Zařízení a princip činnosti snímače polohy klikového hřídele
Obsah
Aby se zvýšila účinnost, hospodárnost a šetrnost k životnímu prostředí v moderní dopravě, výrobci automobilů vybavují automobily stále větším počtem elektronických zařízení. Důvodem je to, že mechanické součásti odpovědné například za tvorbu jisker ve válcích, které byly vybaveny starými vozy, se vyznačovaly nestabilitou. I mírná oxidace kontaktů by mohla vést k tomu, že se auto jednoduše zastavilo, a to i bez zjevného důvodu.
Kromě této nevýhody mechanická zařízení neumožňují jemné doladění pohonné jednotky. Příkladem toho je kontaktní zapalovací systém, který je podrobně popsán. zde... Klíčovým prvkem v něm byl mechanický přerušovač rozdělovače (přečtěte si o zařízení rozdělovače v jiné recenzi). Ačkoli při správné údržbě a správném načasování zapalování poskytoval tento mechanismus zapalovací svíčky včasnou jiskru, s příchodem turbodmychadel již nemohl fungovat tak efektivně.
Jako vylepšenou verzi vyvinuli inženýři bezkontaktní zapalovací systém, ve kterém byl použit stejný distributor, byl do něj místo mechanického jističe instalován pouze indukční snímač. Díky tomu bylo možné dosáhnout větší stability tvorby vysokonapěťového impulzu, ale zbývající nevýhody SZ nebyly odstraněny, protože v něm byl stále používán mechanický rozdělovač.
Aby se odstranily všechny nevýhody spojené s provozem mechanických prvků, byl vyvinut modernější zapalovací systém - elektronický (o jeho struktuře a principu fungování je popsáno zde). Klíčovým prvkem v takovém systému je snímač polohy klikového hřídele.
Uvažujme, co to je, jaký je princip jeho fungování, za co je zodpovědný, jak určit jeho poruchu a čím je jeho rozdělení plné.
Co je DPKV
Snímač polohy klikového hřídele je instalován v jakémkoli vstřikovacím motoru běžícím na benzín nebo plyn. Stejným prvkem jsou vybaveny i moderní vznětové motory. Pouze v tomto případě je na základě jeho indikátorů určen okamžik vstřikování nafty, nikoli přívod jiskry, protože dieselový motor pracuje na jiném principu (srovnání těchto dvou typů motorů je zde).
Tento senzor zaznamenává, v jakém okamžiku zaujmou písty prvního a čtvrtého válce požadovanou polohu (horní a dolní úvrať). Generuje impulsy, které přicházejí do elektronické řídicí jednotky. Z těchto signálů mikroprocesor určuje, jakou rychlostí se klikový hřídel otáčí.
Tyto informace potřebuje ECU k opravě SPL. Jak víte, v závislosti na provozních podmínkách motoru je nutné zapalovat směs vzduchu a paliva v různých časech. U kontaktních a bezkontaktních zapalovacích systémů byla tato práce prováděna odstředivými a vakuovými regulátory. V elektronickém systému se tento proces provádí pomocí algoritmů elektronické řídicí jednotky v souladu s firmwarem nainstalovaným výrobcem.
Pokud jde o vznětový motor, signály z DPKV pomáhají ECU řídit vstřikování nafty do každého jednotlivého válce. Pokud je mechanismus distribuce plynu vybaven fázovým posunovačem, pak elektronika na základě impulsů ze snímače změní úhlovou rotaci mechanismu změny časování ventilů... Tyto signály jsou také potřebné k opravě činnosti adsorbéru (podrobně je popsán tento systém zde).
V závislosti na modelu automobilu a typu palubního systému dokáže elektronika regulovat složení směsi vzduch-palivo. To umožňuje motoru pracovat efektivněji při nižší spotřebě paliva.
Žádný moderní spalovací motor nebude fungovat, protože DPKV je odpovědný za ukazatele, bez nichž elektronika nebude schopna určit, kdy je třeba dodávat jiskru nebo vstřikování nafty. Pokud jde o pohonnou jednotku karburátoru, není tento snímač potřeba. Důvod je ten, že proces tvorby VTS je regulován samotným karburátorem (přečtěte si o rozdílech mezi vstřikovacími a karburátorovými motory odděleně). Složení MTC navíc nezávisí na provozních režimech jednotky. Elektronika umožňuje měnit stupeň obohacení směsi v závislosti na zatížení spalovacího motoru.
Někteří motoristé se domnívají, že DPKV a snímač umístěný v blízkosti vačkového hřídele jsou identická zařízení. Ve skutečnosti tomu tak není. První zařízení fixuje polohu klikového hřídele a druhé - vačkový hřídel. V druhém případě snímač detekuje úhlovou polohu vačkového hřídele, takže elektronika zajišťuje přesnější provoz systému vstřikování a zapalování. Oba snímače fungují společně, ale bez snímače klikového hřídele se motor nespustí.
Zařízení snímače polohy klikového hřídele
Konstrukce senzorů se může u jednotlivých vozidel lišit, ale klíčové prvky jsou stejné. DPKV se skládá z:
- Stálý magnet;
- Pouzdra;
- Magnetické jádro;
- Elektromagnetické vinutí.
Aby kontakt mezi vodiči a snímacími prvky nezmizel, jsou všechny umístěny uvnitř pouzdra, které je vyplněno složenou pryskyřicí. Zařízení je připojeno k palubnímu systému pomocí standardního konektoru female / male. V těle zařízení jsou výstupky pro upevnění na pracovišti.
Senzor pracuje vždy v tandemu s jedním dalším prvkem, i když to není součástí jeho designu. Toto je ozubená řemenice. Mezi magnetickým jádrem a zuby řemenice je malá mezera.
Kde je snímač klikového hřídele
Protože tento snímač detekuje polohu klikového hřídele, musí být v těsné blízkosti této části motoru. Ozubená řemenice je instalována na samotném hřídeli nebo setrvačníku (dále je popsáno, proč je potřeba setrvačník a jaké jsou jeho úpravy odděleně).
Senzor je nehybně upevněn na bloku válců pomocí speciální konzoly. Pro tento senzor neexistuje žádné jiné umístění. Jinak se nedokáže vyrovnat se svou funkcí. Nyní se podívejme na klíčové funkce senzoru
Jaká je funkce snímače klikového hřídele?
Jak již bylo zmíněno, konstrukčně se snímače polohy klikového hřídele mohou navzájem lišit, ale klíčová funkce pro všechny z nich je stejná - určit okamžik, kdy by měl být aktivován systém zapalování a vstřikování.
Princip činnosti se bude mírně lišit v závislosti na typu čidel. Nejběžnější modifikace je indukční nebo magnetická. Zařízení pracuje následovně.
Referenční disk (aka ozubená řemenice) je vybaven 60 zuby. V jedné části části však chybí dva prvky. Právě tato mezera je referenčním bodem, ve kterém je zaznamenána jedna úplná otáčka klikového hřídele. Během otáčení řemenice procházejí zuby střídavě v zóně magnetického pole snímače. Jakmile touto oblastí projde velká štěrbina bez zubů, vytvoří se v ní puls, který je veden vodiči do řídicí jednotky.
Mikroprocesor palubního systému je naprogramován na různé indikátory těchto impulzů, podle nichž jsou aktivovány příslušné algoritmy, a elektronika aktivuje požadovaný systém nebo upravuje jeho činnost.
Existují také další úpravy referenčních disků, jejichž počet zubů se může lišit. Například některé naftové motory používají hlavní disk s dvojitým vynecháním zubů.
Druhy senzorů
Pokud rozdělíme všechny senzory do kategorií, pak budou tři. Každý typ snímače má svůj vlastní princip činnosti:
- Indukční nebo magnetické senzory... Možná jde o nejjednodušší modifikaci. Jeho práce nevyžaduje připojení k elektrickému obvodu, protože nezávisle generuje impulsy v důsledku magnetické indukce. Kvůli jednoduchosti designu a velkému pracovnímu prostředku bude takový DPKV stát málo. Mezi nevýhody těchto úprav stojí za zmínku, že zařízení je vysoce citlivé na nečistoty kladky. Mezi magnetickým prvkem a zuby nesmí být žádné cizí částice, například olejový film. Pro efektivitu tvorby elektromagnetického pulzu je také nutné, aby se kladka rychle otáčela.
- Hallovy senzory... Navzdory složitějšímu zařízení jsou takové DPKV docela spolehlivé a mají také velký zdroj. Jsou popsány podrobnosti o zařízení a jeho fungování v jiném článku... Mimochodem, ve vozidle lze použít několik senzorů, které fungují na tomto principu a budou zodpovědné za různé parametry. Aby senzor fungoval, musí být napájen. Tato úprava se zřídka používá k zajištění polohy klikového hřídele.
- Optický senzor... Tato modifikace je vybavena světelným zdrojem a přijímačem. Zařízení je následující. Zuby řemenice probíhají mezi LED a fotodiodou. V procesu otáčení referenčního disku světelný paprsek buď vstupuje, nebo přerušuje jeho dodávku do detektoru světla. Ve fotodiodě se generují impulsy na základě působení světla, které se přivádějí do ECU. Kvůli složitosti zařízení a zranitelnosti je tato úprava také zřídka instalována na strojích.
Příznaky
Pokud některý elektronický prvek motoru nebo systém s ním spojený selže, jednotka začne pracovat nesprávně. Například to může troit (podrobnosti o tom, proč se tento efekt objeví, si přečtěte zde), je nestabilní při nečinnosti, nastartování s velkými obtížemi atd. Pokud však DPKV nefunguje, spalovací motor se vůbec nespustí.
Senzor jako takový nemá žádné poruchy. Buď to funguje, nebo ne. Jedinou situací, kdy může zařízení obnovit provoz, je kontaktní oxidace. V tomto případě je v senzoru generován signál, ale jeho výstup se neobjeví v důsledku přerušení elektrického obvodu. V ostatních případech bude mít vadný snímač pouze jeden příznak - motor se zastaví a nespustí se.
Pokud snímač klikového hřídele nefunguje, elektronická řídicí jednotka z něj nebude zaznamenávat signál a na přístrojové desce se rozsvítí ikona motoru nebo nápis „Zkontrolovat motor“. Během otáčení klikového hřídele je zjištěno poškození snímače. Mikroprocesor přestane zaznamenávat impulsy ze snímače, takže nechápe, v jakém okamžiku je nutné vydat povel vstřikovačům a zapalovacím cívkám.
Existuje několik důvodů pro poškození senzoru. Zde je několik z nich:
- Zničení konstrukce při tepelném zatížení a stálých vibracích;
- Provoz vozu ve vlhkých oblastech nebo časté dobývání brodů;
- Prudká změna teplotního režimu zařízení (zejména v zimě, kdy je rozdíl teplot velmi velký).
Nejběžnější porucha snímače již nesouvisí s ním, ale s jeho zapojením. V důsledku běžného opotřebení se kabel může opotřebovat, což může vést ke ztrátě napětí.
Musíte věnovat pozornost DPKV v následujících případech:
- Auto nestartuje, a to může být bez ohledu na to, zda je motor zahřátý nebo ne;
- Rychlost klikového hřídele prudce klesá a auto se pohybuje, jako by došlo palivo (palivo nevstupuje do válců, protože ECU čeká na impuls ze snímače a do svíček neteče žádný proud, a také kvůli nedostatek impulsu z DPKV);
- Detonace (k tomu nedochází hlavně kvůli poškození senzoru, ale kvůli jeho nestabilní fixaci) motoru, který vás okamžitě informuje o odpovídající senzor;
- Motor se trvale zastaví (k tomu může dojít, pokud dojde k potížím s kabeláží a signál ze snímače se objeví a zmizí).
Plovoucí otáčky, snížená dynamika a další podobné příznaky jsou známkami selhání jiných systémů vozidla. Pokud jde o senzor, pokud jeho signál zmizí, mikroprocesor počká, dokud se tento puls neobjeví. V tomto případě si palubní systém „myslí“, že se klikový hřídel neotáčí, takže nedochází k vytváření jisker ani k rozprašování paliva do válců.
Chcete-li zjistit, proč motor přestal pracovat stabilně, je nutné provést počítačovou diagnostiku. Jak se provádí, je samostatný článek.
Jak zkontrolovat snímač klikového hřídele
Existuje několik způsobů, jak zkontrolovat DPKV. Úplně první věcí je vizuální kontrola. Nejprve je třeba se podívat na kvalitu upevnění. Díky chrastícímu zvuku snímače se vzdálenost od magnetického prvku k povrchům zubů neustále mění. To může vést k nesprávnému přenosu signálu. Z tohoto důvodu může elektronika nesprávně vysílat signály do akčních členů. V tomto případě může být provoz motoru doprovázen zcela nelogickými akcemi: detonace, prudké zvýšení / snížení rychlosti atd.
Pokud je zařízení správně upevněno na svém místě, není třeba spekulovat o dalším postupu. Dalším krokem vizuální kontroly je kontrola kvality zapojení senzoru. To je obvykle místo, kde končí detekce vad snímače a zařízení nadále funguje správně. Nejúčinnější ověřovací metodou je instalace známého funkčního analogu. Pokud pohonná jednotka začala pracovat správně a stabilně, vyhodili jsme starý snímač.
V nejtěžších situacích selhalo vinutí magnetického jádra. Toto rozdělení pomůže identifikovat multimetr. Zařízení je nastaveno do režimu měření odporu. Sondy jsou připojeny k senzoru podle pinoutu. Normálně by tento indikátor měl být v rozsahu od 550 do 750 Ohm.
Aby nedošlo k utrácení peněz za kontrolu jednotlivých zařízení, je praktické provádět rutinní preventivní diagnostiku. Jedním z nástrojů, které mohou pomoci identifikovat skryté problémy v různých elektronických zařízeních, je osciloskop. Je popsáno, jak toto zařízení funguje zde.
Pokud tedy některý senzor v autě selže, elektronika přejde do nouzového režimu a bude pracovat méně efektivně, ale v tomto režimu bude možné se dostat k nejbližší čerpací stanici. Pokud se ale pokazí snímač polohy klikového hřídele, pak jednotka bez něj nebude fungovat. Z tohoto důvodu by bylo lepší mít vždy na skladě analog.
Podívejte se také na krátké video o tom, jak DPKV funguje, stejně jako DPRV:
Otázky a odpovědi:
Co se stane, když selže snímač klikového hřídele? Když signál ze snímače klikového hřídele zmizí, ovladač přestane generovat jiskrový impuls. Kvůli tomu přestane fungovat zapalování.
Jak pochopit, že snímač klikového hřídele zemřel? Pokud je snímač klikového hřídele mimo provoz, auto buď nenastartuje, nebo se zastaví. Důvodem je, že řídící jednotka nedokáže určit, v jakém okamžiku má vytvořit impuls k vytvoření jiskry.
Co se stane, když snímač klikového hřídele nefunguje? Signál ze snímače klikového hřídele je potřebný k synchronizaci činnosti vstřikovačů paliva (vznětový motor) a zapalovacího systému (u benzínových motorů). Pokud se porouchá, auto nenastartuje.
Kde je umístěn snímač klikového hřídele? V zásadě je tento snímač připevněn přímo k bloku válců. U některých modelů stojí v blízkosti řemenice klikového hřídele a dokonce i na skříni převodovky.
