Snímač polohy vačkového hriadeľa, jeho funkcie v spaľovacom motore

Moderné motory majú pomerne zložitý dizajn a sú riadené elektronickou riadiacou jednotkou (ECU), ktorá prijíma informácie zo snímačov. Každý snímač monitoruje určité parametre, ktoré charakterizujú činnosť motora v aktuálnom čase, a prenáša informácie do ECU. V tomto článku sa pozrieme na jeden z najdôležitejších komponentov systému riadenia motora – snímač polohy vačkového hriadeľa (DPRS).

Čo je snímač polohy vačkového hriadeľa

DPRV znamená snímač polohy vačkového hriadeľa. Iné názvy: Hallov senzor, fázový senzor alebo CMP (anglická skratka). Z názvu je zrejmé, že sa podieľa na prevádzke mechanizmu distribúcie plynu. Presnejšie, systém na základe svojich údajov vypočíta ideálne časovanie vstrekovania paliva a zapaľovania.

Tento snímač využíva referenčné napájacie napätie - 5V a jeho snímacím prvkom je Hallov snímač. Neurčuje moment vstreku alebo vznietenia, ale poskytuje iba informáciu o tom, kedy piest dosiahne TDC v prvom valci. Na základe týchto údajov sa vypočíta čas a trvanie injekcie.

Pri svojej práci je DPRV funkčne spojený so snímačom polohy kľukového hriadeľa (DPKV), ktorý je tiež zodpovedný za správnu činnosť zapaľovacieho systému. Ak z nejakého dôvodu dôjde k poruche snímača vačkového hriadeľa, zohľadnia sa informácie snímača kľukového hriadeľa. Signál z DPKV je dôležitejší pri prevádzke zapaľovacieho a vstrekovacieho systému, bez neho motor jednoducho nebude fungovať.

DPRV sa používa vo všetkých moderných motoroch, vrátane spaľovacích motorov s variabilným časovaním ventilov. V závislosti od konštrukcie motora je inštalovaný v hlave valcov.

Hallov efekt a dizajn DPRV

Ako už bolo spomenuté, snímač pracuje na Hallovom efekte. Tento efekt objavil v 19. storočí vedec rovnakého mena. Všimol si, že ak cez tenkú platňu preteká jednosmerný prúd a je umiestnený v pôsobisku permanentného magnetu, tak na jeho druhých koncoch vzniká potenciálny rozdiel. To znamená, že pôsobením magnetickej indukcie sú niektoré elektróny vychýlené a vytvárajú malé napätie na ostatných okrajoch platne (Hallovo napätie). Používa sa ako signál.

DPRV je organizovaná rovnakým spôsobom, ale len vo vylepšenej forme. Obsahuje permanentný magnet a polovodič, ku ktorému sú pripojené štyri piny. Signál je privedený na vstup integrovaného obvodu, kde je spracovaný a následne privedený na výstupné kontakty snímača, ktoré sú umiestnené na kryte snímača. Samotné telo je vyrobené z plastu.

Ako funguje snímač polohy vačkového hriadeľa

Hnací disk (impulzné koleso) je namontovaný na vačkovom hriadeli zo strany protiľahlej k DPRV. Na hnacom disku vačkového hriadeľa sú zase špeciálne zuby alebo výčnelky. Keď tieto výstupky prejdú cez snímač DPRV, generuje digitálny signál špeciálneho tvaru, ktorý ukazuje aktuálny zdvih vo valcoch.

S fungovaním snímača vačkového hriadeľa je potrebné sa v spojení s DPKV správnejšie oboznámiť. Dve otáčky kľukového hriadeľa zodpovedajú jednej otáčke vačkového hriadeľa. Toto je tajomstvo synchronizácie vstrekovacích a zapaľovacích systémov. Inými slovami, DPRV a DPKV ukazujú moment kompresného zdvihu v prvom valci.

Hnací kotúč kľukového hriadeľa má 58 zubov, takže pri prechode cez oblasť, kde chýbajú dva zuby cez snímač kľukového hriadeľa, systém skontroluje signály z DPRV a DPKV a určí moment vstreku do prvého valca. Po 30 zuboch nastáva vstrekovanie napríklad do tretieho valca a potom do štvrtého a druhého. Takto funguje synchronizácia. Všetky tieto signály sú impulzy a číta ich riadiaca jednotka motora. Vidno ich len na oscilograme.

Základné poruchy snímača

Okamžite treba povedať, že ak snímač vačkového hriadeľa zlyhá, motor bude naďalej bežať a štartovať, ale s oneskorením.

Nasledujúce príznaky môžu naznačovať poruchu funkcie DPRV:

• zvýšená spotreba paliva v dôsledku nesynchronizácie vstrekovacieho systému;
• auto trhne a stráca hybnosť;
• výrazná strata výkonu, auto nemôže zrýchliť;
• motor sa nenaštartuje okamžite, ale s oneskorením 2-3 sekúnd alebo sa zastaví;
• zapaľovací systém pracuje s priechodmi;
• palubný počítač hlási chybu, svieti kontrolka Check Engine.

Tieto príznaky môžu naznačovať, že RPP nefunguje správne, ale môžu naznačovať aj iné problémy. V servise je potrebné vykonať diagnostiku.

Dôvody zlyhania DPRV:

• porucha kontaktu a/alebo zapojenia;
• na výčnelku disku so zubami môže byť čip alebo ohyb, vďaka čomu snímač číta nesprávne údaje;
• poškodenie samotného senzora.

Samotný snímač zriedka zlyhá.

Metódy diagnostiky senzorov

Ako každý iný snímač Hallovho efektu, ani snímač polohy vačkového hriadeľa nemožno testovať meraním napätia na kolíkoch pomocou multimetra. Úplný obraz o jeho fungovaní možno získať iba kontrolou osciloskopom. Tvar vlny bude zobrazovať pulzy a poklesy. Na čítanie údajov o priebehu musíte mať aj určité znalosti a skúsenosti. Môže to urobiť kompetentný odborník v servise alebo servisnom stredisku.

Ak sa zistí porucha, snímač sa vymení za nový, oprava sa neposkytuje.

DPRV hrá dôležitú úlohu v systéme zapaľovania a vstrekovania. Jeho porucha vedie k problémom pri prevádzke motora. Keď sa zistia príznaky, je lepšie diagnostikovať kvalifikovanými odborníkmi.