Как работает датчик холостого хода

Принцип действия регулятора (датчика) холостого хода

Принцип действия регулятора холостого хода (РХХ) рассмотрим на примере РХХ (датчика холостого хода) ЭСУД автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099, 21102, 2111.

Принцип действия регулятора холостого хода и порядок его работы на разных режимах

По сигналу контроллера (ЭБУ), на разных режимах работы двигателя, регулятор холостого хода перемещением наконечника штока изменяет величину проходного сечения байпасного канала, через который подается воздух под дроссельную заслонку. Предельно выдвинутое положение штока является исходным (нулевой шаг). Его можно наблюдать на не запущенном двигателе при выключенном зажигании. В этом положении сечение байпасного канала полностью перекрывается наконечником, и воздух под дроссельную заслонку не поступает. Полностью втянутый шток соответствует перемещению на 255 шагов и полностью открытому байпасному каналу.

— Работа РХХ при запуске двигателя

При запуске и прогреве двигателя, когда дроссельная заслонка полностью закрыта, контроллер, ориентируясь на показания датчика температуры, при помощи РХХ приоткрывает доступ необходимого количества воздуха для поддержания повышенных оборотов ХХ. По мере прогрева двигателя уменьшает количество поступающего воздуха – обороты снижаются до нормы.

— Работа РХХ на холостом ходу

На прогретом двигателе, при закрытой дроссельной заслонке, контроллер при помощи РХХ обеспечивает необходимые обороты ХХ. Шток регулятора втянут, байпасный канал полностью открыт.

— Работа РХХ на режимах средних и полных нагрузок

При нажатии на педаль «газа» и открытии дроссельной заслонки воздух во впускной коллектор двигателя начинает поступать через сечение дроссельной заслонки, а РХХ устанавливается в такое положение, при котором при сбросе газа и резком закрытии дроссельной заслонки обеспечивалось бы плавное снижение оборотов двигателя до нормы. Для определения количества шагов РХХ в той или иной ситуации, контроллер использует показания датчика положения коленчатого вала (частота вращения коленчатого вала), датчика положения дроссельной заслонки (положение дроссельной заслонки в настоящий момент), датчика скорости (двигается автомобиль или стоит) и т. д.

Работа РХХ на мощностных режимах

— Работа РХХ при увеличении нагрузки

При увеличении нагрузки (включение вентилятора системы охлаждения, компрессора кондиционера и т. д.) контроллер при помощи РХХ производит увеличение необходимого объема воздуха поступающего в двигатель для обеспечения его мощностных характеристик и предотвращения «провала» оборотов в режиме холостого хода.

Примечания и дополнения

— Регулятор холостого хода является элементом системы управления двигателем (ЭСУД). Это исполнительное устройство. С его помощью блок управления (ЭБУ) регулирует количество воздуха поступающего в цилиндры двигателя.

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

Электронная система управления двигателем автомобиля (ЭСУД) имеет в качестве одного из исполнительных устройств регулятор холостого хода (РХХ). В простонародье — датчик холостого хода.

Что такое регулятор холостого хода?

Он представляет собой шаговый электродвигатель, который своей запорной иглой по сигналу с блока управления ЭСУД перекрывает или наоборот открывает канал подачи воздуха в двигатель. Тем самым обеспечивается пуск двигателя и поддерживаются необходимые обороты холостого хода. Поэтому при выходе регулятора ХХ из строя в первую очередь начинаются проблемы с запуском и работой двигателя на холостых.

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

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Нюансы выбора датчика холостого хода

Оригинальный датчик холостого хода имеет маркировку по типу ХХ-ХХХХХХХ-ХХ. Последние две цифры указывают метку совместимости:

нечетные (01 и 03) взаимозаменяемые, четные (02 и 04) также взаимозаменяемые;
между собой эти группы не взаимозаменяемые, то есть, вместо «родного» 02 нельзя эксплуатировать клапан 01 или 03.

Даже в оригинальных регуляторах не помешает дополнительно смазать РХХ смесью литола и WD-40 (пружинка и шток). Поскольку замена РХХ своими руками востребована автолюбителями, существуют контрафактные регуляторы, которые можно опознать по признакам:

на упаковке нет отличительных меток;
стикер желтого цвета на корпусе без рамки;
наконечник иглы темного цвета;
тонкое черное уплотнительное кольцо вместо толстого красного уплотнения;
заклепки корпуса не имеют шляпок диаметром 3 мм;
белая пружина вместо черного изделия с частой навивкой;
корпус короче на 1 мм.

Поскольку установка всегда производится собственными силами, смажьте шток и пружинку дополнительно для увеличения эксплуатационного ресурса РХХ и всего двигателя.

Таким образом, электромагнитный клапан РХХ ценой 300 – 500 рублей лучше иметь в запасе, чтобы произвести замену в полевых условиях для нормализации холостого хода ДВС. Указанные методы диагностики позволят определить неисправность регулятора и забившегося обводного канала дроссельной заслонки.

Неисправности регулятора холостого хода и его проверка

В автомобилях, оборудованных инжектором, за холостые обороты двигателя и холодный пуск отвечает отдельный исполнительный механизм (РХХ), управляемый контроллером. Хотя его конструкция проста и надежна, в течение эксплуатации авто элемент может работать некорректно либо, как всякая другая деталь, отказывает по причине естественного износа. Как выявить симптомы неисправности и проверить регулятор холостого хода в гаражных условиях, подробно рассказывается в данной публикации.

Как работает регулятор?

В обиходе РХХ зачастую называют датчиком, хотя в действительности он таковым не является. Элемент представляет собой шаговый двигатель, заключенный внутри неразборного корпуса. Наружу выступает только подпружиненный шток с конусовидным наконечником. По команде ЭБУ двигатель выдвигает либо втягивает шток на определенное расстояние.

Датчик холостого хода находится в блоке дроссельной заслонки, рабочий конус выдвинут в обводной канал малого сечения. Поскольку запуск мотора и работа на холостых оборотах производится без нажатия педали акселератора, упомянутый канал обеспечивает подачу воздуха в цилиндры при закрытом дросселе. Задача РХХ – регулировать величину воздушного потока, перекрывая конусом часть проходного сечения.

Для лучшего понимания вопроса стоит представить принцип работы датчика холостого хода в виде алгоритма:

После включения водителем зажигания контроллер приводит в действие двигатель регулятора, заставляя открыть воздушный канал холостого хода. Величину открытия ЭБУ вычисляет по датчику температуры – если двигатель холодный, шток отодвинется сильнее.
В момент запуска форсунки подают обогащенную смесь в цилиндры. Затем количество топлива уменьшается, чтобы мотор не «задохнулся» и не заглох. Число оборотов отслеживается блоком управления с помощью датчика положения коленчатого вала.
Объем поступающего через РХХ воздуха учитывается датчиком ДМРВ, стоящим на входном патрубке, при этом поддерживаются повышенные обороты коленвала (1200–1500 об/мин).
По температурному датчику блок управления «видит», что двигатель прогревается и постепенно уменьшает холостые обороты, отдавая команду РХХ прикрыть сечение обводного канала. Когда температура достигает приемлемой величины (60 °С и более), регулятор поддерживает обороты на уровне 850 об/мин.

Примечание. Если производится запуск прогретого мотора, контроллер сразу устанавливает шток РХХ в рабочее положение, соответствующее нормальным холостым оборотам.

Симптомы и причины неисправности РХХ

Признаки неисправности датчика холостого хода проявляются следующим образом:

при холодном пуске число оборотов коленчатого вала не увеличивается, отчего двигатель работает нестабильно и стремится заглохнуть;
отмечается падение количества оборотов ХХ после существенного увеличения нагрузки на генератор – включения фар, электрических отопителей и так далее;
мотор периодически глохнет в момент выключения какой-либо передачи механической КПП (симптом проявляется в процессе движения);
обороты «плавают» — самопроизвольно повышаются и снижаются.

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:

Обрыв или плохой контакт в цепи питания. Проще говоря, проблемы с проводкой.
Поломка шагового двигателя из-за естественного износа. В данном случае поможет только замена датчика холостого хода.
Загрязнение штока и конуса масляным налетом.

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.

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:

Отсоедините разъем РХХ и включите зажигание.
С помощью вольтметра измерьте напряжение на соответствующих контактах снятого разъема (в автомобилях ВАЗ это клеммы с обозначениями A и D).
Если напряжение отсутствует либо не достигает 12 вольт, нужно искать проблему в электропроводке. В противном случае переходите к диагностике самого регулятора.

В автомобилях ВАЗ 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 53 Ом). Затем измерьте другие пары – A – C, B – D, на исправном регуляторе прибор покажет бесконечность.

Дальнейшая проверка датчика холостого хода производится так:

Отключите колодку электропитания, открутите винты крепления и вытащите элемент из блока дроссельной заслонки.
Чтобы исключить загрязнение штока, почистите конус и пружину щеткой с мягким ворсом, используя керосин, солярку, а лучше – жидкость для промывки карбюраторов. Не применяйте ацетон и растворители типа 646 – они разрушают пластик.
Продуйте очищенную деталь и подключите разъем.
Приложив палец к штоку, попросите помощника включить зажигание. Конус работоспособного регулятора должен ощутимо сдвинуться. Если ничего не произошло, смело меняйте датчик.

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.

РХХ: что это такое

Сегодня, героем нашего повествования станет еще один незаметный и скромный компонент системы автомобиля, который называется регулятор холостого хода, или РХХ. Что такое РХХ, зачем нужно регулировать холостой ход, какими бывают подобные устройства и какие проблемы с ними возникают, обо всем об этом, мы и поговорим.

Для чего нужен РХХ

Каждый раз, когда вы выключаете передачу и отпускаете педаль газа, по логике вещей, двигатель должен бы остановиться, но этого не происходит. Более того, мотор продолжает работать на определенных оборотах, самостоятельно поддерживая их. Если вам захочется включить печку, что-либо из электрооборудования машины на холостом ходу, то обороты двигателя будут автоматически увеличены. А педаль-то газа никто не трогает. Следовательно, подача воздуха в двигатель осуществляется в обход дроссельной заслонки. Вот за эту подачу, как раз и отвечает РХХ. И хотя это устройство характерно для двигателей с непосредственным впрыском топлива, у карбюраторных систем существует отдаленный аналог. Он называется электромагнитный клапан. Вот только регулирует этот клапан подачу топлива через канал холостого хода. А подача воздуха на холостом ходу в карбюраторных автомобилях регулируется руками, при помощи специальных винтов на карбюраторе. И для этой процедуры нужно дополнительное оборудование, ну и необходимые знания, конечно.

Как выглядит РХХ для Лада Калина

Помимо поддержания стабильности работы двигателя на холостом ходу, РХХ отвечает за прогревочные обороты мотора. Так, если двигатель холодный, то он на холостом ходу работает на более высоких оборотах, благодаря чему, осуществляется быстрый прогрев системы, а значит, вы быстрее сможете ехать. Кроме того, регулятор холостого хода включается в работу, когда вы бросаете педаль газа, чтобы нажать на тормоз. Именно благодаря РХХ, двигатель не глохнет в подобных ситуациях.

Еще одна важная функция регулятора холостого хода заключается в том, что с его помощью электроника предотвращает работу мотора на обедненной смеси. Что очень вредно как для самого двигателя, так и негативно сказывается на расходе топлива. Вот таковы в общих чертах, функции регулятора холостого хода.

Виды регуляторов холостого хода

По своей сути, регулятор холостого хода, это клапан который открывает или закрывает подачу воздуха в систему, по так называемому, «байпасному каналу». Название происходит от английского bypass – идти в обход. В данном случае, воздух подается в обход дроссельной заслонки. Собственно разновидности РХХ, это различные способы открывания и закрывания такого клапана. Сам клапан представляет собой конусообразную иголку, которая входит в отверстие, перекрывая его, или же напротив выходит из отверстия, соответственно открывая доступ воздуху.

Как выглядит РХХ на Chevrolet Lanos

В современных автомобилях в основном применяются три типа регуляторов холостого хода:

соленоидный;
шаговый;
роторный;

Соленоидные РХХ, имеют достаточно простое устройство и принцип работы. Когда на соленоид подается рабочее напряжение, его сердечник втягивается, тем самым, открывая канал подачи воздуха. При отключении соленоида сердечник возвращается на место, перекрывая bypass канал. Но такие устройства имеют лишь два положения – открыто и закрыто. А потому, для тонкой регулировки подачи воздуха в них используется изменение частоты подачи управляющих импульсов. Сердечник с высокой скоростью двигается вперед и назад, тем самым обеспечивая нужное количество воздуха.

В роторных РХХ для открывания и закрывания клапана применяется ротор. Для тонкой регулировки подачи воздуха, здесь так же используют частотно-импульсный тип управления. Просто, вместо соленоида клапан приводит в движение, вращающийся ротор.

Ну а шаговый регулятор холостого хода в своей конструкции имеет кольцевой магнит и четыре обмотки. Вот на эти-то обмотки поочередно и подается напряжение, благодаря чему, вращается управляющий ротор. Собственно, шаговый электродвигатель известен давно и широко применяется в различной технике.

В принципе, нельзя однозначно сказать, какой из типов РХХ лучше или хуже. Это часть сложной и вариативной системы, а потому, оценивать стоит именно надежность и эффективность всей системы, а не отдельного ее элемента.

Читайте также: Что такое датчик массового расхода воздуха и зачем он нужен.

Датчик (регулятор) холостого хода (РХХ)

Регулятор холостого хода (датчик холостого хода, РХХ) — устройство для автоматической стабилизации и регулировки холостых оборотов. Указанный датчик холостого хода зачастую является электродвигателем, который имеет конусную иглу.

Назначением РХХ является подача необходимого для стабильной работы двигателя количества воздуха в обход дроссельной заслонки на холостых оборотах. Другими словами, если мотор работает на холостом ходу, дроссельная заслонка закрыта. При этом воздух поступает в ДВС по дополнительному каналу. Регулировка оборотов холостого хода становится возможной благодаря изменению сечения данного канала, который перекрывает игла датчика холостого хода.

Принцип работы датчика холостого хода (РХХ) заключается в следующем. Количество поступающего воздуха определяется воздухорасходомером ДМРВ, после чего ЭБУ двигателем получает соответствующий сигнал и подает через инжекторные форсунки нужное количество топлива. Также ЭБУ учитывает показания ДПКВ (датчик положения коленвала), определяя таким образом обороты двигателя на разных режимах работы. Параллельно электронный блок управления ДВС контролирует работу регулятора холостого хода. После выхода мотора на режим холостых оборотов регулятор холостого хода РХХ под управлением ЭБУ приоткрывает дополнительный канал, чтобы в двигатель поступало необходимое количество воздуха для поддержания заданных холостых оборотов двигателя.

Подобным образом ЭБУ компенсирует и меняющиеся нагрузки на мотор в режиме работы на холостых (включение фар, подогрева зеркал или сидений, подключение климатической установки и других мощных потребителей.) Благодаря синхронной работе ЭБУ и исполнительного устройства РХХ удается динамично увеличить или уменьшить количество поступающего воздуха, который идет в обход дроссельной заслонки. В результате двигатель на холостом ходу работает стабильно.

Неисправности датчика холостого хода обычно проявляются в виде следующих признаков:

мотор не заводится;
двигатель неустойчиво работает на холостом ходу;
обороты плавают «на холодную» и/или «на горячую»;
происходит самостоятельное повышение или понижение холостых оборотов на прогретом моторе;
после выхода на режим холостого хода двигатель глохнет;
во время запуска холодного двигателя обороты не повышаются для прогрева;
холостые обороты падают после включения энергопотребителей (габариты, фары головного света, кондиционер, обогрев и т.д.);

Для точного определения поломки необходимо проверить регулятор холостого хода. После снятия РХХ для диагностики, чистки или замены и его последующей установки, необходимо дополнительно осуществить калибровку устройства. Для этого перед установкой регулятора понадобится снять клемму с АКБ. После установки устройства клемма возвращается на место, затем на 10-15 сек. включается зажигание без запуска мотора. В это время ЭБУ проводит калибровку РХХ. Обратите внимание, без снятия клеммы с АКБ электронный блок управления не будет калибровать регулятор. Затем мотор следует запустить для проверки работоспособности регулятора холостого хода на работающем двигателе.

Самостоятельная диагностика регулятора холостого хода автомобиля

Хотя это устройство даже в специальной литературе чаще называют датчиком, более правильное его определение – регулятор. Дело в том, что датчик, в идеальном случае, является измерительным оборудованием. В нашем случае речь идёт, прежде всего, о стабилизации величины оборотов двигателя, работающего в режиме ХХ, посредством регулировки подачи воздуха в камеру сгорания при закрытой ДЗ. Так что это действительно регулятор, но поскольку прижилось и другое его определение, мы будем использовать и первое (ДХХ), и второе (РХХ) обозначения.

Итак, мы уже выяснили, для чего нужно это устройство, из чего следует, что эта компонента впускной системы автомобиля играет весомую роль в обеспечении нормального функционирования силового агрегата. В данной статье мы рассмотрим принципы работы этого устройства, его возможные неисправности, а также как проверить датчик холостого хода самостоятельно, не прибегая к услугам автосервиса.

Принцип работы РХХ

Чтобы обеспечить эффективное сгорание топливной смеси, необходимо добиться, чтобы воздух смешивался с горючим в оптимальной пропорции. В этом случае силовой агрегат будет работать с максимальным КПД, обеспечивая генерацию мощности, близкой к номинальной.

Если баланс между этими двумя компонентами будет смещён в ту или иную сторону, воспламенение смеси будет затруднено, а в худшем случае – отсутствовать. Основанная задача ДХХ – обеспечить качественное распределение объёма воздуха, подаваемого в камеру сгорания при работе мотора на холостом ходу, то есть при прикрытой дроссельной заслонке.

Для обеспечения этой цели регулятор имеет в своем составе маломощный шаговый моторчик, который управляет конусной иглой, расположенной в вершине конструкции датчика.

Принцип работы датчика холостого хода заключается в изменении пространственного положения иглы, которая, в свою очередь, влияет на величину зазора между впускным клапаном и камерой сгорания. Таким образом, ДХХ регулирует количество поступающего в КС воздуха при работе силового агрегата без нагрузки. Регулятор работает в связке с датчиков ПДЗ, задача которого – определять объём поступающего в камеру сгорания воздуха и отсылку этих данных в бортовой компьютер.

Отметим, что для любого ДВС работа в холодную на холостом ходу считается самым тяжёлым режимом. Этому есть объективная причина, лежащая в плоскости физических свойств технических жидкостей. Дело в том, что при запуске двигателя после длительного простоя требуется существенный расход энергии на то, чтобы довести горючее и масло до оптимального температурного режима. В холодном состоянии смазка выполняет свои функции менее эффективно, поскольку её текучесть недостаточна, да и горючее воспламеняется не так охотно, как это происходило бы при разогретом моторе.

Кроме того, при работе «на холодную» между парой впускной/выпускной коллектор наблюдается ощутимая разница в давлении, ухудшая и без того не идеальные характеристики возгорания топливовоздушной смеси. Наконец, в данном режиме состав выхлопа содержит максимальное количество углекислоты.

От того, как работает датчик холостого хода, зависит то, насколько быстро силовой агрегат выйдет на рабочий режим. Если он неисправен, то нагрузка на мотор существенно увеличится, что в итоге скажется на его ресурсе не в лучшую сторону.

Так что задача поддержания РХХ в работоспособном состоянии относится к числу первостепенных.

Конструктивные особенности ДХХ

Поскольку датчик холостого хода отвечает за регулирование объемов подаваемого в КС воздуха, его расположение вполне предсказуемо: в дроссельном узле, а точнее – непосредственно возле дроссельной заслонки. В большинстве случаев он крепится на корпусе мотора посредством пары винтов, но встречаются варианты с посадкой на герметик или лак (правда, очень редко). Некоторые производители с целью недопущения демонтажа регулятора рассверливают головки винтов, затрудняя их откручивания — в таких случаях рекомендуется снимать датчик вместе с ДЗ, чтобы не допустить поломку крепежа регулятора.

Существует три основные группы РХХ в зависимости от используемого принципа воздействия на клапан:

соленоидные регуляторы;
шаговые устройства;
датчики роторного типа.

Рассмотрим их принцип работы более детально.

Соленоидный ДХХ функционирует, используя электромагнетизм. При подаче напряжения сердечник катушки начинает втягиваться, увлекая за собой заслонку и таким образом регулируя подачу массы воздуха. При отключении соленоида происходит обратный процесс – сердечник возвращается на своё место, перекрывая канал подачи воздуха. Управление соленоидным датчиком осуществляется посредством регулировки частотой генерации командных сигналов, передаваемых непосредственно на исполнительный орган. Чем больше частота сигналов, тем точнее дозируется количество воздуха, пропускаемое в каналы камеры сгорания.

Шаговый регулятор использует для управления подачей воздуха кольцевой магнит, который находится в окружении группы из четырёх обмоток. Подаваемое на них по очереди напряжение генерирует круговое магнитное поле, приводящее в движение управляющий ротор. Там, где находится датчик холостого хода, расположен и исполнительный механизм, открывающий/запирающий канал подачи воздуха под воздействием движения ротора.

Датчики роторного типа регулируют подачу воздуха посредством частотных импульсов (наподобие соленоидных механизмов), но здесь в качестве исполнительного устройства вместо соленоида используется ротор.

Независимо от типа РХХ, при его установке на автомобиль главной задачей является обеспечение расстояния между посадочным фланцем и оконечностью иглы, равного 23 миллиметра.

Симптомы неисправности датчика ХХ

Несмотря на наличие в современных автомобилях функции самодиагностики, определение проблем с работой РХХ – задача непростая. Дело в том, что в большинстве случаев о неработоспособности устройства сигнализирует загорание символа или надписи Check Engine, что может свидетельствовать и о множестве других проблем с двигателем.

Еще одно обстоятельство, затрудняющее диагностику неисправности именно датчика ХХ, – схожесть симптомов с неисправным ДПДЗ. И всё же локализовать проблему можно, если проявляются следующие признаки неисправности датчика холостого хода:

нестабильность работы силового агрегата на ХХ: после старта мотор начинает терять обороты, пока не заглохнет. Такое поведение двигателя характерно не только при работе на холодную: оно может проявиться, скажем, при остановке на запрещающий сигнал светофора, что само по себе достаточно неприятно; – ещё один симптом, указывающий на проблемы с регулятором. При этом диапазон разброса может достигать до тысячи оборотов/минуту;
если при запуске холодного силового агрегата отсутствует характерное вначале повышение оборотов, это тоже может указывать на неисправность датчика ХХ;
двигатель может глохнуть и в момент переключения передачи в нейтральное положение с одновременным отпусканием педали акселератора.

В большинстве случаев поломка датчика холостого хода вызвана двумя превалирующими причинами:

из-за износа направляющей иглы (характерно при длительной эксплуатации датчика);
в результате обрыва контактов, расположенных внутри датчика.

Методы самостоятельной диагностики ДХХ

Получить наиболее точные результаты исследования работы регулятора ХХ можно на специальном стенде, имитирующем работу ЭБУ и умеющего интерпретировать полученные результаты. Однако позволить себе иметь такой прибор рядовой автолюбитель не в состоянии, да и подобная проверка в автосервисе – удовольствие не из дешёвых. Поэтому используются менее затратные приёмы, общий алгоритм которых примерно одинаков и включает следующие шаги:

автомобиль устанавливается на ровную площадку, фиксируется противооткатными башмаками и ручным тормозом;
от аккумулятора отсоединяется отрицательная клемма;
регулятор отключается от ЭБУ (вытаскивается штекер из разъёма).

Последующие действия зависят от используемых методов диагностики.

Ручная проверка состояния РХХ

Это самый простой и быстрый способ определить работоспособность датчика, если имеются косвенные признаки проблем с функционированием электронной системы управления впуском, однако для этого способа потребуется помощник. Алгоритм действий:

демонтируем устройство (в большинстве случаев посредством откручивания двух винтов);
РХХ опять подключается к бортовому компьютеру, находясь в руках производящего диагностику человека;
помощник в это время производит пуск мотора, а проверяющий наблюдает, втягивается ли шток исполнительного механизма в корпус полностью, и выдвигается ли он на некоторое расстояние после получения от компьютера очередного управляющего импульса;
если шток датчика не имеет дефектов и исправно ходит вперёд-назад, следует искать другую причину неисправности.

Впрочем, может оказаться, что нестабильная работа двигателя на ХХ вызвана тем, что конкретная модель регулятора полностью соответствует командам управления, присутствующим в прошивке ЭБУ. В этом случае шток будет двигаться, но на величину, которая не соответствует оптимальной. Чтобы проверить соответствие, необходимо изучить маркировку, наносимую на штекер.

Данный способ считается классическим и активно используется как новичками, так и профессионалами, позволяя локализовать причину неисправности или использовать другие, более сложные уточняющие методики проверки. В частности, следует проверить состояние электропроводки, а также катушек для регуляторов шагового типа. Нужно убедиться в отсутствии износа самой иглы, проверить наличие загрязнений в байпасном канале. В конечном итоге комплекс таких мероприятий позволить дать точный ответ на вопрос, посему наблюдаются проблемы с работой мотора на ХХ.

Диагностика датчика с использованием мультиметра

Наличие тестера может оказать неоценимую помощь при диагностике регулятора холостого хода. Мультиметр следует использовать в двух режимах:

при переключении на омметр необходимо замкнуть щупами прибора попарно контакты датчика в последовательности A-B и C-D, при этом показания тестера должны находиться в диапазоне 45-80 Ом, при замыкании контактов A-D и B-C сопротивление должно равняться бесконечности;
при переключении тестера в режим вольтметра включаем зажигание, прибор в этом момент должен показывать напряжение в диапазоне 15-20 В.

Важно!Самонастройка датчика ХХ производится бортовым компьютером каждый раз, когда мы подключаем соответствующий разъём в штекер устройства, то есть ручная настройка регулятора не требуется!

Проверка с применением самодельного стенда

Профессиональное оборудование стоит в районе 2000 рублей (при стоимости датчика порядка 500 рублей), что делает приобретение такого стенда нерациональным ввиду нечастого использования в будущем. Однако многие умельцы собирают такой стенд самостоятельно, используя схемы, которые несложно скачать из сети.

Для этого потребуется шестивольтовый трансформатор переменного тока (например, обыкновенная зарядка для мобилки), а также колодки штекеров, которые можно приобрести в магазине радиодеталей. Отключив РХХ от ЭБУ и подключив зарядное устройство, мы можем визуально оценить правильность хода штока:

если лампочка на подзарядке горит ярко, как в штатном режиме – шток имеет дефекты и по этой причине работает с отклонениями;
если светодиод горит в полсилы – работоспособность штока не подвергается сомнению.

Иногда шток «привередничает» не из-за наличия дефектов типа погнутости, а по причине засорения канала. Загрязнение происходит через воздух, идущий от воздухофильтра. Микроскопические пылинки, смешиваясь с частичками выхлопа и парами масла, могут попадать как в байпасный канал, так и внутрь ДХХ, препятствуя нормальному движению штока.

Такую неисправность устраняют посредством использования жидкости типа WD-40, которой обильно смачивают шток, иглу и пружину. Если это не помогло, регулятор придётся заменить, как и в случае погнутости штока.

Отметим, что полная проверка датчика холостого хода – мероприятие, требующее немалого терпения и наличия свободного времени. Во многих случаях определить, что проблемы исходят именно от него, можно значительно проще – установив заведомо работоспособное устройство. Такая диагностика поможет сэкономить вам немало сил, а зачастую и денег, поэтому пренебрегать таким способом не стоит.