V kateri koli sodobni pogonski enoti je vedno prisoten senzor položaja ročične gredi, na podlagi katerega so zgrajeni sistemi za vžig in vbrizgavanje goriva.Preberite vse o senzorjih položaja ročične gredi, njihovih vrstah, zasnovi in delovanju ter pravilni izbiri in zamenjavi teh naprav v članku.
Namen in mesto senzorja položaja motorne gredi v motorju
Senzor položaja ročične gredi (DPKV, sinhronizacijski senzor, referenčni senzor zagona) - komponenta elektronskega krmilnega sistema motorja z notranjim zgorevanjem;Senzor, ki spremlja značilnosti delovanja ročične gredi (položaj, hitrost) in zagotavlja delovanje glavnih sistemov pogonske enote (vžig, moč, distribucija plina itd.).
Sodobni motorji z notranjim zgorevanjem vseh vrst so večinoma opremljeni z elektronskimi krmilnimi sistemi, ki v celoti prevzamejo delovanje enote v vseh načinih.Najpomembnejše mesto v takih sistemih zavzemajo senzorji - posebne naprave, ki sledijo določenim značilnostim motorja in prenašajo podatke na elektronsko krmilno enoto (ECU).Nekateri senzorji so ključnega pomena za delovanje agregata, vključno s senzorjem položaja ročične gredi.
DPKV meri en parameter - položaj ročične gredi v vsakem trenutku.Na podlagi dobljenih podatkov se določi hitrost gredi in njena kotna hitrost.Po prejemu teh informacij ECU rešuje široko paleto nalog:
● Določitev momenta TDC (ali TDC) batov prvega in/ali četrtega valja;
● Nadzor sistema za vbrizgavanje goriva - določanje momenta vbrizgavanja in trajanja injektorjev;
● Nadzor sistema vžiga - določitev momenta vžiga v posameznem cilindru;
● Nadzor sistema spremenljivega krmiljenja ventilov;
● Nadzor delovanja komponent sistema za rekuperacijo hlapov goriva;
● Nadzor in korekcija delovanja drugih sistemov, povezanih z motorjem.
Tako DPKV zagotavlja normalno delovanje agregata, ki v celoti določa delovanje njegovih dveh glavnih sistemov - vžiga (samo pri bencinskih motorjih) in vbrizgavanja goriva (v injektorjih in dizelskih motorjih).Prav tako se je senzor izkazal za priročnega za krmiljenje drugih motornih sistemov, katerih delovanje je neposredno ali posredno sinhronizirano s položajem in hitrostjo gredi.Okvarjen senzor lahko popolnoma moti delovanje motorja, zato ga je treba zamenjati.Toda preden kupite nov DPKV, morate razumeti vrste teh naprav, njihovo zasnovo in delovanje.
Vrste, zasnova in princip delovanja DPKV
Ne glede na vrsto in zasnovo so senzorji položaja ročične gredi sestavljeni iz dveh delov:
● Senzor položaja;
● Glavni disk (sinhronizacijski disk, sinhronizacijski disk).
DPKV je nameščen v plastičnem ali aluminijastem ohišju, ki je s pomočjo nosilca nameščen poleg glavnega diska.Senzor ima standardni električni konektor za povezavo z električnim sistemom vozila, konektor se lahko nahaja tako na ohišju senzorja kot tudi na lastnem kablu kratke dolžine.Senzor je pritrjen na blok motorja ali na poseben nosilec, nahaja se nasproti glavnega diska in med delovanjem šteje svoje zobe.
Senzor položaja ročične gredi na različnih motorjih
Glavni disk je škripec ali kolo, na obodu katerega so zobje kvadratnega profila.Disk je togo pritrjen na jermenico motorne gredi ali neposredno na njegov prst, kar zagotavlja vrtenje obeh delov z enako frekvenco.
Delovanje senzorja lahko temelji na različnih fizikalnih pojavih in učinkih, najbolj razširjene so naprave treh vrst:
● Induktivni (ali magnetni);
● Na podlagi Hallovega učinka;
● Optični (svetloba).
Vsaka od vrst senzorjev ima svoje konstrukcijske značilnosti in načelo delovanja.
Induktivni (magnetni) DPKV.V središču naprave je magnetno jedro, nameščeno v navitju (tuljavi).Delovanje senzorja temelji na učinku elektromagnetne indukcije.V mirovanju je magnetno polje v senzorju konstantno in v njegovem navitju ni toka.Ko gre kovinski zob glavnega diska blizu magnetnega jedra, se magnetno polje okoli jedra nenadoma spremeni, kar povzroči indukcijo toka v navitju.Ko se disk vrti, se na izhodu senzorja pojavi izmenični tok določene frekvence, ki ga ECU uporablja za določanje števila vrtljajev ročične gredi in njenega položaja.
To je najpreprostejša zasnova senzorja, ki se pogosto uporablja na vseh vrstah motorjev.Prednost tovrstnih naprav je njihovo delovanje brez napajanja – tako jih je mogoče povezati z enim parom žic neposredno na krmilno enoto.
Hallov senzor.Senzor temelji na učinku, ki ga je pred skoraj stoletjem in pol odkril ameriški fizik Edwin Hall: ko skozi dve nasprotni strani tanke kovinske plošče, postavljene v konstantno magnetno polje, teče tok, se na njenih drugih dveh straneh pojavi napetost.Sodobni senzorji te vrste so zgrajeni na specializiranih Hallovih čipih, nameščenih v ohišje z magnetnimi jedri, glavni diski zanje pa imajo magnetizirane zobe.Senzor deluje preprosto: v mirovanju je na izhodu senzorja ničelna napetost, ko preide magnetizirani zob, se na izhodu pojavi napetost.Kot v prejšnjem primeru, ko se glavni disk vrti, se na izhodu DPKV pojavi izmenični tok, ki se napaja v ECU.
Induktivni senzor položaja ročične gredi
Gre za kompleksnejši senzor, ki pa zagotavlja visoko natančnost meritev v celotnem območju vrtljajev ročične gredi.Prav tako Hallov senzor za delovanje potrebuje ločeno napajanje, zato je povezan s tremi ali štirimi žicami.
Optični senzorji.Osnova senzorja je par svetlobnega vira in sprejemnika (LED in fotodioda), v reži med katerima so zobje ali luknje glavnega diska.Senzor deluje preprosto: disk, ko se vrti v različnih intervalih, zasenči LED, zaradi česar nastane impulzni tok na izhodu fotodiode - uporablja ga elektronska enota za merjenje.
Trenutno so optični senzorji omejeno uporabni zaradi težkih pogojev njihovega delovanja v motorju - visoka prašnost, možnost dima, onesnaženje s tekočinami, cestna umazanija itd.
Za delo s senzorji se uporabljajo standardizirani glavni diski.Takšen disk je razdeljen na 60 zob, ki se nahajajo vsakih 6 stopinj, medtem ko na enem mestu diska ni dveh zob (tip sinhroniziranega diska 60-2) - ta prehod je začetek vrtenja ročične gredi in zagotavlja sinhronizacijo senzorja, ECU in pripadajoči sistemi.Običajno prvi zob po preskoku sovpada s položajem bata prvega ali zadnjega valja pri TDC ali TDC.Obstajajo tudi diski z dvema preskokoma zob, ki se nahajajo pod kotom 180 stopinj drug proti drugemu (tip diska za sinhronizacijo 60-2-2), takšni diski se uporabljajo na nekaterih vrstah dizelskih agregatov.
Glavni diski za induktivne senzorje so izdelani iz jekla, včasih hkrati z jermenico ročične gredi.Diski za Hallove senzorje so pogosto izdelani iz plastike, v njihovih zobcih pa so trajni magneti.
Na koncu ugotavljamo, da se DPKV pogosto uporablja tako na ročični gredi kot na odmični gredi, v slednjem primeru pa se uporablja za spremljanje položaja in hitrosti odmične gredi ter prilagajanje delovanja mehanizma za distribucijo plina.
Namestitev induktivnega tipa DPKV in master diska
Kako pravilno izbrati in zamenjati senzor ročične gredi
DPKV igra ključno vlogo v motorju, okvare senzorjev vodijo do močnega poslabšanja delovanja motorja (težak zagon, nestabilno delovanje, zmanjšanje moči, detonacija itd.).In v nekaterih primerih, če DPKV odpove, motor postane popolnoma nedelujoč (kot kaže signal Check Engine).Če pride do opisanih težav pri delovanju motorja, je treba preveriti senzor ročične gredi in v primeru okvare opraviti zamenjavo.
Najprej morate pregledati senzor, preveriti celovitost njegovega telesa, priključka in žic.Induktivni senzor lahko preverite s testerjem - dovolj je izmeriti upor navitja, ki ga ima delovni senzor v območju 0,6-1,0 kOhm.Senzorja Hall ni mogoče preveriti na ta način, njegovo diagnostiko je mogoče izvesti samo na posebni opremi.Toda najlažji način je namestiti nov senzor, in če se motor zažene, je bila težava ravno v okvari starega DPKV.
Za zamenjavo morate izbrati samo senzor tipa, ki je bil nameščen na avtomobilu in ga priporoča proizvajalec avtomobila.Senzorji drugega modela se morda ne prilegajo na svoje mesto ali povzročajo pomembne napake pri meritvah in posledično motijo delovanje motorja.DPKV je treba spremeniti v skladu z navodili za popravilo vozila.Običajno je dovolj, da odklopite električni konektor, odvijete enega ali dva vijaka, odstranite senzor in namestite novega.Nov senzor mora biti nameščen na razdalji 0,5-1,5 mm od konca glavnega diska (natančna razdalja je navedena v navodilih), to razdaljo lahko prilagodite s podložkami ali na drug način.S pravilno izbiro DPKV in njegovo zamenjavo bo motor takoj začel delovati, le v nekaterih primerih bo potrebno umeriti senzor in ponastaviti kode napak.
Čas objave: 13. julij 2023