Elektronicky řízené vstřikování benzínových a naftových motorů je vybaveno velkým množstvím různých senzorů. Tyto snímače ECM monitorují provoz motoru, řídí dodávku paliva, zaznamenávají všechny druhy poruch atd. Ve skutečnosti, bez normálního provozu elektronického systému, moderní motor buď nebude schopen pracovat, nebo selže, přejde do nouzového režimu atd.
V tomto případě jsou nejdůležitějšími snímači DPKV a fázový snímač (snímač polohy vačkového hřídele instalovaný u některých motorů). Dále se podíváme na to, co je fázový senzor (DPRV nebo DF), jak je navržen a funguje, jaké funkce tento typ senzoru plní a také jaké poruchy a poruchy indikují problémy s fázovým senzorem.
Fázový senzor: účel, konstrukce a princip činnosti
Začněme tím, že pokud vezmeme v úvahu fázový senzor vozů VAZ, GAZ, ZAZ a dalších automobilů domácí i zahraniční výroby, mnoho modelů je tímto prvkem vybaveno a konstrukční řešení je všude podobné. Snímač polohy vačkového hřídele ve skutečnosti sleduje polohu vačkového hřídele v hlavě válců. Jinak tento snímač určuje polohu mechanismu časování ventilů.
Pomocí tohoto senzoru je možné určit začátek pracovního cyklu motoru podle polohy prvního válce v horní úvrati (TDC). To je zase nezbytné pro normální provoz systému fázovaného vstřikování. Uvedený senzor je úzce spojen se senzorem polohy klikového hřídele. Řídicí jednotka motoru (ECM) přijímá údaje z obou senzorů, načež generuje impulsy pro vstřikování paliva a zapalování v každém jednotlivém válci.
Fázový senzor je instalován pouze u benzínových motorů s distribuovaným fázovaným vstřikováním a také u některých dieselových spalovacích motorů. Instalace senzoru umožňuje nejjednodušší implementaci fázovaného vstřikování paliva a zapalování pro každý válec, přičemž se samostatně zohledňuje provozní režim pohonné jednotky.
Například u motorů s dávkovacím systémem karburátoru není takový senzor potřeba, protože pracovní směs paliva a vzduchu je přiváděna do společného sběrného potrubí, zatímco zapalování je řízeno rozdělovačem zapalování a/nebo snímačem polohy klikového hřídele.
Fázový senzor se aktivně používá také u motorů s variabilním časováním ventilů. V takovém systému existují fázové senzory pro každý vačkový hřídel, které samostatně ovládají sací a výfukové ventily. Elektronické řídicí systémy u takových motorů jsou složitější.
Jak funguje fázový senzor a jak je konstruován?
Pokud tedy vezmeme v úvahu specifikovaný senzor samostatně, pak je v mnoha autech podobný z hlediska konstrukce. Jinými slovy, senzor vačkového hřídele VAZ 2114 se nebude funkčně a účelově příliš lišit od žádného zahraničního vozu stejné třídy.
Dnes se hojně používají senzory založené na Hallově jevu. Tento jev spočívá v rozdílu potenciálů, který vzniká v polovodičové desce, když jí protéká stejnosměrný proud a je umístěna do magnetického pole.
Samotný Hallův senzor je relativně jednoduchý: čtvercová nebo obdélníková polovodičová destička s kontakty připojenými ke čtyřem stranám (dvojice vstupních kontaktů pro napájení stejnosměrného proudu a dvojice výstupních kontaktů pro přenos signálu). Celá konstrukce je vyrobena ve formě malého mikroobvodu uzavřeného v pouzdře spolu s magnetem a dalšími prvky.
Existují dva typy fázových senzorů:
- štěrbinový senzor;
- tyčový nebo koncový senzor.
Štěrbinový snímač má tvar písmene P, v řezu je značka vačkového hřídele (referenční bod). Pouzdro lze rozdělit na dvě části (v jedné je permanentní magnet, zatímco ve druhé citlivý prvek). První i druhá část mají magnetické obvody speciálního tvaru, které realizují změnu magnetického pole v okamžiku průchodu značky.
Koncový senzor je vyroben ve tvaru válce, značka vačkového hřídele prochází před koncem. U tohoto typu senzoru je citlivý prvek instalován na konci, nahoře je permanentní magnet a magnetické obvody.
Lze také dodat, že DPRV je integrovaný senzor, kombinující citlivý prvek (formování signálu) a převodník-zesilovač signálu, který dodává signál vhodný ke zpracování do řídicí jednotky motoru (ECU). Převodník je integrován do senzoru, což zjednodušuje instalaci a konfiguraci systému.
- Pojďme dál. Co se týče principu fungování, senzor funguje na různých vozech téměř stejně (například senzor vačkového hřídele 2114). Takový senzor pracuje v tandemu s kotoučem (rozvodovým kotoučem), který je umístěn na vačkovém hřídeli. Uvedený kotouč může mít referenční značku, která má jeden nebo jiný design. Hlavním úkolem je, aby značka během provozu procházela před senzorem (průchod může být také realizován v mezeře senzoru).
Při průchodu před senzorem značka uzavírá magnetické čáry, které z něj vycházejí, čímž se mění magnetické pole, které protíná citlivý prvek. Senzor je následně schopen generovat elektrický impuls. Tento impuls je zesílen a poté upraven (převeden), načež je do řídicí jednotky elektrárny odeslán plně připravený výstupní signál.
Vezměte prosím na vědomí, že drážkové a koncové senzory mají odlišnou konstrukci řídicích kotoučů. Drážkový senzor je vybaven kotoučem se vzduchovou mezerou. Toto schéma předpokládá, že řídicí impuls bude generován během průchodu mezerou. Koncový senzor znamená, že používá kotouč se zuby (ozubený řídicí kotouč). Lze použít i krátké benchmarky. Řídicí impuls je zase vytvářen v okamžiku průchodu benchmarkem.
U motorů se vstřikovačem je kotouč a fázový senzor umístěny tak, aby impuls z DPRV byl generován v okamžiku průchodu horní úvratí v prvním válci. Ve stejném okamžiku je z DPKV odeslán signál, po kterém systém zohlední hodnoty těchto senzorů. Poté ECU odešle signály do vstřikování paliva a zapalování s ohledem na pořadí činnosti válců spalovacího motoru.
Synchronní provoz DPRV a DPKV umožňuje flexibilní sledování jakýchkoli změn otáček klikového hřídele a provozního režimu motoru a také zajišťuje přesné vstřikování paliva a přesný provoz zapalovacího systému.
Mimochodem, stejně jako u vznětových motorů systém funguje úplně stejně, ale má jednu charakteristickou vlastnost. Systém sleduje polohu pístu v každém jednotlivém válci. Pro realizaci této funkce má nastavovací kotouč několik hlavních a doplňkových značek – referenčních bodů, které se od sebe liší šířkou.
Když je systém v provozu, je možné pomocí různých značek určit, ve kterém z válců se píst nachází v horní úvrati. Na základě těchto dat řídící jednotka motoru (ECU) řídí činnost vstřikovačů.
Příznaky vadného snímače vačkového hřídele
Jak již bylo zmíněno výše, u motorů s fázovým senzorem se řídicí systém motoru spoléhá na údaje z uvedeného senzoru. Pokud senzor selže nebo dojde k jeho poruše, motor samozřejmě běží nestabilně. Pokud senzor selže, řídicí jednotka motoru přepne motor do režimu parafázového vstřikování paliva. Ve skutečnosti bude řízení probíhat pouze s ohledem na údaje senzoru klikového hřídele.
Je důležité si uvědomit, že bez snímače polohy vačkového hřídele nebude řídicí jednotka motoru schopna určit začátek pracovního cyklu motoru, tj. každý vstřikovač bude nucen vstřiknout polovinu dávky paliva dvakrát během jednoho cyklu. Na jedné straně to umožní dodávku pracovní směsi do každého válce, tj. motor bude fungovat. Na druhé straně se však zvýší spotřeba paliva, motor nebude fungovat plynule a jasně.
Na domácích fórech se zpravidla můžete setkat s problémem s motorem VAZ 2114, zatímco snímač vačkového hřídele je často přehlížen. Právě s podrobnou a hloubkovou diagnostikou se zase může fázový snímač VAZ 2114 ukázat jako vadný prvek. To platí i pro jiná auta, domácí i zahraniční výroby.
Obvykle, když selže fázový senzor, na palubní desce se rozsvítí kontrolka „check“, motor ztrácí výkon, běží přerušovaně, spotřebovává příliš mnoho paliva a ztrácí výkon. Paměť řídicí jednotky motoru (ECU) často ukládá chybový kód fázového senzoru. V rámci počítačové diagnostiky to umožňuje určit, že fázový senzor VAZ 2114 nebo jakéhokoli jiného vozu selhal.
Hlavní je provést diagnostiku a správně dešifrovat chybové kódy, poté provést kontrolu a v případě potřeby vyměnit senzor. Po výměně senzoru může být také nutné seřídit řídicí jednotku motoru (ECU).
Pojďme si to shrnout
Jak vidíte, za předpokladu fázového senzoru je to právě fázované vstřikování, které umožňuje získat z motoru maximální výkon a účinnost. Pokud je senzor normální, motor pracuje optimálně v různých režimech, při zatížení atd. Toho je dosaženo koordinovanou činností DPRV a DPKV. Senzory zase umožňují přesně řídit vstřikování a zapalování.
Závěrem konstatujeme, že pokud dojde k selhání fázového senzoru, je výměna senzoru vačkového hřídele často nejlepším řešením. Faktem je, že takové senzory se nedají nijak zvlášť snadno opravit a je lepší problematický prvek okamžitě vyměnit za nový senzor nebo za známý funkční použitý. Vzhledem k relativně dostupné ceně je to právě výměna, která umožňuje problém rychle vyřešit a plně obnovit funkčnost spalovacího motoru.
Když vaše auto začne během jízdy škubat nebo se zastavovat, je čas podívat se pod kapotu. Takové problémy jsou často pozorovány při poruše fázového regulátoru. Ostatně toto miniaturní zařízení ovlivňuje stabilitu motoru. Abyste své vozidlo neodvezli do autoservisu, je důležité vědět, jak zkontrolovat snímač vačkového hřídele a vyměnit jej za nový.
Princip činnosti
Princip činnosti snímače vačkového hřídele
Fázový snímač je součást, která se nachází u všech motorů s elektronickým vstřikovacím systémem. Jeho úkolem je určit úhlovou polohu vačkového hřídele. Informace přijaté ze zařízení jsou odesílány do modulu řídicí jednotky (ECU). Po obdržení informací z DPRV systém vypočítá vhodné momenty pro vstřik paliva a zážeh. ECU upravuje fáze vytváření jisker a činnost vstřikovačů paliva.
Provozuschopnost zařízení ovlivňuje množství škodlivých emisí, úsporu benzínu a účinnost motoru. I při malých odchylkách odečtů výkon motoru klesá.
zařízení DPRV
Zařízení snímače vačkového hřídele
Z čeho se DPRV skládá?
Zařízení spolu se snímačem klikového hřídele hlídá synchronizaci hřídelů. Na tom závisí dynamika proudění palivové směsi při sacím zdvihu. Kontrola rozvodu pomáhá určit, zda je rozvodový řetěz nebo řemen správně nainstalován. To je také důležité pro systém variabilního časování ventilů. Zařízení se skládá z následujících součástí:
- magnet a jeho držák;
- kondenzátory;
- elektronický obvod;
- elastická deska s plošnými spoji;
- snímač polohy klikového hřídele;
- konektor
Na hnacím kole vačkového hřídele jsou testovací body. Když se otáčí, kovové kolíky mění magnetické pole v blízkém DPRV. Když projdou blízko zařízení, je vygenerován signál a odeslán do řídicí jednotky.
Frekvence pulsů je ovlivněna rychlostí otáčení hřídele, na základě toho ECU upravuje chod motoru. Ovladač po obdržení informace ze zařízení nastaví polohu pístu 1. válce v horní úvrati (TDC). Dochází k včasnému vstřiku paliva a následnému vznícení směsi.
druhy
Typy snímačů polohy klikového hřídele
Činnost fázového regulátoru je založena na různých fyzikálních principech. Univerzální možnost neexistuje. Existují tři typy zařízení:
- Hallův senzor.
- Optický.
- Induktivní.
Druhá možnost je velmi vzácná. Funkce detektoru se projevuje světelnými paprsky. Buď spadnou do štěrbiny na setrvačníku vačkového hřídele, nebo „se opírají“ o kov. Na základě dynamiky kmitů určuje řídicí jednotka fázovou změnu.
Činnost třetího zařízení je založena na výskytu elektromotorické síly v magnetickém poli zařízení při průchodu kontrolním bodem blízko jeho konce. Připojení takových prvků se nejčastěji provádí pomocí dvoupinového bloku.
Hallův senzor funguje na jiném principu: když se hřídel otáčí, ocelové zuby procházejí speciálními štěrbinami v zařízení. Výsledkem je, že zařízení vyšle signál do ovladače. Zařízení je třívodičové.
Když zařízení přestane odesílat informace do ovladače, na přístrojové desce se obvykle rozsvítí kontrolka Check Engine. Chcete-li zjistit kód chyby, musíte spustit diagnostiku.
Kde se díl nachází?
Kde se nachází DPRV?
Díl je umístěn vedle mechanismu rozvodu plynu. U mnoha modelů automobilů je ovladač instalován v blízkosti hlavy válců. Nachází se na levé nebo pravé straně motoru. Existují vozy, u kterých se zařízení vkládá do otvoru v zadní stěně hlavy válců. Někdy je snímač umístěn v blízkosti horní části rozvodového řemene.
Obrázek ukazuje, že DPRV se nachází v blízkosti vačkového hřídele, na opačné straně rozvodového řemene. A poblíž ozubeného kola je hydraulický ventil, který „monitoruje“ změnu časování ventilů.
Rozbití značky
Známky poruchy DPRV
Příznaky poruchy DPRV
Selhání snímače vačkového hřídele může způsobit různé problémy:
- Na přístrojové desce se rozsvítí kontrolka Check Engine. Přítomnost chyb je nutné zkontrolovat pomocí elektronického skeneru OBD II.
- Auto se za jízdy začne cukat a rychlost klesá.
- Zapalovací jiskra zmizí a znemožní nastartování vozu.
- Je obtížné nastartovat motor „horký“ i „studený“. Musíte několikrát zapnout zapalování a mučit startér.
- Spotřeba benzínu se zvyšuje o 10–20 %.
S rozbitým ovladačem byste neměli jezdit delší dobu. Chyby v systému, neustálé otřesy a škubání povedou k urychlenému rozpadu zapalovacích svíček. Budou muset být změněny. Pokud se objeví některý z výše uvedených příznaků, měli byste sami zkontrolovat funkčnost dílu.
Metody diagnostiky
Před použitím elektronických zařízení musíte nejprve zkontrolovat integritu návrhu. Pro spolehlivou fixaci je snímač vačkového hřídele vložen do sedla s O-kroužkem. Prvním krokem je zkontrolovat těsnění, zda není poškozené. Poté se vyplatí zkontrolovat rotor převodovky a samotný regulátor. Pokud najdete praskliny na těle nebo ocelové hobliny, pak zařízení vyžaduje výměnu.
Poté můžete přejít k oblíbeným metodám ověřování. Hlavními diagnostickými přístroji jsou osciloskop a multimetr. První elektronické zařízení diagnostikuje přesněji a druhé je pohodlnější.
Dvouvodičový ovladač
Kontrola dvouvodičového snímače
Pokud je na stroji použito zařízení indukčního typu, pak se testování provádí následujícím způsobem:
- Přepínač na multimetru je nastaven do polohy 20 voltů.
- Otočte klíčkem ve spínací skříňce bez nastartování vozu.
- Výkonu by měl být dostatek. Jedna sonda je opřena o jakýkoli kov k zemi a druhá se dotýká kabelů snímače polohy hřídele.
- Údaje na obrazovce elektronického zařízení by se měly pohybovat mezi 0,3 a 5 V. Návod k obsluze stroje popisuje přesné provozní hodnoty.
- Dále nastartujte motor.
- Jeden kontakt elektronického testeru se dotkne napájecího kabelu ovladače (červený) a druhý se přiloží k černému. Odečet musí odpovídat údajům uvedeným v návodu k obsluze vozu.
Pokud není žádné napětí nebo jsou hodnoty pod referenčními hodnotami, pak je fázový snímač vadný a budete muset nainstalovat nový.
Třívodičový snímač
Testování třívodičového snímače klikového hřídele
Před použitím testeru se musíte ujistit, že kontakty propojovacího bloku a kabelu nejsou poškozeny. Je nutné zkontrolovat kabeláž, zda není prasklá a zalomená. Izolace se nesmí roztavit. Pro vyhledávání zlomů můžete použít multimetr. Je vhodné očistit kontakty konektoru snímače od oxidace.
Po dokončení kontroly elektrického zapojení můžete začít s diagnostikou DPRV. Předtím je ovladač odstraněn z motoru. Nejčastěji se nachází na hlavě válců. Obvykle je držen jedním šroubem.
Poradenství. Po vyjmutí zařízení otřete suchým hadříkem, abyste odstranili veškerý motorový olej. Nedotýkejte se přitom spojovacího bloku.
Kontrola snímače polohy vačkového hřídele pomocí multimetru je poměrně jednoduchá. Diagnostika se provádí postupně. Nejprve se tester přepne do režimu měření napětí do 20 V, poté se zapne zapalování bez nastartování vozu. Pomocí multimetru zkontrolujte, zda je měřicí zařízení napájeno. Nedostatek napětí je způsoben následujícími důvody:
- porucha ovládacího relé;
- vadná elektroinstalace (zlomená nebo poškozená izolace);
- porucha v řídicí jednotce motoru.
Pomocí multimetru střídavě měřte napětí mezi svorkami 1, 2 a 3 konektoru DPRV a záporným pólem baterie. Pro kontrolu stačí 13–14 V Zapalování se zapne. Referenční hodnoty multimetru pro ovladač Bosch F01R 00B 003:
Pokud tester zaznamená po připojení napájení k DPRV hodnoty pod normální hodnoty, pak je díl vadný. Chcete-li to ověřit, můžete k záporné svorce a střednímu kontaktu připojit diagnostické zařízení. Poté musíte zapnout zapalování a přinést kovovou destičku nebo klíč na dotykovou zónu produktu. Na displeji multimetru hodnoty okamžitě klesnou na 0,2–0,4 V, pokud je DPRV v provozu. Absence jakýchkoli změn svědčí o rozbité části.
Při nákupu snímače je vhodné zvážit, že i originální náhradní díl lze prodat bez těsnění. Těsnění budete muset hledat a zakoupit samostatně. Proto se doporučuje pečlivě zkontrolovat náhradní díl v prodejně. Při instalaci zařízení nezapomeňte vyměnit kroužek. Staré těsnění můžete použít pouze jako poslední možnost, pokud si nemůžete koupit nové.
Skener OBD-II
OBD II skener ELM-327
Bluetooth skener ELM-327
Jednoduchou možností pro kontrolu snímače polohy vačkového hřídele je použití automobilového skeneru. Adaptér se připojuje k diagnostickému portu vozidla, který by měl být umístěn pod palubní deskou. Pro připojení k OBD-II budete potřebovat zařízení Android s nainstalovaným programem a povoleným Bluetooth nebo Wi-Fi (v závislosti na skeneru). Poté musíte na smartphonu nebo tabletu spustit vyhledávání dostupných sítí nebo připojení.
Ze seznamu, který se zobrazí, musíte vybrat adaptér OBD-II a zadat heslo uvedené v dokumentaci ke skeneru. Po připojení můžete pokračovat v odstraňování problémů. V programu stačí spustit režim detekce statické závady. Pokud dojde k poškození součástí nebo k jiným problémům, na obrazovce vašeho zařízení Android se zobrazí digitální kód.
Seznam možných chyb
Chyby na displeji skeneru při diagnostice snímače vačkového hřídele
Pomohou vám zjistit, proč se vyskytly problémy s motorem, konkrétně chybové kódy. Jejich hlavní dekódování podle standardu OBD-II:
- P0300 – Opakované nebo náhodné vynechávání zapalování.
- P0340 – ovladač nepřenáší informace do ovladače kvůli poškození obvodu.
- P0341 – zařízení dává nesprávné hodnoty.
- P0342/ P0343 – nízká/vysoká úroveň signálu fázového snímače.
- P0344 – zařízení vysílá chybné informace na sběrnici ECU.
Kód P0300 znamená, že jeden nebo více válců vynechává zapalování. K tomu může dojít v důsledku poškozených vodičů, opotřebovaných zapalovacích svíček, rozbitého kyslíkového senzoru nebo zapalovací cívky nebo spáleného výfukového ventilu.
Když se objeví chyba P0340, stojí za to zkontrolovat kabeláž, protože taková porucha indikuje poškození obvodu. Možná oxidace kontaktů v konektoru zařízení.
Vzhled kódu P0341 znamená, že DPRV produkuje nesprávný signál. Při provozu motoru je klikový hřídel spojen řetězem nebo řemenem s ozubenými koly vačkového hřídele. Vačky umístěné na klikovém hřídeli otevírají nebo zavírají ventily a při otáčení je tlačí. Při takové chybě řídicí jednotka nezná polohu ventilů v konkrétním okamžiku, a proto nechápe, který vstřikovač je třeba otevřít a do které pracovní komory má být přivedena jiskra.
Chyby P0342/P0343 se vyskytují, když selže fázový snímač nebo dojde ke zkratu. Někdy indikují poruchu řídicího modulu vstřikování. V případě takových problémů zařízení produkuje nízký nebo příliš vysokofrekvenční signál.
Chyba P0344 indikuje, že DPRV vysílá nestabilní impulsy. K poruše může dojít, když se konektor uvolní nebo zoxiduje, nebo je poškozen kabel od zařízení k ovladači. Další chybou, která se objeví, je, že je ovladač přilepený na kovové hobliny.
Kontrola osciloskopu
Kontrola snímače klikového hřídele pomocí oscilogramu
Oscilogram pro Nissan Almera Classic
Elektronické zařízení pomáhá zjistit přesnější informace o tom, zda snímač produkuje impulsy. Před testováním se měřicí sonda připojí k signálovému vodiči, nastaví se rozsah měření napětí na 300–450 V a spustí se osciloskop. Diagnostika musí být provedena se zařízením po nastartování motoru při volnoběžných otáčkách.
Pokud je diagram hladký s jedním vrcholem, který ukazuje okamžik průchodu pulsu, pak DPRV funguje. Další graf ukazuje na problémy se zařízením.
Problémy s DPRV jsou obvykle diagnostikovány nedostatečnou synchronizací se snímačem klikového hřídele. Obrázek ukazuje právě takový případ. Vyplatí se najít referenční oscilogram pro konkrétní model auta a porovnat odečty měřicího zařízení s normálními hodnotami.
Jak vyměnit zařízení
Proces demontáže DPRV
Záporný pól je odstraněn z baterie, aby se zabránilo náhodnému zkratu. Poté odšroubujte šroub, který drží díl na těle. Ve většině případů je jeho průměr M10. To lze provést pomocí nástrčného klíče. Poté je čip vyjmut ze snímače a ovladač je vytažen z montážní zásuvky.
Před instalací nového dílu je oblast utěsněna pryžovým kroužkem. Montáž se provádí v opačném pořadí. Zařízení se vloží do otvoru, zajistí se šroubem a čip se připojí.
Doporučuje se měnit DPRV jednou za 5 let nebo každých 100 tisíc km. Zařízení totiž musí pracovat s neustálými změnami teplot a jeho polovodičová náplň na takové změny reaguje negativně.
Snímač polohy vačkového hřídele je důležitou součástí vozu, jehož činnost určuje synchronizaci motoru. Když se objeví příznaky poruchy, měli byste okamžitě zkontrolovat pomocí skeneru nebo elektronických zařízení. Diagnostiku a výměnu ovladače zvládne i nezkušený řidič.
