Клапан продувки адсорбера

Топливный бак

Адсорбер

Рис. 2.7. Система улавливания паров бензина

Давление бензина в рампе

Регуляторы давления топлива в рампе форсунок обычно выполняют механическими и размешают непосредственно ма рампе. В некоторых моделях (например, 5,9-литровый Dodge Magnum) топливн1з1Й фильтр и регулятор давления размешены непосредственно в баке, что иск-чючает возврат нагретого топлива, уменьшает его испарение. Имеются системы подачи топлива со стабилизацией давления в рампе без возвратной линии, где топливный 3jieKTpoHacoc вк-чючается системой стабилизации периодически.

Броски давления

Такие явления могут возникать в различных автомобильных систе.мах. Например, в системе подачи топлива норма..чьное даачение меньше 75 psi (520 кПа), но во время работы форсу1ЮК могут быть скачки до 300 psi (2070 кПа).

впускном коллекторе по принципу широтно-импульсной модуляции или 3-раз-рядного цифроаншюгового преобразователя, когда в различной комбинации открываются 3 электрок-чапана с сечениями в отно1иении 1-2-4. Изменение давления ма 50 мм рт. ст. достаточно для открывания клапана. Дифференциальное давление обычно равно 200 мм рт. ст.

Давление Паров топлива в баке

Автомобиль производит токсичные отходы при эксплуатации, которые поступают в окружающую среду: 60% в виде выхлопных газов во время движения, 20% в виде картермых газов и 20% за счет испарений топлива. Для уменьшения вредного влияния испарений томлива последние из бака поступают в адсорбер с акти-вирова1нм>1м углем, объемом 850... 1000 см\ где накапливаются и сжигаются в двигателе в подходящее время. На рис. 2.7 показана система улавливания паров бензина из топливного бака, в которой для управления продувкой адсорбера используется к-чапан с дифференциа.чьным датчиком даачемия между давление.м в залроссельной зоне впускного коллектора и дав.чеиием паров топлива в баке. Рабочий диапазон ±0,5 psi (3,5 кПа).

Воздух

Во время обратной вспышки во впускном коллекторе давление под)1имается до 75 psi (520 кПа).

Традиционные методы борьбы с бросками давления: механические стопоры и фильтры, рационалышя (ударостойкая) конструкция датчиков. В современных интегральных датчиках дашюния используются кремневые чувствительные элементы. Их модуль упругости 30 10 psi (не хуже, чем у стали), а напряжение текучести даже выше (180...300 psi). В прочном корпусе такие датчики обычно выдерживают броски давления.

2.2.4. Новые конструкции датчиков давления

Мембранные потенциометрические датчики

Чувствительным элементом является гибкая диафрагма или мембрана. При изменении давления ее перемешсшш преобразуется в гюложение движка потенциометра. Для потенциометрических датчиков характерны повышенный уровень шума, износ, статическое трение затрудняет регулирование в диапазоне .менее 0,5% от но.мина.1а.

Резистивный npoBOjra4HbiH потенциометр со скользящим контактом - один из наиболее простых и эффективных преобразователей перемещения. Для его использования нужно лишь соединить скользящий контакт (движок) с движущи.мся объектом, а ocтaJьнyю часть потенциометра закрепить неподвижно. Но движок потенциометра контактирует с отдельными витками на катушке, ноэто.му выходной сигна;! (напряжение) преобразователя изменяется не непрерывно, а в виде перемежающихся мачых и больших скачков. Малый скачок имеет место, когда движок за.мыкает два соседних витка, больпюй скачок соответствует моменту перехода движка к следующему витку и размыкания контакта с предыдущим витком. Таким образом, разрешение этого преобразователя зависит от диаметра намоточного провода и может быть улучшено путе.м использования более гонкого провода. Для потенциометра с плотностью намотки 50 витков на миллиметр, что близко к практическо.му пределу, предельное разрешение составляет 20 мкм.

Сегодня в потенциометрических датчиках ис1юльзуется пленочное покрытие резистивной дорожки. Более подроб1го о потенциометрических и других традиционных датчиках ЭСАУ см. (3].

Датчики давления на основе линейных дифференциальных трансформаторов (ЛДТ)

В этих датчиках смещение диафрагмы преобразуется в перемещение сердечника ЛДТ. Такие датчики ранее на автомобилях не при.мснялись.

Линейный диффере1нша.1ьный трансформатор - это электромеханическое устройство, вырабатывающее выходной электрический сигнал, пропорциона.чь-ный перемещению ферромагнитного сердечника. ЛДТ состоит из первичной и двух вторичных обмоток, симметрично расположенных на цилиндрическом каркасе. Свободно движущийся внутри обмоток ферромагнитный сердечник в форме стержня обеспечивает связь этих обмоток через магнитный поток. На рис. 2.8 показана конструкция ЛДТ и приведена его принципиальная электрическая схе.ма.

При возбуждении первичной об.мотки с помощью внешнего источника нере-менно1о напряжения в двух вторичных обмотках наводятся ЭДС взаимоиндукции. Вторичные об.мотки вютючетл последовательно и встречно, поэтому результирующий выходной сигнат преобразователя представляет собой разность этих напряжений и равен нулю, когда сердечник находится в центральной (или в нулевой)

Вторичная обмотка 2

Первичная обмотка

Вторичная обмотка 1

-/.Ферритовый сердечник У /Л

Вторичная обмотка 2

Первичная обмотка

Вторичная обмотка 1

\ л

о Sl

Рис. 2.8. Линейный дифференциальный трансформатор и его принципиальная схема

позиции. При уходе сердечника из этой позиции напряжение, индуцируемое в той вторичной обмотке, к которой движется сердечник, возрастает, а напряжение, индуцируемое в другой вторичной обмотке, уменьшается. В результате вырабатывается дифференциа.льный выходной сигнат, величина которого линейно зависит от положения сердечника. Фаза выходно10 напряжения изменяется скачком на 180° при переходе через нулевую позицию.

Полезную информацию о перемешснии несут амплитуда и фаза выходного сигнала. Приходится использовать фазочувствительные демодуляторы, они имеются в интегральном исполнении.

На автомобилях ЛДТ могут при.меняться в датчиках абсолютного давления впускного коллектора, где они преобразуют nepe.MenieiiHe мембраны в электрический сигнал.

ЛДТ обеспечивает погрешность преобразования перемещения сердечника в напряжение порядка 0,25%.

Первичная обмотка запитывается симусоидазьмым напряжением 3...15 В с частотой 2...5 кГц. Коэффициент трансформации дифференциального трансформатора 10:1...2:1.

ЛДТ характеризуется отсутствием трения, стабильностью нуля, гальванической развязкой входа и выхода, может работать в агрессивных средах.

Емкостные датчики давления

В таких датчиках одна из обк;1алок конденсатора является диафрагмой, которая прогибается при изменении давления. Номинальная емкость конденсатора определяется зависимостью С = Ак -e/d, где А - площадь обкладки, s - диэлектрическая постоянная, d - расстояние между обкладками, к - коэффициент, зависящий от конструкции датчика. В качестве чувствительных элементов используются кремниевые или керамические диафрагмы.

На рис. 2.9 показан емкостной датчик с кремниевым чувствительным элементом для измерения разрежения (Ford).

Магнитный экран

\ 777777Л