Датчик холостого хода двигателя

Одним из основных устройств электронной системы управления двигателем транспортного средства является датчик холостого хода. В плане конструкции и специфики работы это не что иное, как шаговый электромотор, который обеспечивает подачу воздуха в ДВС либо наоборот – перекрывает ее, как только получает соответствующий сигнал системы. 

Прерывается подача с помощью запорной иглы – ключевого элемента регулятора холостого хода.

Эта неприметная, на первый взгляд, деталь обеспечивает бесперебойный запуск силовой установки и поддерживает на требуемом уровне ее обороты. Если она выходит из строя, мотор перестает запускаться либо запускается с натяжкой, а при работе на холостых начинают наблюдаться серьезные проблемы

Назначение датчика холостого хода (ДХХ)

РХХ является обязательным элементом электронных систем зажигания современных автомобилей. Главная его задача – гарантировать стабильную подачу необходимого потока воздуха, без которого невозможна работа силовой установки. Воздух поступает на холостых, минуя дроссельную заслонку.

Когда двигатель функционирует таким образом, дроссельная заслонка закрыта, а для подачи воздуха используется дополнительный канал. Холостые обороты регулируются путем изменения сечения канала, который в той или иной степени перекрывается иглой датчика.

Если педаль акселератора отпущена, топливная заслонка закрыта. Это ведет к изменению пропорций топливовоздушной смеси, и продукты сгорания попадают обратно в камеру – их буквально засасывает туда из-за разницы давления в коллекторах – впускном и выпускном. Когда электронный блок управления подает соответствующий сигнал, срабатывает датчик, и контроллер инициирует дополнительное обогащение ТВС, независимо от того, какие данные в этот момент выдает датчик дроссельной заслонки. 

Итак, ЭБУ подает сигнал на РХХ, тот открывает обводной канал, и если мотор инжекторный, в него начинает поступать воздух, а если это дизельный силовой агрегат, начинается дополнительная подача топлива. Как следствие – выравниваются обороты, уменьшается износ коленчатого вала и поршневой системы. 

Принцип работы

Ранее в карбюраторных двигателях для обогащения топливовоздушной смеси использовали регулировочные шайбы и пусковую ручку. Когда изобрели систему электронного зажигания и внедрили ее в массовое производство, выполнять эту задачу начал предмет нашей беседы – регулятор холостого хода, работающий в тесном взаимодействии с ЭБУ и другими датчиками. Принцип действия данной детали состоит в следующем:

• Датчик калибруется контролером электронного блока управления в автоматическом режиме. Фактически он представляет собой шаговый электромотор, в составе которого присутствует конусная игла, помещенная в специальное отверстие обводного канала дроссельной заслонки.
• Сам регулятор не передает на ЭБУ никаких сигналов, однако принимает сигналы, передаваемые контроллером, поэтому считается не классическим датчиком, а электроклапаном, который является исполнительным устройством. 
• Бортовой компьютер определяет недостаток воздуха в ТВС (об этом ему сообщают ДМРВ), инициирует подачу напряжения на датчик холостого хода, после чего игла приходит в движение и открывает канал, подавая в смесь требуемое количество воздуха. 

Помимо всего прочего, на электронный блок управления подаются данные о температуре масла и охлаждающей жидкости. В холодное время года, когда перед началом движения мотор необходимо прогреть на холостых оборотах для разогрева рабочих жидкостей, канал регулятора слегка приоткрывается без воздействия водителем на педаль акселератора, чтобы топливовоздушная смесь обогатилась. Как это происходит:

1.  После поворота ключа в замке включается зажигание.
2.  Максимально выдвигается шток, это приводит в движение иглу, которая перекрывает канал.
3.  Когда шток упирается в калибровочное отверстие, бортовой компьютер отсчитывает обратные шаги.
4.  Поступает напряжение на обмотки, открывается клапан. 

Число обратных шагов на программном уровне зафиксировано в прошивке и зависит от производителя устройства. К примеру, у модификации «Январь» оно равно 120 шагам, у Basch и пр. составляет 50 (имеется в виду прогретый мотор).

Общий ход штока равен 250 шагам, и чем выше он поднялся из обмотки ДХХ, тем больше шагов будет отсчитано электронным блоком управления. Если датчик новый, расстояние от иглы до посадочного фланца должно составлять 23 мм.

Конструктивные особенности

Прежде чем описывать устройство прибора, ставшего темой нашего разговора, поговорим о том, где находится датчик холостого хода. Расположен он рядом с дроссельной заслонкой и ДПДЗ (датчик пространственного положения). В редких случаях РХХ фиксируется на самом корпусе заслонки либо с помощью клея, либо винтами, под которые проделаны специальные посадочные отверстия. 

В момент, когда датчики холостого хода только появились, они были роторными или соленоидными и могли находиться лишь в одном из двух положений – открытом либо закрытом. Это негативно отражалось на диапазоне регулировки, и инженеры искали возможность повысить эффективность работы прибора. В конструкции современных РХХ присутствует четырехшаговый клапан, регулировка подачи воздуха в котором осуществляется постепенно. 

Состоит датчик из таких деталей:

•  Шаговый электромотор.
•  4-позиционный шток.
•  Игла и пружина.

Диагностика и основные неисправности РХХ

Ключевой неисправностью данной детали является регулировка расстояния от фланца до иглы, как уже говорилось выше, оно должно составлять 23 мм. Когда на одну из обмоток подается электрический ток, намагничивается катушка, происходит ее взаимодействие с магнитным кольцом, в результате чего обеспечивается перемещение штока в требуемое положение.

Прибор примитивен с конструктивной точки зрения, поэтому вариантов его неисправностей не так уж и много:

1.  Засорение байпасного канала.
2.  Механическое повреждение пружины и/или иглы.
3.  Перегорание обмоток.

Важно

Производители комплектующих указывают, что регулятор холостого хода является расходником и ремонту не подлежит. Стоит он недорого, поэтому при выходе из строя заменяется новым.

Практика показывает, что все попытки самоделкиных починить механизм не приносят ожидаемых результатов, в конечном итоге все равно приходится выполнять замену датчика холостого хода. 

Как подключить устройство? Очень просто - от блока управления к регулятору идет всего один жгут, состоящий из 4 проводов, его и следует подсоединить к соответствующим разъемам. 

Сложнее всего выполнить диагностику РХХ, и классический прием с банальной подачей напряжения в данном случае не поможет, так как его поступление от ЭБУ происходит импульсно. На станциях техобслуживания для проверки устройства используют специальные стенды, воспроизводящие импульсы блока управления.

Своими силами выполнить такую проверку невозможно – даже при наличии мультиметра максимум, что можно узнать, это не перегорели ли обмотки, не нарушена ли их целостность. Практика показывает, что перегорают обмотки крайне редко, куда чаще на них появляются механические повреждения. 

Признаки поломки датчика холостого хода:

•  Неустойчивые обороты ДВС, когда машина стоит на месте.
•  При включении любого энергоемкого прибора, будь то фары или магнитола, резко падает скорость вращения коленчатого вала. 
•  Коленвал не ускоряется при запуске мотора. 
•  Машина глохнет в момент включения или переключения передачи.

Важно помнить, что перечисленные признаки не являются стопроцентным указанием на выход из строя именно регулятора холостого хода, ведь подобными симптомами характеризуются также неполадки в работе ДПДЗ, поэтому при обнаружении неисправности следует посетить станцию техобслуживания и выполнить диагностику. 

Как почистить регулятор холостого хода

Устранить самую распространенную поломку – засорение канала – совсем не сложно, делается это следующим образом:

•  Отключается разъем, регулятор снимается. 
•  С помощью специального спрея отверстие очищается, просушивается, возвращается на место и подключается. 

Как выбрать датчик

Если нужно купить регулятор холостого хода, следует изучить маркировку для правильного подбора. Датчики с маркировкой 01/03 либо 02/04 взаимозаменяемы, а вот если вместо 01 установить регулятор с маркировкой 02, он будет работать неправильно.

Заключение

Небольшая и кажущаяся незначительной деталь на самом деле играет критически важную роль в работе силовой установки любого транспортного средства. Благодаря простоте конструкции срок ее службы достаточно продолжителен, а при выходе из строя легко можно выполнить замену, купив и установив аналог с соответствующей маркировкой.