• Uszkodzenie czujnika położenia wału korbowego lub wałka rozrządu uniemożliwia pracę silnika.
• W praktyce warsztatowej najczęściej po odczytaniu kodu usterki czujnik jest wymieniany.
• Nie zawsze jednak sam czujnik ulega awarii. Takie same kody usterki mogą się pojawić przy przerwaniu przewodu, lub braku kontaktu we wtyczce.
• Więcej informacji w polskiej (i nie tylko) branży aftermarketowej i motoryzacyjnej znajdziesz nastronie głównej Motofaktora. Jeśli chcesz być na bieżąco z najważniejszymi wiadomościami z branży – zapisz się na nasz newsletter.

 

Awarie dotyczące czujników prędkości obrotowej silnika lub położenia wałka rozrządu należą do grupy usterek które mogą być przyczyną nagłego przerwania pracy jednostki napędowej czy też braku możliwości jej uruchomienia. Niejednokrotnie diagnozowanie tych podzespołów przez mechanika jest traktowane w sposób marginalny i ogranicza się jedynie do wymiany samego czujnika. Jednak czy tego typu praktyka gwarantuje iż naprawa przyniesie zamierzony skutek? – niestety wiele warsztatowych przypadków potwierdza że „droga na skróty” może narazić klienta na niepotrzebne koszty i nadszarpnąć renomę warsztatu.

Dla sterownika jednostki napędowej informacje przesyłane przez czujnik prędkości obrotowej wału korbowego i czujnik położenia wałka rozrządu mają priorytetowe znaczenie i pozwalają na prawidłową pracę sinika spalinowego. Przede wszystkim sygnały z tych sensorów umożliwiają obliczenie prędkości obrotowej wału korbowego wraz z chwilowym położeniem wału i wałka rozrządu. Ocena tych parametrów realizowana przez sterownik silnika pozwala zweryfikować czy synchronizacja wału korbowego względem wałka/wałków rozrządu jest prawidłowa. W silniku o zapłonie iskrowym sygnał z sensora prędkości obrotowej wału korbowego jest uwzględniany przy obliczeniu kąta wyprzedzenia zapłonu, oszacowaniu momentu wtrysku paliwa, oraz wyliczeniu czasu trwania impulsu iskry zapłonowej. Z kolei w silniku wysokoprężnym, informacje o prędkości obrotowej wału korbowego pozwalają na skalkulowanie dawki wtrysku paliwa oraz wyznaczanie wymaganego kąta wtrysku. Do zidentyfikowania położenia tłoków i suwów  pracy w poszczególnych cylindrach silnika benzynowego jak i wysokoprężnego wykorzystuje się sygnał z czujnika położenia wałka rozrządu. Jak widać, przedstawione czujniki dostarczają niezwykle ważnych danych dla sterownika jednostki napędowej, bez których prawidłowe funkcjonowanie silnika spalinowego jest praktycznie niemożliwe. Warto w tym miejscu nadmienić iż w niektórych elektronicznych układach sterujących pracą silnika (np. w popularnych wysokoprężnych jednostka koncernu VW typu EA288) stosuje się czujniki położenia wałka rozrządu pozwalający na funkcjonowanie jednostki napędowej pomimo uszkodzenia czujnika położenia wału korbowego. Realizacja tej awaryjnej funkcji jest możliwa dzięki  konstrukcji koła impulsowego umieszczonego na wałku rozrządu.

Ze względu na specyfikę działania tych sensorów można rozróżnić dwa rodzaje czujników położenia wału i wałka rozrządu do których należą czujniki indukcyjne lub hallotronowe. W pierwszym przypadku, cewka sensora jest zamontowana naprzeciw koła z wieńcem zębatym, a samo koło jest zespolone z wałem korbowym.  Obrót koła generuje napięcie w czujniku w momencie gdy ząb lub nacięcie na wieńcu zębatym przecina linię pola magnetycznego sensora położenia wału. Wzrost prędkości obrotowej koła zębatego powoduje iż amplituda sygnału czujnika rośnie. Czujniki indukcyjne nie wymagają zasilania i mogą być zamontowane przy kole pasowym wału korbowego lub kole zamachowym.

Czujniki typu hallotronowego są wykorzystywane w nowoczesnych silnikach zarówno jako czujniki położenia wału korbowego (ilustracja  1) lub wałka rozrządu.

Zasada działania czujnika hallotronowego polega na generowaniu napięcia przez przetwornik hallotronowy w fazie gdy elektroniczny podzespół sensora znajduje się sąsiedztwie pola elektromagnetycznego. Czujnik współpracuje z impulsatorem który może być zespolony z wałem korbowym, wałkiem rozrządu lub osadzony bezpośrednio na kole zębatym wałka rozrządu.

Ocena prawidłowego funkcjonowania czujnika położenia wałka rozrządu  zostanie przedstawiona na praktycznym przypadku który będzie dotyczył problemów związanych z uruchomieniem silnika samochodu Volkswagen Caddy 2.0 SDI z 2008 roku. Jednostka napędowa Volkswagena uruchamiała się z trudnością, rozrusznik musiał obracać wał korbowy przez blisko trzy sekundy. Przedstawiony objaw występował zarówno na „zimnym” jak i „gorącym” silniku. W pamięci sterownika jednostki napędowej (ilustracja 2) zarejestrowany został kod usterki wg VAG o numerze 19436 odpowiadający kodowi P3007 który wskazywał na brak sygnału z czujnika położenia wałka rozrządu. Pierwszym krokiem diagnostycznym w tym przypadku jest sprawdzenie poziomu napięcia zasilania i masy czujnika oraz weryfikacja sygnału który sensor przesyła do sterownika silnika.

 

Kontrolę napięcia zasilania można przeprowadzić multimetrem, jednak ocena sygnału czujnika jest możliwa do zrealizowania jedynie za pomocą oscyloskopu. Do diagnozowania przedstawionego przypadku warsztat użył testera Mega Macs X firmy Hella Gutmann wyposażonego opcjonalnie w dwukanałowy oscyloskop. Korzystając z bazy informacji technicznych zintegrowanej z Mega Macs X mechanik może uzyskać dostęp do schematu instalacji elektrycznej (ilustracja nr 3) i zdobyć wskazówki o lokalizacji czujnika oraz przyporządkowaniu poszczególnych przewodów (zasilanie, masa, sygnał).

 

Weryfikacja napięcia zasilania i połączenia masowego czujnika położenia wałka rozrządu pozwoliła jednoznacznie określić iż parametry te są właściwe i nie odbiegają od normy (ilustracja 4). Kolejnym krokiem było sprawdzenie sygnału wyjściowego sensora, jednak w tym wypadku na ekranie oscyloskopu nie pojawił się żaden przebieg (ilustracja 5).

 

Otrzymany wynik zawęził zatem obszar dalszych czynności diagnostycznych do wymogu skontrolowani ciągłości przewodu sygnałowego pomiędzy czujnikiem położenia a sterownikiem silnika.

 

 

Przewód sygnałowy nie wykazywał objawów utraty ciągłości co pozwoliło na podjęcie decyzji o wymianie czujnika położenia wałka rozrządu. Ostatnim punktem naprawy było zweryfikowanie sygnału generowanego przez nowy czujnik położenia wałka rozrządu (ilustracja 6).

 

Zaprezentowane kroki stanowią podstawę w realizacji ścieżki diagnostycznej w odniesieniu do kodów usterek świadczących o utracie sygnału lub jego nieprawidłowym przebiegu.

Wykonanie przedstawionych procedur zajmuje raptem kilkanaście minut, i ten niewielki przedział czasowy pozwoli na uzyskanie pewności że wymiana czujnika była uzasadniona.  W kolejnej części zostaną omówione zagadnienia dotyczące czujnika prędkości obrotowej wału korbowego.