Понимание датчика положения коленчатого вала

Датчики положения коленчатого и распределительного валов, которые являются наиболее важными датчиками в любом двигателе, имеют решающее значение для работы распределителя и опережения зажигания. Датчик положения коленчатого вала — это многоцелевой датчик, контролирующий угол опережения зажигания, определяющий число оборотов в минуту и ​​вычисляющий относительную скорость вращения двигателя. Благодаря этому датчику больше не требуется ручная синхронизация распределителя. Чтобы синхронизировать последовательность включения топливной форсунки и катушки, датчик положения распределительного вала используется для определения того, какой цилиндр работает.

В сегодняшней статье вы узнаете определение, функции, схему, типы, работу и общие признаки датчика положения коленчатого вала.

Что такое датчик положения коленчатого вала?

Датчики коленвала — это электронные устройства, которые контролируют положение или скорость вращения коленчатого вала в двигателях внутреннего сгорания, как бензиновых, так и дизельных. Системы управления двигателем используют эти данные для корректировки момента впрыска топлива и других характеристик двигателя. Распределитель приходилось вручную устанавливать на метку времени на бензиновых двигателях, пока не стали доступны электронные датчики кривошипа.

Датчик коленвала можно использовать вместе с датчиком положения распределительного вала для контроля соотношения поршень-клапан двигателя, что особенно важно в двигателях с регулируемой фазой газораспределения. Эта процедура также используется для «синхронизации» четырехтактного двигателя при его первом запуске, позволяя системе управления определить момент впрыска бензина. Он также широко используется для определения скорости вращения двигателя в оборотах в минуту. Главный шкив коленчатого вала, маховик, распределительный вал и сам коленчатый вал являются общими точками крепления. Этот датчик вместе с датчиком положения распредвала является одним из двух наиболее важных датчиков в современных двигателях.

Поскольку сигнал датчика положения коленчатого вала используется для определения времени впрыска топлива (дизельные двигатели) или искрового зажигания (бензиновые двигатели), неисправный датчик приведет к тому, что двигатель не запустится или отключится во время работы. Этот датчик также передает информацию о скорости на индикатор частоты вращения двигателя.

Функции

Ниже перечислены функции датчиков положения коленчатого вала:

• Основная функция датчика положения коленчатого вала — определение положения кривошипа и/или скорости вращения (об/мин).
• Информация, отправляемая датчиком, используется блоками регулировки двигателя для управления такими факторами, как момент зажигания и момент впрыска топлива.
•  В дизельных двигателях датчик управляет впрыском топлива.
• Вывод датчика также может быть связан с другими данными датчика, такими как положение кулачка, для определения текущего цикла сгорания, что имеет решающее значение для запуска четырехтактного двигателя.

Основные функции датчика положения коленчатого вала включают:

Датчик

Рядом с коленчатым валом можно обнаружить мощный магнит, если присмотреться. Вокруг коленчатого вала вы также заметите стальные штифты или штифты, расположенные через равные промежутки. Этот магнит все время излучает непрерывное магнитное поле. Стальные штифты вокруг коленчатого вала вращаются вокруг этого поля при запуске двигателя и вращении коленчатого вала. В результате изменения поля создается сигнал переменного тока (переменного тока). Это также дает указание блоку управления двигателем (компьютеру двигателя) определить скорость вращения. В результате EMU может вычислять положение и скорость распределительного вала, чтобы улучшить впрыск топлива и зажигание.

Корректировки

Мы должны извлечь урок из современных автомобилей. Только если внутренние части движутся с определенной необходимой скоростью, двигатели обеспечат нам эффективную работу. Бортовой компьютер может использовать информацию, отправленную ему датчиком положения коленчатого вала, только после того, как он обнаружит вращение коленчатого вала внутри двигателя. Это когда компьютер немного корректирует или настраивает движок, чтобы повысить его эффективность.

Подумайте о ситуациях, в которых вы идете на полную катушку. Компьютер должен внести эти крошечные корректировки в двигатель, чтобы изменить скорость в таких настройках, как круизный режим или спортивный режим, потому что дроссельная заслонка постоянна. Компьютер позаботится о том, чтобы скорость вращения коленчатого вала постоянно отслеживалась по сравнению с соответствующим диапазоном, и при необходимости выполнялась регулировка скорости. Эта корректировка может быть выполнена как для увеличения, так и для уменьшения скорости.

Элементы и схема датчика положения коленчатого вала:

Типы датчика положения коленчатого вала

Ниже приведены различные типы датчиков положения коленчатого вала:

Индуктивный:

в этом типе датчика положения коленчатого вала магнит используется для обнаружения сигнала от запуска двигателя. Либо в блоке двигателя, рядом с маховиком, либо рядом с самим коленвалом. Им захватываются насечки на вращающемся диске, тормозном колесе или коленчатом валу. Магнитное поле меняется при каждом проходе метки, посылая сигнал переменного тока в ЭБУ.

Эффекты Холла:

Этот тип похож на индуктивный датчик тем, что он расположен в тех же местах и ​​реагирует на те же вырезы. Он создает цифровой сигнал вместо аналогового сигнала переменного тока. По мере того, как метки перемещаются по датчику, он включается или выключается.

Выходной датчик переменного тока:

Выход датчика переменного тока отличается от других датчиков тем, что это сигнал напряжения переменного тока. Катушка возбуждения, расположенная рядом с вращающимся диском, получает очень высокую частоту (от 150 до 2500 циклов в секунду) от бортового контроллера. Этот диск имеет прорезь и прикреплен к концу распределительного вала. Взаимная индуктивность возбуждает паз при прохождении через катушку, и на бортовой контроллер поступает сигнал, определяющий положение первого цилиндра. В некоторых двигателях Vauxhall ECOTEC используются датчики этого типа.

Принцип работы

Работа датчика положения коленчатого вала менее сложна и ее легко понять. При его работе зубья упорного кольца, прикрепленного к коленчатому валу, проходят рядом с наконечником датчика на датчике положения коленчатого вала. Отсутствует один или несколько зубцов на кольце редуктора, которое служит точкой отсчета для ЭБУ двигателя (PCM). Датчик генерирует импульсный сигнал напряжения, когда коленчатый вал вращается, причем каждый импульс соответствует зубцу на кольце индуктора. При работе двигателя на холостом ходу на фото ниже показан реальный сигнал датчика положения коленчатого вала. Как видно из графика, у тормозного кольца в этом автомобиле отсутствуют два зубца.

PCM использует сигнал от датчика положения коленчатого вала, чтобы определить, когда и в каком цилиндре зажечь искру. Сигнал положения коленчатого вала также используется для проверки пропусков зажигания в цилиндрах. Искры не будет, и топливные форсунки не будут работать, если отсутствует сигнал датчика.

Магнитные датчики с приемной катушкой, которые производят напряжение переменного тока, и датчики на эффекте Холла, которые производят цифровой прямоугольный сигнал, как показано на фотографии выше, являются двумя наиболее распространенными разновидностями. Датчики Холла используются в современных автомобилях. Двухконтактный разъем находится на датчике катушки захвата. Трехконтактный разъем используется для подключения датчика Холла (опорное напряжение, земля и сигнал).

Посмотрите видео ниже, чтобы узнать визуальный аспект работы датчика положения коленчатого вала:

Признаки неисправного или неисправного датчика положения коленчатого вала

Ниже приведены распространенные проблемы, с которыми сталкиваются при выходе из строя датчика положения коленчатого вала:

Трудный запуск:

Затрудненный запуск автомобиля является наиболее распространенным признаком поврежденного или неисправного датчика положения коленчатого вала. Датчик положения коленчатого вала отслеживает положение и частоту вращения коленчатого вала, а также другую информацию, необходимую при запуске двигателя. Автомобиль может иметь периодические проблемы с запуском или вообще не заводиться, если датчик положения коленчатого вала неисправен.

Периодическая остановка:

Периодическая остановка двигателя является еще одним распространенным признаком неисправности датчика положения коленчатого вала. Если есть проблема с датчиком положения коленчатого вала или его проводкой, сигнал коленчатого вала может быть отключен во время работы двигателя, что приведет к остановке двигателя. Часто это указывает на проблемы с проводкой. Этот симптом потенциально может быть вызван неисправным датчиком положения коленчатого вала.

Горит индикатор Check Engine:

Горящий индикатор Check Engine является еще одним признаком возможной проблемы с датчиком положения коленчатого вала. Если компьютер идентифицирует проблему с сигналом датчика положения коленчатого вала, загорится индикатор Check Engine, информирующий водителя. Индикатор Check Engine может быть вызван множеством других проблем. Настоятельно рекомендуется проверить компьютер на наличие кодов ошибок.

Неравномерное ускорение:

Блок управления двигателем не может отрегулировать угол опережения зажигания и впрыск топлива, когда обороты двигателя увеличиваются из-за ошибочных данных от датчика положения коленчатого вала. Недостаток точности может привести к медленному или неравномерному ускорению, что затруднит поддержание постоянного темпа.

Пропуски зажигания и вибрация двигателя:

Временное заикание в двигателе может быть признаком пропусков зажигания в цилиндрах, вызванных неисправным датчиком положения коленчатого вала. Когда датчик положения коленчатого вала выходит из строя, он не может предоставить точную информацию о положении поршня в двигателе, что приводит к пропуску зажигания в цилиндре. Это также может быть вызвано неправильным синхронизацией свечи зажигания, но если свеча зажигания в порядке, наиболее вероятной причиной является датчик коленчатого вала.

Двигатель глохнет на холостом ходу и/или вибрирует:

Грубый холостой ход — еще один показатель неисправности датчика положения коленчатого вала. Вы можете обнаружить скрежет или вибрацию двигателя во время остановки на красный свет или в другом месте. Когда это происходит, датчик не отслеживает положение коленчатого вала, что приводит к вибрациям, снижающим общую мощность двигателя. Отслеживанию пробега двигателя также может мешать вибрация. Любые необычные вибрации должны быть исследованы механиком как можно скорее.

Уменьшен расход бензина:

Топливные форсунки не будут должным образом закачивать бензин в двигатель, если датчик положения коленчатого вала не предоставляет соответствующую информацию о времени. В коротких и дальних поездках двигатель будет потреблять больше бензина, чем ему нужно, что снижает общую экономию топлива. Проверьте датчик вместе с механиком, так как недостаточная экономия топлива может быть вызвана различными неисправностями.

Заключение

Датчик коленвала можно использовать вместе с датчиком положения распределительного вала для контроля соотношения поршень-клапан двигателя, что особенно важно в двигателях с регулируемой фазой газораспределения. Эта процедура также используется для «синхронизации» четырехтактного двигателя при первом запуске, что позволяет системе управления определить момент впрыска бензина. Это все для этой статьи, где обсуждаются определение, функции, элементы и схема, типы, работа и симптомы неисправного датчика положения коленчатого вала.

Надеюсь, вы многому научитесь из прочитанного, если да, поделитесь с другими учениками. Спасибо за прочтение, увидимся!