Temos:
- Įvadas
- Jutiklio ir impulsinio rato padėtis
- Trūksta danties pulso rate
- Alkūninio veleno padėties jutiklio veikimas
- Signalų matavimas osciloskopu
Įvadas:
Alkūninio veleno padėties jutiklis (dar vadinamas TDC jutikliu arba variklio greičio jutikliu) dažniausiai montuojamas variklio bloko apačioje šalia smagračio. Kai variklis veikia, alkūninio veleno padėties jutiklis nuskaito impulsinius rato dantis arba magnetus, kurie juda pro jutiklio matavimo elementą. Alkūninio veleno padėties jutiklis sukuria magnetinio lauko pasikeitimą tarp jutiklio ir impulsinio rato, signalo įtampos pasikeitimą (indukcinį arba Holo). Greitis, kuriuo šie impulsai seka vienas kitą, yra greičio rodiklis. Tam tikru momentu pulsiniame rate trūksta vieno ar dviejų dantų. Gautas signalas skirtas varikliui variklio valdymo įtaisas padėties, kurioje yra stūmokliai, nuoroda. Tai leidžia variklio valdymui, be kita ko, nustatyti įpurškimo ir uždegimo laiką. Alkūninio veleno greitis taip pat sureguliuotas pagal tachometras išsiųstas į prietaisų skydelį.
Jutiklio ir impulsų rato padėtis:
Impulsinis ratas (taip pat vadinamas paleidimo ratuku, atskaitos ratuku arba reduktoriaus ratuku) gali būti įvairiose variklio vietose arba ant jo:
- išorėje ant alkūninio veleno skriemulio: senesniuose varikliuose matome, kad alkūninio veleno skriemulys, per kurį varomas trapecinis arba daugiadiržas, turi dantis. Šiuolaikiniuose varikliuose tokios formos išorinių impulsų ratų nebesutinkame;
- viduje, naudojant šlifuotus dantis ant alkūninio veleno: impulsinis ratas yra ant alkūninio veleno vidinėje alkūninio veleno flanšo pusėje ir matomas išmontavus alyvos baką;
- išorėje prie galinio alkūninio veleno sandariklio: dantytas žiedas arba magnetinis žiedas yra sumontuotas variklio bloko išorėje, tarp alkūninio veleno flanšo išorės ir smagračio. Tai pasiekiama, kai smagratis buvo išardytas.
Alkūninio veleno jutiklis yra nukreiptas į impulsų ratą. Šiuolaikiniuose varikliuose alkūninio veleno jutiklis dažnai yra variklio šone šalia smagračio. Toliau pateiktuose paveikslėliuose pavaizduotos trys skirtingos alkūninio veleno padėties jutiklio ir impulsinio rato montavimo vietos: dantys ant alkūninio veleno flanšo vidinėje pusėje, o flanšo išorėje – magnetinis žiedas ir dantytas žiedas.
Aukščiau pateiktuose paveikslėliuose pavaizduoti impulsiniai ratai su alkūninio veleno padėties jutikliais, kuriuos naudoja VAG ir BMW. VAG dažnai naudojama versija susideda iš kasetės, kurioje dantytame impulsiniame rate yra ir alkūninio veleno sandariklio korpusas. BMW magnetinis žiedas buvo perkeltas ant alkūninio veleno flanšo. Keisdami smagratį atkreipkite dėmesį, kad šis magnetinis žiedas neiškristų. Dažnai nutinka taip, kad pakeitus sankabą kartu su smagračiu variklis nebenori užvesti, nes nebuvo iš naujo sumontuotas magnetinis žiedas.
Trūksta danties pulso rate:
Alkūninio veleno padėties jutiklis matuoja dantis ant etaloninio rato, kuris yra sumontuotas ant alkūninio veleno. Alkūninio veleno padėties jutiklis „suskaičiuoja“ pravažiuojančius dantis ir „pastebi“, kad kiekvieno apsisukimo metu trūksta danties. Remdamasi šiuo trūkstamu dantu, variklio valdymo sistema žino, kurioje padėtyje yra alkūninis velenas, taigi ir kokiame aukštyje yra stūmoklis cilindre per suspaudimo taktą.
Trūkstamas dantis yra toje vietoje, kur 1 cilindro stūmoklis yra nuo 90 iki 120 laipsnių prieš TDC. Todėl pavadinimas „TDC jutiklis“ yra neteisingas: jutiklis matuoja ne tašką, kai stūmoklis yra TDC, o padėtį, kurioje stūmoklis yra pasirengęs judėti į TDC.
Daugelis variklių turi 36-1 arba 60-2 impulsų ratą. Šiame pavyzdyje aptarsime 36-1 impulsų ratą. Šis impulsinis ratas turi 36 dantis, iš kurių vienas buvo nušlifuotas. Su kiekvienu alkūninio veleno apsisukimu (360°) praeina 36 (atėmus trūkstamus) dantis. Tai reiškia, kad kas 10° vienas dantis praeina pro jutiklį.
Nuotraukoje matome, kad trūkstamas dantis yra beveik viršuje. Šioje padėtyje variklis yra TDC. Sukimosi kryptis yra pagal laikrodžio rodyklę, taigi 90° anksčiau trūkstamas dantis buvo pasisukęs pro jutiklį. Ši padėtis yra atskaitos taškas. Per šį 90° sukimąsi 1 cilindro stūmoklis pajudėjo iš ODP į TDC.
Kai trūkstamas dantis praėjo pro jutiklį, jutiklis tai pavertė alkūninio veleno signalo pasikeitimu, ir tai buvo atpažinimo taškas (atskaitos taškas), kuriuo variklio valdymo sistema pradėjo įpurškimą ir (arba) uždegimą po kelių dantų.
Kai variklio sūkiai arba variklio apkrova didėja, mes kalbame apie „prieš injekciją"Arba"uždegimo paankstinimas“. Tai įmanoma naudojant atskaitos tašką 90 arba 120° TDC. Uždegimo laiko pavyzdys:
- Esant mažam greičiui ir mažai apkrovai (1000 aps./min. esant 25 kPa), uždegimo greitis yra 15 °. Tai atitinka pusantro danties prieš BDP;
- Esant padidintam greičiui ir padidintai apkrovai (3100 aps./min. esant 60 kPa), uždegimo pažanga yra apytiksliai 30 °. Tai atitinka trys dantys prieš BDP.
Kai pastarojoje situacijoje prieš TDC reikia uždegti tris dantis, variklio valdymo sistema turi laiko įjungti uždegimo ritę tarp 9 dantų (90°) nuo atskaitos taško ir trijų dantų (30°) nuo norimo uždegimo. Kad uždegimas būtų pradėtas prieš stūmokliui pasiekiant TDC.
Alkūninio veleno padėties jutiklis siunčia signalą, iš kurio variklio valdymo sistema gali nuspręsti, kad 1 cilindro stūmoklis yra 90 padėtyje° iš 120° prieš BDP. Nežinoma, ar stūmoklis užimtas suspaudimo, ar išmetimo taktu.
- Variklyje, kuriame yra tik alkūninio veleno padėties jutiklis, sumontuota DIS uždegimo ritė, kurios visos žvakės su kiekvienu alkūninio veleno sukimu sukuria kibirkštis, todėl išmetimo eigos metu susidaro „iššvaistoma kibirkštis“;
- Skirstomojo veleno jutiklis reikalingas individualiam kaiščių ritių ir purkštukų valdymui. Remdamasi paskirstymo veleno jutiklio informacija, variklio valdymo sistema gali nustatyti, kad 1 cilindras užimtas suspaudimo, o ne išmetimo taktu.
Su alkūninio veleno ir skirstomojo veleno jutiklio deriniu pasiekiamas kiekvieno cilindro įpurškimo ir uždegimo sistemos greitis ir valdymas.
Alkūninio veleno padėties jutiklio veikimas:
Apatiniame kairiajame paveikslėlyje parodytos magnetinio lauko linijos, kurios susidaro, kai alkūninio veleno dantis juda už alkūninio veleno padėties jutiklio magneto. Alkūninio veleno signalas matomas apatiniame dešiniajame paveikslėlyje. Dėl kiekvieno alkūninio veleno trūkstamo danties matomas padidėjęs pločio atstumas ir padidinta signalo amplitudė. Variklio valdymo sistema atpažįsta padidintą signalo plotį kaip atskaitos tašką, kuriame stūmoklis yra 90° arba 120° kampu prieš TDC.
Alkūninio veleno padėties jutiklio elektros schemos:
Norėdami išmatuoti alkūninio veleno padėties jutiklį, pirmiausia pasikonsultuojame su elektros schemos. Žemiau pateiktos diagramos yra to paties variklio (VW Golf VI) jutiklio.
- VAG diagramoje alkūninio veleno padėties jutiklis turi komponento kodą G28, o HGS duomenyse B56);
- VAG diagramose yra kodas T60 ant ECU su už jo esančio kištuko PIN numeriu (T60/25), o HGS duomenys – raidė B (B25). Kitoje diagramos vietoje nurodyta, kad jungtis B yra 60 kontaktų ECU jungtis).
25 voltų maitinimo įtampa siunčiama iš ECU 5 kaiščio į alkūninio veleno padėties jutiklį, degalų slėgio jutiklį, EGR vožtuvą, droselio vožtuvą ir turbo reguliavimo padėties jutiklį. Ne visi komponentai pavaizduoti aukščiau. Todėl 25 kaištis skirtas maitinimo šaltiniui. 53 kaištis įžeminimui (žr. HGS duomenų diagramoje) ir 52 kaištis signalui iš alkūninio veleno padėties jutiklio. Galime matuoti tiesiai ant ECU jungties 52 kaiščio arba prijungiame vieną išmušimo dėžutė kad būtų galima saugiai ir aiškiai išmatuoti pertraukos dėžutės 52 jungtį.
Signalų matavimas osciloskopu:
Alkūninio veleno signalas gali būti rodomas naudojant dviejų kanalų matavimą skirstomojo veleno signalo atžvilgiu. Pagal šiuos signalus galima nustatyti, ar paskirstymo laikas vis dar tvarkingas, ar, pavyzdžiui, skirstomojo veleno signalas atsilieka nuo alkūninio veleno signalo dėl ištemptos paskirstymo grandinės. Žemiau esančiame paveikslėlyje parodytas alkūninio veleno signalo matavimas (kanalas A, mėlynas), palyginti su skirstomojo veleno signalu (kanalas B, raudonas).
Alkūninio veleno ir skirstomojo veleno jutiklių signaluose galime atpažinti šiuos taškus:
- Kiekvienas skirstomojo veleno sukimasis (identifikavimo taškai: du siauri blokai) praėjo keturi trūkstami alkūninio veleno dantukai;
- Alkūninis velenas sukasi dviem apsisukimais, kai paskirstymo velenas sukasi vieną (santykis 2:1), o tai reiškia, kad kiekvieną alkūninio veleno pusę apsisukimo vienas trūkstamas dantis apsisuka pro jutiklį.
Šiame pavyzdyje (VW Golf VI) variklyje yra dantytas impulsinis ratas su trūkstamu dantu kas 180 laipsnių (pusė apsisukimo). Šis impulsų ratas parodytas skyriaus „Jutiklio ir impulsų rato padėties nustatymas“ paveikslėlyje. Jei atidžiai pažvelgsite, šiame paveikslėlyje galite pastebėti trūkstamus dantis. Padidinus variklio greitį, didėja ir signalo dažnis. Tada impulsai tampa arčiau vienas kito. Amplitudė (įtampos aukštis) išlieka ta pati. To paties variklio su padidintu sūkių dažniu matavimas matomas toliau pateiktame vaizde:
Jei kyla įtarimų dėl laiko nustatymo problemų, švaistiklio ir skirstomojo veleno signalo atskaitos taškai gali būti lyginami su pavyzdiniu signalu arba su kitu varikliu be jokių problemų.
Pažymėjus du taškus, matuojamo signalo dantų skaičiaus skirtumą galima palyginti su imties signalu. Jei išmatuotame signale alkūninio veleno signalas yra prieš skirstomojo veleno signalą (alkūninio veleno atskaitos taškas pasislenka į kairę), gali būti, kad paskirstymo grandinė buvo ištempta.
Aukščiau pateiktas alkūninio veleno signalas yra iš Holo jutiklio. Galimas ir motociklas jo įrengtas indukcinis jutiklis. To pavyzdį galima pamatyti toliau pateiktame matavime. Naudojant indukcinį jutiklį, didėjant greičiui ne tik didėja dažnis (impulsai tampa arčiau vienas kito), bet ir didėja amplitudė. Dažnis yra svarbus ECU nustatant greitį. Šiame signale aiškiai matomas ir trūkstamas dantis. Geltona linija (einanti iš skirstomojo veleno jutiklio) perduoda impulsą po kiekvieno antro alkūninio veleno signalo. Šiuos signalus taip pat galima palyginti tarpusavyje.
Taip pat galima pasirinkti atskaitos tašką indukcinio alkūninio veleno signalui, pvz.:
- skirstomojo veleno signalas nukrenta iki 0 voltų;
- tai atsitinka dviem (alkūninio veleno) dantimis po trūkstamo danties.
Naudojant pavyzdinį signalą, patikrinama, ar tarp jų taip pat yra du dantys. Jei tarp jų yra trys dantys, vėl yra anomalija.
Galimi alkūninio veleno jutiklio signalo gedimai:
Alkūninio veleno jutiklis gali būti sugedęs ir neskleidžia signalo. Variklio valdymo sistema negauna variklio sūkių skaičiaus signalo, o tai reiškia, kad užvedus variklis neužsives. Paskirstymo veleno signalas gali būti paimtas ir variklis – po ilgo užvedimo iš naujo – gali veikti tik pagal skirstomojo veleno signalą.
Jei impulsinis ratas yra pažeistas, variklio valdymo sistema gali neteisingai atpažinti pažeidimą kaip trūkstamą dantį. Pažeidimas sukelia alkūninio veleno jutiklio tiekiamos kintamosios įtampos amplitudės nuokrypį. Žemiau pateiktuose paveikslėliuose matome pavyzdį.
Spektaklio paveikslėlyje matome būdingą trūkstamo danties eigą du kartus (kairėje paskirstymo veleno impulso atžvilgiu). Dešinėje paskirstymo veleno impulso pusėje matome vaizdo sutrikimą. Variklio valdymas nuskaito sutrikimą, todėl gali įpurkšti ir užsidegti netinkamu laiku. Kai MMS lygina alkūninio veleno signalą su skirstomojo veleno signalu, galima atpažinti klaidą ir išsaugoti DTC (klaidos kodą), susijusį su alkūninio veleno signalu. Tokiu atveju alkūninio veleno padėties jutiklis gali būti neteisingai pakeistas.
Pažeistas impulsinio rato dantis galėjo atsirasti dėl variklio darbų, kurių metu atsuktuvu buvo bandoma užblokuoti alkūninį veleną tarp impulsinio rato dantų, o ne smagračio starterio žiedą.
