Dispositiu i principi de funcionament del sensor de posició del cigonyal

Per millorar l’eficiència, l’economia i el medi ambient del transport modern, els fabricants d’automòbils equipen els cotxes amb un nombre creixent de dispositius electrònics. La raó és que els components mecànics responsables, per exemple, de la formació d’espurnes als cilindres, que estaven equipats amb cotxes antics, eren notables per la seva inestabilitat. Fins i tot una lleugera oxidació dels contactes podria fer que el cotxe simplement deixés d’arrencar, fins i tot sense motius aparents.

A més d’aquest desavantatge, els dispositius mecànics no permeten afinar la unitat de potència. Un exemple d'això és el sistema d'encesa de contacte, que es descriu detalladament. aquí... L’element clau era un distribuïdor-interruptor mecànic (llegiu sobre el dispositiu distribuïdor en una altra ressenya). Tot i que amb un manteniment adequat i el temps d’encès correcte, aquest mecanisme va proporcionar una espurna oportuna a les bugies, amb l’arribada dels turbocompressors ja no podia funcionar tan eficientment.

Com a versió millorada, els enginyers han desenvolupat sistema d’encesa sense contacte, en què es feia servir el mateix distribuïdor, només s’hi instal·lava un sensor inductiu en lloc d’un interruptor mecànic. Gràcies a això, va ser possible aconseguir una major estabilitat en la formació d'un pols d'alta tensió, però no es van eliminar els desavantatges restants del SZ, ja que encara s'utilitzava un distribuïdor mecànic.

Per eliminar tots els desavantatges associats al funcionament d’elements mecànics, es va desenvolupar un sistema d’encesa més modern: electrònic (es descriu la seva estructura i principi de funcionament aquí). L’element clau d’aquest sistema és el sensor de posició de l’eix del cigonyal.

Penseu en què consisteix, quin és el principi del seu funcionament, de què és responsable, com determinar el seu mal funcionament i quin és el risc de la seva avaria.

Què és DPKV

El sensor de posició de l’eix del cigonyal s’instal·la en qualsevol motor d’injecció que funcioni amb gasolina o gas. Els motors dièsel moderns també estan equipats amb el mateix element. Només en aquest cas, sobre la base dels seus indicadors, es determina el moment d’injecció de gasoil i no el subministrament d’espurna, ja que el motor dièsel funciona segons un principi diferent (la comparació d’aquests dos tipus de motors és aquí).

Aquest sensor registra en quin moment els pistons del primer i del quart cilindres prendran la posició desitjada (punt mort superior i inferior). Genera impulsos que van a la unitat de control electrònic. A partir d’aquests senyals, el microprocessador determina a quina velocitat gira l’eix cigonyal.

Aquesta informació la necessita l’ECU per corregir l’SPL. Com ja sabeu, en funció de les condicions de funcionament del motor, cal engegar la mescla aire-combustible en diferents moments. En els sistemes d’encesa de contacte i sense contacte, aquest treball va ser realitzat per reguladors centrífugs i de buit. En el sistema electrònic, aquest procés el realitzen els algoritmes de la unitat de control electrònic d’acord amb el firmware instal·lat pel fabricant.

Pel que fa al motor dièsel, els senyals del DPKV ajuden a l'ECU a controlar la injecció de gasoil a cada cilindre individual. Si el mecanisme de distribució de gas està equipat amb un canvi de fase, a partir dels impulsos del sensor, l'electrònica canvia la rotació angular del mecanisme canvis de temps de la vàlvula... Aquests senyals també són necessaris per corregir el funcionament de l’adsorber (es descriu detalladament aquest sistema aquí).

Depenent del model de cotxe i del tipus de sistema integrat, l’electrònica és capaç de regular la composició de la mescla aire-combustible. Això permet que el motor funcioni de manera més eficient mentre consumeix menys combustible.

Qualsevol motor modern de combustió interna no funcionarà, ja que el DPKV és responsable dels indicadors, sense els quals l'electrònica no podrà determinar quan subministrar una espurna o injecció de gasoil. Pel que fa a la unitat de potència del carburador, no és necessari aquest sensor. La raó és que el procés de formació de VTS està regulat pel propi carburador (llegiu sobre les diferències entre els motors d’injecció i els carburadors) per separat). A més, la composició del MTC no depèn dels modes de funcionament de la unitat. L’electrònica permet canviar el grau d’enriquiment de la mescla en funció de la càrrega del motor de combustió interna.

Alguns automobilistes creuen que el DPKV i el sensor situat a prop de l’arbre de lleves són dispositius idèntics. De fet, això està lluny del cas. El primer dispositiu fixa la posició de l'arbre de cigonyal i el segon, l'arbre de lleves. En el segon cas, el sensor detecta la posició angular de l'arbre de lleves de manera que l'electrònica proporciona un funcionament més precís del sistema d'injecció i ignició de combustible. Tots dos sensors funcionen junts, però sense un sensor de cigonyal, el motor no s’engegarà.

Dispositiu sensor de posició del cigonyal

El disseny del sensor pot variar de vehicle a vehicle, però els elements clau són els mateixos. DPKV consisteix en:

• Imant permanent;
• Habitatges;
• Nucli magnètic;
• Bobinatge electromagnètic.

Perquè el contacte entre els cables i els elements del sensor no desaparegui, tots es troben dins de la caixa, que s’omple amb una resina composta. El dispositiu està connectat al sistema integrat mitjançant un connector femella / mascle estàndard. Hi ha uns coixinets al cos del dispositiu per fixar-lo al lloc de treball.

El sensor sempre funciona en tàndem amb un element més, tot i que no està inclòs en el seu disseny. Es tracta d’una politja dentada. Hi ha un petit buit entre el nucli magnètic i les dents de la politja.

On és el sensor de cigonyal

Com que aquest sensor detecta la posició de l’eix del cigonyal, ha d’estar molt a prop d’aquesta part del motor. La politja dentada s’instal·la al mateix eix o al volant (a més, es descriu el motiu pel qual es necessita un volant i quines modificacions hi ha per separat).

El sensor es fixa de manera immòbil al bloc de cilindres mitjançant un suport especial. No hi ha cap altra ubicació per a aquest sensor. En cas contrari, no podrà fer front a la seva funció. Vegem ara les funcions clau del sensor.

Quines són les funcions del sensor de cigonyal?

Com ja s’ha esmentat, estructuralment, els sensors de posició de l’eix del cigonyal poden diferir entre ells, però la funció clau de tots ells és la mateixa: determinar el moment en què s’hauria d’activar el sistema d’encesa i injecció.

El principi de funcionament variarà lleugerament segons el tipus de sensors. La modificació més freqüent és la inductiva o la magnètica. El dispositiu funciona de la següent manera.

El disc de referència (també conegut com a politja dentada) està equipat amb 60 dents. Tot i això, en una part de la part falten dos elements. Aquest buit és el punt de referència en què es registra una revolució completa del cigonyal. Durant la rotació de la politja, les seves dents passen alternativament a la zona del camp magnètic del sensor. Tan bon punt una gran ranura sense dents passa per aquesta zona, es genera un pols que s’alimenta a través dels cables fins a la unitat de control.

El microprocessador del sistema integrat està programat per a diferents indicadors d'aquests polsos, d'acord amb els quals s'activen els algorismes corresponents, i l'electrònica activa el sistema desitjat o ajusta el seu funcionament.

També hi ha altres modificacions dels discos de referència, el nombre de dents en què pot ser diferent. Per exemple, alguns motors dièsel utilitzen un disc mestre amb un doble salt de les dents.

Tipus de sensors

Si dividim tots els sensors en categories, n’hi haurà tres. Cada tipus de sensor té el seu propi principi de funcionament:

• Sensors magnètics o inductius... Potser aquesta és la modificació més senzilla. El seu treball no requereix connexió a un circuit elèctric, ja que genera impulsos independentment a causa de la inducció magnètica. A causa de la senzillesa del disseny i del gran recurs de treball, un DPKV com aquest costarà poc. Entre els desavantatges d’aquestes modificacions, cal esmentar que el dispositiu és molt sensible a la brutícia de les politges. No hi ha d’haver partícules estranyes, com ara una pel·lícula d’oli, entre l’element magnètic i les dents. A més, per a l’eficiència de la formació d’un pols electromagnètic, és necessari que la politja giri ràpidament.
• Sensors Hall... Tot i el dispositiu més complex, aquests DPKV són bastant fiables i també tenen un gran recurs. Es descriuen els detalls sobre el dispositiu i el seu funcionament en un altre article... Per cert, es poden utilitzar diversos sensors al cotxe que funcionen segons aquest principi i seran responsables de diferents paràmetres. Perquè el sensor funcioni, ha d’estar alimentat. Aquesta modificació poques vegades s’utilitza per bloquejar la posició de l’eix del cigonyal.
• Sensor òptic... Aquesta modificació està equipada amb una font de llum i un receptor. El dispositiu és el següent. Les dents de la politja corren entre el LED i el fotodiode. En el procés de rotació del disc de referència, el feix de llum entra o interromp el subministrament al detector de llum. Al fotodiode, sobre la base de l’acció de la llum, es formen impulsos que s’alimenten a la ECU. A causa de la complexitat del dispositiu i la vulnerabilitat, aquesta modificació rarament s’instal·la a les màquines.

Símptomes de mal funcionament

Quan falla algun element electrònic del motor o un sistema associat, la unitat comença a funcionar incorrectament. Per exemple, pot fer-ho (per obtenir més informació sobre per què apareix aquest efecte, llegiu aquí), és inestable al ralentí, arrencar amb molta dificultat, etc. Però si el DPKV no funciona, el motor de combustió interna no s’engegarà.

El sensor com a tal no té cap mal funcionament. O funciona o no funciona. L'única situació en què el dispositiu pot reprendre el funcionament és l'oxidació per contacte. En aquest cas, es genera un senyal al sensor, però la seva sortida no es produeix a causa del trencament del circuit elèctric. En altres casos, un sensor defectuós només tindrà un símptoma: el motor s’aturarà i no s’engegarà.

Si el sensor de l'arbre de cigonyal no funciona, la unitat de control electrònic no enregistrarà cap senyal, i la icona del motor o la inscripció "Check Engine" s'encendran al tauler d'instruments. Es detecta una avaria del sensor durant la rotació del cigonyal. El microprocessador deixa de registrar impulsos des del sensor, de manera que no entén en quin moment és necessari donar una ordre als injectors i a les bobines d’encesa.

Hi ha diversos motius pel trencament del sensor. Aquí en teniu alguns:

1. Destrucció de l’estructura durant càrregues tèrmiques i vibracions constants;
2. Funcionament del cotxe en zones humides o conquesta freqüent dels guals;
3. Un fort canvi en el règim de temperatura del dispositiu (sobretot a l’hivern, quan la diferència de temperatures és molt gran).

La fallada més comuna del sensor ja no està relacionada amb ell, sinó amb el seu cablejat. Com a resultat d’un desgast natural, el cable es pot desgastar, cosa que pot provocar una pèrdua de tensió.

Heu de prestar atenció a DPKV en el cas següent:

• El cotxe no arrenca, i això pot ser independentment de si el motor està escalfat o no;
• La velocitat del cigonyal disminueix bruscament i el cotxe es mou, com si el combustible s’hagi esgotat (el combustible no entra als cilindres, ja que l’ECU espera un impuls del sensor i no hi circula corrent cap a les espelmes, i també a causa de la manca d’un impuls del DPKV);
• Detonació (no passa principalment per trencament del sensor, sinó per la seva fixació inestable) del motor, que us informarà immediatament sobre sensor corresponent;
• El motor s’atura constantment (això pot passar si hi ha un problema amb el cablejat i el senyal del sensor apareix i desapareix).

Les revolucions flotants, la dinàmica reduïda i altres símptomes similars són signes de fallada d'altres sistemes de vehicles. Pel que fa al sensor, si el seu senyal desapareix, el microprocessador esperarà fins que aparegui aquest pols. En aquest cas, el sistema de bord "pensa" que el cigonyal no gira, de manera que no es genera ni una guspira ni es ruixa combustible als cilindres.

Per determinar per què el motor ha deixat de funcionar de manera estable, és necessari realitzar un diagnòstic per ordinador. Com es porta a terme és article separat.

Com comprovar el sensor de cigonyal

Hi ha diverses maneres de comprovar DPKV. El primer que cal fer és una comprovació visual. Primer heu de fixar-vos en la qualitat de la subjecció. A causa del soroll del sensor, la distància de l’element magnètic a les superfícies de les dents canvia constantment. Això pot provocar una transmissió incorrecta del senyal. Per aquest motiu, l'electrònica pot enviar senyals incorrectament als actuadors. En aquest cas, el funcionament del motor pot anar acompanyat d’accions totalment il·lògiques: detonació, augment / disminució brusc de la velocitat, etc.

Si el dispositiu està correctament fixat al seu lloc, no cal especular sobre què fer a continuació. El següent pas de la inspecció visual és comprovar la qualitat del cablejat del sensor. Normalment és aquí on acaba la detecció de defectes del sensor i el dispositiu continua funcionant correctament. El mètode de verificació més eficaç és instal·lar un analògic de treball conegut. Si la unitat de potència va començar a funcionar correctament i de manera estable, llencem el sensor antic.

En les situacions més difícils, falla l’enrotllament del nucli magnètic. Aquest desglossament ajudarà a identificar un multímetre. El dispositiu està configurat en mode de mesura de resistència. Les sondes es connecten al sensor d’acord amb el pinout. Normalment, aquest indicador hauria d’estar entre 550 i 750 Ohm.

Per no gastar diners en revisar equips individuals, és pràctic dur a terme diagnòstics preventius de rutina. Una de les eines que poden ajudar a identificar problemes ocults en diversos equips electrònics és un oscil·loscopi. Es descriu el funcionament d’aquest dispositiu aquí.

Per tant, si falla algun sensor del cotxe, l'electrònica passarà al mode d'emergència i funcionarà de manera menys eficient, però en aquest mode serà possible arribar a l'estació de servei més propera. Però si el sensor de posició de l’eix del cigonyal es trenca, la unitat no funcionarà sense ell. Per aquest motiu, seria millor tenir sempre un analògic en estoc.

A més, mireu un petit vídeo sobre com funciona DPKV i DPRV:

Sensors de cigonyal i arbre de lleves: principi de funcionament, avaries i mètodes de diagnòstic. Part 11

Preguntes i respostes:

Què passa quan falla el sensor del cigonyal? Quan el senyal del sensor del cigonyal desapareix, el controlador deixa de generar un pols d'espurna. A causa d'això, l'encesa deixa de funcionar.

Com entendre que el sensor del cigonyal ha mort? Si el sensor del cigonyal està fora de servei, el cotxe no arrencarà ni s'aturarà. El motiu és que la unitat de control no pot determinar en quin moment crear un impuls per formar una espurna.

Què passa si el sensor del cigonyal no funciona?  El senyal del sensor del cigonyal és necessari per sincronitzar el funcionament dels injectors de combustible (motor dièsel) i el sistema d'encesa (en motors de gasolina). Si es trenca, el cotxe no arrenca.

On es troba el sensor del cigonyal? Bàsicament, aquest sensor està connectat directament al bloc de cilindres. En alguns models, es troba a prop de la politja del cigonyal i fins i tot a la carcassa de la caixa de canvis.