Czujnik położenia wałka rozrządu, jego funkcje w silniku spalinowym
Zawartość
Nowoczesne silniki mają dość złożoną konstrukcję i są sterowane przez elektroniczną jednostkę sterującą (ECU) odbierającą informacje z czujników. Każdy czujnik monitoruje pewne parametry, które charakteryzują pracę silnika w danym momencie i przekazuje informacje do ECU. W tym artykule przyjrzymy się jednemu z najważniejszych elementów systemu zarządzania silnikiem - czujnikowi położenia wałka rozrządu (DPRS).
Co to jest czujnik położenia wałka rozrządu
DPRV oznacza czujnik położenia wałka rozrządu. Inne nazwy: czujnik Halla, czujnik fazy lub CMP (skrót angielski). Z nazwy wynika, że bierze udział w działaniu mechanizmu dystrybucji gazu. Dokładniej, system oblicza idealny czas wtrysku paliwa i zapłonu na podstawie swoich danych.
Czujnik ten wykorzystuje referencyjne napięcie zasilania - 5V, a jego elementem pomiarowym jest czujnik Halla. Nie określa momentu wtrysku czy zapłonu, a jedynie informuje o tym, kiedy tłok dotrze do GMP pierwszego cylindra. Na podstawie tych danych obliczany jest czas i czas wtrysku.
W swojej pracy DPRV jest funkcjonalnie połączony z czujnikiem położenia wału korbowego (DPKV), który odpowiada również za prawidłową pracę układu zapłonowego. Jeśli z jakiegoś powodu wystąpi awaria czujnika wałka rozrządu, zostaną wzięte pod uwagę informacje z czujnika wału korbowego. Sygnał z DPKV jest ważniejszy w działaniu układu zapłonu i wtrysku, bez niego silnik po prostu nie będzie działał.
DPRV jest stosowany we wszystkich nowoczesnych silnikach, w tym silnikach spalinowych ze zmiennymi fazami rozrządu. W zależności od konstrukcji silnika jest on montowany w głowicy cylindrów.
Efekt Halla i projekt DPRV
Jak już wspomniano czujnik działa na efekt Halla. Efekt ten odkrył w XIX wieku naukowiec o tej samej nazwie. Zauważył, że jeśli prąd stały przepływa przez cienką płytkę i znajdzie się w polu działania magnesu trwałego, to na jego pozostałych końcach powstaje różnica potencjałów. Oznacza to, że pod wpływem indukcji magnetycznej niektóre elektrony są odchylane i wytwarzają niewielkie napięcie na pozostałych krawędziach płytki (napięcie Halla). Jest używany jako sygnał.
DPRV jest zorganizowany w ten sam sposób, ale tylko w ulepszonej formie. Zawiera magnes trwały i półprzewodnik, do którego podłączone są cztery piny. Sygnał podawany jest na wejście układu scalonego, gdzie jest przetwarzany, a następnie podawany na styki wyjściowe czujnika, które znajdują się na obudowie czujnika. Sam korpus wykonany jest z tworzywa sztucznego.
Jak działa czujnik położenia wałka rozrządu
Tarcza napędowa (koło impulsowe) jest zamontowana na wałku rozrządu od strony przeciwnej do DPRV. Z kolei na tarczy napędu wałka rozrządu znajdują się specjalne zęby lub występy. Kiedy te występy przechodzą przez czujnik DPRV, generuje on cyfrowy sygnał o specjalnej formie, który pokazuje aktualny skok cylindrów.
Konieczne jest dokładniejsze zapoznanie się z działaniem czujnika wałka rozrządu w połączeniu z DPKV. Dwa obroty wału korbowego odpowiadają jednemu obrotowi wałka rozrządu. To jest sekret synchronizacji układów wtrysku i zapłonu. Innymi słowy, DPRV i DPKV pokazują moment suwu sprężania w pierwszym cylindrze.
Tarcza napędu wału korbowego ma 58 zębów, więc przechodząc przez obszar, w którym brakuje dwóch zębów przez czujnik wału korbowego, układ sprawdza sygnały z DPRV i DPKV i określa moment wtrysku do pierwszego cylindra. Po 30 zębach następuje wstrzyknięcie np. do trzeciego cylindra, a następnie do czwartego i drugiego. Tak działa synchronizacja. Wszystkie te sygnały są impulsami i są odczytywane przez sterownik silnika. Można je zobaczyć tylko na oscylogramie.
Podstawowe usterki czujnika
Należy od razu powiedzieć, że jeśli czujnik wałka rozrządu ulegnie awarii, silnik będzie nadal pracował i uruchamiał się, ale z opóźnieniem.
Na awarię DPRV mogą wskazywać następujące objawy:
- zwiększone zużycie paliwa z powodu braku synchronizacji układu wtryskowego;
- samochód szarpie i traci pęd;
- zauważalna utrata mocy, samochód nie może przyspieszyć;
- silnik nie uruchamia się natychmiast, ale z opóźnieniem 2-3 sekund lub gaśnie;
- układ zapłonowy działa z przepustkami;
- komputer pokładowy podaje błąd, świeci się kontrolka Check Engine.
Objawy te mogą wskazywać, że RPP nie działa prawidłowo, ale mogą również wskazywać na inne problemy. Konieczna jest diagnostyka w serwisie.
Przyczyny awarii DPRV:
- awaria kontaktu i/lub okablowania;
- na występie dysku z zębami może być chip lub zgięcie, dzięki czemu czujnik odczytuje nieprawidłowe dane;
- uszkodzenie samego czujnika.
Sam czujnik rzadko zawodzi.
Metody diagnostyki czujników
Jak każdy inny czujnik Halla, czujnika położenia wałka rozrządu nie można przetestować, mierząc napięcie na pinach za pomocą multimetru. Pełen obraz jego działania można uzyskać jedynie sprawdzając go oscyloskopem. Krzywa wyświetli pulsy i spadki. Aby odczytać dane falowe, musisz również mieć pewną wiedzę i doświadczenie. Może to zrobić kompetentny specjalista na stacji paliw lub centrum serwisowym.
W przypadku wykrycia usterki czujnik zostanie wymieniony na nowy, naprawa nie jest zapewniona.
DPRV odgrywa ważną rolę w układzie zapłonowym i wtryskowym. Jego awaria prowadzi do problemów w działaniu silnika. Po wykryciu objawów lepiej jest zdiagnozować wykwalifikowanych specjalistów.
