Urządzenie i zasada działania czujnika położenia wału korbowego
Zawartość
Aby poprawić wydajność, ekonomię i przyjazność dla środowiska nowoczesnego transportu, producenci samochodów wyposażają samochody w coraz większą liczbę urządzeń elektronicznych. Powodem jest to, że elementy mechaniczne odpowiedzialne np. Za powstawanie iskier w cylindrach, które były wyposażone w stare samochody, odznaczały się niestabilnością. Nawet lekkie utlenienie styków mogło doprowadzić do tego, że samochód po prostu przestał się uruchamiać, nawet bez wyraźnego powodu.
Oprócz tej wady urządzenia mechaniczne nie pozwalają na precyzyjne dostrojenie jednostki napędowej. Przykładem tego jest kontaktowy układ zapłonowy, który został szczegółowo opisany. tutaj... Kluczowym elementem był w niej mechaniczny wyłącznik rozdzielacza (czytaj o urządzeniu rozdzielającym w innej recenzji). Chociaż przy odpowiedniej konserwacji i prawidłowym czasie zapłonu, mechanizm ten zapewniał odpowiednią iskrę do świec zapłonowych, wraz z pojawieniem się turbosprężarek nie mógł już działać tak wydajnie.
Jako ulepszona wersja, inżynierowie opracowali bezdotykowy układ zapłonowy, w którym zastosowano ten sam rozdzielacz, zamiast wyłącznika mechanicznego zamontowano w nim tylko czujnik indukcyjny. Dzięki temu udało się uzyskać większą stabilność powstawania impulsu wysokiego napięcia, ale nie wyeliminowano pozostałych wad SZ, gdyż nadal zastosowano w nim rozdzielacz mechaniczny.
Aby wyeliminować wszystkie wady związane z działaniem elementów mechanicznych, opracowano nowocześniejszy układ zapłonowy - elektroniczny (o jego budowie i zasadzie działania opisano tutaj). Kluczowym elementem w takim układzie jest czujnik położenia wału korbowego.
Zastanów się, co to jest, jaka jest zasada jego działania, za co jest odpowiedzialny, jak określić jego awarię i na co obarczona jest jego awaria.
Co to jest DPKV
Czujnik położenia wału korbowego montowany jest w każdym silniku wtryskowym zasilanym benzyną lub gazem. Nowoczesne silniki wysokoprężne są również wyposażone w ten sam element. Tylko w tym przypadku na podstawie jego wskaźników określa się moment wtrysku oleju napędowego, a nie zasilanie iskry, gdyż silnik wysokoprężny pracuje na innej zasadzie (porównanie tych dwóch typów silników jest tutaj).
Ten czujnik rejestruje, w którym momencie tłoki pierwszego i czwartego cylindra przyjmą żądane położenie (górny i dolny martwy punkt). Generuje impulsy, które trafiają do elektronicznej jednostki sterującej. Na podstawie tych sygnałów mikroprocesor określa prędkość, z jaką obraca się wał korbowy.
Ta informacja jest potrzebna ECU do skorygowania SPL. Jak wiadomo, w zależności od warunków pracy silnika wymagane jest zapalanie mieszanki paliwowo-powietrznej w różnym czasie. W kontaktowych i bezkontaktowych układach zapłonowych prace te były wykonywane przez regulatory odśrodkowe i podciśnienia. W układzie elektronicznym proces ten realizowany jest przez algorytmy elektronicznej jednostki sterującej zgodnie z oprogramowaniem zainstalowanym przez producenta.
Jeśli chodzi o silnik wysokoprężny, sygnały z DPKV pomagają ECU sterować wtryskiem oleju napędowego do każdego cylindra. Jeżeli mechanizm dystrybucji gazu wyposażony jest w przesuwnik fazowy, to na podstawie impulsów z czujnika elektronika zmienia kąt obrotu mechanizmu zmiany rozrządu... Sygnały te są również potrzebne do poprawienia działania adsorbera (szczegółowo opisano ten system tutaj).
W zależności od modelu samochodu i rodzaju systemu pokładowego elektronika jest w stanie regulować skład mieszanki paliwowo-powietrznej. Pozwala to na wydajniejszą pracę silnika przy mniejszym zużyciu paliwa.
Żaden nowoczesny silnik spalinowy nie będzie działał, ponieważ DPKV jest odpowiedzialny za wskaźniki, bez których elektronika nie będzie w stanie określić, kiedy podać iskrę lub wtrysk oleju napędowego. Jeśli chodzi o jednostkę zasilającą gaźnika, nie ma potrzeby stosowania tego czujnika. Powodem jest to, że proces tworzenia VTS jest regulowany przez sam gaźnik (przeczytaj o różnicach między silnikami wtryskowymi i gaźnikowymi osobno). Ponadto skład MTC nie zależy od trybów pracy jednostki. Elektronika pozwala również na zmianę stopnia wzbogacenia mieszanki w zależności od obciążenia silnika spalinowego.
Niektórzy kierowcy uważają, że DPKV i czujnik znajdujący się w pobliżu wałka rozrządu to identyczne urządzenia. W rzeczywistości jest to dalekie od przypadku. Pierwsze urządzenie ustala położenie wału korbowego, a drugie - wałek rozrządu. W drugim przypadku czujnik wykrywa kątowe położenie wałka rozrządu dzięki czemu elektronika zapewnia dokładniejszą pracę układu wtrysku paliwa i zapłonu. Oba czujniki działają razem, ale bez czujnika wału korbowego silnik nie uruchomi się.
Urządzenie czujnika położenia wału korbowego
Konstrukcja czujnika może się różnić w zależności od pojazdu, ale kluczowe elementy są takie same. DPKV składa się z:
- Trwały magnes;
- Obudowy;
- Rdzeń magnetyczny;
- Uzwojenie elektromagnetyczne.
Aby kontakt między przewodami a elementami czujnika nie zniknął, wszystkie znajdują się wewnątrz obudowy, która jest wypełniona żywicą kompozytową. Urządzenie podłącza się do systemu pokładowego za pomocą standardowego złącza żeńskiego / męskiego. W korpusie urządzenia znajdują się zaczepy do mocowania go w miejscu pracy.
Czujnik zawsze działa w parze z jeszcze jednym elementem, chociaż nie jest to uwzględnione w jego konstrukcji. To jest zębate koło pasowe. Między rdzeniem magnetycznym a zębami koła pasowego znajduje się niewielka szczelina.
Gdzie jest czujnik wału korbowego
Ponieważ czujnik ten wykrywa położenie wału korbowego, musi znajdować się blisko tej części silnika. Zębate koło pasowe jest zamontowane na samym wale lub kole zamachowym (dodatkowo o tym, dlaczego koło zamachowe jest potrzebne i jakie są modyfikacje, opisano osobno).
Czujnik jest zamocowany nieruchomo na bloku cylindrów za pomocą specjalnego wspornika. Nie ma innej lokalizacji dla tego czujnika. W przeciwnym razie nie będzie w stanie poradzić sobie ze swoją funkcją. Przyjrzyjmy się teraz kluczowym funkcjom czujnika.
Jaka jest funkcja czujnika wału korbowego?
Jak już wspomniano, konstrukcyjnie czujniki położenia wału korbowego mogą się od siebie różnić, ale kluczowa funkcja dla nich wszystkich jest taka sama - określenia momentu, w którym należy uruchomić układ zapłonowy i wtryskowy.
Zasada działania będzie się nieznacznie różnić w zależności od rodzaju czujników. Najczęstsza modyfikacja ma charakter indukcyjny lub magnetyczny. Urządzenie działa w następujący sposób.
Tarcza odniesienia (inaczej koło zębate) jest wyposażona w 60 zębów. Jednak w jednej części brakuje dwóch elementów. To właśnie ta szczelina jest punktem odniesienia, w którym rejestruje się jeden pełny obrót wału korbowego. Podczas obrotu koła pasowego jego zęby naprzemiennie przechodzą w strefę pola magnetycznego czujnika. Gdy tylko duża szczelina bez zębów przejdzie przez ten obszar, generowany jest w niej impuls, który jest podawany przewodami do jednostki sterującej.
Mikroprocesor systemu pokładowego jest zaprogramowany na różne wskaźniki tych impulsów, zgodnie z którymi uruchamiane są odpowiednie algorytmy, a elektronika aktywuje żądany układ lub koryguje jego działanie.
Istnieją również inne modyfikacje tarcz referencyjnych, których liczba zębów może być różna. Na przykład niektóre silniki wysokoprężne wykorzystują tarczę główną z podwójnym pominięciem zębów.
Typy czujników
Jeśli podzielimy wszystkie czujniki na kategorie, będzie ich trzy. Każdy typ czujnika ma swoją własną zasadę działania:
- Czujniki indukcyjne lub magnetyczne... Być może jest to najprostsza modyfikacja. Jego praca nie wymaga podłączenia do obwodu elektrycznego, ponieważ samodzielnie generuje impulsy dzięki indukcji magnetycznej. Ze względu na prostotę konstrukcji i duże zasoby pracy taki DPKV będzie kosztował niewiele. Wśród wad takich modyfikacji warto wspomnieć, że urządzenie jest bardzo wrażliwe na zabrudzenie koła pasowego. Między elementem magnetycznym a zębami nie mogą znajdować się żadne ciała obce, takie jak film olejowy. Ponadto dla skuteczności tworzenia impulsu elektromagnetycznego konieczne jest szybkie obracanie koła pasowego.
- Czujniki Halla... Pomimo bardziej złożonego urządzenia, takie DPKV są dość niezawodne i mają również duży zasób. Szczegółowe informacje o urządzeniu i sposobie jego działania zostały opisane w innym artykule... Nawiasem mówiąc, w samochodzie można zastosować kilka czujników, które działają na tej zasadzie i będą one odpowiadały za różne parametry. Aby czujnik działał, musi być zasilany. Ta modyfikacja jest rzadko używana do blokowania położenia wału korbowego.
- Czujnik optyczny... Ta modyfikacja jest wyposażona w źródło światła i odbiornik. Urządzenie wygląda następująco. Zęby koła pasowego biegną między diodą LED a fotodiodą. W trakcie obracania się tarczy odniesienia wiązka światła wpada lub przerywa jej dopływ do detektora światła. W fotodiodzie na podstawie działania światła powstają impulsy, które są podawane do ECU. Ze względu na złożoność urządzenia i lukę w zabezpieczeniach ta modyfikacja jest również rzadko instalowana na maszynach.
Objawy nieprawidłowego działania
Gdy jakiś element elektroniczny silnika lub związany z nim system ulegnie awarii, jednostka zaczyna działać nieprawidłowo. Na przykład może troić (aby uzyskać szczegółowe informacje na temat tego, dlaczego pojawia się ten efekt, przeczytaj tutaj), jest niestabilny, działa na biegu jałowym, uruchamia się z dużą trudnością itp. Ale jeśli DPKV nie działa, silnik spalinowy w ogóle nie uruchomi się.
Czujnik jako taki nie wykazuje żadnych usterek. Albo działa, albo nie. Jedyną sytuacją, w której urządzenie może wznowić pracę, jest utlenianie kontaktowe. W tym przypadku w czujniku generowany jest sygnał, ale jego wyjście nie występuje ze względu na przerwanie obwodu elektrycznego. W innych przypadkach uszkodzony czujnik będzie miał tylko jeden objaw - silnik zgaśnie i nie uruchomi się.
Jeśli czujnik wału korbowego nie zadziała, elektroniczna jednostka sterująca nie zarejestruje z niego sygnału, a na tablicy przyrządów zapali się ikona silnika lub napis „Check Engine”. Awaria czujnika jest wykrywana podczas obrotu wału korbowego. Mikroprocesor przestaje rejestrować impulsy z czujnika, więc nie rozumie, w którym momencie należy wydać polecenie wtryskiwaczom i cewkom zapłonowym.
Istnieje kilka przyczyn uszkodzenia czujnika. Oto niektóre z nich:
- Zniszczenie konstrukcji podczas obciążeń termicznych i ciągłych wibracji;
- Eksploatacja samochodu w podmokłych terenach lub częste podbijanie brodów;
- Ostra zmiana reżimu temperaturowego urządzenia (szczególnie zimą, kiedy różnica temperatur jest bardzo duża).
Najczęstsza awaria czujnika nie jest już z nim związana, ale z jego okablowaniem. W wyniku naturalnego zużycia kabel może ulec zużyciu, co może prowadzić do utraty napięcia.
Musisz zwrócić uwagę na DPKV w następującym przypadku:
- Samochód nie odpala i może to być niezależnie od tego, czy silnik jest rozgrzany, czy nie;
- Obroty wału korbowego gwałtownie spadają, a auto porusza się jakby skończyło się paliwo (paliwo nie wchodzi do cylindrów, bo ECU czeka na impuls z czujnika, a do świec nie płynie prąd, a także z powodu brak impulsu ze strony DPKV);
- Detonacja (dzieje się to głównie nie z powodu pęknięcia czujnika, ale z powodu jego niestabilnego zamocowania) silnika, co od razu da znać odpowiedni czujnik;
- Silnik ciągle się zatrzymuje (może się to zdarzyć, jeśli jest problem z okablowaniem, a sygnał z czujnika pojawia się i znika).
Pływające obroty, zmniejszona dynamika i inne podobne objawy są oznakami awarii innych układów pojazdu. Jeśli chodzi o czujnik, jeśli jego sygnał zaniknie, mikroprocesor zaczeka na pojawienie się tego impulsu. W tym przypadku system pokładowy „myśli”, że wał korbowy się nie obraca, więc ani iskra nie jest generowana, ani paliwo nie jest wtryskiwane do cylindrów.
Aby ustalić, dlaczego silnik przestał stabilnie działać, konieczne jest przeprowadzenie diagnostyki komputerowej. Jak to się odbywa Osobny artykuł.
Jak sprawdzić czujnik wału korbowego
Istnieje kilka sposobów sprawdzenia DPKV. Pierwszą rzeczą do zrobienia jest kontrola wizualna. Najpierw musisz spojrzeć na jakość zapięcia. Ze względu na brzęczenie czujnika odległość od elementu magnetycznego do powierzchni zębów stale się zmienia. Może to prowadzić do nieprawidłowej transmisji sygnału. Z tego powodu elektronika może nieprawidłowo przesyłać sygnały do siłowników. W takim przypadku działaniu silnika mogą towarzyszyć całkowicie nielogiczne działania: detonacja, gwałtowny wzrost / spadek prędkości itp.
Jeśli urządzenie jest prawidłowo zamocowane na swoim miejscu, nie ma potrzeby zastanawiania się, co robić dalej. Kolejnym etapem oględzin jest sprawdzenie jakości okablowania czujnika. Zwykle na tym kończy się wykrywanie usterek czujnika, a urządzenie nadal działa prawidłowo. Najbardziej skuteczną metodą weryfikacji jest zainstalowanie znanego działającego analogu. Jeśli jednostka napędowa zaczęła działać poprawnie i stabilnie, wyrzucamy stary czujnik.
W najtrudniejszych sytuacjach uzwojenie rdzenia magnetycznego zawodzi. Ten podział pomoże zidentyfikować multimetr. Urządzenie jest ustawione w tryb pomiaru rezystancji. Sondy są podłączone do czujnika zgodnie z wyprowadzeniem. Zwykle wskaźnik ten powinien mieścić się w zakresie od 550 do 750 omów.
Aby nie wydawać pieniędzy na sprawdzanie poszczególnych urządzeń, warto przeprowadzić rutynową diagnostykę profilaktyczną. Jednym z narzędzi, które mogą pomóc w identyfikacji ukrytych problemów w różnych urządzeniach elektronicznych, jest oscyloskop. Opis działania tego urządzenia tutaj.
Jeśli więc jakiś czujnik w aucie ulegnie awarii to elektronika przejdzie w tryb awaryjny i będzie działała mniej wydajnie, ale w tym trybie będzie można dojechać do najbliższej stacji obsługi. Ale jeśli zepsuje się czujnik położenia wału korbowego, to urządzenie nie będzie działać bez niego. Z tego powodu lepiej mieć zawsze analog w magazynie.
Dodatkowo obejrzyj krótki film o tym, jak działa DPKV, a także DPRV:
Pytania i odpowiedzi:
Co się stanie, gdy czujnik wału korbowego ulegnie awarii? Gdy sygnał z czujnika wału korbowego zaniknie, sterownik przestaje generować impuls iskry. Z tego powodu zapłon przestaje działać.
Jak zrozumieć, że czujnik wału korbowego nie żyje? Jeśli czujnik wału korbowego jest niesprawny, samochód albo nie uruchomi się, albo zgaśnie. Powodem jest to, że jednostka sterująca nie może określić, w którym momencie wytworzyć impuls do powstania iskry.
Co się stanie, jeśli czujnik wału korbowego nie działa? Sygnał z czujnika wału korbowego jest potrzebny do synchronizacji pracy wtryskiwaczy paliwa (silnik wysokoprężny) i układu zapłonowego (w silnikach benzynowych). Jeśli się zepsuje, samochód nie uruchomi się.
Gdzie znajduje się czujnik wału korbowego? Zasadniczo ten czujnik jest przymocowany bezpośrednio do bloku cylindrów. W niektórych modelach stoi w pobliżu koła pasowego wału korbowego, a nawet na obudowie skrzyni biegów.
