Oznaki złego czujnika wałka rozrządu

Do czego służy czujnik wałka rozrządu?

Funkcjonowaniem jednostki napędowej w nowoczesnych samochodach steruje elektronika. ECU (elektroniczna jednostka sterująca) generuje impulsy sterujące na podstawie analizy sygnałów z wielu czujników. Czujniki umieszczone w różnych miejscach pozwalają ECU ocenić stan silnika w dowolnym momencie i szybko skorygować niektóre parametry.

Wśród tych czujników jest czujnik położenia wałka rozrządu (DPRS). Jego sygnał pozwala zsynchronizować działanie układu wtrysku palnej mieszanki do cylindrów silnika.

W zdecydowanej większości silników wtryskowych stosuje się rozproszony sekwencyjny (fazowy) wtrysk mieszanki. W tym samym czasie ECU po kolei otwiera każdą dyszę, zapewniając, że mieszanka paliwowo-powietrzna dostaje się do cylindrów tuż przed suwem ssania. Fazowanie, czyli poprawna kolejność i właściwy moment otwarcia dysz, zapewnia właśnie DPRV, dlatego często nazywany jest czujnikiem fazy.

Normalna praca układu wtryskowego pozwala osiągnąć optymalne spalanie palnej mieszanki, zwiększyć moc silnika i uniknąć niepotrzebnego zużycia paliwa.

Urządzenie i rodzaje czujników położenia wałka rozrządu

W samochodach można spotkać trzy rodzaje czujników fazy:

• w oparciu o efekt Halla;
• wprowadzenie;
• optyczny.

Amerykański fizyk Edwin Hall odkrył w 1879 r., że jeśli przewodnik podłączony do źródła prądu stałego zostanie umieszczony w polu magnetycznym, wówczas w tym przewodniku powstaje poprzeczna różnica potencjałów.

DPRV, który wykorzystuje to zjawisko, jest zwykle nazywany czujnikiem Halla. Korpus urządzenia zawiera magnes trwały, obwód magnetyczny oraz mikroukład z elementem czułym. Do urządzenia doprowadzane jest napięcie zasilające (zwykle 12 V z akumulatora lub 5 V z osobnego stabilizatora). Sygnał jest pobierany z wyjścia wzmacniacza operacyjnego znajdującego się w mikroukładzie, który jest podawany do komputera.

Konstrukcja czujnika Halla może być szczelinowa

i koniec

W pierwszym przypadku zęby tarczy referencyjnej wałka rozrządu przechodzą przez szczelinę czujnika, w drugim przypadku przed powierzchnią czołową.

Dopóki linie sił pola magnetycznego nie pokrywają się z metalem zębów, na czułym elemencie występuje napięcie, a na wyjściu DPRV nie ma sygnału. Ale w momencie, gdy wzorzec przecina linie pola magnetycznego, napięcie na elemencie czułym zanika, a na wyjściu urządzenia sygnał wzrasta prawie do wartości napięcia zasilania.

W przypadku urządzeń szczelinowych zwykle stosuje się dysk nastawczy, który ma szczelinę powietrzną. Kiedy ta szczelina przechodzi przez pole magnetyczne czujnika, generowany jest impuls sterujący.

Wraz z urządzeniem końcowym z reguły stosuje się dysk zębaty.

Tarcza referencyjna i czujnik fazy są zainstalowane w taki sposób, że impuls sterujący jest wysyłany do ECU w momencie przejścia tłoka 1. cylindra przez górny martwy punkt (GMP), czyli na początku nowego cykl pracy jednostki. W silnikach wysokoprężnych powstawanie impulsów zwykle występuje dla każdego cylindra osobno.

Czujnik Halla jest najczęściej używany jako DPRV. Jednak nierzadko można znaleźć czujnik indukcyjny, który również ma magnes stały, a cewka indukcyjna jest uzwojona na namagnesowanym rdzeniu. Zmieniające się pole magnetyczne podczas przejazdu reperów wytwarza impulsy elektryczne w cewce.

Urządzenia typu optycznego wykorzystują transoptor, a impulsy sterujące są generowane, gdy połączenie optyczne między diodą LED a fotodiodą zostanie przerwane podczas mijania punktów odniesienia. Optyczne DPRV nie znalazły jeszcze szerokiego zastosowania w przemyśle motoryzacyjnym, chociaż można je znaleźć w niektórych modelach.

Jakie objawy wskazują na awarię DPRV

Czujnik fazy zapewnia optymalny tryb dostarczania mieszanki paliwowo-powietrznej do cylindrów wraz z czujnikiem położenia wału korbowego (DPKV). Jeśli czujnik fazy przestanie działać, centrala przełącza zasilacz w tryb awaryjny, w którym wtrysk jest wykonywany parami-równolegle na podstawie sygnału DPKV. W tym przypadku dwie dysze otwierają się w tym samym czasie, jedna w suwie ssania, druga w suwie wydechu. W tym trybie pracy urządzenia zużycie paliwa znacznie wzrasta. Dlatego nadmierne zużycie paliwa jest jednym z głównych objawów nieprawidłowego działania czujnika wałka rozrządu.

Oprócz zwiększonej żarłoczności silnika, inne objawy mogą również wskazywać na problemy z DPRV:

• niestabilna, przerywana praca silnika;
• trudności z uruchomieniem silnika, niezależnie od stopnia jego rozgrzania;
• zwiększone nagrzewanie silnika, o czym świadczy wzrost temperatury płynu chłodzącego w porównaniu do normalnej pracy;
• kontrolka CHECK ENGINE zapala się na desce rozdzielczej, a komputer pokładowy wyświetla odpowiedni kod błędu.

Dlaczego DPRV zawodzi i jak to sprawdzić

Czujnik położenia wałka rozrządu może nie działać z kilku powodów.

1. Przede wszystkim sprawdź urządzenie i upewnij się, że nie ma uszkodzeń mechanicznych.
2. Nieprawidłowe odczyty DPRV mogą być spowodowane zbyt dużą szczeliną między powierzchnią czołową czujnika a tarczą nastawczą. Dlatego sprawdź, czy czujnik jest dobrze osadzony w gnieździe i nie wystaje z powodu źle dokręconej śruby mocującej.
3. Po uprzednim usunięciu zacisku z ujemnego akumulatora, odłącz złącze czujnika i sprawdź, czy nie ma w nim brudu lub wody, czy styki są utlenione. Sprawdź integralność przewodów. Czasami gniją w punkcie lutowania do styków złącza, więc pociągnij je trochę, aby sprawdzić.
   
   Po podłączeniu akumulatora i włączeniu zapłonu upewnij się, że między skrajnymi stykami jest napięcie na chipie. Obecność zasilania jest konieczna dla czujnika Halla (z chipem trzypinowym), ale jeśli DPRV jest typu indukcyjnego (układ dwupinowy), to nie potrzebuje zasilania.
4. Wewnątrz samego urządzenia możliwe jest zwarcie lub przerwa w obwodzie, mikroukład może przepalić się w czujniku Halla. Dzieje się tak z powodu przegrzania lub niestabilnego zasilania.
5. Czujnik fazy może również nie działać z powodu uszkodzenia dysku głównego (referencyjnego).

Aby sprawdzić działanie DPRV, wyjmij go z gniazda. Do czujnika Halla musi być doprowadzone zasilanie (chip jest włożony, akumulator jest podłączony, zapłon włączony). Będziesz potrzebował multimetru w trybie pomiaru napięcia prądu stałego na granicy około 30 woltów. Jeszcze lepiej, użyj oscyloskopu.

Włóż sondy urządzenia pomiarowego z ostrymi końcówkami (igłami) do złącza, podłączając je do styku 1 (przewód wspólny) i styku 2 (przewód sygnałowy). Miernik powinien wykryć napięcie zasilania. Przyłóż metalowy przedmiot, na przykład, do końca lub szczeliny urządzenia. Napięcie powinno spaść prawie do zera.

W podobny sposób można sprawdzić czujnik indukcyjny, tylko zmiany napięcia w nim będą nieco inne. DPRV typu indukcyjnego nie wymaga zasilania, więc można go całkowicie wyjąć do testów.

Jeśli czujnik nie reaguje w żaden sposób na zbliżanie się metalowego przedmiotu, oznacza to, że jest uszkodzony i należy go wymienić. Nie nadaje się do naprawy.

W różnych modelach samochodów można stosować DPRV różnych typów i konstrukcji, ponadto można je zaprojektować dla różnych napięć zasilania. Aby się nie pomylić należy zakupić nowy czujnik z takim samym oznaczeniem jak na wymienianym urządzeniu.

Zobacz także

Rozszerzać kolej