Czujnik położenia i prędkości obrotowej wału korbowego jest zamocowany na kadłubie silnika i skierowany w stronę koła sygnałowego zamontowanego na wale korbowym. Czujnik ten służy sterownikowi silnika (ECU) do określania położenia tłoka w wybranym cylindrze względem jego górnego martwego punktu (GMP) oraz do pomiaru prędkości obrotowej wału korbowego silnika, zarówno średniej, jak i chwilowej.

Na obwodzie koła sygnałowego zamontowanego na wale korbowym silnika są rozmieszczone 34 zęby (co 10°). Dwa zęby są zastąpione wypustem, który umożliwia określenie położenia tłoka w wybranym cylindrze względem jego górnego martwego punktu (GMP). Przy każdym obrocie wału korbowego czujnik generuje 34 przebiegi sinusoidalne prądu przemiennego (AC). Sygnał ten jest przetwarzany na sygnał o przebiegu prostokątnym, który jest wykorzystywany do określania położenia tłoka w wybranym cylindrze względem jego górnego martwego punktu (GMP) oraz do pomiaru średniej i chwilowej prędkości obrotowej wału korbowego silnika.

Do czego służy czujnik położenia wałka rozrządu

Czujnik położenia wałka rozrządu służy do określania jego ustawienia. Jest zamontowany w głowicy silnika i skierowany w stronę koła sygnałowego, które jest osadzone na wałku rozrządu. Na podstawie sygnału z czujnika położenia wałka rozrządu sterownik silnika (ECU) wyznacza kąt położenia wałka rozrządu. Umożliwia to rozpoznanie, w którym suwie pracy jest określony z cylindrów. Informacje otrzymywane z czujników położenia wałka rozrządu i wału korbowego są wykorzystywane przez sterownik silnika (ECU) do sterowania czasem wtrysku paliwa oraz kątem wyprzedzenia zapłonu. Objawem usterki czujnika jest gaśnięcie silnika lub brak możliwości rozruchu.

Rodzaje i charakterystyka czujników położenia wałów

Jako czujniki położenia wałów są szeroko stosowane i bardzo precyzyjne czujniki indukcyjne położenia i prędkości obrotowej wału korbowego oraz magnetorezystancyjne czujniki położenia wałka rozrządu.

• Różne rodzaje wykonania czujników: czujniki wyposażone w gniazdo przyłączeniowe na obudowie czujnika lub w wiązkę przewodów elektrycznych, zakończonych złączem. Możliwe jest ich łatwe dopasowanie do silników o różnych specyfikacjach oraz warunkach montażu.
• Wiarygodne pomiary: czujniki indukcyjne posiadają różną liczbę zwojów cewki, dzięki czemu możliwa jest ich współpraca z kołami sygnałowymi o różnych średnicach, w różny sposób rozmieszczone są uszczelki typu O-ring i ukształtowany kołnierz.
• Trwałość: korpus czujnika wykonany z żywicy oraz cienki, ale wytrzymały metalowy kołnierz, umożliwiają uzyskanie mniejszej szczeliny pomiędzy czujnikiem a kołem sygnałowym.

Charakterystyka czujnika magnetorezystancyjnego (MRE)

Drugim rodzajem czujnika położenia i prędkości obrotowej wału korbowego oraz położenia wałka rozrządu jest czujnik magnetorezystancyjny (MRE), który cechuje się zwartą budową i wysoką sprawnością, umożliwiającą uzyskanie niższej emisji składników szkodliwych spalin oraz większej oszczędności paliwa (umożliwia to redukcję emisji CO₂).

• Mniejsze rozmiary: uzyskano przez integrację elementu detekcyjnego oraz układu obróbki sygnału w jednym układzie scalonym.
• Większa dokładność wykrywania położenia: dzięki zastosowaniu bardzo czułych magnetorezystorów o wysokim stosunku sygnału do szumu.
• Wyższa niezawodność: idealne do stosowania w wysokich temperaturach dzięki wykorzystaniu jednowarstwowych, cienkich, metalowych układów magnetorezystancyjnych. Ponadto pozbawiona łączeń obudowa i połączenia elektroniczne bez lutowania tworzą niezwykle niezawodną konstrukcję.

© Denso

Budowa i działanie czujnikw indukcyjnych

Czujniki indukcyjne różnią się zasadniczo budową wewnętrzną od czujników magnetorezystancyjnych. Ta różnica w budowie wewnętrznej przekłada się na fakt, że czujniki magnetorezystancyjne cechują się większą dokładnością pomiaru położenia koła sygnałowego pod nim.

© Denso

Jak generowany jest sygnał przez czujnik magnetorezystancyjny

© Denso

Opornik wykonany jest z materiału lub stopu ferromagnetycznego, którego rezystancja w znacznym stopniu zależy od kierunku linii pola magnetycznego przechodzących przez ten element, względem kierunku prądu przepływającego przez ten element. W każdym układzie magnetorezystancyjnym czujnika są zamontowane dwa magnetorezystory. Dzięki zastosowaniu dwóch magnetorezystorów możliwe jest dokładne określenie stopnia narastania sygnału lub jego wygasania.