Ремонт датчика положения коленвала своими руками

Ограничитель – максимальная частота – вращение

Ограничитель максимальной частоты вращения устанавливают на карбюраторных двигателях грузовых автомобилей и автобусов с целью ограничения максимальной мощности двигателя, повышения его ресурса и автомобиля в целом. Ограничение частоты вращения достигается тем, что при максимально допустимых частотах вращения коленчатого вала резко уменьшается количество горючей смеси, подаваемой в цилиндры двигателя.

При необходимости регулируют момент открытия клапана экономайзера, ход насоса ускорителя, датчик ограничителя максимальной частоты вращения.

Диагностирование систем питания карбюраторных двигателей включает в себя проверку топливного насоса, карбюратора и ограничителя максимальной частоты вращения.

Электромагнитный клапан 3202. 3747.

Система автоматического управления ЭПХХ применяется на грузовых автомобилях ЗИЛ-431410 в двух модификациях: без ограничителя максимальной частоты вращения вала и с ограничителем. Клапаны устанавливаются в двух каналах системы холостого хода двухкамерного карбюратора К-90 таким образом, что в исходном состоянии не препятствуют прохождению топлива, а при электроснабжении перекрываются выходы каналов системы холостого хода. Схема соединения элементов САУ ЭПХХ приведена на рис. 9.7. Неподвижный контакт замыкается на м при полном закрытии дроссельной заслонки.

Далее проводят заключительные этапы диагностики технического состояния автомобиля: проверяют его тягово-динамические показатели и работу ограничителя максимальной частоты вращения ( для грузовых автомобилей) коленчатого вала.

Причиной падения оборотов ГТД при взлете является попадание посторонних частиц ( металлическая стружка, ворс от фильтра и др.) под клапан ограничителя максимальной частоты вращения ротора плунжерного насоса.

Фиксатор маховика и положение меток, соответствующее началу подачи топлива в первый цилиндр двигателя автомобиля КамЛЗ.| Механизм натяжения цепи привода распределительного вала двигателя автомобиля.

Перед регулировкой зазоров клапанов первого цилиндра двигателя автомобиля ЗИЛ-431410 необходимо установить поршень в ВМТ конца такта сжатия. Для этого совмещают отверстия в шкиве коленчатого вала с меткой ВМТ на указателе, расположенном на датчике ограничителя максимальной частоты вращения вала. В этом положении регулируют зазоры обоих клапанов первого цилиндра, выпускных клапанов второго, четвертого и пятого цилиндров, впускных клапа-вов третьего, седьмого и восьмого цилиндров. Зазоры у остальных клапанов регулируют после вращения коленчатого вала на полный оборот.

Падающие частичные скоростные характеристики ( рис. 2.3, а) обеспечивают устойчивость работы карбюраторных двигателей. При полном открытии дроссельной заслонки в эксплуатации часто реализуются режимы с высокой частотой вращения коленчатого вала ( например, на грузовых автомобилях), поэтому на данных двигателях устанавливаются ограничители максимальной частоты вращения.

Основной рычаг 12 пружиной 6 соединен с рычагом 7, который жестко укреплен на одной оси с рычагом управления скоростным режимом. В заднюю стенку корпуса 1 ввернут болт 15 номинальной частоты вращения, ограничивающий перемещение основного рычага в сторону ослабления пружины регулятора. В прилив горловины ввернут болт 31 – ограничитель максимальной частоты вращения двигателя.

При полном открытия дроссельной заслонки разносная частота вращения коленчатого вала превышает номинальную. Опыт показывает, однако, что кратковременная работа карбюраторного двпгателя с частотой вращения на 30 – 5U o больше номинальной допустима. Вследствие этого транспортные карбюраторные двигатели часто не имеют регуляторов максимальной частоты вращения. Па двигателях грузовых автомобилей применяют ограничители максимальной частоты вращения.

Регулирование напряжением

Регулирование скорости этим способом связано с изменением, так называемого, скольжения двигателя — разностью между скоростью вращения магнитного поля, создаваемого неподвижным статором двигателя и его движущимся ротором:

n₁ — скорость вращения магнитного поля

n₂— скорость вращения ротора

При этом обязательно выделяется энергия скольжения — из-за чего сильнее нагреваются обмотки двигателя.

Данный способ имеет небольшой диапазон регулирования, примерно 2:1, а также может осуществляться только вниз — то есть, снижением питающего напряжения.

При регулировании скорости таким способом необходимо устанавливать двигатели завышенной мощности.

Но несмотря на это, этот способ используется довольно часто для двигателей небольшой мощности с вентиляторной нагрузкой.

На практике для этого применяют различные схемы регуляторов.

Автотрансформаторное регулирование напряжения

Автотрансформатор — это обычный трансформатор, но с одной обмоткой и с отводами от части витков. При этом нет гальванической развязки от сети, но она в данном случае и не нужна, поэтому получается экономия из-за отсутствия вторичной обмотки.

На схеме изображён автотрансформатор T1, переключатель SW1, на который приходят отводы с разным напряжением, и двигатель М1.

Регулировка получается ступенчатой, обычно используют не более 5 ступеней регулирования.

неискажённая форма выходного напряжения (чистая синусоида)
хорошая перегрузочная способность трансформатора

большая масса и габариты трансформатора (зависят от мощности нагрузочного мотора)
все недостатки присущие регулировке напряжением

Тиристорный регулятор оборотов двигателя

В данной схеме используются ключи — два тиристора, включённых встречно-параллельно (напряжение переменное, поэтому каждый тиристор пропускает свою полуволну напряжения) или симистор.

Схема управления регулирует момент открытия и закрытия тиристоров относительно фазового перехода через ноль, соответственно «отрезается» кусок вначале или, реже в конце волны напряжения.

Таким образом изменяется среднеквадратичное значение напряжения.

Данная схема довольно широко используется для регулирования активной нагрузки — ламп накаливания и всевозможных нагревательных приборов (так называемые диммеры).

Ещё один способ регулирования — пропуск полупериодов волны напряжения, но при частоте в сети 50 Гц для двигателя это будет заметно — шумы и рывки при работе.

Для управления двигателями регуляторы модифицируют из-за особенностей индуктивной нагрузки:

устанавливают защитные LRC-цепи для защиты силового ключа (конденсаторы, резисторы, дроссели)
добавляют на выходе конденсатор для корректировки формы волны напряжения
ограничивают минимальную мощность регулирования напряжения — для гарантированного старта двигателя
используют тиристоры с током в несколько раз превышающим ток электромотора

Достоинства тиристорных регуляторов:

можно использовать для двигателей небольшой мощности
при работе возможен шум, треск, рывки двигателя
при использовании симисторов на двигатель попадает постоянное напряжение
все недостатки регулирования напряжением

Стоит отметить, что в большинстве современных кондиционеров среднего и высшего уровня скорость вентилятора регулируется именно таким способом.

Транзисторный регулятор напряжения

Как называет его сам производитель — электронный автотрансформатор или ШИМ-регулятор.

Изменение напряжения осуществляется по принципу ШИМ (широтно-импульсная модуляция), а в выходном каскаде используются транзисторы — полевые или биполярные с изолированным затвором (IGBT).

Выходные транзисторы коммутируются с высокой частотой (около 50 кГц), если при этом изменить ширину импульсов и пауз между ними, то изменится и результирующее напряжение на нагрузке. Чем короче импульс и длиннее паузы между ними, тем меньше в итоге напряжение и подводимая мощность.

Для двигателя, на частоте в несколько десятков кГц, изменение ширины импульсов равносильно изменению напряжения.

Выходной каскад такой же как и у частотного преобразователя, только для одной фазы — диодный выпрямитель и два транзистора вместо шести, а схема управления изменяет выходное напряжение.

Плюсы электронного автотрансформатора:

Небольшие габариты и масса прибора
Невысокая стоимость
Чистая, неискажённая форма выходного тока
Отсутствует гул на низких оборотах
Управление сигналом 0-10 Вольт

Расстояние от прибора до двигателя не более 5 метров (этот недостаток устраняется при использовании дистанционного регулятора)
Все недостатки регулировки напряжением

«Мягкий» ограничитель оборотов

Можно утверждать, что «мягкий» ограничитель лучше для дорожных автомобилей, потому что он меньше нагружает различные компоненты трансмиссии, и, если его достигнуть, он будет удерживать обороты двигателя на заданном максимуме, без резкого отскока на сотню-другую оборотов вниз.

С другой стороны, «жесткий» ограничитель позволяет добраться до максимума до предела, не заходя за него. Одного оборота коленвала не хватит для перехода через критический показатель, что является предпочтительным вариантом для гоночных автомобилей.

«Мягкие» ограничители постепенно сокращают подачу топлива, замедляя и в конечном итоге останавливая ускорение двигателя.

Вот как работает отсечка оборотов, и почему она важна даже для профессионалов

Двигателю нужен ограничитель оборотов, чтобы предотвратить повреждение компонентов мотора от превышения скорости вращения его механизмов. Но каковы различные способы, которые применяются для реализации работы так называемой «отсечки», и что может произойти, если на вашем автомобиле ее нет?

Итак, «отсечка», он же ограничитель максимальных оборотов. В соответствии с названием ясно и его предназначение – система ограничивает максимальную скорость оборотов, которую может достичь коленчатый вал двигателя, тем самым предотвращая повышенный износ или поломки. Особенно феерично выглядят «взрывы» дизельных двигателей – из-за тяжелых поршней происходит обрыв шатунов, и они пробивают двигатель насквозь, снося «бошку» мотора или обломками шатуна пробивая блок двигателя. Подорожником такие автомобильные травмы не лечатся:

Любой двигатель сконструирован для того, чтобы функционировать в определенном пределе, который измеряется в оборотах шатуна за 1 минуту.

Ограничитель оборотов установлен на многих автомобилях с завода, но его точно не нужно путать с красной зоной максимальных оборотов. Не всегда эти два показателя совпадают. Красная зона – это часть рабочих оборотов двигателя. Оставаться в этой зоне необходимо как можно меньшее количество времени, при этом ничего серьезного с вашим мотором не должно произойти, кроме повышенного расхода топлива и малой продуктивности, но именно ограничитель должен остановить набор скорости вращения, выходящую за пределы того, что элементы двигателя физически способны выдержать.

Замена токосъемных колец, диодов и прочий ремонт

Как видим, проблем немало, и для более тщательной диагностики нужно представлять, как можно измерить напряжение генератора автомобиля, амперы и другие его показатели, об этом и поговорим ниже. Начнем с того, что завод-изготовитель выдает паспорт на технические характеристики, в том числе ток, напряжение, мощность и год выпуска агрегата. Если же проверка покажет несоответствие, то необходим ремонт. Также полезна диагностика и в том случае, когда вы приобретаете поддержанный агрегат.

Как узнать мощность, напряжение и ток (амперы) генератора автомобиля, подскажут на любом СТО. Для этого служит специальный стенд, некоторые автовладельцы даже собирают его сами. Например, проверка работоспособности регулятора напряжения генератора осуществляется с помощью вольтметра. Его показатели должны находиться в пределах 14,8 В. Условия теста регулятора – заведенный двигатель и частота оборотов 3 тысячи в минуту. Согласитесь, организовать это несложно.

Токосъемные кольца приходится менять часто. Благо сделать это можно самостоятельно

Важно только правильно приобрести комплект колец, помогает специальная маркировка. Но даже если вы имеете номер оригинальной запчасти, возьмите в магазин старые кольца, чтобы на месте сверить товар

Сколько приходится слышать об ошибках продавцов или даже каталогов!

Итак, чтобы осуществить замену токосъемных колец генератора, следует демонтировать ротор, снять пластиковый кожух и освободить выводы обмотки. Так освободится подход к хвостовику с кольцами. Теперь производим замену. При этом следите, чтобы при установке колец контакты не остались в пазах, тогда их нужно будет выковырять острым предметом, например, гвоздем. Далее аккуратно забиваем хвостовик молотком. Последним шагом при обновлении колец загибаем контакты и возвращаем на место кожух.

Чтобы поменять диоды, используемые в автомобильном генераторе, нужно демонтировать и разобрать мост. Для этого раскручиваем болтовое соединение и высверливаем все имеющиеся заклепки. Так освободится доступ к пластине, на которой и расположены диоды. Снять их можно ключом на «14». Установить новые диоды после этого вряд ли окажется трудным.

В отечественных авто можно улучшить показатели мощности автомобильного генератора самостоятельно. Заменяют обмотку ротора проводом большего сечения, усиливая ток подмагничивания. Нужно демонтировать старую проволоку, очистить и обезжирить катушки, намотать новый провод и зачистить концы. Затем производится проверка, нет ли короткого замыкания. Далее изолируются все выходы и рабочая обмотка пропитывается специальным раствором, потом припаиваются соединительные провода. В результате получаем тип автомобильного генератора повышенной мощности в домашних условиях.

Главная →

Устройство → Электрическая система → Генератор →

Ограничение оборотов при помощи системы Valvetrain

Одним из примеров рабочих систем является технология «Valvetrain». Большинство подобных конструкций используют металлические пружины для привода клапанов и возврата их в конструктивно заложенное, правильное положение, даже при жестком использовании. Но если двигатель раскручивается слишком быстро, амплитуда клапанных пружин может выходить за свои пределы, фактически оставляя клапана открытыми.

Это явление называется «неполное закрытие клапанов», что нехорошо. Рассинхронизация в работе может привести к снижению компрессии, пропуску зажигания или даже к соударению поршней с клапанами. После чрезмерного «рассинхрона» заказ свежих деталей для двигателя будет очень вероятен.

Вторая проблема поломки уже описана нами выше – это обрыв шатуна. Увы, при превышении оборотов он может случиться и на бензиновых моторах, но на дизельных это происходит чаще.

Тахометр с ограничителем максимальных оборотов

При эксплуатации подвесных моторов «Вихрь» и «Нептун-23» на лодках с малой нагрузкой возможно превышение максимально допустимой частоты вращения

Это приводит к серьезным поломкам двигателя, поэтому важно, чтобы При любой загрузке судна и «легком» гребном винте частота вращения коленчатого вала не превышала 5000 об/мин. Необходимо также соблюдать рекомендацию завода-изготовителя об эксплуатации нового мотора при обкатке на средней частоте вращения и лишь на короткое время давать «полный газ»

Мною изготовлен электронный ограничитель частоты вращения, совмещенный с тахометром (на приводимой схеме тахометр представлен ее левой частью). Прибор ограничивает частоту вращения коленвала в диапазоне примерно от 2800 до 5000 об/мин. Он собран по схеме усилителя постоянного тока на двух транзисторах VT1—VT2, в комплекте с электромагнитным реле K1 образующих электронное реле с малым гистерезисом. Для питания прибора используется штатный выпрямитель ВБГ-ЗА подвесного мотора. У моторов, не имеющих выпрямителя, переменный ток снимается с генераторных катушек и выпрямляется диодным блоком VD7—VD10, смонтированным на печатной плате прибора. Электронный ограничитель работает в интервале напряжения питания от 12 до 22 В.

Переменный резистор R9 служит для установки порога срабатывания реле при напряжениях магдино МВ-1 (МН-1), которые соответствуют ограничиваемой частоте вращения 5000 об/мин. Когда обороты коленчатого вала достигнут указанного значения, срабатывает реле К1 и своими контактами K1.1 отключает систему зажигания двигателя. Маховик коленвала вращается по инерции, уменьшая свои обороты. При этом конденсатор С3 разряжается на обмотку реле, которое отпускает контакты К1.1 и вновь включает зажигание.

Процесс включения-отключения зажигания повторяется периодически до тех пор, пока не будет уменьшен газ на пульте управления. Таким образом двигатель не может превысить максимально допустимую частоту вращения. Простое отключение зажигания при превышении оборотов без последующего автоматического запуска двигателя в данном случае недопустимо, так как возможны критические и аварийные ситуации на акватории, когда лодка должна сохранять ход и управляемость.

Ограничитель оборотов предохраняет мотор от работы «вразнос» при наезде на препятствие и срезании штифта гребного винта, при нарушении фиксации, рычага реверса и самопроизвольном включении нейтрального хода при полном открытии дросселя карбюратора.

Электронный ограничитель может выполнять и роль «сторожа», не допускающего запуск его посторонними лицами. Для этого резистором R9 устанавливают минимальное значение напряжения порога срабатывания реле K1. Запуск двигателя и попытка увеличить его обороты при включении приводит к срабатыванию реле K1 и выключению зажигания. Такими же безуспешными будут и последующие попытки: двигатель запускается, работает на оборотах холостого хода, но не развивает нужную для движения судна мощность при увеличении газа и глохнет.

Для более четкой работы реле K1 параллельно его обмотке включается конденсатор С3 емкостью 50—200 мк с рабочим напряжением 25 В. Емкость этого конденсатора подбирают так, чтобы автоматическое включение-отключение зажигания соответствовало изменению напряжения питания на величину не более 0,8—1,0 В. При меньшей чувствительности, когда реле срабатывает при изменении питающего напряжения на большую величину (например, 1,3 В и более) происходит излишнее поступление горючей смеси в цилиндры, когда маховик вращается по инерции при выключенном зажигании. При последующем автоматическом включении зажигания в цилиндрах воспламеняется большое количество горючей смеси, что приводит к неприятному, а порой и опасному выхлопу в карбюратор.

Конструктивно все элементы электронного ограничителя и тахометра собраны на одной печатной плате размерами 123X53 мм. Применение диодных блоков КЦ407А позволило сократить площадь печатной платы на 30%. Конденсатор С3 для удобства подбора нужной величины емкости крепится за пределами печатной платы. Величина резистора R4 подбирается так, чтобы рабочая точка стабилитрона VD11 (Д814А) находилась в середине вольт-амперной характеристики — 21,5 мА.

Эксплуатация прибора в течение пяти навигаций на ПМ «Вихрь-М подтвердила полезность его применения.

Виды датчиков

Существует три вида ДПКВ, которые отличаются по принципу действия.

Индуктивный (магнитный). Его принцип действия мы уже рассмотрели выше. Он основан на электромагнитной индукции. Данный вид датчиков нашел наибольшее распространение ввиду своей эффективности и надежности. Стоит отметить, что для его работы и формирования стабильного сигнала необходимы высокие обороты задающего диска и отсутствие препятствий между ним и датчиком (загрязнений).
Датчик Холла. Данный тип ДПКВ работает на основе эффекта Холла. Когда зубцы диска проходят через датчик, он вырабатывает небольшое сигнальное напряжение. Данные фиксируются и передаются в блок управления в виде дискретного сигнала. Такие сенсоры используют опорное напряжение, отличаются высокой точностью, но довольно редко применяются в качестве ДПКВ.
Оптические. Работа основана на источнике и приемнике света (светодиод и фотодиод). Между ними в зазоре проходят зубцы диска. При разной частоте вращения зубцы диска затмевают светодиод, в результате на фотодиоде образуются импульсные сигналы, которые и подаются на блок управления. Ввиду своей непрактичности такие датчики сейчас почти не встречаются в автомобилях.

Вот как работает отсечка оборотов, и почему она важна даже для профессионалов

Особенности работы

На первый взгляд нет ничего сложного в том, чтобы просто извлечь болт, крепящий шкив к фланцу коленчатого вала двигателя. Однако это не совсем так. Болт шкива коленвала очень редко откручивается и всегда прикипает. Поэтому есть риск сорвать его. Для начала нам необходимо добраться к данному шкиву. Для этого выкручивается болт фиксации генератора к натяжной планке. Последняя крепится к блоку цилиндров двигателя.

Генератор сдвигается в сторону двигателя, и со шкивов снимается приводной ремень. Он может быть ручейкового типа или зубчатый. Теперь, добравшись до нужного элемента, приступают к дальнейшим действиям.

https://youtube.com/watch?v=Z5-hXIvg3nM

Дефектовка клапанов, основные требования.

Реализовать оптимальную производительность клапанного механизма не так сложно, следует учитывать некоторые особенности о которых поговорим ниже. Клапанный механизм выполняет функцию регулирования фаз газораспределения, для наиболее эффективной работы двигателя нужно стремиться к наиболее гладкому беспрепятственному проходу топливовоздушной смеси в цилиндр, быстрому сжиганию и так же гладко отвести выхлопные газы. Клапаны осуществляют эту функцию в двигателях по-разному, имеются четкие различия между клапанами для спортивных двигателей и обычных городских. Во всяком случае некоторые стандарты в конструкции и качестве сохраняются. Для начала разберем каким требованиям должны соответствовать клапаны, а потом уже о том какие технологии применяются для гоночных моторов.

Дефектовка клапана

Современные высокопроизводительные впускные и выпускные клапаны, выполненные из различных материалов, имеющие различные покрытия и обработку поверхности. При осмотре клапана особенно бывшего в работе, проверьте диаметр ножки в трех местах: около 3 см ниже кончика, в центре ножки, и в нижней части примерно 1.5см от выемки(сужения) на ножке. Таким образом проверяются все клапаны и делается запись. Проверьте каждый клапан на биение или изгиб. Если тарелка клапана имеет более 0.025 мм биение, его следует заменить. Даже не пытайтесь выпрямить его. Биение можно проверить, поставив клапан на пару небольших V- образных блоков или специальным инструментом.

Проверка биения фаски тарелки с помощью циферблатного индикатора, клапан устанавливается на крестообразные опоры (можно изготовить из шариков подшипника) обязательно должен быть жесткий упор торца клапана, медленно вращаем клапан, наблюдаем показания индикатора. Проверяем биение самого стержня, на длине 100мм биение не должно превышать 0.015мм.Проверяется зазор в направляющей клапана, для этого необходим нутромер. Замер проводится по краям (наибольший износ именно там) примерно 3-4мм от кромки снизу и сверху, также замеряем повернув на 90 градусов. Проверяем наличие трещин и дефектов клапанов. Осматриваем визуально, для обнаружения микротрещин пользуемся методом магнитопорошковым (выпускные клапаны могут изготавливаться из специальных сталей с очень низкой магнитопроводностью) или проникающей краской. Особо внимательно следует осматривать выпускные клапаны, они постоянно находятся под действием высокой температуры, не имеют охлаждения свежей топливовоздушной смесью как у впускных клапанов, поэтому больше подвержены износу и появлению дефектов.

Измерения диаметра ножки микрометром в верхней части клапана.

Чаще всего причиной ремонта клапанного механизма является плохая герметичность клапан/седло и в большей степени на выпускных. Можно обнаружить прогар в рабочей поверхности тарелки, его хорошо заметно, обычно место прогара имеет не металлический цвет или из-за деформации, или нарушенного зазора, возможно появление черных точек, мелкие раковины очаги прогара, в том числе и на седле клапана. Для восстановления посадочного места клапана, поверхность заново шлифуется под углом обычно в 45 градусов, хотя возможны и другие углы посадочного места, почитайте Тюнинг ГБЦ часть 2.При шлифовке посадочного места клапанной тарелки следует учитывать, что теперь клапан будет глубже садится в седле и это увеличит объем камеры сгорания, уменьшит тепловой зазор, что потребует других регулировочных шайб в некоторых случаях.

И так как проводится шлифовка, возможны два метода. В первом случае клапан зажимается в патроне станка и вращается, стачивая поверхность об шлифовальный круг. Во втором случае клапан зажимается в патрон и вращается, стачиваясь об противоположно вращающийся шлифовальный круг. Оба этих метода обеспечивают достаточную точность, но чаще предпочтение отдается последнему.

Заточка рабочей фаски на тарелке клапана. Помните, что после проточки фаски, клапан будет глубже садится в седле и это увеличит объем камеры сгорания и следует как можно точно сохранять одинаковый объем во всех цилиндрах.

Головка двигателя Pontiac, прошла проверку глубину посадки клапана в седле. На головке нанесена маркировка в дюймах относительно первого цилиндра глубина в пределах -0.001 +0.005 дюйма

Это не последняя тема о клапанах, невозможно описать все моменты в одной статье. Общие требования к клапанам считаю достаточно раскрыты, Седло клапана в этой теме о том как заменить седла и подробнее о посадке клапана в седле. Производительность и технологии клапанов