Датчик холостого хода: принцип действия,устройство,виды,фото,назначение

Все автомобильные моторы внутреннего сгорания обязательно оснащаются системой холостого хода. Это актуально для инжекторных, карбюраторных и дизельных ДВС.

Эта система нужна для того, чтобы автомобильный двигатель в режиме так называемого холостого хода (ХХ) вёл себя стабильно. В таком состоянии установленная дроссельная заслонка будет находиться в полностью закрытом состоянии.

Система включает в себя несколько компонентов. Но одним из ключевых справедливо считается электромагнитный клапан. Он же ещё и регулятор холостого хода.

Виды датчиков холостого хода

На сегодняшний день автомобильные производители представляют несколько типов РХХ:

Соленоидный датчик. Работает, основываясь на электромагнитной силе. После того как на катушку попадает напряжение, сердечник прячется. Клапанная заслонка открывает возможность потоку воздуха беспрепятственно поступать внутрь. После отключения соленоида периферийный канал блокируется.

Контроль работы датчика происходит за счет динамики частоты командных сигналов. Определенное количество воздуха имеет свой частотный эквивалент, что позволяет четко регулировать работу РХХ.

Шаговый. В технической структуре такого датчика предусмотрен кольцевой магнит и обмотки. Из-за шаговой подачи напряжения на каждый элемент, под воздействием магнитного поля, вращается главный ротор. Исполняющий механизм в зависимости от положения ротора контролирует открытие воздушного протока.
Роторный датчик. Контроль происходит за счет поочередных частотных импульсов. Очень схож по структуре с соленоидным РХХ, но главное место в конструкции занимает непосредственно ротор.

Назначение регулятора РХХ

Используется регулятор холостого хода исключительно в электронных системах зажигания:

пропорции топливной смеси в инжекторе составляет бортовой компьютер;
количество бензина или солярки для каждого цилиндра отмеряет ЭБУ;
в электронное зажигание установлены датчики
ДПКВ
(коленвала),
ДПДЗ
(дроссельной заслонки),
ДМРВ
(воздуха), ДД (детонации), по сигналам которых срабатывает топливный насос и распределяется зажигание по конкретным цилиндрам;
при отпущенной педали газа топливная заслонка закрыта полностью, пропорции топливной смеси нарушены, продукты сгорания засасываются обратно в камеру сгорания из-за разницы давления во
впускном
и
выпускном коллекторе

Назначение РХХ
По результатам сигналов датчика воздуха контроллер принимает решение о дополнительном обогащении топливной смеси воздухом, игнорируя в этот момент показания датчика дроссельной заслонки.

Фишка на РХХ передает сигнал от ЭБУ, в регуляторе холостого хода открывается обводной канал, по которому проходит воздух в инжекторе либо дополнительное топливо в дизеле. Обороты мотора выравниваются, снижается износ поршневой и коленвала

Принцип действия

В карбюраторных моторах проблему обогащения смеси при запуске ДВС решала пусковая ручка и регулировочные шайбы. С возникновением электронного зажигания этим занимается регулятор холостого хода в комплексе с остальными датчиками и ЭБУ. Его принцип работы выглядит следующим образом:

калибровка РХХ производится контроллером ЭБУ автоматически после обнаружения этого датчика в системе;
фактически РХХ является шаговым электродвигателем с конусной иглой в специальном отверстии обводного канала дроссельной заслонки;
РХХ контакт никаких сигналов в «мозг» машины не передает, но получает их от контроллера, поэтому является не датчиком, а исполнительным устройством – электроклапаном;
в свою очередь, бортовой компьютер «видит», что в топливной смеси недостаточно воздуха по сигналам ДМРВ, сравниваемым с сигналами ДПДЗ;
на регулятор ХХ подается напряжение, игла выходит из канала, недостающее количество воздуха поступает в смесь для смешивания.

Принцип действия РХХ
Кроме того, ЭБУ получает сигналы о температуре охлаждающей жидкости и масла в системе. При запуске в холодное время года необходимо прогреть двигатель до рабочей температуры, чтобы снизить износ деталей трения, поэтому канал РХХ приоткрывается для обогащения смеси инжектору, даже без нажатия педали газа водителем.

В момент старта алгоритм работы следующий:

ключ поворачивается, включается зажигание;
шток выдвигается до упора, игла перекрывает байпасный канал;
в момент упирания штока в калибровочное отверстие компьютер отсчитывает шаги назад;
на обмотки подается напряжение, клапан возвращается в открытое положение.

Количество обратных шагов запрограммировано в прошивке прибора. Например, у модификаций Basch на прогретом ДВС оно составляет 50 шагов, Январь – 120 шагов, соответственно. В общей сложности ход штока разбит на 250 шагов, чем дальше он вытянулся из обмоток шагового электродвигателя, тем большее количество шагов отсчитает ЭБУ. При покупке нового РХХ расстояние от фланца посадочного до иглы штока должно быть 23 мм ровно.

Конструктивные особенности

Клапан конструктивно состоит из:

шагового электрического моторчика;
четырехпозиционного штока;
пружинного элемента;
иглы.

Когда РХХ только появились, они представляли собой роторные или соленоидные механизмы. Такие устройства имели два положения — открытое и закрытое. Это способствовало снижению эффективности регулировки оборотов ДВС. Сегодня в автомобилях применяются четырехшаговые датчики, характеризующиеся возможностью ступенчатой подачи по байпасу.

Сам регулятор холостого хода относится к категории расходных материалов, поэтому считается неремонтопригодным. Его можно восстановить при неисправности, но дешевле будет поменять полностью.

Расположение

Внешне РХХ выглядит достаточно просто. Он представляет собой с виду небольшой электродвигатель. В его конструкцию включены три детали:

Шаговый электродвигатель;
Пружина;
Шток с иглой на конце.

А располагается искомый регулятор возле механизма, который отвечает за изменение положения дроссельной заслонки. Сложной системы крепления не предусмотрено. Для демонтажа нужно просто демонтировать крепежные болты.

Где находится РХХ?

Устройство должно располагаться рядом с заслонкой дроссельного узла и ДПДЗ. В некоторых авто фиксация датчика может осуществляться непосредственно на корпусе заслонки при помощи лака. Иногда прибор крепится с использованием двух болтов, оснащенных специальными посадочными отверстиями. Главное, чтобы расстояние от иголки до посадочного фланца на установленном устройстве составляло 2,3 см.

Схема подключения

Схема подключения контроллера холостого хода

К датчику холостых оборотов подводится один жгут, состоящий из четырех кабелей, он идет от микропроцессорного модуля. В результате такого подключения диагностика может вызвать определенные трудности. У автовладельца не получится просто подать напряжение на клеммы устройства, поскольку микропроцессорный модуль делает это импульсно.

Признаки неисправности датчика холостого хода

Основной проблемой будет то, что данная деталь не оснащена каким-либо из видов самодиагностики. На панели управления вы не увидите мигающей лампочки или надписи, которая будет говорить о неисправности РХХ. Все будет зависеть от вашей внимательности, и того как вы чувствуете и слышите свой автомобиль. Признаками, которые свидетельствуют что деталь стоит проверить, будут:

автомобиль начал глохнуть на холостых оборотах (неравномерные обороты холостого хода);
резкое падение или увеличение оборотов во время холостого хода;
при езде на холодном двигателе, обороты не повышаются;
при переключении передачи, автомобиль глохнет.

Причин, по которым РХХ вышел из строя, немного. Как говорили раннее — это достаточно надежная деталь, но все же может выйти из строя. Причин неисправности может быть несколько:

Износ иглы направляющего регулятора.
Обрыв контактов внутри детали.
Засорение иглы по причине некачественного топлива.

Как мы все с вами знаем топливо – одно из самых важных составляющих работы как двигателя, так и автомобиля в целом, и датчик холостого хода не является исключением. Большинство причин поломки детали — это использование бензина с примесями.

О неисправности и неполноценной работе датчика ХХ свидетельствуют любые изменения в работе оборотов двигателя. Если деталь выйдет из строя полностью — вы не сможете завести автомобиль без использования педали газа. А такая процедура скажется негативно на работе транспортного средства в целом. Производители не просто так не рекомендуют использовать такую практику.

Симптомы и причины неисправности РХХ (КХХ)

Признаки неисправности датчика холостого хода проявляются следующим образом:

Важный момент! Существует ошибочное мнение, что поломка регулятора обязательно сопровождается включением индикатора Check Engine на приборной панели. Поскольку элемент является исполнительным механизмом, опция светового предупреждения предусмотрена далеко не во всех автомобилях.

Если на машине отмечаются признаки неисправности РХХ в виде плавающих оборотов мотора на холостом ходу, может понадобиться расширенная диагностика. Самопроизвольное изменение частоты вращения коленчатого вала происходит по многим причинам – выход из строя какого-либо датчика, подсос воздуха, неисправности газораспределения и так далее. Поиск неполадок лучше начать именно с проверки регулятора.

Отказ РХХ происходит по трем основным причинам:

Существует и четвертая причина – неполадки электронного блока управления. Проблема встречается довольно редко и сопровождается дополнительными признаками – повышение расхода бензина, нестабильная работа на всех режимах, затрудненный пуск и тому подобное.

Масляный нагар попадает на шток благодаря вторичным газам, направляемым системой вентиляции картера на повторное дожигание. Чем изношеннее двигатель, тем больше отложений нарастает на рабочем конусе. В результате перемещение штока затрудняется, в запущенных случаях механизм попросту заклинивает.

Профилактические меры

Для того, чтобы не столкнуться в будущем с полной неисправностью регулятора, периодически стоит проводить процесс чистки, описанный выше. Насколько часто проводить процесс чистки зависит от того, как активно вы пользуетесь своим транспортным средством. Если автомобиль – рабочий транспорт – рекомендуется раз в год проверять и проводить чистку датчика, если вы пользуетесь им только для себя – достаточно будет раз в два года. Но, конечно же, не забывайте о признаках неисправности детали, если они появились – не откладывайте.
Это поможет вам избежать полного выхода детали из строя и наслаждаться качественной ездой.Вместе с вами мы приходим к выводу, что деталь неприхотлива, проста в своей функциональности и использовании. Не забывайте: своевременное обнаружение неисправности — залог продуктивности работы автомобиля в целом. Полноценная работа двигателя зависит от исправности каждой его составляющей, и, если вы запустите любую деталь, в том числе и датчик холостого хода, — это может привести к более трудоемким процессам ремонта и выходу из строя всего автомобиля.

Проверка датчика холостого хода

Провести диагностику детали достаточно несложно, но обратите внимание на несколько моментов. Первой проблемой может быть снятие детали, большинство производителей крепят датчик ХХ на винты, и в крайнем случае их можно высверлить, но в некоторых вариациях деталь установлена на лак. Если ваш регулятор зафиксирован лаком, будьте осторожны, ни в коем случается не отрывайте его с применением силы, так как можно повредить впускную часть автомобиля. В вашем случае будет правильно демонтировать дроссельный узел полностью и лишь потом отсоединить РХХ.

Самый простой способ проверки конечно же визуальный осмотр. При визуальном осмотре первое, на что стоит обратить внимание — это загрязнение иглы. Так же обратите внимание на состояние контактов и самой дроссельной заслонки.

При обнаружение оборванных проводов их требуется вернуть на место. Припаяйте их и, во избежание коррозии, обработайте лаком.

Будет уместно, по возможности, произвести проверку РХХ мультимером или самодельным тестером. Мультимером вы сможете проверить сопротивление, а самодельным тестером (сделать можно из зарядки мобильного телефона) проверите ход штока регулятора.

Если вы обнаружите что мотор разрушен, полностью выработан шток или изношена конусная игла — деталь потребуется заменить. Не расстраивайтесь из-за этого слишком сильно, стоимость детали будет составлять всего около 1000 рублей.

Диагностика датчика

Проверить клапан холостого хода можно самостоятельно. Его неисправности можно разделить на две части: механические и электрические. Есть несколько методов проверки.

Визуальный осмотр

Для начала необходимо провести визуальный осмотр. Таким образом можно обнаружить дефекты корпуса, износ иглы, образование нагара. В случае образования отложений, почистить можно средством очистки карбюратора. Также рекомендуется почистить весь дроссельный узел, т. к. он в похожем состоянии.

Использование диагностических программ

Работу РХХ можно проверить с помощью диагностического адаптера и специальных программ. Например, можно использовать самый простой адаптер ELM327 и программу OpenDiagMobile. В меню программы нужно выбрать желаемое положение регулятора ХХ и посмотреть за работой клапана. Лучше выставлять минимум на 20 шагов больше, чем текущее положение.

Проверка проводки

Для этого нам понадобится мультиметр. На заглушенном двигателе снимаем разъём с датчика. Выставляем на измерительном приборе предел измерения 0-20 В постоянного напряжения. Измеряем напряжение на разъеме. В обычном случае должно быть 12 В.

Проверка сопротивления регулятора

Для этого нам понадобится измерить сопротивление между выводами A, B, а также C и D после отсоединения клеммы датчика. Мультиметр переводим в положение измерения сопротивления на пределе 0-200 Ом (Ω).

Нормальным значением является показатель в пределах 50-55 Ом. Сопротивление между A и C, B и D должно быть равно бесконечности.

Проверка с дроссельным узлом

Есть ещё один способ диагностики РХХ. Для этого понадобится снять дроссельный узел со шпилек вместе с датчиком.

При подключении разъема клапана и включении/отключении зажигания можно вживую наблюдать за работой РХХ. Посмотреть как работает игла, не затирает ли где-нибудь, проверить равномерность хода, услышать подозрительные звуки.

Диагностика РХХ на карбюраторном двигателе

Найдите электромагнитный клапан, который ввернут сбоку в карбюратор. Включите зажигание и отсоедините провод от клапана, потом снова подключите. Должны быть слышны характерные щелчки. Их отсутствие (при условии наличия напряжения 12 вольт на проводе, подходящего к клапану) говорит о неисправности устройства.

Ручное диагностирование

Это простейший метод, для реализации которого потребуется помощник. Алгоритм действий:

вытащите из гнезда штекер РХХ;
демонтируйте регулятор;
подсоедините разъем обратно, держа в руках РХХ;
попросите помощника завести мотор: шток исправного устройства в момент пуска полностью войдет в соленоид, а затем выдвинется обратно на некоторое расстояние.

Данным способом можно проверить работоспособность иглы и целостность обмоток катушки. Однако невозможно определить соответствие прошивки: игла должна выходить на строго определенное расстояние. Если следовать принципу «от простого к сложному», то выше рассмотрен начальный этап тестирования. Что дальше?

Как проверить датчик холостого хода с помощью мультиметра

Потребуется тестер, измеряющий сопротивление и напряжение. Чтобы определить возможные неисправности регулятора холостого хода, прикоснитесь щупами к контактам С, D и А, В: тестер должен показать 40-80 Ом. Далее измерьте сопротивление между контактами A, D и C, D: оно будет бесконечно большим. Теперь включите зажигание и переведите мультиметр в режим измерения напряжения. Между контактами А, В и C, D напряжение должно находиться в пределах 12-20 вольт.

Диагностика РХХ на самодельном стенде

Если вы обладаете минимальным опытом пайки радиодеталей, то простейшую схему можно собрать самостоятельно. Для этого понадобятся:

припой с флюсом;
паяльник;
зарядное устройство от мобильного телефона;
неполярный конденсатор 10 мкф на напряжение не ниже 10 вольт;
штекерная колодка от РХХ;
лампочка на 6 В;
любой выключатель на два положения.

Данный «стенд» поможет проверить устройство с помощью импульсов. Один из выводов «зарядки» подключите через разъем к контактам А и С датчика холостого хода. Ко второму проводу блока питания подсоедините последовательно лампочку – к ее другому контакту подключите тумблер. Параллельно его выводам припаяйте конденсатор, который одновременно нужно присоединить к контактам B и D. Включите блок в сеть 220 В и щелкните тумблером: яркое свечение лампы говорит о неисправности регулятора, если же она горит вполнакала, РХХ в норме.

Народный метод

Реализация этого способа возможна только с помощником:

Производится демонтаж датчика. Для этого обычно достаточно выкрутить фиксирующие болты.
Выполняется подключение разъема на четыре контакта.
К концу иглы датчика прикладывается палец, серьезных усилий прилагать не нужно.
Помощник садится за руль и выполняется активацию зажигания. В момент включения контроллер должен выдвинуть иглу. Если это случилось, то регулятор работоспособный. Неисправности надо искать в функционировании контроллера положения заслонки дросселя.

Методика проверки датчика при помощи мультиметра

Самый надежный и распространенный способ проверить работоспособность датчика – воспользоваться мультиметром. Но для этого регулятор предварительно нужно снять. Обычно, он крепится несколькими винтами около датчика дросселя, но на некоторых автомобилях может быть закреплен специальным раствором или лаком.

Демонтировать РХХ с применением силы нельзя, поскольку существует большой риск повредить впускную систему. В подобном случае придется снимать весь дроссельный узел.

Для проверки электромотора необходимо замерять сопротивление обмоток. Контакты мультиметра нужно поочередно подключать на каждую из обмоток A и B, C и D. Если все работает исправно, то полученные данные попадут в диапазон 40–80 Ом.

В качестве дополнительной проверки мультиметром контакты можно поменять местами. Датчик, в таком случае, должен показать обрыв электрических цепочек.

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ДАТЧИКА ХОЛОСТОГО ХОДА

Часто причиной неправильной работы регулятора холостого хода является его загрязнение. В такой ситуации можно заменить датчик (стоимость которого невелика) или очистить его. Очистка датчика холостого хода проходит в два этапа: Специальным средством (например, которое используется для очистки карбюратора) нужно смочить ватную палочку и ею очистить контакты датчика. Делать это необходимо осторожно, чтобы не повредить их; Остальные детали регулятора можно очистить механическим путем с использованием обозначенного выше средства. Смочите им, например, зубную щетку и аккуратно прочистите иглу, шток, пружину, удаляя накопившуюся грязь.

Способы диагностики датчика

Простейший способ проверить датчик холостого хода на работоспособность – завести мотор и снять с колодки разъем подключения питания. Когда элемент исправен, обороты резко упадут и двигатель остановится – при отключенном электропитании пружина вытолкнет конус вперед и сечение обводного канала полностью закроется. Если работа мотора осталась прежней или изменилась незначительно, переходите к другим способам проверки.

Следующий этап диагностики – измерение напряжения питания, выполняемый в таком порядке:

В основном на автомобилях можно проверить работоспособность шагового электромотора без снятия с машины. С помощью мультиметра замерьте сопротивление между следующими парами контактов: A – B, C – D (оно должно составлять примерно 53 Ом). Затем измерьте другие пары – A – C, B – D, на исправном регуляторе прибор покажет бесконечность.

Дальнейшая проверка датчика холостого хода производится так:

Совет. При обнаружении сильного масляного нагара на рабочей части РХХ крайне желательно выполнить процедуру очистки дросселя и обводного канала – там наверняка наблюдается аналогичная картина.

Для установки нового регулятора обязательно снимите «минусовую» клемму аккумуляторной батареи. После сборки и подключения производится калибровка РХХ контроллером – нужно включить зажигание и обождать 15 секунд. Если аккумулятор не отключать, ЭБУ пропустит этап калибровки, отчего двигатель может работать нестабильно.

Очистка иглы и обводного канала

Для обеспечения доступа к деталям клапана требуется снятие РХХ по технологии:

отсоединение колодки от разъема;
очистка контактов разъема и штекера ватной палочкой, смоченной WD-40;
откручивание винтов фигурной отверткой;
извлечение регулятора для проверки состояния.

Очистка РХХ

Внимание: Разбирать регулятор не нужно, достаточно обрызгать пружинку и шток с иглой спреем WD-40, дождаться высыхания, прочистив в это же время обводной канал дросселя.

Регулировка производится самим контроллером бортовой сети. Однако для стабильной работы двигателя следует проверить расстояние от посадочного фланца до выступающего конуса иглы. По умолчанию оно должно быть 23 мм.