Subyek:
- Inleiding
- Penempatan sensor dan roda pulsa
- Gigi yang hilang di roda pulsa
- Pengoperasian sensor posisi poros engkol
- Mengukur sinyal dengan osiloskop
Perkenalan:
Sensor posisi poros engkol (disebut juga sensor TDC atau sensor kecepatan mesin) biasanya dipasang di bagian bawah blok mesin dekat roda gila. Saat mesin hidup, sensor posisi poros engkol membaca denyut gigi roda atau magnet yang bergerak melewati elemen pengukur sensor. Sensor posisi poros engkol menghasilkan perubahan medan magnet antara sensor dan roda pulsa, perubahan tegangan sinyal (induktif atau Hall). Kecepatan di mana pulsa-pulsa ini mengikuti satu sama lain merupakan indikasi kecepatan. Pada titik tertentu, satu atau dua gigi hilang dari roda pulsa. Sinyal yang dihasilkan adalah untuk mesin perangkat kontrol mesin indikasi posisi di mana piston berada. Hal ini memungkinkan manajemen mesin untuk menentukan, antara lain, waktu injeksi dan waktu pengapian. Kecepatan poros engkol juga disesuaikan dengan takometer dikirim dalam cluster instrumen.
Memposisikan sensor dan roda pulsa:
Roda pulsa (juga disebut roda pemicu, roda referensi, atau roda reluktor) dapat ditempatkan di berbagai tempat di dalam atau di motor:
- secara eksternal pada katrol poros engkol: pada mesin lama kita melihat bahwa katrol poros engkol, yang digunakan untuk menggerakkan sabuk-V atau multi-sabuk, memiliki gigi. Kita tidak lagi menemukan bentuk roda pulsa eksternal ini di mesin modern;
- secara internal melalui gigi ground pada poros engkol: roda pulsa terletak pada poros engkol di bagian dalam flensa poros engkol dan dapat dilihat ketika wadah oli dibongkar;
- secara eksternal pada segel poros engkol belakang: cincin bergigi atau cincin magnet dipasang di bagian luar blok mesin, antara bagian luar flensa poros engkol dan roda gila. Hal ini dapat diakses ketika flywheel telah dibongkar.
Sensor poros engkol diarahkan ke roda pulsa. Pada mesin modern, sensor poros engkol sering kali terletak di sisi mesin dekat roda gila. Gambar di bawah menunjukkan tiga lokasi pemasangan sensor posisi poros engkol dan roda pulsa yang berbeda: gigi pada poros engkol di bagian dalam flensa, dan di bagian luar flensa terdapat cincin magnet dan cincin bergigi.
Gambar di atas menunjukkan roda pulsa dengan sensor posisi poros engkol yang digunakan oleh VAG dan BMW. Versi yang sering digunakan oleh VAG terdiri dari kaset yang didalamnya roda pulsa bergigi juga terdapat rumah segel poros engkol. Cincin magnet BMW telah diselipkan di atas flensa poros engkol. Saat mengganti flywheel, pastikan cincin magnet ini tidak rontok. Sering terjadi setelah kopling termasuk flywheel diganti, mesin tidak mau hidup lagi karena ring magnet belum dipasang kembali.
Gigi yang hilang pada roda pulsa:
Sensor posisi poros engkol mengukur gigi pada roda referensi yang dipasang pada poros engkol. Sensor posisi poros engkol “menghitung” gigi yang lewat dan “memperhatikan” bahwa ada gigi yang hilang di setiap putaran. Berdasarkan gigi yang hilang ini, sistem manajemen mesin mengetahui di mana posisi poros engkol, dan juga pada ketinggian berapa piston di dalam silinder selama langkah kompresi.
Gigi yang hilang terletak pada titik posisi piston silinder 1 antara 90 dan 120 derajat sebelum TMA. Oleh karena itu, nama “sensor TDC” salah: sensor tidak mengukur titik saat piston berada di TMA, melainkan posisi di mana piston siap bergerak ke TMA.
Banyak mesin dilengkapi dengan roda pulsa 36-1 atau 60-2. Pada contoh kali ini kita akan membahas roda pulsa 36-1. Roda pulsa ini memiliki 36 gigi, salah satunya telah digiling. Dengan setiap putaran poros engkol (360°), 36 (dikurangi gigi yang hilang) lewat. Artinya setiap 10° satu gigi melewati sensor.
Pada gambar kita melihat bahwa gigi yang hilang hampir berada di bagian atas. Pada posisi ini mesin berada pada TDC. Arah putarannya searah jarum jam, jadi 90° tadi gigi yang hilang sudah berputar melewati sensor. Posisi ini adalah titik acuan. Pada putaran 90° ini piston silinder 1 berpindah dari ODP ke TMA.
Saat gigi yang hilang melewati sensor, sensor menerjemahkannya menjadi perubahan sinyal poros engkol, dan ini adalah titik pengenalan (titik referensi) bagi sistem manajemen mesin untuk memulai injeksi dan/atau pengapian beberapa gigi kemudian.
Ketika kecepatan mesin atau beban pada mesin meningkat, kita berbicara tentang “pra-injeksi"Atau"pengapian terlebih dahulu“. Hal ini dimungkinkan dengan menggunakan titik referensi pada 90 atau 120° untuk TDC. Contoh mengenai waktu pengapian:
- Pada kecepatan rendah dan beban rendah (1000 rpm pada 25 kPa) waktu pengapiannya adalah 15 °. Ini sesuai dengan satu setengah gigi sebelum BDP;
- Pada peningkatan kecepatan dan peningkatan beban (3100 rpm pada 60 kPa), waktu pengapian kira-kira 30 °. Ini sesuai dengan tiga gigi sebelum BDP.
Ketika, dalam situasi terakhir, tiga gigi sebelum TDC perlu dinyalakan, sistem manajemen mesin memiliki waktu untuk menyalakan koil pengapian antara 9 gigi (90°) dari titik referensi dan tiga gigi (30°) dari pengapian yang diinginkan. waktu, sehingga penyalaan dimulai sebelum piston mencapai TMA.
Sensor posisi poros engkol mengirimkan sinyal yang kemudian sistem manajemen mesin dapat menyimpulkan bahwa piston silinder 1 berada pada posisi 90.° dari 120° sebelum BDP. Yang tidak diketahui adalah apakah piston sedang sibuk dengan langkah kompresi atau langkah buang.
- Mesin yang hanya memiliki sensor posisi poros engkol dilengkapi dengan koil pengapian DIS, di mana semua busi menghasilkan bunga api pada setiap putaran poros engkol, sehingga menghasilkan "percikan api yang terbuang" selama langkah buang;
- Sensor poros bubungan diperlukan untuk kontrol individual kumparan pin dan injektor. Berdasarkan informasi dari sensor camshaft, sistem manajemen mesin dapat menentukan bahwa silinder 1 sedang sibuk dengan langkah kompresi dan bukan dengan langkah buang.
Dengan kombinasi sensor poros engkol dan poros bubungan, kecepatan dan pengendalian sistem injeksi dan pengapian per silinder tercapai.
Pengoperasian sensor posisi poros engkol:
Gambar kiri bawah menunjukkan garis-garis medan magnet yang tercipta ketika gigi poros engkol bergerak melewati magnet sensor posisi poros engkol. Sinyal poros engkol dapat dilihat pada gambar kanan bawah. Untuk setiap gigi yang hilang pada poros engkol, dapat dilihat peningkatan jarak lebar dan peningkatan amplitudo sinyal. Sistem manajemen mesin mengenali peningkatan lebar sinyal sebagai titik referensi, di mana piston berada pada 90° atau 120° sebelum TMA.
Diagram kelistrikan sensor posisi poros engkol:
Untuk mengukur sensor posisi poros engkol, pertama-tama kita berkonsultasi dengan diagram kelistrikan. Diagram di bawah adalah sensor dari mesin yang sama (VW Golf VI).
- Pada diagram VAG sensor posisi poros engkol memiliki kode komponen G28 dan pada data HGS B56);
- Diagram VAG mempunyai kode T60 pada ECU dengan nomor pin colokan dibelakangnya (T60/25) dan data HGS huruf B (B25). Di bagian lain diagram disebutkan bahwa konektor B adalah konektor 60 pin pada ECU).
Tegangan suplai sebesar 25 volt dikirim dari pin 5 pada ECU ke sensor posisi poros engkol, sensor tekanan bahan bakar, katup EGR, katup throttle, dan sensor posisi penyesuaian turbo. Tidak semua komponen digambarkan di atas. Oleh karena itu, pin 25 untuk catu daya. Pin 53 untuk ground (terlihat pada diagram data HGS) dan pin 52 untuk sinyal dari sensor posisi poros engkol. Kita bisa mengukur langsung pada pin 52 di konektor ECU, atau kita sambungkan salah satunya kotak pelarian untuk dapat mengukur dengan aman dan jelas pada sambungan 52 breakout box.
Mengukur sinyal dengan osiloskop:
Sinyal poros engkol dapat ditampilkan dengan pengukuran dua saluran sehubungan dengan sinyal poros bubungan. Sinyal-sinyal ini dapat digunakan untuk menentukan apakah distribusi waktu masih teratur, atau apakah, misalnya, sinyal poros bubungan tertinggal dari sinyal poros engkol karena rantai waktu yang melar. Gambar di bawah menunjukkan pengukuran sinyal poros engkol (saluran A, biru) versus sinyal poros bubungan (saluran B, merah).
Kita dapat mengenali poin-poin berikut pada sinyal dari sensor poros engkol dan poros bubungan:
- Setiap putaran poros bubungan (titik identifikasi: dua blok sempit) empat gigi poros engkol yang hilang telah lewat;
- Poros engkol berputar dua putaran dan poros bubungan berputar satu kali (rasio 2:1), yang berarti bahwa setiap setengah putaran poros engkol, satu gigi yang hilang berputar melewati sensor.
Mesin pada contoh ini (VW Golf VI) dilengkapi dengan roda pulsa bergigi dengan gigi yang hilang setiap 180 derajat (setengah putaran). Roda pulsa ini ditunjukkan pada gambar di bagian “Memposisikan sensor dan roda pulsa”. Jika Anda perhatikan lebih dekat, Anda dapat melihat gigi yang hilang pada gambar ini. Ketika kecepatan motor ditingkatkan, frekuensi sinyal juga meningkat. Denyut nadi kemudian menjadi semakin berdekatan. Amplitudo (ketinggian tegangan) tetap sama. Pengukuran pada mesin yang sama dengan peningkatan kecepatan dapat dilihat pada gambar lingkup di bawah ini:
Jika diduga ada masalah pengaturan waktu, titik referensi pada sinyal engkol dan poros bubungan dapat dibandingkan dengan sinyal sampel atau dengan mesin lain tanpa masalah.
Dengan menandai dua titik, perbedaan jumlah gigi pada sinyal yang diukur dapat dibandingkan dengan sinyal sampel. Jika sinyal poros engkol berada di depan sinyal poros bubungan pada sinyal yang diukur (titik acuan poros engkol bergeser ke kiri), rantai timing mungkin telah meregang.
Sinyal poros engkol di atas berasal dari sensor hall. Sepeda motor juga tersedia -nya dilengkapi dengan sensor induktif. Contohnya dapat dilihat pada pengukuran di bawah ini. Dengan sensor induktif, frekuensi tidak hanya meningkat seiring dengan peningkatan kecepatan (pulsa menjadi semakin berdekatan), namun amplitudonya juga meningkat. Frekuensi penting bagi ECU untuk menentukan kecepatan. Gigi yang hilang juga terlihat jelas pada sinyal ini. Garis kuning (berasal dari sensor poros bubungan) mengirimkan pulsa setiap detik sinyal poros engkol. Sinyal-sinyal ini juga dapat dibandingkan satu sama lain.
Titik referensi juga dapat dipilih untuk sinyal poros engkol induktif, misalnya:
- sinyal camshaft turun menjadi 0 volt;
- ini terjadi dua gigi (poros engkol) setelah gigi yang hilang.
Dengan contoh sinyal, seseorang memeriksa apakah ada dua gigi di antaranya. Jika ada tiga gigi di antaranya, lagi-lagi ada kelainan.
Kemungkinan kesalahan pada sinyal sensor poros engkol:
Sensor poros engkol mungkin rusak dan tidak mengeluarkan sinyal. Sistem manajemen mesin tidak menerima sinyal kecepatan mesin, yang berarti mesin tidak dapat hidup saat dihidupkan. Sinyal camshaft dapat ditangkap dan mesin - setelah dihidupkan ulang dalam waktu lama - dapat berjalan hanya dengan sinyal camshaft.
Jika roda pulsa rusak, sistem manajemen mesin mungkin salah mengenali kerusakan tersebut sebagai gigi yang hilang. Kerusakan tersebut menyebabkan terjadinya penyimpangan amplitudo tegangan bolak-balik yang disalurkan oleh sensor poros engkol. Kita melihat contohnya pada gambar di bawah ini.
Pada gambar lingkup kita melihat karakteristik perjalanan gigi yang hilang dua kali (ke kiri relatif terhadap denyut poros bubungan). Di sebelah kanan pulsa camshaft kita melihat gangguan pada gambar. Manajemen mesin membaca gangguan tersebut dan oleh karena itu dapat melakukan injeksi dan penyalaan pada waktu yang salah. Ketika MMS membandingkan sinyal poros engkol dengan sinyal poros bubungan, kesalahan dapat dikenali dan DTC (kode kesalahan) dapat disimpan sehubungan dengan sinyal poros engkol. Dalam hal ini, sensor posisi poros engkol mungkin tidak diganti dengan benar.
Rusaknya gigi pada roda pulsa mungkin disebabkan oleh kerja mesin yang dilakukan upaya untuk menyumbat poros engkol di antara gigi roda pulsa dengan obeng, sebagai pengganti ring starter pada roda gila.
