V každé moderní pohonné jednotce je vždy snímač polohy klikového hřídele, na jehož základě jsou postaveny systémy zapalování a vstřikování paliva.Vše o snímačích polohy klikového hřídele, jejich typech, konstrukci a provozu a také o správném výběru a výměně těchto zařízení si přečtěte v článku.
Účel a umístění snímače polohy klikového hřídele v motoru
Snímač polohy klikového hřídele (DPKV, synchronizační snímač, referenční startovací snímač) - součást elektronického řídicího systému spalovacího motoru;Senzor, který sleduje výkonnostní charakteristiky klikového hřídele (poloha, otáčky) a zajišťuje fungování hlavních systémů pohonné jednotky (zapalování, výkon, rozvod plynu atd.).
Moderní spalovací motory všech typů jsou z velké části vybaveny elektronickými řídicími systémy, které plně přebírají chod agregátu ve všech režimech.Nejdůležitější místo v takových systémech zaujímají senzory - speciální zařízení, která sledují určité vlastnosti motoru a přenášejí data do elektronické řídicí jednotky (ECU).Některé snímače jsou kritické pro provoz pohonné jednotky, včetně snímače polohy klikového hřídele.
DPKV měří jeden parametr – polohu klikového hřídele v každém časovém okamžiku.Na základě získaných dat se určí rychlost hřídele a její úhlová rychlost.Po obdržení těchto informací ECU řeší širokou škálu úkolů:
● Určení TDC (nebo TDC) momentu pístů prvního a/nebo čtvrtého válce;
● Řízení systému vstřikování paliva - stanovení vstřikovacího momentu a doby trvání vstřikovačů;
● Řízení zapalovací soustavy - určení zážehového momentu v každém válci;
● Řízení systému variabilního časování ventilů;
● Kontrola činnosti součástí systému rekuperace palivových par;
● Kontrola a korekce činnosti ostatních systémů souvisejících s motorem.
DPKV tak zajišťuje normální fungování pohonné jednotky a plně určuje provoz jejích dvou hlavních systémů - zapalování (pouze u benzínových motorů) a vstřikování paliva (u vstřikovačů a dieselových motorů).Snímač se také ukázal jako vhodný pro ovládání jiných motorových systémů, jejichž činnost je přímo nebo nepřímo synchronizována s polohou a rychlostí hřídele.Vadný snímač může zcela narušit chod motoru, proto je nutné jej vyměnit.Ale před nákupem nového DPKV musíte pochopit typy těchto zařízení, jejich konstrukci a provoz.
Typy, konstrukce a princip činnosti DPKV
Bez ohledu na typ a konstrukci se snímače polohy klikového hřídele skládají ze dvou částí:
● Snímač polohy;
● Hlavní disk (synchronizační disk, synchronizační disk).
DPKV je umístěn v plastovém nebo hliníkovém pouzdře, které se montuje pomocí držáku vedle hlavního disku.Snímač má standardní elektrický konektor pro připojení k elektrické soustavě vozidla, konektor lze umístit jak na tělo snímače, tak na vlastní kabel krátké délky.Snímač je upevněn na bloku motoru nebo na speciálním držáku, je umístěn naproti hlavnímu kotouči a během provozu počítá jeho zuby.
Snímač polohy klikového hřídele u různých motorů
Hlavní kotouč je řemenice nebo kolo, po jehož obvodu jsou zuby čtvercového profilu.Kotouč je pevně upevněn na řemenici klikového hřídele nebo přímo na jeho špičce, což zajišťuje rotaci obou částí se stejnou frekvencí.
Činnost snímače může být založena na různých fyzikálních jevech a efektech, nejrozšířenější jsou zařízení tří typů:
● Indukční (nebo magnetické);
● Na základě Hallova jevu;
● Optický (světelný).
Každý z typů snímačů má své vlastní konstrukční vlastnosti a princip činnosti.
Indukční (magnetické) DPKV.Srdcem zařízení je magnetické jádro umístěné ve vinutí (cívce).Činnost snímače je založena na účinku elektromagnetické indukce.V klidu je magnetické pole v senzoru konstantní a v jeho vinutí neprochází žádný proud.Když kovový zub hlavního disku prochází blízko magnetického jádra, magnetické pole kolem jádra se náhle změní, což vede k indukci proudu ve vinutí.Když se kotouč otáčí, na výstupu snímače vzniká střídavý proud o určité frekvenci, který ECU využívá k určení otáček klikového hřídele a jeho polohy.
Jedná se o nejjednodušší konstrukci snímače, je široce používán na všech typech motorů.Výhodou zařízení tohoto typu je jejich provoz bez napájení - to umožňuje jejich připojení pouze jedním párem vodičů přímo k řídící jednotce.
Hallův senzor.Senzor je založen na efektu, který objevil americký fyzik Edwin Hall téměř před půldruhým stoletím: když proud prochází dvěma protilehlými stranami tenké kovové desky umístěné v konstantním magnetickém poli, na jejích zbylých dvou stranách se objeví napětí.Moderní snímače tohoto typu jsou postaveny na specializovaných Hallových čipech umístěných v pouzdře s magnetickými jádry a master disky pro ně mají magnetizované zuby.Senzor funguje jednoduše: v klidu je na výstupu senzoru nulové napětí, při průchodu magnetizovaného zubu se na výstupu objeví napětí.Stejně jako v předchozím případě při otáčení hlavního disku vzniká na výstupu DPKV střídavý proud, který je přiváděn do ECU.
Indukční snímač polohy klikového hřídele
Jedná se o složitější snímač, který však poskytuje vysokou přesnost měření v celém rozsahu otáček klikového hřídele.Hallův snímač také vyžaduje k provozu samostatné napájení, takže je připojen třemi nebo čtyřmi vodiči.
Optické senzory.Základem snímače je dvojice světelného zdroje a přijímače (LED a fotodioda), v mezeře mezi nimiž jsou zuby nebo otvory hlavního disku.Snímač funguje jednoduše: disk při otáčení v různých intervalech přesvítí LED diodu, v důsledku čehož se na výstupu fotodiody vytvoří pulzní proud - ten využívá elektronická jednotka k měření.
V současné době jsou optické senzory omezeně využitelné, a to z důvodu ztížených podmínek jejich provozu v motoru - vysoká prašnost, možnost kouřivosti, znečištění kapalinami, silniční nečistoty atd.
Pro práci se senzory se používají standardizované master disky.Takový kotouč je rozdělen na 60 zubů umístěných každých 6 stupňů, přičemž na jednom místě kotouče nejsou dva zuby (synchronizační kotouč typ 60-2) - tento průchod je začátkem otáčení klikového hřídele a zajišťuje synchronizaci snímače, ECU a související systémy.Obvykle se první zub po přeskočení shoduje s polohou pístu prvního nebo posledního válce na TDC nebo TDC.Existují také kotouče se dvěma přeskoky zubů umístěnými pod úhlem 180 stupňů vůči sobě (synchronizační kotouč typ 60-2-2), takové kotouče se používají u některých typů dieselových pohonných jednotek.
Master kotouče pro indukční snímače jsou vyrobeny z oceli, někdy současně s řemenicí klikového hřídele.Kotouče pro Hallovy senzory jsou často vyrobeny z plastu a v jejich zubech jsou umístěny permanentní magnety.
Na závěr poznamenáváme, že DPKV se často používá jak na klikovém hřídeli, tak na vačkovém hřídeli, ve druhém případě se používá ke sledování polohy a rychlosti vačkového hřídele a k úpravám fungování mechanismu distribuce plynu.
Instalace indukčního typu DPKV a master disku
Jak správně vybrat a vyměnit snímač klikového hřídele
DPKV hraje klíčovou roli v motoru, poruchy snímačů vedou k prudkému zhoršení chodu motoru (obtížný start, nestabilní provoz, pokles výkonových charakteristik, detonace atd.).A v některých případech, pokud DPKV selže, motor se stane zcela nefunkčním (jak je indikováno signálem Check Engine).Pokud existují popsané problémy s provozem motoru, měli byste zkontrolovat snímač klikového hřídele a v případě jeho poruchy provést výměnu.
Nejprve musíte zkontrolovat snímač, zkontrolovat neporušenost jeho těla, konektoru a vodičů.Indukční snímač lze zkontrolovat testerem - stačí změřit odpor vinutí, který má pracovní snímač v rozsahu 0,6-1,0 kOhm.Hallův snímač nelze tímto způsobem zkontrolovat, jeho diagnostiku lze provádět pouze na speciálním zařízení.Nejjednodušší je však nainstalovat nový snímač a pokud motor naskočí, problém byl právě v nefunkčnosti starého DPKV.
Pro výměnu byste měli zvolit pouze snímač typu, který byl namontován na automobil a doporučený výrobcem automobilu.Snímače jiného modelu nemusí zapadnout na místo nebo mohou způsobit významné chyby v měření a v důsledku toho narušit provoz motoru.DPKV by se mělo měnit v souladu s pokyny pro opravu vozidla.Obvykle stačí odpojit elektrický konektor, odšroubovat jeden nebo dva šrouby / šrouby, vyjmout snímač a místo něj nainstalovat nový.Nový snímač by měl být umístěn ve vzdálenosti 0,5-1,5 mm od konce hlavního kotouče (přesná vzdálenost je uvedena v návodu), tuto vzdálenost lze upravit podložkami nebo jiným způsobem.Při správné volbě DPKV a jeho výměně začne motor okamžitě pracovat, pouze v některých případech bude nutné zkalibrovat snímač a resetovat chybové kódy.
Čas odeslání: 13. července 2023