O dispositivo e o princípio de operação do sensor de posição do virabrequim
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Para melhorar a eficiência, a economia e o respeito pelo meio ambiente dos transportes modernos, os fabricantes de automóveis estão equipando os carros com um número cada vez maior de dispositivos eletrônicos. A razão é que os componentes mecânicos responsáveis, por exemplo, pela formação de fagulhas nos cilindros, que eram equipados com carros antigos, eram notáveis por sua instabilidade. Mesmo uma leve oxidação dos contatos poderia levar ao fato de o carro simplesmente parar de dar a partida, mesmo sem motivo aparente.
Além dessa desvantagem, os dispositivos mecânicos não permitem o ajuste fino da unidade de potência. Um exemplo disso é o sistema de ignição por contato, que é descrito em detalhes. aqui... O elemento-chave nele era um interruptor-distribuidor mecânico (leia sobre o dispositivo distribuidor em outra revisão) Embora com manutenção adequada e o tempo de ignição correto, esse mecanismo forneceu uma faísca oportuna para as velas de ignição, com o advento dos turboalimentadores, ele não poderia mais funcionar de forma tão eficiente.
Como uma versão melhorada, os engenheiros desenvolveram sistema de ignição sem contato, em que foi utilizado o mesmo distribuidor, nele foi instalado apenas um sensor indutivo ao invés de um disjuntor mecânico. Graças a isso, foi possível obter uma maior estabilidade da formação de um pulso de alta tensão, mas as demais desvantagens do SZ não foram eliminadas, já que nele ainda era utilizado um distribuidor mecânico.
Para eliminar todas as desvantagens associadas ao funcionamento dos elementos mecânicos, foi desenvolvido um sistema de ignição mais moderno - eletrônico (sobre sua estrutura e princípio de funcionamento é descrito aqui) O elemento-chave em tal sistema é o sensor de posição do virabrequim.
Considere o que é, qual é o princípio de sua operação, pelo que é responsável, como determinar seu mau funcionamento e qual é o motivo de seu colapso.
O que é DPKV
O sensor de posição do virabrequim é instalado em qualquer motor de injeção que funcione com gasolina ou gás. Os motores diesel modernos também são equipados com o mesmo elemento. Só neste caso, com base nos seus indicadores, é determinado o momento de injecção do gasóleo, e não o fornecimento de faísca, uma vez que o motor a gasóleo funciona segundo um princípio diferente (a comparação destes dois tipos de motores é aqui).
Este sensor registra em que momento os pistões do primeiro e quarto cilindros vão assumir a posição desejada (ponto morto superior e inferior). Ele gera pulsos que vão para a unidade de controle eletrônico. A partir desses sinais, o microprocessador determina em que velocidade o virabrequim gira.
Esta informação é necessária para a ECU corrigir o SPL. Como você sabe, dependendo das condições de operação do motor, é necessário acender a mistura ar-combustível em momentos diferentes. Em sistemas de ignição com e sem contato, este trabalho foi realizado por reguladores centrífugos e de vácuo. No sistema eletrônico, esse processo é realizado pelos algoritmos da unidade de controle eletrônico de acordo com o firmware instalado pelo fabricante.
Quanto ao motor diesel, os sinais do DPKV ajudam a ECU a controlar a injeção de combustível diesel em cada cilindro individual. Se o mecanismo de distribuição de gás estiver equipado com um deslocador de fase, com base nos pulsos do sensor, a eletrônica altera a rotação angular do mecanismo mudanças de tempo de válvula... Esses sinais também são necessários para corrigir o funcionamento do adsorvedor (em detalhes sobre este sistema é descrito aqui).
Dependendo do modelo do carro e do tipo de sistema de bordo, a eletrônica é capaz de regular a composição da mistura ar-combustível. Isso permite que o motor funcione com mais eficiência, usando menos combustível.
Qualquer motor moderno de combustão interna não funcionará, já que o DPKV é o responsável pelos indicadores, sem os quais a eletrônica não poderá determinar quando fornecer uma faísca ou injeção de óleo diesel. Quanto à unidade de alimentação do carburador, não há necessidade deste sensor. A razão é que o processo de formação do VTS é regulado pelo próprio carburador (leia sobre as diferenças entre os motores de injeção e carburador separadamente) Além disso, a composição do MTC não depende dos modos de operação da unidade. A eletrônica permite que você altere o grau de enriquecimento da mistura dependendo da carga do motor de combustão interna.
Alguns motoristas acreditam que o DPKV e o sensor localizado próximo ao eixo de comando são dispositivos idênticos. Na verdade, isso está longe de ser o caso. O primeiro dispositivo fixa a posição da cambota, e o segundo - a árvore de cames. No segundo caso, o sensor detecta a posição angular da árvore de cames para que a eletrônica proporcione um funcionamento mais preciso do sistema de injeção e ignição de combustível. Os dois sensores funcionam juntos, mas sem um sensor de virabrequim, o motor não dá partida.
Dispositivo sensor de posição do virabrequim
O projeto do sensor pode variar de veículo para veículo, mas os elementos-chave são os mesmos. DPKV consiste em:
- Ímã permanente;
- Caixas;
- Núcleo magnético;
- Enrolamento eletromagnético.
Para que o contato dos fios com os elementos sensores não desapareça, eles ficam todos localizados dentro da caixa, que é preenchida com uma resina composta. O dispositivo é conectado ao sistema on-board por meio de um conector fêmea / macho padrão. Existem ressaltos no corpo do dispositivo para fixá-lo no local de trabalho.
O sensor sempre funciona em conjunto com mais um elemento, embora isso não esteja incluído em seu design. Esta é uma polia dentada. Há uma pequena lacuna entre o núcleo magnético e os dentes da polia.
Onde está o sensor do virabrequim
Uma vez que este sensor detecta a posição do virabrequim, ele deve estar próximo a esta parte do motor. A polia dentada é instalada no próprio eixo ou no volante (além disso, sobre por que um volante é necessário e quais modificações existem, é descrito separadamente).
O sensor é fixo sem movimento no bloco do motor por meio de um suporte especial. Não há outro local para este sensor. Caso contrário, não será capaz de lidar com sua função. Agora, vamos examinar as principais funções do sensor.
Quais são as funções do sensor do virabrequim?
Conforme já mencionado, estruturalmente os sensores de posição do virabrequim podem diferir entre si, mas a função-chave para todos eles é a mesma - determinar o momento em que o sistema de ignição e injeção deve ser acionado.
O princípio de operação será ligeiramente diferente dependendo do tipo de sensores. A modificação mais comum é indutiva ou magnética. O dispositivo opera da seguinte maneira.
O disco de referência (também conhecido como polia dentada) está equipado com 60 dentes. No entanto, em uma parte da peça, faltam dois elementos. É esta lacuna que é o ponto de referência no qual uma revolução completa do virabrequim é registrada. Durante a rotação da polia, seus dentes passam alternadamente na zona do campo magnético do sensor. Assim que uma grande fenda sem dentes passa por esta área, um pulso é gerado nela, que é alimentado através dos fios para a unidade de controle.
O microprocessador do sistema de bordo está programado para diferentes indicadores destes impulsos, de acordo com os quais os algoritmos correspondentes são ativados, e a eletrônica ativa o sistema desejado ou corrige seu funcionamento.
Existem também outras modificações dos discos de referência, cujo número de dentes pode ser diferente. Por exemplo, alguns motores a diesel usam um disco mestre com salto duplo dos dentes.
Tipos de sensores
Se dividirmos todos os sensores em categorias, haverá três deles. Cada tipo de sensor tem seu próprio princípio de operação:
- Sensores indutivos ou magnéticos... Talvez esta seja a modificação mais simples. Seu trabalho não requer conexão a um circuito elétrico, pois gera pulsos por indução magnética de forma independente. Devido à simplicidade do projeto e ao grande recurso de trabalho, tal DPKV custará pouco. Dentre as desvantagens de tais modificações, vale ressaltar que o dispositivo é altamente sensível à sujeira da polia. Não deve haver partículas estranhas, como uma película de óleo, entre o elemento magnético e os dentes. Além disso, para a eficiência da formação de um pulso eletromagnético, é necessário que a polia gire rapidamente.
- Sensores Hall... Apesar do dispositivo mais complexo, esses DPKVs são bastante confiáveis e também possuem um grande recurso. Detalhes sobre o dispositivo e como ele funciona são descritos em outro artigo... A propósito, vários sensores podem ser usados no carro que funcionam neste princípio, e eles serão responsáveis por diferentes parâmetros. Para que o sensor funcione, ele deve estar ligado. Esta modificação raramente é usada para travar a posição do virabrequim.
- Sensor óptico... Esta modificação está equipada com uma fonte de luz e um receptor. O dispositivo é o seguinte. Os dentes da polia correm entre o LED e o fotodiodo. No processo de rotação do disco de referência, o feixe de luz entra ou interrompe seu fornecimento para o detector de luz. No fotodiodo, com base na ação da luz, são formados pulsos, que são enviados para a ECU. Devido à complexidade do dispositivo e vulnerabilidade, essa modificação também raramente é instalada nas máquinas.
Sintomas de mau funcionamento
Quando algum elemento eletrônico do motor ou sistema associado a ele falha, a unidade começa a funcionar incorretamente. Por exemplo, ele pode se agrupar (para obter detalhes sobre por que esse efeito aparece, leia aqui), é instável para inativo, inicializa com grande dificuldade, etc. Mas se o DPKV não funcionar, o motor de combustão interna não dará partida.
O sensor, como tal, não apresenta problemas de funcionamento. Ou funciona ou não. A única situação em que o dispositivo pode retomar a operação é a oxidação por contato. Neste caso, um sinal é gerado no sensor, mas sua saída não ocorre devido ao circuito elétrico estar interrompido. Em outros casos, um sensor defeituoso terá apenas um sintoma - o motor parará e não dará partida.
Se o sensor do virabrequim não funcionar, a unidade de controle eletrônico não registrará nenhum sinal dele e o ícone do motor ou a inscrição "Check Engine" acenderá no painel de instrumentos. Uma falha do sensor é detectada durante a rotação do virabrequim. O microprocessador para de registrar os impulsos do sensor, por isso não entende em que momento é necessário dar um comando aos injetores e bobinas de ignição.
Existem vários motivos para a quebra do sensor. Aqui estão alguns deles:
- Destruição da estrutura durante cargas térmicas e vibrações constantes;
- Operação do carro em regiões úmidas ou conquista frequente de vaus;
- Mudança brusca no regime de temperatura do aparelho (principalmente no inverno, quando a diferença de temperatura é muito grande).
A falha de sensor mais comum não está mais relacionada a ele, mas à sua fiação. Como resultado do desgaste natural, o cabo pode se desgastar, o que pode levar à perda de tensão.
Você precisa prestar atenção ao DPKV no seguinte caso:
- O carro não pega, e isso pode ocorrer independentemente de o motor estar aquecido ou não;
- A velocidade do virabrequim cai drasticamente, e o carro se move, como se o combustível tivesse acabado (o combustível não entra nos cilindros, uma vez que a ECU está esperando por um impulso do sensor, e nenhuma corrente flui para as velas, e também devido a a falta de um impulso do DPKV);
- Detonação (isso ocorre principalmente não devido à quebra do sensor, mas devido à sua fixação instável) do motor, que irá informá-lo imediatamente sobre sensor correspondente;
- O motor para constantemente (isso pode acontecer se houver um problema com a fiação e o sinal do sensor aparecer e desaparecer).
Rotações flutuantes, dinâmica reduzida e outros sintomas semelhantes são sinais de falha de outros sistemas do veículo. Quanto ao sensor, caso seu sinal desapareça, o microprocessador irá aguardar até que este pulso apareça. Neste caso, o sistema de bordo "pensa" que o virabrequim não está girando, então nem uma faísca é gerada, nem combustível é borrifado nos cilindros.
Para determinar por que o motor parou de funcionar de forma estável, é necessário realizar o diagnóstico do computador. Como é realizado é artigo separado.
Como verificar o sensor do virabrequim
Existem várias maneiras de verificar o DPKV. A primeira coisa a fazer é uma verificação visual. Primeiro, você precisa verificar a qualidade da fixação. Devido ao ruído do sensor, a distância do elemento magnético às superfícies dos dentes muda constantemente. Isso pode levar à transmissão incorreta do sinal. Por este motivo, a eletrônica pode enviar sinais incorretamente aos atuadores. Neste caso, a operação do motor pode ser acompanhada por ações completamente ilógicas: detonação, um aumento / diminuição brusca da velocidade, etc.
Se o dispositivo estiver devidamente fixado em seu lugar, não há necessidade de especular sobre o que fazer a seguir. A próxima etapa da inspeção visual é verificar a qualidade da fiação do sensor. Normalmente, é aqui que termina a detecção de defeitos do sensor e o dispositivo continua a funcionar corretamente. O método de verificação mais eficaz é instalar um análogo em funcionamento conhecido. Se a unidade de alimentação começar a funcionar corretamente e de forma estável, jogamos fora o sensor antigo.
Nas situações mais difíceis, o enrolamento do núcleo magnético falha. Essa divisão ajudará a identificar um multímetro. O dispositivo está definido para o modo de medição de resistência. As sondas são conectadas ao sensor de acordo com a pinagem. Normalmente, este indicador deve estar na faixa de 550 a 750 Ohm.
Para não gastar dinheiro na verificação de equipamentos individuais, é prático realizar diagnósticos preventivos de rotina. Uma das ferramentas que podem ajudar a identificar problemas ocultos em vários equipamentos eletrônicos é um osciloscópio. Como este dispositivo funciona é descrito aqui.
Assim, se algum sensor do carro falhar, a eletrônica entrará em modo de emergência e funcionará de forma menos eficiente, mas neste modo será possível chegar ao posto de gasolina mais próximo. Mas se o sensor de posição do virabrequim quebrar, a unidade não funcionará sem ele. Por isso, é melhor ter sempre um análogo em estoque.
Além disso, assista a um breve vídeo sobre como funciona o DPKV, bem como o DPRV:
Perguntas e Respostas:
O que acontece quando o sensor do virabrequim falha? Quando o sinal do sensor do virabrequim desaparece, o controlador para de gerar um pulso de faísca. Por causa disso, a ignição para de funcionar.
Como entender que o sensor do virabrequim morreu? Se o sensor do virabrequim estiver com defeito, o carro não dará partida ou enguiçará. A razão é que a unidade de controle não pode determinar em que momento criar um impulso para formar uma faísca.
O que acontece se o sensor do virabrequim não funcionar? O sinal do sensor do virabrequim é necessário para sincronizar o funcionamento dos injetores de combustível (motor diesel) e do sistema de ignição (nos motores a gasolina). Se quebrar, o carro não liga.
Onde está localizado o sensor do virabrequim? Basicamente, este sensor é conectado diretamente ao bloco de cilindros. Em alguns modelos, ele fica próximo à polia do virabrequim e até mesmo na carcaça da caixa de câmbio.
