Teemad:
- Sissejuhatus
- Anduri ja impulsiratta paigutus
- Puuduv hammas pulsirattas
- Väntvõlli asendianduri töö
- Signaalide mõõtmine ostsilloskoobiga
Eessõna:
Väntvõlli asendiandur (nimetatakse ka TDC anduriks või mootori pöörlemiskiiruse anduriks) paigaldatakse tavaliselt mootoriploki põhja hooratta lähedusse. Kui mootor töötab, loeb väntvõlli asendiandur impulssratta hambaid või magneteid, mis liiguvad anduri mõõteelemendist mööda. Väntvõlli asendiandur tekitab anduri ja impulsiratta vahelise magnetvälja muutuse, signaali pinge muutuse (induktiivne või Hall). Kiirus, millega need impulsid üksteisele järgnevad, näitab kiirust. Mingil hetkel on pulsirattast üks-kaks hammast puudu. Saadud signaal on mootori jaoks mootori juhtimisseade märge selle kohta, kus kolvid asuvad. See võimaldab mootori juhtkonnal määrata muuhulgas sissepritse ajastuse ja süüte ajastuse. Väntvõlli kiirus on samuti reguleeritud vastavalt tahhomeeter saadetud näidikuplokki.
Anduri ja impulsiratta paigutamine:
Impulssratas (nimetatakse ka päästikurattaks, võrdlusrattaks või reluktorirattaks) võib paikneda mootori sees või peal erinevates kohtades:
- väljastpoolt väntvõlli rihmarattal: vanematel mootoritel näeme, et väntvõlli rihmarattal, millest kiilrihm ehk mitmikrihm läbi sõidetakse, on hambad. Tänapäevaste mootorite puhul me enam sellist väliste impulssrataste kuju ei kohta;
- seestpoolt väntvõlli lihvitud hammaste abil: impulsiratas asub väntvõllil väntvõlli ääriku siseküljel ja on näha õlivanni lahtivõtmisel;
- väljast tagumise väntvõlli tihendi juures: mootoriploki välisküljele, väntvõlli ääriku väliskülje ja hooratta vahele on paigaldatud hammasrõngas või magnetrõngas. See on juurdepääsetav, kui hooratas on lahti võetud.
Väntvõlli andur on suunatud impulsiratta poole. Kaasaegsetes mootorites asub väntvõlli andur sageli mootori küljel hooratta lähedal. Allolevatel piltidel on väntvõlli asendianduri ja impulsiratta kolm erinevat paigalduskohta: väntvõlli hambad ääriku siseküljel ning ääriku välisküljel magnetrõngas ja hammasrõngas.
Ülaltoodud piltidel on väntvõlli asendianduritega impulssrattad, mida kasutavad VAG ja BMW. VAG-is sageli kasutatav versioon koosneb kassetist, milles hammastega impulssratas sisaldab ka väntvõlli tihendi korpust. BMW magnetrõngas on libistatud üle väntvõlli ääriku. Hooratta vahetamisel jälgi, et see magnetrõngas välja ei kukuks. Tihti juhtub, et peale siduri koos hooratta vahetust ei taha mootor enam käivituda, kuna magnetrõngast pole uuesti paigaldatud.
Puuduv hammas pulsirattas:
Väntvõlli asendiandur mõõdab hambaid võrdlusrattal, mis on paigaldatud väntvõllile. Väntvõlli asendiandur “loendab” möödasõitvaid hambaid ja “märkab”, et igal pöördel on hammas puudu. Selle puuduva hamba põhjal teab mootorijuhtimissüsteem, millises asendis on väntvõll ja seega ka, millisel kõrgusel kolb silindris on survetakti ajal.
Puuduv hammas asub kohas, kus silindri 1 kolb on 90 ja 120 kraadi vahel enne TDC-d. Nimetus “TDC sensor” on seega vale: andur ei mõõda punkti, mil kolb on TDC-s, vaid asendit, kus kolb on valmis TDC-sse liikuma.
Paljud mootorid on varustatud 36-1 või 60-2 impulsirattaga. Selles näites käsitleme 36-1 impulsiratast. Sellel impulsirattal on 36 hammast, millest üks on ära lihvitud. Iga väntvõlli pöördega (360°) läheb mööda 36 (miinus puuduvad) hammast. See tähendab, et iga 10° järel möödub andurist üks hammas.
Pildil näeme, et puuduv hammas on peaaegu üleval. Selles asendis on mootor TDC-s. Pöörlemissuund on päripäeva, seega 90° varem oli puuduv hammas andurist mööda pöördunud. See asend on võrdluspunkt. Selle 90° pööramise ajal on silindri 1 kolb liikunud ODP-st TDC-sse.
Hetkel, kui puuduv hammas andurist möödus, muutis andur selle väntvõlli signaali muutuseks ja see oli tuvastuspunkt (referentspunkt), mille abil mootori juhtimissüsteem alustas sissepritse ja/või süütamist paar hammast hiljem.
Kui mootori pöörlemiskiirus või mootori koormus suureneb, räägime "enne süstimist"Või"süüte ette“. See on võimalik, kasutades TDC jaoks 90 või 120° võrdluspunkti. Näide süüte ajastuse kohta:
- Madalatel kiirustel ja madalal koormusel (1000 p/min 25 kPa juures) on süüte edasiliikumine 15 °. See vastab poolteist hammast enne BDP-d;
- Suurenenud kiirusel ja suuremal koormusel (3100 p/min 60 kPa juures) on süüte edasiliikumine ligikaudu 30 °. See vastab kolm hammast enne BDP-d.
Kui viimases olukorras on vaja süüdata kolm hammast enne TDC-d, on mootori juhtimissüsteemil aega süütepooli sisse lülitada 9 hamba (90°) kaugusel võrdluspunktist ja kolme hamba (30°) kaugusel soovitud süütest. nii, et süüde käivitatakse enne, kui kolb jõuab TDC-ni.
Väntvõlli asendiandur saadab signaali, millest mootori juhtimissüsteem saab järeldada, et silindri 1 kolb on asendis 90° kohta 120° enne BDP-d. Pole teada, kas kolb on hõivatud survetakti või väljalasketaktiga.
- Mootor, millel on ainult väntvõlli asendiandur, on varustatud DIS-süütepooliga, milles kõik süüteküünlad tekitavad sädemeid iga väntvõlli pöördega, mille tulemuseks on väljalasketakti ajal "raisatud säde";
- Nukkvõlli andur on vajalik tihvti mähiste ja pihustite individuaalseks juhtimiseks. Nukkvõlli andurilt saadud teabe põhjal saab mootori juhtimissüsteem kindlaks teha, et silinder 1 on hõivatud survetakti, mitte väljalasketaktiga.
Väntvõlli ja nukkvõlli anduri kombinatsiooniga saavutatakse sissepritse- ja süütesüsteemi kiirus ja juhtimine silindri kohta.
Väntvõlli asendianduri töö:
Alumine vasak pilt näitab magnetvälja jõujooni, mis tekivad siis, kui väntvõlli hammas liigub väntvõlli asendianduri magnetist mööda. Väntvõlli signaal on näha all paremal pildil. Iga väntvõlli puuduva hamba korral on näha suurenenud laiuse kaugus ja signaali suurenenud amplituud. Mootori juhtimissüsteem tuvastab signaali suurendatud laiuse võrdluspunktina, mille juures kolb on 90° või 120° nurga all enne TDC-d.
Väntvõlli asendianduri elektriskeemid:
Väntvõlli asendianduri mõõtmiseks konsulteerime kõigepealt elektriskeemid. Allolevad skeemid on sama mootori (VW Golf VI) anduri kohta.
- VAG diagrammil on väntvõlli asendianduril komponendikood G28 ja HGS andmetel B56);
- VAG-skeemidel on ECU-l kood T60 koos selle taga oleva pistiku PIN-koodiga (T60/25) ja HGS-i andmetel täht B (B25). Mujal diagrammil on märgitud, et pistik B on ECU 60 kontaktiga pistik).
ECU tihvtilt 25 saadetakse 5-voldine toitepinge väntvõlli asendiandurile, kütuse rõhuandurile, EGR-klapile, drosselklapile ja turbo reguleerimisasendi andurile. Kõik komponendid pole ülaltoodud pildil. Pin 25 on seega toiteallika jaoks. Pin 53 maanduse jaoks (vaadake HGS-i andmediagrammil) ja tihvt 52 väntvõlli asendianduri signaali jaoks. Saame mõõta otse ECU pistiku tihvti 52 pealt või ühendame ühe läbimurdekast et oleks võimalik ohutult ja selgelt mõõta läbimurdekasti ühenduses 52.
Signaalide mõõtmine ostsilloskoobiga:
Väntvõlli signaali saab kuvada kahe kanaliga mõõtmisega nukkvõlli signaali suhtes. Nende signaalide abil saab kindlaks teha, kas jaotuse ajastus on ikka korras või jääb näiteks nukkvõlli signaal väntvõlli signaalist maha veninud ajastusketi tõttu. Allolev pilt näitab väntvõlli signaali (kanal A, sinine) ja nukkvõlli signaali (kanal B, punane) mõõtmist.
Väntvõlli ja nukkvõlli andurite signaalides tunneme ära järgmised punktid:
- Iga nukkvõlli pöörlemine (identifitseerimispunktid: kaks kitsast plokki) on läbinud väntvõlli neli puuduvat hammast;
- Väntvõll pöörleb kaks pööret, kui nukkvõll ühe pöörleb (suhe 2:1), mis tähendab, et väntvõlli igal poolpöördel pöördub üks puuduv hammas andurist mööda.
Selle näite mootor (VW Golf VI) on varustatud hammastega impulssrattaga, mille hammas puudub iga 180 kraadi järel (pool pööret). See impulsiratas on näidatud jaotise "Anduri ja impulsiratta positsioneerimine" pildil. Kui vaatate tähelepanelikult, näete sellel pildil puuduvad hambad. Kui mootori kiirust suurendatakse, suureneb ka signaali sagedus. Seejärel muutuvad impulsid üksteisele lähedasemaks. Amplituud (pinge kõrgus) jääb samaks. Sama mootori mõõtmist suurendatud pöörete arvuga on näha alloleval skoobi pildil:
Ajastusprobleemide kahtluse korral saab vända ja nukkvõlli signaali võrdluspunkte ilma probleemideta võrrelda näidissignaaliga või mõne muu mootoriga.
Märgistades kaks punkti, saab mõõdetud signaali hammaste arvu erinevust võrrelda näidissignaaliga. Kui väntvõlli signaal on mõõdetud signaalis nukkvõlli signaalist ees (väntvõlli võrdluspunkt nihkub vasakule), võib ajastuskett olla venitatud.
Ülaltoodud väntvõlli signaal pärineb Halli andurilt. Võimalik on ka mootorratas tema varustatud induktiivse anduriga. Selle näidet saab näha allolevast mõõtmisest. Induktiivse anduri puhul mitte ainult ei suurene kiiruse suurenemisega sagedus (impulssid muutuvad üksteisele lähemale), vaid suureneb ka amplituud. Sagedus on ECU jaoks kiiruse määramisel oluline. Ka puuduv hammas on selles signaalis selgelt näha. Kollane joon (tuleb nukkvõlli andurilt) edastab impulsi pärast iga teist väntvõlli signaali. Neid signaale saab ka omavahel võrrelda.
Induktiivse väntvõlli signaali jaoks saab valida ka võrdluspunkti, nt:
- nukkvõlli signaal langeb 0 volti;
- see juhtub kahe (väntvõlli) hamba pärast puuduvat hammast.
Näidissignaaliga kontrollitakse, kas vahel on ka kaks hammast. Kui vahele jääb kolm hammast, on jälle mingi kõrvalekalle.
Väntvõlli anduri signaali võimalikud tõrked:
Väntvõlli andur võib olla defektne ega anna signaali. Mootori juhtimissüsteem ei saa mootori pöörlemissageduse signaali, mis tähendab, et mootor ei käivitu käivitamisel. Nukkvõlli signaal võidakse vastu võtta ja mootor võib pärast pikka taaskäivitamist töötada ainult nukkvõlli signaalil.
Kui impulsiratas on kahjustatud, võib mootori juhtimissüsteem kahjustuse puuduva hambana valesti tuvastada. Kahjustus põhjustab väntvõlli anduri poolt edastatava vahelduvpinge amplituudi hälbe. Näidet näeme allolevatel piltidel.
Skooppildil näeme puuduva hamba iseloomulikku kulgu kaks korda (nukkvõlli impulsi suhtes vasakul). Nukkvõlli impulsist paremal näeme pildil häiret. Mootori juhtkond loeb häiret ja võib seetõttu süstida ja süttida valel ajal. Kui MMS võrdleb väntvõlli signaali nukkvõlli signaaliga, saab tuvastada vea ja salvestada DTC (veakoodi) seoses väntvõlli signaaliga. Sel juhul võib väntvõlli asendiandur olla valesti asendatud.
Kahjustatud hammas impulsirattal võis olla põhjustatud tööst mootoril, mille käigus üritati kruvikeerajaga tõkestada väntvõlli pulsiratta hammaste vahel, mitte hooratta käivitusrõngast.
