Vi vil på en didaktisk måde vise komponenternes funktion, dynamikken i testene samt rigtige eksempler på deres anvendelse for at uddanne bilteknikere i denne diagnostiske metodologi.
Krumtapakselhastigheds- og rotationssensor (CKP)
Denne sensor fortæller motormodulet krumtapakslens position og hastighed. Signalet fra denne sensor er afgørende for både start og drift af motoren.
Denne information bruges til forskellige styringssystemstrategier, f.eks. beregning af indsprøjtningsstart, da motormodulet skal kende stemplets nøjagtige position inde i cylinderen og dermed beregne det nøjagtige øjeblik for brændstofindsprøjtning.
Afhængig af designernes valg kan denne sensor være af to typer: Magnetisk (induktiv) eller Hall-effekt. Disse to typer sensorer kan installeres på fordeleren (ældre køretøjer) eller monteres på cylinderblokken nær krumtapakslen. Figuren viser rotationssensorens placering.
Magnetisk sensor (induktiv) – Funktionsprincip
De væsentlige elementer i denne type sensor er: en permanent magnet omgivet af en trådspole.
Funktionsprincip
Den permanente magnet skaber et magnetfelt inde i og omkring spolen. Når magnetfeltet i den ene ende af spolen er koncentreret af tilstedeværelsen af et jernholdigt materiale, dannes en elektrisk spænding over spolens terminaler.
Denne type sensor producerer et analogt signal, vekselspænding. Forøgelsen eller faldet i spændingen falder sammen med tilnærmelsen eller fjernelsen af den metalliske tand. Figuren viser forholdet mellem spænding og afstand fra den metalliske tand.
I nogle tilfælde fjernes en eller flere tænder eller riller bevidst fra kædehjulet, eller disse tænder eller riller er fremstillet i en anden form, hvilket gør det muligt at opnå en højere spænding. Motorstyringsmodulet bruger dette forskellige signal til at identificere, at stemplet i den første cylinder er i øverste dødpunkt (TDC).
For at teste sensorfunktionen kan vi bruge multimeteret til at måle modstanden mellem ledningerne i sensorviklingen identificeret fra et elektrisk diagram for at finde en modstandsværdi specificeret af producenten, samt bruge oscilloskop for at se enhver uregelmæssighed eller forvrængning i signalet.
For at eksemplificere, hvordan man udfører diagnosen med oscilloskopet, præsenterer jeg et tilfælde, hvor en reparatør identificerede en defekt i lydhjulet ved at analysere deformationen af rotationssensorsignalet. Figuren viser signalfejlen i detaljer.
Haleffektsensor– arbejdsprincip
Denne sensor har et element kaldet Hall, som består af et elektronisk forstærkningssystem og en permanent magnet. Hall-elementet har tre elektriske forbindelser: en til strøm (Bat. +), en til jording af systemet og den tredje til at give et signal til motorkontrolmodulet. To metalliske plader tjener til at koncentrere magnetfeltet.
Hall-effektsensoren skal forsynes med spænding med jævnstrøm og kan, afhængigt af systemet, forsynes med 5V eller 12V. Figuren viser sensoren med detaljer om det 3-benede stik samt dens forbindelse til motormodulet.
Vi kan kontrollere sensorens funktion ved at se dens bølgeform angivet med pilen ved hjælp af et oscilloskop.
Fasesensor – Funktionsprincip
Fasesensoren fungerer på samme måde som rotationssensoren. Forskellen ligger i, at denne sensor kun fanger et enkelt signal, som skal informere indsprøjtningsmodulet om fasereferencen for den første cylinder.
Dette signal, sammen med RPM- og TDC-signalet, gør det muligt for motormodulet at genkende cylindrene og bestemme indsprøjtnings- og tændingspunktet (Otto-motor) sekventielt.
Dens placering varierer afhængigt af det anvendte system og kan monteres ved siden af knastakselremskiven eller placeres på det øverste cylinderhoved i et specifikt hus, så det flugter med knastakslen.
Afhængigt af systemet kan denne sensor være af den induktive eller Hall-effekt type, som er den type, der bruges mest i dag. Den har de samme betjeningsprincipper, som tidligere blev diskuteret i krumtapakslens rotationssensor.
For at udføre testen på denne sensor er det vigtigt at bruge oscilloskopet for at evaluere det udsendte signal. Figuren viser signalet, der udsendes af fire fasesensorer installeret i en 6-cylindret motor udstyret med fire knastaksler, to indløb og to udstødninger.
Motortiming og fase- og RPM-signaler
Efter at have præsenteret fase- og rotationssensorerne, deres funktionsprincip og oscilloskoptest, vil vi i dette kapitel kontrollere motorens synkronisme gennem den samtidige analyse af signalet udsendt af sensorerne.
Generelt identificerer motorens elektroniske styreenhed, at motoren er "til tiden", når den analyserer signalet, der udsendes af fase- og rotationssensorerne samtidigt, sammenligner specifikke punkter i signalet for hver enkelt og derfra,, konkluderer, om motoren er synkroniseret eller ej.
For eksempel viser figuren timingen af et køretøj, der sammenligner antallet af tænder efter svigt af to tænder på en rotationssensor (kanal 1 gul) og et specifikt punkt på fasesensoren (kanal 2 grøn). I dette tilfælde skyldes synkroniseringen justeringen mellem den syvende tand efter svigt af lydhjulet installeret på krumtapakslen og nedstigningen af signalet udsendt af fasesensoren. Valget af sammenligningspunkt er efter teknikerens skøn, det grundlæggende aspekt af denne analyse består i at bekræfte, om punkterne falder sammen med en pålidelig reference for et synkroniseret køretøj.
På denne måde er det vigtigt, at reparatøren råder over et signalbibliotek til at sammenligne det optagne billede med referencestandarderne eller endda udvikle sit eget signalbibliotek. For at hjælpe dem, der starter med denne type diagnose, anbefaler jeg et websted, der indeholder et bibliotek af signaler med en stor mængde køretøjer af forskellige mærker, helt gratis. For at få adgang skal du blot klikke på den elektroniske adresse http://ondasautomotivas.forumeiros.com/ for at registrere dig og få mest muligt ud af indholdet, udover at sende dine opfangede signaler, hjælpe andre reparatører.
Case Study
For at demonstrere fordelene ved denne type diagnoseteknik vil vi demonstrere en praktisk anvendelse af en rigtig sag, som venligt blev leveret af reparatør João Lopes fra JL Automotive Maintenance, baseret i byen Vitorino Freire i staten Maranhão.
Ejeren af en Fiat Strada 1.4 Flex ankom til værkstedet og rapporterede, at køretøjet havde et højt brændstofforbrug og tab af kraft. João spurgte ham straks om de tjenester, der allerede var blevet udført på køretøjet, kunden svarede, at de allerede havde udskiftet kabler, tændrør og tændspoler ud over at rense og udligne injektorerne.
Teknikeren gik derefter for at bekræfte de symptomer, kunden havde indberettet, efter vejtesten bekræftede, at køretøjet virkelig havde de førnævnte problemer.
Efter at have planlagt de test, han skulle udføre, besluttede João at sætte bilscanneren til at se en fejlkode, der kunne hjælpe ham med at diagnosticere fejl. Efter kontrol fandt han ud af, at der ikke var nogen kode i motorens centrale hukommelse.
Næste trin var at bruge et oscilloskop til at kontrollere motorens synkronisering uden at skulle skille den ad, hvilket tillod analysetiden såvel som at undgå brud på komponenter under adskillelse.
Efter at have fanget signalerne fra rotations- og fasesensorerne, kom teknikeren til den konklusion, at køretøjets motor var ude af trit, eller med andre ord, den var ude af sync.
Hvordan vidste han, at han var ude af sync? Simpelt, som du var klar over, at i denne type køretøjer skal enden af den største tand på knastakslen, der er fanget af fasesensoren (CMP), falde sammen med den 17. tand efter den lydende hjulfejl fanget af rotationssensoren (CKP) og ikke med den 20. tand, der var i køretøjet, der viste uregelmæssighederne.
Ved kontrol af synkroniseringen bekræftede reparatøren, hvad oscilloskopet allerede havde vist, figur, det specielle synkroniseringsværktøj passede ikke de respektive steder, hvilket bekræftede, at køretøjet var ude af det "punkt", som producenten havde angivet.
Uden at spilde tid samlede han tandremmen ved hjælp af specialværktøj specielt til dette formål.
Endelig blev der foretaget en ny indfangning af signalerne for at bekræfte diagnosens selvhævdelse og effektiviteten af det udførte arbejde som vist på figuren.
Vi ses næste gang!
