Във всеки модерен захранващ агрегат винаги има сензор за положение на коляновия вал, въз основа на който са изградени системи за запалване и впръскване на гориво.Прочетете всичко за сензорите за положение на коляновия вал, техните видове, дизайн и работа, както и правилния избор и подмяна на тези устройства в статията.
Предназначение и място на датчика за положение на коляновия вал в двигателя
Сензор за положение на коляновия вал (DPKV, сензор за синхронизация, сензор за референтен старт) - компонент на електронната система за управление на двигателя с вътрешно горене;Сензор, който следи работните характеристики на коляновия вал (позиция, скорост) и осигурява функционирането на основните системи на силовия агрегат (запалване, мощност, газоразпределение и др.).
Съвременните двигатели с вътрешно горене от всички видове в по-голямата си част са оборудвани с електронни системи за управление, които напълно поемат работата на агрегата във всички режими.Най-важното място в такива системи заемат сензорите - специални устройства, които проследяват определени характеристики на двигателя и предават данни на електронния блок за управление (ECU).Някои сензори са критични за работата на силовия агрегат, включително сензорът за положение на коляновия вал.
DPKV измерва един параметър - позицията на коляновия вал във всеки момент от времето.Въз основа на получените данни се определя скоростта на вала и неговата ъглова скорост.Получавайки тази информация, ECU решава широк набор от задачи:
● Определяне на момента на ГМТ (или ГМТ) на буталата на първи и/или четвърти цилиндър;
● Контрол на горивната инжекционна система - определяне на момента на впръскване и продължителността на инжекторите;
● Контрол на запалителната система - определяне на момента на запалване във всеки цилиндър;
● Управление на системата за променливо газоразпределение;
● Контрол на работата на компонентите на системата за регенерация на горивните пари;
● Контрол и корекция на работата на други системи, свързани с двигателя.
По този начин DPKV осигурява нормалното функциониране на силовия агрегат, като напълно определя работата на двете му основни системи - запалване (само при бензинови двигатели) и впръскване на гориво (при инжектори и дизелови двигатели).Също така сензорът се оказа удобен за управление на други двигателни системи, чиято работа е пряко или косвено синхронизирана с позицията и скоростта на вала.Дефектният сензор може напълно да наруши работата на двигателя, така че трябва да бъде заменен.Но преди да купите нов DPKV, трябва да разберете видовете тези устройства, техния дизайн и работа.
Видове, конструкция и принцип на действие на ДПКВ
Независимо от типа и конструкцията, сензорите за положение на коляновия вал се състоят от две части:
● Сензор за позиция;
● Главният диск (синхронизиращ диск, синхронизиращ диск).
ДПКВ се поставя в пластмасов или алуминиев корпус, който се монтира с помощта на скоба до мастер диска.Сензорът има стандартен електрически конектор за свързване към електрическата система на автомобила, като конекторът може да бъде разположен както на тялото на сензора, така и на собствен кабел с малка дължина.Сензорът е фиксиран върху блока на двигателя или върху специална скоба, той се намира срещу главния диск и в процеса на работа брои зъбите си.
Сензор за положение на коляновия вал на различни двигатели
Главният диск е макара или колело, по чиято периферия има зъби с квадратен профил.Дискът е здраво фиксиран върху ролката на коляновия вал или директно върху носа му, което осигурява въртенето на двете части с еднаква честота.
Работата на сензора може да се основава на различни физически явления и ефекти, като най-разпространени са устройства от три вида:
● Индуктивни (или магнитни);
● Въз основа на ефекта на Хол;
● Оптичен (светлина).
Всеки от видовете сензори има свои собствени конструктивни характеристики и принцип на работа.
Индуктивни (магнитни) ДПКВ.В основата на устройството е магнитна сърцевина, поставена в намотка (бобина).Работата на сензора се основава на ефекта на електромагнитната индукция.В покой магнитното поле в сензора е постоянно и в намотката му няма ток.Когато металният зъб на главния диск преминава близо до магнитната сърцевина, магнитното поле около сърцевината се променя рязко, което води до индукция на ток в намотката.Когато дискът се върти, на изхода на сензора възниква променлив ток с определена честота, който се използва от ECU за определяне на скоростта на коляновия вал и неговата позиция.
Това е най-простият дизайн на сензора, той се използва широко за всички видове двигатели.Предимството на устройствата от този тип е тяхната работа без захранване - това позволява свързването им само с един чифт проводници директно към контролния блок.
Сензор за ефект на Хол.Сензорът се основава на ефект, открит от американския физик Едуин Хол преди почти век и половина: когато ток преминава през две срещуположни страни на тънка метална пластина, поставена в постоянно магнитно поле, се появява напрежение върху другите две страни.Съвременните сензори от този тип са изградени върху специализирани чипове на Хол, поставени в корпус с магнитни ядра, а мастър дисковете за тях са с намагнитизирани зъби.Сензорът работи просто: в покой на изхода на сензора има нулево напрежение, когато магнетизираният зъб преминава, на изхода се появява напрежение.Както в предишния случай, когато главният диск се върти, на изхода на DPKV възниква променлив ток, който се подава към ECU.
Индуктивен датчик за положение на коляновия вал
Това е по-сложен сензор, който обаче осигурява висока точност на измерване в целия диапазон на скоростта на коляновия вал.Освен това сензорът на Хол изисква отделно захранване за работа, така че е свързан с три или четири проводника.
Оптични сензори.Основата на сензора е двойка източник на светлина и приемник (LED и фотодиод), в пролуката между които има зъби или дупки на главния диск.Сензорът работи просто: дискът, когато се върти на различни интервали, засенчва светодиода, в резултат на което на изхода на фотодиода се образува импулсен ток - той се използва от електронния блок за измерване.
В момента оптичните сензори са с ограничено приложение, поради трудните условия на тяхната работа в двигателя - висока запрашеност, възможност за дим, замърсяване с течности, пътна мръсотия и др.
За работа със сензори се използват стандартизирани мастер дискове.Такъв диск е разделен на 60 зъба, разположени на всеки 6 градуса, докато на едно място на диска няма два зъба (синхронизиращ диск тип 60-2) - този проход е началото на въртенето на коляновия вал и осигурява синхронизация на сензора, ECU и свързани системи.Обикновено първият зъб след прескачане съвпада с позицията на буталото на първия или последния цилиндър при TDC или TDC.Има и дискове с два зъба, разположени под ъгъл от 180 градуса един спрямо друг (синхронизиращ диск тип 60-2-2), такива дискове се използват при някои видове дизелови агрегати.
Главните дискове за индуктивни сензори са изработени от стомана, понякога едновременно с шайбата на коляновия вал.Дисковете за сензорите на Хол често са изработени от пластмаса, а в зъбите им са разположени постоянни магнити.
В заключение отбелязваме, че DPKV често се използва както на коляновия, така и на разпределителния вал, като във втория случай се използва за наблюдение на положението и скоростта на разпределителния вал и за регулиране на работата на газоразпределителния механизъм.
Монтаж на индуктивен тип ДПКВ и мастер диск
Как да изберем и сменим правилно сензора на коляновия вал
DPKV играе ключова роля в двигателя, неизправностите на сензора водят до рязко влошаване на работата на двигателя (труден старт, нестабилна работа, намаляване на мощностните характеристики, детонация и др.).И в някои случаи, ако DPKV се повреди, двигателят става напълно неработещ (както е посочено от сигнала за проверка на двигателя).Ако има описани проблеми с работата на двигателя, тогава трябва да проверите сензора на коляновия вал и в случай на неизправност да извършите подмяна.
Първо, трябва да проверите сензора, да проверите целостта на тялото му, конектора и проводниците.Индуктивният сензор може да се провери с тестер - достатъчно е да се измери съпротивлението на намотката, което работният сензор има в диапазона 0,6-1,0 kOhm.Сензорът на Хол не може да бъде проверен по този начин, неговата диагностика може да се извърши само на специално оборудване.Но най-лесният начин е да инсталирате нов сензор и ако двигателят стартира, тогава проблемът е бил точно в неизправността на стария DPKV.
За да замените, трябва да изберете сензор само от типа, който е инсталиран на автомобила и е препоръчан от автомобилния производител.Сензорите от друг модел може да не паснат на място или да направят значителни грешки в измерванията и в резултат на това да нарушат работата на двигателя.DPKV трябва да се смени в съответствие с инструкциите за ремонт на автомобила.Обикновено е достатъчно да изключите електрическия конектор, да развиете един или два винта / болта, да премахнете сензора и вместо това да инсталирате нов.Новият сензор трябва да бъде разположен на разстояние 0,5-1,5 мм от края на главния диск (точното разстояние е посочено в инструкциите), това разстояние може да се регулира с шайби или по друг начин.С правилния избор на DPKV и неговата подмяна, двигателят веднага ще започне да работи, само в някои случаи ще е необходимо да калибрирате сензора и да нулирате кодовете за грешки.
Време на публикуване: 13 юли 2023 г