Σε κάθε σύγχρονη μονάδα ισχύος, υπάρχει πάντα ένας αισθητήρας θέσης στροφαλοφόρου άξονα, βάσει του οποίου κατασκευάζονται συστήματα ανάφλεξης και ψεκασμού καυσίμου.Διαβάστε τα πάντα για τους αισθητήρες θέσης στροφαλοφόρου άξονα, τους τύπους, τη σχεδίαση και τη λειτουργία τους, καθώς και τη σωστή επιλογή και αντικατάσταση αυτών των συσκευών στο άρθρο.
Σκοπός και θέση του αισθητήρα θέσης στροφαλοφόρου στον κινητήρα
Αισθητήρας θέσης στροφαλοφόρου (DPKV, αισθητήρας συγχρονισμού, αισθητήρας εκκίνησης αναφοράς) - στοιχείο του ηλεκτρονικού συστήματος ελέγχου του κινητήρα εσωτερικής καύσης.Ένας αισθητήρας που παρακολουθεί τα χαρακτηριστικά απόδοσης του στροφαλοφόρου άξονα (θέση, ταχύτητα) και διασφαλίζει τη λειτουργία των κύριων συστημάτων της μονάδας ισχύος (ανάφλεξη, ισχύς, διανομή αερίου κ.λπ.).
Οι σύγχρονοι κινητήρες εσωτερικής καύσης όλων των τύπων στο μεγαλύτερο μέρος τους είναι εξοπλισμένοι με ηλεκτρονικά συστήματα ελέγχου, τα οποία αναλαμβάνουν πλήρως τη λειτουργία της μονάδας σε όλους τους τρόπους λειτουργίας.Η πιο σημαντική θέση σε τέτοια συστήματα καταλαμβάνεται από αισθητήρες - ειδικές συσκευές που παρακολουθούν ορισμένα χαρακτηριστικά του κινητήρα και μεταδίδουν δεδομένα στη μονάδα ηλεκτρονικού ελέγχου (ECU).Ορισμένοι αισθητήρες είναι κρίσιμοι για τη λειτουργία της μονάδας ισχύος, συμπεριλαμβανομένου του αισθητήρα θέσης στροφαλοφόρου άξονα.
Το DPKV μετρά μία παράμετρο - τη θέση του στροφαλοφόρου άξονα σε κάθε χρονική στιγμή.Με βάση τα δεδομένα που λαμβάνονται, προσδιορίζεται η ταχύτητα του άξονα και η γωνιακή του ταχύτητα.Λαμβάνοντας αυτές τις πληροφορίες, η ECU επιλύει ένα ευρύ φάσμα εργασιών:
● Προσδιορισμός της ροπής TDC (ή TDC) των εμβόλων του πρώτου και/ή του τέταρτου κυλίνδρου.
● Έλεγχος του συστήματος ψεκασμού καυσίμου - προσδιορισμός της ροπής ψεκασμού και της διάρκειας των μπεκ.
● Έλεγχος συστήματος ανάφλεξης - προσδιορισμός της ροπής ανάφλεξης σε κάθε κύλινδρο.
● Έλεγχος του συστήματος μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων.
● Έλεγχος της λειτουργίας των εξαρτημάτων του συστήματος ανάκτησης ατμών καυσίμου.
● Έλεγχος και διόρθωση της λειτουργίας άλλων συστημάτων που σχετίζονται με τον κινητήρα.
Έτσι, το DPKV διασφαλίζει την κανονική λειτουργία της μονάδας ισχύος, καθορίζοντας πλήρως τη λειτουργία των δύο κύριων συστημάτων της - ανάφλεξης (μόνο σε βενζινοκινητήρες) και έγχυσης καυσίμου (σε μπεκ και κινητήρες ντίζελ).Επίσης, ο αισθητήρας αποδείχθηκε βολικός για τον έλεγχο άλλων συστημάτων κινητήρα, η λειτουργία των οποίων συγχρονίζεται άμεσα ή έμμεσα με τη θέση και την ταχύτητα του άξονα.Ένας ελαττωματικός αισθητήρας μπορεί να διαταράξει εντελώς τη λειτουργία του κινητήρα, επομένως πρέπει να αντικατασταθεί.Αλλά πριν αγοράσετε ένα νέο DPKV, πρέπει να κατανοήσετε τους τύπους αυτών των συσκευών, το σχεδιασμό και τη λειτουργία τους.
Τύποι, σχεδιασμός και αρχή λειτουργίας του DPKV
Ανεξάρτητα από τον τύπο και τον σχεδιασμό, οι αισθητήρες θέσης στροφαλοφόρου αποτελούνται από δύο μέρη:
● Αισθητήρας θέσης.
● Ο κύριος δίσκος (δίσκος συγχρονισμού, δίσκος συγχρονισμού).
Το DPKV τοποθετείται σε πλαστική ή αλουμινένια θήκη, η οποία τοποθετείται μέσω ενός βραχίονα δίπλα στον κύριο δίσκο.Ο αισθητήρας διαθέτει μια τυπική ηλεκτρική υποδοχή για σύνδεση με το ηλεκτρικό σύστημα του οχήματος, ο σύνδεσμος μπορεί να βρίσκεται τόσο στο σώμα του αισθητήρα όσο και στο δικό του καλώδιο μικρού μήκους.Ο αισθητήρας είναι στερεωμένος στο μπλοκ κινητήρα ή σε ειδικό στήριγμα, βρίσκεται απέναντι από τον κύριο δίσκο και κατά τη λειτουργία μετράει τα δόντια του.
Αισθητήρας θέσης στροφαλοφόρου σε διαφορετικούς κινητήρες
Ο κύριος δίσκος είναι μια τροχαλία ή τροχός, κατά μήκος της περιφέρειας του οποίου υπάρχουν δόντια τετράγωνου προφίλ.Ο δίσκος στερεώνεται άκαμπτα στην τροχαλία του στροφαλοφόρου ή απευθείας στο δάχτυλο του ποδιού του, γεγονός που εξασφαλίζει την περιστροφή και των δύο μερών με την ίδια συχνότητα.
Η λειτουργία του αισθητήρα μπορεί να βασίζεται σε διάφορα φυσικά φαινόμενα και αποτελέσματα, τα πιο διαδεδομένα είναι συσκευές τριών τύπων:
● Επαγωγική (ή μαγνητική).
● Με βάση το φαινόμενο Hall.
● Οπτικό (ελαφρύ).
Κάθε ένας από τους τύπους αισθητήρων έχει τα δικά του χαρακτηριστικά σχεδιασμού και την αρχή λειτουργίας του.
Επαγωγικό (μαγνητικό) DPKV.Στην καρδιά της συσκευής βρίσκεται ένας μαγνητικός πυρήνας τοποθετημένος σε μια περιέλιξη (πηνίο).Η λειτουργία του αισθητήρα βασίζεται στην επίδραση της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής.Σε κατάσταση ηρεμίας, το μαγνητικό πεδίο στον αισθητήρα είναι σταθερό και δεν υπάρχει ρεύμα στην περιέλιξή του.Όταν το μεταλλικό δόντι του κύριου δίσκου περνά κοντά στον μαγνητικό πυρήνα, το μαγνητικό πεδίο γύρω από τον πυρήνα αλλάζει απότομα, γεγονός που οδηγεί στην επαγωγή ρεύματος στην περιέλιξη.Όταν ο δίσκος περιστρέφεται, εμφανίζεται ένα εναλλασσόμενο ρεύμα συγκεκριμένης συχνότητας στην έξοδο του αισθητήρα, το οποίο χρησιμοποιείται από την ECU για τον προσδιορισμό της ταχύτητας του στροφαλοφόρου άξονα και της θέσης του.
Αυτός είναι ο απλούστερος σχεδιασμός αισθητήρα, χρησιμοποιείται ευρέως σε όλους τους τύπους κινητήρων.Το πλεονέκτημα των συσκευών αυτού του τύπου είναι η λειτουργία τους χωρίς παροχή ρεύματος - αυτό καθιστά δυνατή τη σύνδεσή τους με ένα μόνο ζεύγος καλωδίων απευθείας στη μονάδα ελέγχου.
Αισθητήρας εφέ Hall.Ο αισθητήρας βασίζεται σε ένα φαινόμενο που ανακαλύφθηκε από τον Αμερικανό φυσικό Έντουιν Χολ πριν από σχεδόν ενάμιση αιώνα: όταν το ρεύμα διέρχεται από δύο αντίθετες πλευρές μιας λεπτής μεταλλικής πλάκας τοποθετημένης σε σταθερό μαγνητικό πεδίο, εμφανίζεται τάση στις άλλες δύο πλευρές της.Οι σύγχρονοι αισθητήρες αυτού του τύπου είναι κατασκευασμένοι σε εξειδικευμένα τσιπ Hall τοποθετημένα σε θήκη με μαγνητικούς πυρήνες και οι κύριοι δίσκοι για αυτούς έχουν μαγνητισμένα δόντια.Ο αισθητήρας λειτουργεί απλά: σε κατάσταση ηρεμίας, υπάρχει μηδενική τάση στην έξοδο του αισθητήρα, όταν το μαγνητισμένο δόντι περνάει, εμφανίζεται τάση στην έξοδο.Όπως και στην προηγούμενη περίπτωση, όταν ο κύριος δίσκος περιστρέφεται, εμφανίζεται ένα εναλλασσόμενο ρεύμα στην έξοδο του DPKV, το οποίο τροφοδοτείται στην ECU.
Επαγωγικός αισθητήρας θέσης στροφαλοφόρου άξονα
Πρόκειται για έναν πιο περίπλοκο αισθητήρα, ο οποίος, ωστόσο, παρέχει υψηλή ακρίβεια μέτρησης σε όλο το εύρος στροφών του στροφαλοφόρου.Επίσης, ο αισθητήρας Hall απαιτεί ξεχωριστή παροχή ρεύματος για τη λειτουργία του, επομένως συνδέεται με τρία ή τέσσερα καλώδια.
Οπτικοί αισθητήρες.Η βάση του αισθητήρα είναι ένα ζεύγος πηγής φωτός και δέκτη (LED και φωτοδίοδος), στο κενό μεταξύ των οποίων υπάρχουν δόντια ή τρύπες του κύριου δίσκου.Ο αισθητήρας λειτουργεί απλά: ο δίσκος, όταν περιστρέφεται σε διάφορα διαστήματα, ξεπερνά το LED, ως αποτέλεσμα του οποίου σχηματίζεται ένα παλμικό ρεύμα στην έξοδο της φωτοδιόδου - χρησιμοποιείται από την ηλεκτρονική μονάδα για μέτρηση.
Επί του παρόντος, οι οπτικοί αισθητήρες είναι περιορισμένης χρήσης, λόγω των δύσκολων συνθηκών λειτουργίας τους στον κινητήρα - υψηλή σκόνη, πιθανότητα καπνού, μόλυνση με υγρά, βρωμιά δρόμου κ.λπ.
Οι τυποποιημένοι κύριοι δίσκοι χρησιμοποιούνται για εργασία με αισθητήρες.Ένας τέτοιος δίσκος χωρίζεται σε 60 δόντια που βρίσκονται κάθε 6 μοίρες, ενώ σε ένα μέρος του δίσκου δεν υπάρχουν δύο δόντια (τύπος δίσκου συγχρονισμού 60-2) - αυτό το πέρασμα είναι η αρχή της περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα και εξασφαλίζει το συγχρονισμό του αισθητήρα, ECU και συναφή συστήματα.Συνήθως, το πρώτο δόντι μετά την παράκαμψη συμπίπτει με τη θέση του εμβόλου του πρώτου ή του τελευταίου κυλίνδρου στο TDC ή στο TDC.Υπάρχουν επίσης δίσκοι με δύο δόντια που βρίσκονται υπό γωνία 180 μοιρών μεταξύ τους (τύπος δίσκου συγχρονισμού 60-2-2), τέτοιοι δίσκοι χρησιμοποιούνται σε ορισμένους τύπους μονάδων ισχύος ντίζελ.
Οι κύριοι δίσκοι για επαγωγικούς αισθητήρες είναι κατασκευασμένοι από χάλυβα, μερικές φορές ταυτόχρονα με την τροχαλία του στροφαλοφόρου.Οι δίσκοι για τους αισθητήρες Hall είναι συχνά κατασκευασμένοι από πλαστικό και μόνιμοι μαγνήτες βρίσκονται στα δόντια τους.
Συμπερασματικά, σημειώνουμε ότι το DPKV χρησιμοποιείται συχνά τόσο στον στροφαλοφόρο άξονα όσο και στον εκκεντροφόρο, στην τελευταία περίπτωση, χρησιμοποιείται για την παρακολούθηση της θέσης και της ταχύτητας του εκκεντροφόρου και για προσαρμογές στη λειτουργία του μηχανισμού διανομής αερίου.
Εγκατάσταση επαγωγικού τύπου DPKV και κύριου δίσκου
Πώς να επιλέξετε και να αντικαταστήσετε σωστά τον αισθητήρα στροφαλοφόρου
Το DPKV παίζει βασικό ρόλο στον κινητήρα, οι δυσλειτουργίες του αισθητήρα οδηγούν σε απότομη επιδείνωση της λειτουργίας του κινητήρα (δύσκολη εκκίνηση, ασταθής λειτουργία, μείωση των χαρακτηριστικών ισχύος, έκρηξη κ.λπ.).Και σε ορισμένες περιπτώσεις, εάν το DPKV αποτύχει, ο κινητήρας καθίσταται εντελώς εκτός λειτουργίας (όπως υποδεικνύεται από το σήμα Check Engine).Εάν υπάρχουν περιγραφόμενα προβλήματα με τη λειτουργία του κινητήρα, τότε θα πρέπει να ελέγξετε τον αισθητήρα στροφαλοφόρου άξονα και σε περίπτωση δυσλειτουργίας του, να πραγματοποιήσετε αντικατάσταση.
Πρώτα, πρέπει να επιθεωρήσετε τον αισθητήρα, να ελέγξετε την ακεραιότητα του σώματος, του συνδετήρα και των καλωδίων του.Ο επαγωγικός αισθητήρας μπορεί να ελεγχθεί με έναν ελεγκτή - αρκεί να μετρήσετε την αντίσταση της περιέλιξης, την οποία έχει ο αισθητήρας εργασίας στην περιοχή 0,6-1,0 kOhm.Ο αισθητήρας Hall δεν μπορεί να ελεγχθεί με αυτόν τον τρόπο, τα διαγνωστικά του μπορούν να πραγματοποιηθούν μόνο σε ειδικό εξοπλισμό.Αλλά ο ευκολότερος τρόπος είναι να εγκαταστήσετε έναν νέο αισθητήρα και αν ξεκινήσει ο κινητήρας, τότε το πρόβλημα ήταν ακριβώς στη δυσλειτουργία του παλιού DPKV.
Για να αντικαταστήσετε, θα πρέπει να επιλέξετε έναν αισθητήρα μόνο του τύπου που ήταν τοποθετημένος στο αυτοκίνητο και συνιστάται από την αυτοκινητοβιομηχανία.Οι αισθητήρες άλλου μοντέλου ενδέχεται να μην εφαρμόζουν στη θέση τους ή να κάνουν σημαντικά σφάλματα στις μετρήσεις και, ως εκ τούτου, να διαταράξουν τη λειτουργία του κινητήρα.Το DPKV πρέπει να αλλάξει σύμφωνα με τις οδηγίες επισκευής του οχήματος.Συνήθως, αρκεί να αποσυνδέσετε τον ηλεκτρικό σύνδεσμο, να ξεβιδώσετε μία ή δύο βίδες / μπουλόνια, να αφαιρέσετε τον αισθητήρα και να τοποθετήσετε έναν νέο.Ο νέος αισθητήρας πρέπει να βρίσκεται σε απόσταση 0,5-1,5 mm από το άκρο του κύριου δίσκου (η ακριβής απόσταση υποδεικνύεται στις οδηγίες), αυτή η απόσταση μπορεί να ρυθμιστεί με ροδέλες ή με άλλο τρόπο.Με τη σωστή επιλογή του DPKV και την αντικατάστασή του, ο κινητήρας θα ξεκινήσει αμέσως να λειτουργεί, μόνο σε ορισμένες περιπτώσεις θα χρειαστεί να βαθμονομήσετε τον αισθητήρα και να επαναφέρετε τους κωδικούς σφάλματος.
Ώρα δημοσίευσης: Ιουλ-13-2023