Dispositivo e principio de funcionamento do sensor de posición do cigüeñal
Contido
Para mellorar a eficiencia, a economía e a compatibilidade co medio ambiente dos transportes modernos, os fabricantes de automóbiles están a dotar aos vehículos dun número cada vez maior de dispositivos electrónicos. A razón é que os compoñentes mecánicos responsables, por exemplo, da formación de chispas nos cilindros, que estaban equipados con coches antigos, destacaron pola súa inestabilidade. Incluso unha lixeira oxidación dos contactos pode levar ao feito de que o coche simplemente deixou de arrancar, incluso sen motivo aparente.
Ademais desta desvantaxe, os dispositivos mecánicos non permiten o axuste fino da unidade de potencia. Un exemplo disto é o sistema de ignición por contacto, que se describe detalladamente. aquí... O elemento clave nela era un distribuidor mecánico (lea sobre o dispositivo distribuidor noutra revisión). Aínda que cun mantemento axeitado e o tempo de acendido correcto, este mecanismo proporcionou unha faísca oportuna ás bujías, coa chegada dos turbocompresores, xa non podería funcionar de forma tan eficiente.
Como versión mellorada, os enxeñeiros desenvolveron sistema de ignición sen contacto, no que se empregou o mesmo distribuidor, só se instalou nel un sensor indutivo no canto dun interruptor mecánico. Grazas a isto, foi posible acadar unha maior estabilidade na formación dun impulso de alta tensión, pero non se eliminaron os restantes inconvenientes do SZ, xa que aínda se usaba un distribuidor mecánico.
Para eliminar todas as desvantaxes asociadas ao funcionamento de elementos mecánicos, desenvolveuse un sistema de ignición máis moderno - electrónico (descríbese a súa estrutura e principio de funcionamento aquí). O elemento clave nun sistema deste tipo é o sensor de posición do cigüeñal.
Considere o que é, cal é o principio do seu funcionamento, de que é responsable, como determinar o seu mal funcionamento e de que está cheo o seu fallo.
Que é DPKV
O sensor de posición do cigüeñal está instalado en calquera motor de inxección que funcione con gasolina ou gas. Os motores diésel modernos tamén están equipados co mesmo elemento. Só neste caso, sobre a base dos seus indicadores, se determina o momento da inxección de gasóleo e non a subministración de chispa, xa que o motor diésel funciona segundo un principio diferente (a comparación destes dous tipos de motores é aquí).
Este sensor rexistra en que momento os pistóns do primeiro e do cuarto cilindro tomarán a posición desexada (punto morto superior e inferior). Xera impulsos que van á unidade de control electrónico. A partir destes sinais, o microprocesador determina a velocidade á que xira o cigüeñal.
A ECU precisa esta información para corrixir o SPL. Como xa sabes, dependendo das condicións de funcionamento do motor, é preciso acender a mestura aire-combustible en diferentes momentos. Nos sistemas de ignición por contacto e sen contacto, este traballo foi realizado por reguladores centrífugos e de baleiro. No sistema electrónico, este proceso realízano os algoritmos da unidade de control electrónico de acordo co firmware instalado polo fabricante.
En canto ao motor diésel, os sinais do DPKV axudan á ECU a controlar a inxección de combustible diésel en cada cilindro. Se o mecanismo de distribución de gas está equipado cun desviador de fase, a base de pulsos do sensor, a electrónica cambia a rotación angular do mecanismo cambios de sincronización de válvulas... Estes sinais tamén son necesarios para corrixir o funcionamento do adsorbedor (descríbese en detalle sobre este sistema aquí).
Dependendo do modelo de coche e do tipo de sistema integrado, a electrónica pode regular a composición da mestura aire-combustible. Isto permite que o motor funcione de forma máis eficiente mentres usa menos combustible.
Calquera motor moderno de combustión interna non funcionará, xa que o DPKV é responsable dos indicadores, sen os cales a electrónica non poderá determinar cando subministrar chispas ou inxección de gasóleo. En canto á unidade de potencia do carburador, non hai necesidade deste sensor. A razón é que o proceso de formación de VTS está regulado polo propio carburador (lea sobre as diferenzas entre os motores de inxección e carburador separado). Ademais, a composición do MTC non depende dos modos de funcionamento da unidade. A electrónica permítelle cambiar o grao de enriquecemento da mestura, dependendo da carga do motor de combustión interna.
Algúns condutores cren que o DPKV e o sensor situado preto da árbore de levas son dispositivos idénticos. De feito, isto está lonxe de ser o caso. O primeiro dispositivo fixa a posición do cigüeñal e o segundo - o árbol de levas. No segundo caso, o sensor detecta a posición angular da árbore de levas de xeito que a electrónica proporciona un funcionamento máis preciso do sistema de inxección e ignición de combustible. Ambos os sensores funcionan xuntos, pero sen un sensor do cigüeñal, o motor non arrancará.
Dispositivo con sensor de posición do cigüeñal
O deseño do sensor pode variar dun vehículo a outro, pero os elementos clave son os mesmos. DPKV consiste en:
- Imán permanente;
- Vivendas;
- Núcleo magnético;
- Enrolamento electromagnético.
Para que o contacto entre os fíos e os elementos do sensor non desapareza, todos están situados dentro da caixa, que está chea dunha resina composta. O dispositivo está conectado ao sistema integrado a través dun conector macho / macho estándar. Hai lugs no corpo do dispositivo para fixalo no lugar de traballo.
O sensor sempre funciona en tándem cun elemento máis, aínda que iso non está incluído no seu deseño. Trátase dunha polea dentada. Hai un pequeno oco entre o núcleo magnético e os dentes da polea.
Onde está o sensor do cigüeñal
Dado que este sensor detecta a posición do cigüeñal, debe estar moi preto desta parte do motor. A polea dentada está instalada no propio eixe ou no volante (ademais, descríbese por que se precisa un volante e que modificacións hai) separado).
O sensor fíxase inmóbilmente no bloque de cilindros mediante un soporte especial. Non hai outra localización para este sensor. Se non, non poderá facer fronte á súa función. Vexamos agora as funcións clave do sensor.
Cal é a función do sensor do cigüeñal?
Como xa se mencionou, estruturalmente, os sensores de posición do cigüeñal poden diferir entre si, pero a función clave de todos eles é a mesma: determinar o momento no que se debería activar o sistema de ignición e inxección.
O principio de funcionamento variará lixeiramente segundo o tipo de sensores. A modificación máis común é indutiva ou magnética. O dispositivo funciona como segue.
O disco de referencia (tamén coñecido como polea dentada) está equipado con 60 dentes. Non obstante, nunha parte da parte, faltan dous elementos. Esta brecha é o punto de referencia no que se rexistra unha revolución completa do cigüeñal. Durante a rotación da polea, os seus dentes pasan alternativamente na zona do campo magnético do sensor. En canto unha gran fenda sen dentes pasa por esta área, xérase nela un pulso, que se alimenta a través dos fíos ata a unidade de control.
O microprocesador do sistema integrado está programado para diferentes indicadores destes pulsos, de acordo cos cales se activan os algoritmos correspondentes e a electrónica activa o sistema desexado ou axusta o seu funcionamento.
Tamén hai outras modificacións nos discos de referencia, o número de dentes nos que pode ser diferente. Por exemplo, nalgúns motores diésel úsase un disco mestre cun dobre salto de dentes.
Tipos de sensores
Se dividimos todos os sensores en categorías, haberá tres deles. Cada tipo de sensor ten o seu propio principio de funcionamento:
- Sensores indutivos ou magnéticos... Quizais esta sexa a modificación máis sinxela. O seu traballo non require conexión a un circuíto eléctrico, xa que xera independentemente pulsos debido á indución magnética. Debido á sinxeleza do deseño e ao gran recurso de traballo, este DPKV custará pouco. Entre as desvantaxes destas modificacións, cómpre mencionar que o dispositivo é moi sensible á sucidade da polea. Non debe haber partículas estrañas, como unha película de aceite, entre o elemento magnético e os dentes. Ademais, para a efectividade da formación dun pulso electromagnético, é necesario que a polea xire rapidamente.
- Sensores Hall... A pesar do dispositivo máis complexo, estes DPKV son bastante fiables e tamén teñen un gran recurso. Descríbense detalles sobre o dispositivo e como funciona noutro artigo... Por certo, no coche pódense usar varios sensores que funcionan con este principio e serán responsables de diferentes parámetros. Para que o sensor funcione, debe estar alimentado. Esta modificación raramente se usa para bloquear a posición do cigüeñal.
- Sensor óptico... Esta modificación está equipada cunha fonte de luz e un receptor. O dispositivo é o seguinte. Os dentes da polea discorren entre o LED e o fotodiodo. No proceso de rotación do disco de referencia, o feixe de luz entra ou interrompe a súa subministración ao detector de luz. No fotodiodo, en base á acción da luz, fórmanse pulsos que se alimentan á ECU. Debido á complexidade do dispositivo e á vulnerabilidade, esta modificación raramente tamén se instala nas máquinas.
Síntomas
Cando falla algún elemento electrónico do motor ou un sistema asociado a el, a unidade comeza a funcionar incorrectamente. Por exemplo, pode atoparse (para máis detalles sobre por que aparece este efecto, lea aquí), é inestable inactividade, arranque con moita dificultade, etc. Pero se o DPKV non funciona, o motor de combustión interna non arrancará en absoluto.
O sensor como tal non ten ningún mal funcionamento. Ou funciona ou non funciona. A única situación na que o dispositivo pode reanudar o funcionamento é a oxidación por contacto. Neste caso, xérase un sinal no sensor, pero a súa saída non se produce debido a que o circuíto eléctrico está roto. Noutros casos, un sensor defectuoso só terá un síntoma: o motor pararase e non arrancará.
Se o sensor do cigüeñal non funciona, a unidade de control electrónico non gravará ningún sinal del e a icona do motor ou a inscrición "Check Engine" acenderanse no cadro de instrumentos. Detéctase unha avaría do sensor durante a rotación do cigüeñal. O microprocesador deixa de gravar impulsos desde o sensor, polo que non entende en que momento é necesario dar un comando aos inxectores e ás bobinas de ignición.
Hai varias razóns para a rotura do sensor. Aquí están algúns deles:
- Destrución da estrutura durante cargas térmicas e vibracións constantes;
- Funcionamento do coche en rexións húmidas ou conquista frecuente dos vados;
- Un forte cambio no réxime de temperatura do dispositivo (especialmente no inverno, cando a diferenza de temperaturas é moi grande).
A falla do sensor máis común xa non está relacionada con el, senón co seu cableado. Como resultado do desgaste natural, o cable pode desgastarse, o que pode provocar unha perda de tensión.
Debe prestar atención a DPKV no seguinte caso:
- O coche non arranca e isto pode ser independentemente de que o motor quente ou non;
- A velocidade do cigüeñal cae drasticamente e o automóbil móvese, coma se o combustible se esgotase (o combustible non entra nos cilindros, xa que a ECU agarda un impulso do sensor e non circula corrente ás velas e tamén debido a a falta dun impulso do DPKV);
- Detonación (isto ocorre principalmente non por rotura do sensor, senón pola súa inestable fixación) do motor, que lle fará saber inmediatamente sobre sensor correspondente;
- O motor paralízase constantemente (isto pode ocorrer se hai un problema co cableado e o sinal do sensor aparece e desaparece).
As revolucións flotantes, a dinámica reducida e outros síntomas similares son signos de fallo doutros sistemas de vehículos. En canto ao sensor, se o seu sinal desaparece, o microprocesador agardará a que apareza este pulso. Neste caso, o sistema de a bordo "pensa" que o cigüeñal non está xirando, polo que non se xera chispa nin se pulveriza combustible nos cilindros.
Para determinar por que o motor deixou de funcionar de forma estable, é necesario realizar diagnósticos por ordenador. Como se leva a cabo é artigo separado.
Como comprobar o sensor do cigüeñal
Hai varias formas de comprobar DPKV. O primeiro que hai que facer é unha comprobación visual. Primeiro cómpre ver a calidade da fixación. Debido ao son de son do sensor, a distancia do elemento magnético ás superficies dos dentes está en constante cambio. Isto pode levar a unha transmisión incorrecta do sinal. Por este motivo, a electrónica pode enviar sinais incorrectamente aos actuadores. Neste caso, o funcionamento do motor pode ir acompañado de accións completamente ilóxicas: detonación, un forte aumento / diminución da velocidade, etc.
Se o dispositivo está correctamente fixado no seu lugar, non hai que especular sobre o que hai que facer a continuación. A seguinte etapa da inspección visual é comprobar a calidade do cableado do sensor. Normalmente é aquí onde remata a detección de defectos do sensor e o dispositivo segue funcionando correctamente. O método de verificación máis eficaz é instalar un análogo de traballo coñecido. Se a unidade de potencia comezou a funcionar correctamente e de xeito estable, entón botamos o vello sensor.
Nas situacións máis difíciles, falla o enrolamento do núcleo magnético. Esta avaría axudará a identificar un multímetro. O dispositivo está configurado no modo de medición de resistencia. As sondas están conectadas ao sensor segundo o pinout. Normalmente, este indicador debería estar comprendido entre 550 e 750 Ohm.
Para non gastar cartos en comprobar equipos individuais, é práctico realizar diagnósticos preventivos de rutina. Unha das ferramentas que pode axudar a identificar problemas ocultos en varios equipos electrónicos é un osciloscopio. Descríbese como funciona este dispositivo aquí.
Entón, se falla algún sensor no coche, a electrónica entrará en modo de emerxencia e funcionará con menos eficiencia, pero neste modo será posible chegar á estación de servizo máis próxima. Pero se o sensor de posición do cigüeñal se rompe, entón a unidade non funcionará sen el. Por esta razón, sería mellor ter sempre un análogo en stock.
Ademais, mire un pequeno vídeo sobre como funciona DPKV, así como DPRV:
Preguntas e respostas:
Que pasa cando falla o sensor do cigüeñal? Cando o sinal do sensor do cigüeñal desaparece, o controlador deixa de xerar un pulso de chispa. Por iso, a ignición deixa de funcionar.
Como entender que o sensor do cigüeñal morreu? Se o sensor do cigüeñal está fóra de servizo, o coche non arrancará nin se parará. O motivo é que a unidade de control non pode determinar en que momento crear un impulso para formar unha chispa.
Que pasa se o sensor do cigüeñal non funciona? O sinal do sensor do cigüeñal é necesario para sincronizar o funcionamento dos inxectores de combustible (motor diésel) e o sistema de ignición (en motores de gasolina). Se se avaria, o coche non arrancará.
Onde está o sensor do cigüeñal? Basicamente, este sensor está conectado directamente ao bloque de cilindros. Nalgúns modelos, sitúase preto da polea do cigüeñal e mesmo na carcasa da caixa de cambios.
