Soggetti:
- Introduzione
- Posizionamento del sensore e della ruota fonica
- Il dente mancante nella ruota fonica
- Funzionamento del sensore di posizione dell'albero motore
- Misurare i segnali con l'oscilloscopio
Introduzione:
Il sensore di posizione dell'albero motore (chiamato anche sensore TDC o sensore di velocità del motore) è solitamente montato sulla parte inferiore del blocco motore vicino al volano. Quando il motore è in funzione, il sensore di posizione dell'albero motore legge i denti della ruota fonica o i magneti che si muovono davanti all'elemento di misurazione del sensore. Il sensore di posizione dell'albero motore produce una variazione del campo magnetico tra il sensore e la ruota fonica, una variazione della tensione del segnale (induttivo o Hall). La velocità con cui questi impulsi si susseguono è un'indicazione della velocità. Ad un certo punto mancano uno o due denti alla ruota fonica. Il segnale risultante è per il motore dispositivo di controllo del motore l'indicazione della posizione in cui si trovano i pistoni. Ciò consente alla gestione del motore di determinare, tra le altre cose, la fasatura dell'iniezione e la fasatura dell'accensione. Anche la velocità dell'albero motore viene adattata al tachimetro inviato nel quadro strumenti.
Posizionamento del sensore e della ruota fonica:
La ruota fonica (chiamata anche ruota trigger, ruota di riferimento o ruota relatrice) può essere posizionata in vari punti all'interno o sul motore:
- esternamente sulla puleggia dell'albero motore: nei motori più vecchi vediamo che la puleggia dell'albero motore, attraverso la quale viene azionata la cinghia trapezoidale o multicinghia, è dentata. Non incontriamo più questa forma di ruote foniche esterne nei motori moderni;
- internamente mediante dentatura rettificata sull'albero motore: la ruota fonica si trova sull'albero motore all'interno della flangia dell'albero motore ed è visibile quando la coppa dell'olio è smontata;
- esternamente alla guarnizione posteriore dell'albero motore: all'esterno del blocco motore, tra l'esterno della flangia dell'albero motore e il volano, è montato un anello dentato o anello magnetico. Questo è accessibile quando il volano è stato smontato.
Il sensore dell'albero motore è puntato verso la ruota fonica. Nei motori moderni, il sensore dell'albero motore si trova spesso sul lato del motore vicino al volano. Le immagini seguenti mostrano tre diverse posizioni di installazione del sensore di posizione dell'albero motore e della ruota fonica: denti sull'albero motore all'interno della flangia e all'esterno della flangia un anello magnetico e un anello dentato.
Le immagini sopra mostrano le ruote foniche con sensori di posizione dell'albero motore utilizzati da VAG e BMW. La versione spesso utilizzata da VAG è costituita da una cassetta in cui la ruota fonica dentata contiene anche l'alloggiamento della guarnizione dell'albero motore. L'anello magnetico BMW è stato fatto scorrere sulla flangia dell'albero motore. Quando si sostituisce il volano, assicurarsi che questo anello magnetico non cada. Capita spesso che dopo aver sostituito la frizione compreso il volano, il motore non voglia più avviarsi perché non è stato reinstallato l'anello magnetico.
Il dente mancante nella ruota fonica:
Il sensore di posizione dell'albero motore misura i denti della ruota di riferimento montata sull'albero motore. Il sensore di posizione dell'albero motore “conta” i denti che passano e “nota” che ad ogni giro manca un dente. Sulla base di questo dente mancante, la gestione del motore sa in quale posizione si trova l'albero motore e quindi anche a quale altezza si trova il pistone nel cilindro durante la corsa di compressione.
Il dente mancante si trova nel punto in cui il pistone del cilindro 1 si trova tra 90 e 120 gradi prima del PMS. Il nome “sensore TDC” è quindi errato: il sensore non misura il punto in cui il pistone è al PMS, ma la posizione in cui il pistone è pronto a spostarsi al PMS.
Molti motori sono dotati di ruota fonica 36-1 o 60-2. In questo esempio discuteremo della ruota a impulsi 36-1. Questa ruota a impulsi ha 36 denti, uno dei quali è stato levigato. Ad ogni rotazione dell'albero motore (360°) passano 36 denti (meno quelli mancanti). Ciò significa che ogni 10° un dente passa davanti al sensore.
Nell'immagine vediamo che il dente mancante è quasi in alto. In questa posizione il motore è al PMS. Il senso di rotazione è orario, quindi 90° prima il dente mancante aveva ruotato oltre il sensore. Questa posizione è il punto di riferimento. Durante questa rotazione di 90°, il pistone del cilindro 1 si è spostato da ODP a PMS.
Nel momento in cui il dente mancante superava il sensore, il sensore lo traduceva in una variazione del segnale dell'albero motore, e questo era il punto di riconoscimento (punto di riferimento) affinché il sistema di gestione del motore iniziasse l'iniezione e/o l'accensione qualche dente dopo.
Quando il regime o il carico sul motore aumenta si parla di “pre-iniezione"O"anticipo dell'accensione“. Ciò è possibile utilizzando il punto di riferimento a 90 o 120° per il TDC. Esempio riguardante la fasatura dell'accensione:
- A bassa velocità e basso carico (1000 giri/min a 25 kPa) l'anticipo dell'accensione è 15°. Ciò corrisponde a un dente e mezzo prima del BDP;
- Con un aumento della velocità e un aumento del carico (3100 giri/min a 60 kPa), l'anticipo dell'accensione è di circa 30°. Ciò corrisponde a tre denti prima del BDP.
Quando, in quest'ultima situazione, è necessario accendere tre denti prima del PMS, il sistema di gestione del motore ha il tempo di accendere la bobina di accensione tra 9 denti (90°) dal punto di riferimento e tre denti (30°) dall'accensione desiderata. tempo, in modo che l'accensione venga avviata prima che il pistone raggiunga il PMS.
Un sensore di posizione dell'albero motore invia un segnale dal quale la gestione del motore può dedurre che il pistone del cilindro 1 si trova nella posizione 90° di 120° prima del BDP. Ciò che non è noto è se il pistone sia impegnato nella corsa di compressione o nella corsa di scarico.
- Un motore con solo sensore di posizione dell'albero motore è dotato di una bobina di accensione DIS, in cui tutte le candele generano scintille ad ogni rotazione dell'albero motore, risultando in una "scintilla sprecata" durante la corsa di scarico;
- Per il controllo individuale delle bobine e degli iniettori è necessario un sensore albero a camme. Sulla base delle informazioni del sensore dell'albero a camme, la gestione del motore può determinare che il cilindro 1 è impegnato nella corsa di compressione e non nella corsa di scarico.
Con la combinazione del sensore dell'albero motore e dell'albero a camme si ottengono la velocità e il controllo del sistema di iniezione e accensione per cilindro.
Funzionamento del sensore di posizione dell'albero motore:
L'immagine in basso a sinistra mostra le linee del campo magnetico che si creano quando un dente dell'albero motore si sposta oltre il magnete del sensore di posizione dell'albero motore. Il segnale dell'albero motore può essere visto nell'immagine in basso a destra. Per ogni dente mancante dell'albero motore si nota una maggiore distanza in larghezza e una maggiore ampiezza del segnale. La gestione del motore riconosce come punto di riferimento l'ampiezza aumentata del segnale, in cui il pistone si trova a 90° o 120° prima del PMS.
Schemi elettrici del sensore di posizione dell'albero motore:
Per misurare il sensore di posizione dell'albero motore, consultiamo prima il schemi elettrici. Gli schemi seguenti si riferiscono al sensore dello stesso motore (VW Golf VI).
- Nello schema VAG il sensore di posizione dell'albero motore ha il codice componente G28 e nei dati HGS B56);
- Gli schemi VAG hanno il codice T60 sulla ECU con dietro il numero di pin della spina (T60/25) e i dati HGS la lettera B (B25). Altrove nello schema è indicato che il connettore B è il connettore a 60 pin sulla ECU).
Dal pin 25 sulla ECU, una tensione di alimentazione di 5 volt viene inviata al sensore di posizione dell'albero motore, al sensore di pressione del carburante, alla valvola EGR, alla valvola a farfalla e al sensore di posizione di regolazione del turbo. Non tutti i componenti sono raffigurati sopra. Il pin 25 è quindi per l'alimentazione. Pin 53 per la massa (visto nel diagramma dati HGS) e pin 52 per il segnale dal sensore di posizione dell'albero motore. Possiamo misurare direttamente sul pin 52 nel connettore della ECU, oppure collegarne uno scatola di sblocco per poter misurare in modo sicuro e chiaro nella connessione 52 della breakout box.
Misurazione dei segnali con l'oscilloscopio:
Il segnale dell'albero motore può essere visualizzato con una misurazione a due canali in relazione al segnale dell'albero a camme. Attraverso questi segnali è possibile determinare se i tempi della distribuzione sono ancora in ordine o se, ad esempio, il segnale dell'albero a camme resta indietro rispetto al segnale dell'albero motore a causa di una catena di distribuzione allungata. L'immagine seguente mostra una misurazione del segnale dell'albero motore (canale A, blu) rispetto al segnale dell'albero a camme (canale B, rosso).
Nei segnali dei sensori dell'albero motore e dell'albero a camme riconosciamo i seguenti punti:
- Ad ogni rotazione dell'albero a camme (punti di identificazione: i due blocchi stretti) sono passati quattro denti mancanti dell'albero motore;
- L'albero motore compie due giri mentre l'albero a camme ne compie uno (rapporto 2:1), il che significa che ogni mezza rotazione dell'albero motore, un dente mancante ruota oltre il sensore.
Il motore in questo esempio (VW Golf VI) è dotato di una ruota dentata con un dente mancante ogni 180 gradi (mezzo giro). Questa ruota fonica è mostrata nell'immagine della sezione “Posizionamento del sensore e della ruota fonica”. Se guardi da vicino, puoi individuare i denti mancanti in questa immagine. Aumentando la velocità del motore aumenta anche la frequenza del segnale. Gli impulsi poi si avvicinano tra loro. L'ampiezza (l'altezza della tensione) rimane la stessa. Una misurazione sullo stesso motore con una velocità maggiore può essere vista nell'immagine del campo di applicazione qui sotto:
Se si sospettano problemi di fasatura, i punti di riferimento nel segnale della manovella e dell'albero a camme possono essere confrontati senza problemi con un segnale campione o con un altro motore.
Contrassegnando due punti è possibile confrontare la differenza del numero di denti nel segnale misurato con il segnale campione. Se nel segnale misurato il segnale dell'albero motore è davanti al segnale dell'albero a camme (il punto di riferimento dell'albero motore si sposta a sinistra), è possibile che la catena di distribuzione sia allungata.
Il segnale dell'albero motore sopra proviene da un sensore Hall. È anche possibile una moto la sua dotato di sensore induttivo. Un esempio di ciò può essere visto nella misurazione qui sotto. Con un sensore induttivo, all'aumentare della velocità non solo aumenta la frequenza (gli impulsi si avvicinano tra loro), ma aumenta anche l'ampiezza. La frequenza è importante affinché l'ECU determini la velocità. Anche il dente mancante è chiaramente visibile in questo segnale. La linea gialla (proveniente dal sensore albero a camme) trasmette un impulso dopo ogni secondo segnale dell'albero motore. Questi segnali possono anche essere confrontati tra loro.
È possibile selezionare anche un punto di riferimento per il segnale induttivo dell'albero motore, ad es.:
- il segnale dell'albero a camme scende a 0 volt;
- questo avviene due denti (dell'albero motore) dopo il dente mancante.
Con un segnale di esempio si controlla se nel mezzo ci sono anche due denti. Se ci sono tre denti in mezzo, c'è ancora un'anomalia.
Possibili anomalie nel segnale del sensore albero motore:
Il sensore dell'albero motore potrebbe essere difettoso e non emettere alcun segnale. Il sistema di gestione del motore non riceve un segnale di velocità del motore, il che significa che il motore non si avvia all'avvio. Il segnale dell'albero a camme può essere captato e il motore, dopo un lungo riavvio, può funzionare solo grazie al segnale dell'albero a camme.
Se la ruota fonica è danneggiata, il sistema di gestione del motore potrebbe riconoscere erroneamente il danno come un dente mancante. Il danno provoca una deviazione nell'ampiezza della tensione alternata fornita dal sensore dell'albero motore. Ne vediamo un esempio nelle immagini sottostanti.
Nell'immagine dell'oscilloscopio vediamo due volte l'andamento caratteristico del dente mancante (a sinistra rispetto all'impulso dell'albero a camme). A destra dell'impulso dell'albero a camme vediamo un disturbo nell'immagine. La gestione del motore rileva il disturbo e può quindi iniettare e accendere nel momento sbagliato. Quando l'MMS confronta il segnale dell'albero motore con il segnale dell'albero a camme, è possibile riconoscere un errore e memorizzare un DTC (codice errore) in relazione al segnale dell'albero motore. In questo caso, il sensore di posizione dell'albero motore potrebbe essere sostituito in modo errato.
Il dente danneggiato della ruota fonica potrebbe essere stato causato da un intervento sul motore, durante il quale si è tentato di bloccare l'albero motore tra i denti della ruota fonica con un cacciavite, al posto dell'anello di avviamento del volano.
