так как не требует настройки и регулировки теплового зазора, а работа отличается мягкостью и гораздо меньшим шумом.

Гидрокомпенсатор состоит из цилиндра, поршня с пружиной, обратного клапана и каналов для подвода масла. Работа гидрокомпенсатора основана на свойстве несжимаемости моторного масла, которое постоянно заполняет его внутреннюю полость и перемещает поршень при появлении зазора в приводе клапана.

Газораспределительный механизм (ГРМ)

Роликовые толкатели чаще всего применяются в спортивных и форсированных двигателях, так как позволяют улучшить динамические характеристики автомобиля за счет снижения трения. В месте контакта с кулачком распредвала у них находится ролик. Поэтому кулачок не трется, а катится по толкателю. Вследствие этого роликовые толкатели выдерживают более высокие нагрузки и обороты, а также позволяют обеспечить более высокий подъем клапанов. Недостатки – большая стоимость и вес, а, значит, и большие нагрузки на детали ГРМ.

Клапаны служат для периодического открытия и закрытия отверстий впускных и выпускных каналов. Клапан состоит из головки и стержня. Головка клапана имеет узкую, скошенную под определенным углом, фаску. Фаска клапана должна плотно прилегать к фаске седла. Для этой цели их взаимно притирают. Головки впускных и выпускных клапанов имеют неодинаковый диаметр. Для лучшего наполнения цилиндров свежей горючей смесью диаметр головки впускного клапана делают больше. Клапаны во время работы двигателя нагреваются неодинаково.

Выпускные клапаны, контактирующие с отработанными газами, нагреваются больше. Поэтому их изготавливают из жароупорной стали.

Стержень клапана цилиндрической формы в верхней части имеет выточку для деталей крепления клапанной пружины. Стержень выпускного клапана — полый, с натриевым наполнением для лучшего охлаждения. Стержни клапанов помещают в направляющих втулках, изготовленных из чугуна или металлокерамики. Втулки запрессовывают в головку цилиндров.

Клапан прижимается к седлу при помощи цилиндрической стальной пружины. Кроме того, пружина не дает возможности клапану отрываться от коромысла. Пружина имеет переменный шаг витков, что необходимо для устранения ее вибрации. Другой вариант борьбы с вибрацией — установка двух пружин меньшей жесткости, имеющих противоположную навивку. Пружина одной стороной упирается в шайбу, расположенную на головке цилиндров, а другой – в упорную тарелку. Упорная тарелка удерживается на стержне клапана при помощи двух конических сухарей, внутренний буртик которых входит в выточку стержня клапана.

Для уменьшения проникновения масла по стержням клапанов в камеру сгорания двигателя на стержни клапанов надеты маслоотражательные колпачки

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector