Le dispositif et le principe de fonctionnement du capteur de position du vilebrequin
Teneur
Pour améliorer l'efficacité, l'économie et le respect de l'environnement des transports modernes, les constructeurs automobiles équipent les voitures d'un nombre croissant d'appareils électroniques. La raison en est que les composants mécaniques responsables, par exemple, de la formation d'étincelles dans les cylindres, qui étaient équipés de voitures anciennes, se distinguaient par leur instabilité. Même une légère oxydation des contacts pourrait conduire au fait que la voiture a tout simplement cessé de démarrer, même sans raison apparente.
En plus de cet inconvénient, les dispositifs mécaniques ne permettent pas un réglage fin du bloc d'alimentation. Un exemple de ceci est le système d'allumage par contact, qui est décrit en détail. ici... L'élément clé était un distributeur-interrupteur mécanique (en savoir plus sur le distributeur dans un autre avis). Bien qu'avec un entretien approprié et un calage d'allumage correct, ce mécanisme a fourni une étincelle rapide aux bougies d'allumage, mais avec l'avènement des turbocompresseurs, il ne pouvait plus fonctionner aussi efficacement.
En version améliorée, les ingénieurs ont développé système d'allumage sans contact, dans lequel le même distributeur était utilisé, seul un capteur inductif y était installé au lieu d'un disjoncteur mécanique. Grâce à cela, il a été possible d'obtenir une plus grande stabilité de la formation d'une impulsion haute tension, mais les inconvénients restants du SZ n'ont pas été éliminés, car un distributeur mécanique y était encore utilisé.
Pour éliminer tous les inconvénients liés au fonctionnement des éléments mécaniques, un système d'allumage plus moderne a été développé - électronique (sa structure et son principe de fonctionnement sont décrits ici). L'élément clé d'un tel système est le capteur de position du vilebrequin.
Considérons ce qu'il est, quel est le principe de son fonctionnement, de quoi il est responsable, comment déterminer son dysfonctionnement et en quoi sa panne est lourde.
Qu'est-ce que DPKV
Le capteur de position du vilebrequin est installé dans tout moteur à injection fonctionnant à l'essence ou au gaz. Les moteurs diesel modernes sont également équipés du même élément. Ce n'est que dans ce cas, sur la base de ses indicateurs, que le moment de l'injection de carburant diesel est déterminé, et non l'alimentation en étincelle, car le moteur diesel fonctionne selon un principe différent (une comparaison de ces deux types de moteurs est ici).
Ce capteur enregistre à quel moment les pistons des premier et quatrième cylindres prendront la position souhaitée (point mort haut et bas). Il génère des impulsions qui vont à l'unité de contrôle électronique. A partir de ces signaux, le microprocesseur détermine à quelle vitesse le vilebrequin tourne.
Ces informations sont nécessaires à l'ECU pour corriger le SPL. Comme vous le savez, selon les conditions de fonctionnement du moteur, il est nécessaire d'allumer le mélange air-carburant à des moments différents. Dans les systèmes d'allumage avec et sans contact, ce travail a été effectué par des régulateurs centrifuges et de vide. Dans le système électronique, ce processus est effectué par les algorithmes de l'unité de commande électronique conformément au micrologiciel installé par le fabricant.
En ce qui concerne le moteur diesel, les signaux du DPKV aident l'ECU à contrôler l'injection de carburant diesel dans chaque cylindre individuel. Si le mécanisme de distribution de gaz est équipé d'un déphaseur, alors sur la base des impulsions du capteur, l'électronique modifie la rotation angulaire du mécanisme changements de calage des soupapes... Ces signaux sont également nécessaires pour corriger le fonctionnement de l'adsorbeur (en détail sur ce système est décrit ici).
En fonction du modèle de voiture et du type de système embarqué, l'électronique est en mesure de réguler la composition du mélange air-carburant. Cela permet au moteur de fonctionner plus efficacement tout en utilisant moins de carburant.
Tout moteur à combustion interne moderne ne fonctionnera pas, car le DPKV est responsable des indicateurs, sans lesquels l'électronique ne pourra pas déterminer quand fournir une étincelle ou une injection de carburant diesel. En ce qui concerne le groupe motopropulseur à carburateur, il n'y a pas besoin de ce capteur. La raison en est que le processus de formation du VTS est régulé par le carburateur lui-même (en savoir plus sur les différences entre les moteurs à injection et à carburateur séparément). De plus, la composition du MTC ne dépend pas des modes de fonctionnement de l'unité. L'électronique permet de modifier le degré d'enrichissement du mélange en fonction de la charge sur le moteur à combustion interne.
Certains automobilistes pensent que le DPKV et le capteur situé près de l'arbre à cames sont des dispositifs identiques. En fait, c'est loin d'être le cas. Le premier dispositif fixe la position du vilebrequin et le second - l'arbre à cames. Dans le second cas, le capteur détecte la position angulaire de l'arbre à cames afin que l'électronique assure un fonctionnement plus précis du système d'injection de carburant et d'allumage. Les deux capteurs fonctionnent ensemble, mais sans capteur de vilebrequin, le moteur ne démarre pas.
Dispositif de capteur de position de vilebrequin
La conception des capteurs peut varier d'un véhicule à l'autre, mais les éléments clés sont les mêmes. DPKV se compose de:
- Aimant permanent;
- Boîtiers;
- Noyau magnétique;
- Bobinage électromagnétique.
Pour que le contact entre les fils et les éléments capteurs ne disparaisse pas, ils sont tous situés à l'intérieur du boîtier, qui est rempli d'une résine composite. L'appareil est connecté au système embarqué via un connecteur femelle / mâle standard. Il y a des pattes dans le corps de l'appareil pour le fixer sur le lieu de travail.
Le capteur fonctionne toujours en tandem avec un élément supplémentaire, bien que cela ne soit pas inclus dans sa conception. Ceci est une poulie dentée. Il y a un petit espace entre le noyau magnétique et les dents de la poulie.
Où est le capteur de vilebrequin
Puisque ce capteur détecte la position du vilebrequin, il doit être à proximité immédiate de cette partie du moteur. La poulie dentée est installée sur l'arbre lui-même ou sur le volant (en plus, pourquoi un volant est-il nécessaire et quelles modifications il y a, il est décrit séparément).
Le capteur est fixé sans mouvement sur le bloc-cylindres à l'aide d'un support spécial. Il n'y a pas d'autre emplacement pour ce capteur. Sinon, il ne pourra pas faire face à sa fonction. Regardons maintenant les principales fonctions du capteur
Quelle est la fonction du capteur de vilebrequin?
Comme déjà mentionné, structurellement, les capteurs de position du vilebrequin peuvent différer les uns des autres, mais la fonction clé pour tous est la même: déterminer le moment auquel le système d'allumage et d'injection doit être activé.
Le principe de fonctionnement différera légèrement selon le type de capteurs. La modification la plus courante est inductive ou magnétique. L'appareil fonctionne comme suit.
Le disque de référence (aka une poulie dentée) est équipé de 60 dents. Cependant, dans une partie de la pièce, deux éléments manquent. C'est cet écart qui est le point de référence auquel un tour complet du vilebrequin est enregistré. Lors de la rotation de la poulie, ses dents passent alternativement dans la zone du champ magnétique du capteur. Dès qu'une grande fente sans dents passe par cette zone, une impulsion y est générée, qui est transmise à travers les fils à l'unité de commande.
Le microprocesseur du système embarqué est programmé pour différents indicateurs de ces impulsions, selon lesquels les algorithmes correspondants sont activés, et l'électronique active le système souhaité ou ajuste son fonctionnement.
Il existe également d'autres modifications des disques de référence, dont le nombre de dents peut être différent. Par exemple, certains moteurs diesel utilisent un disque maître avec un double saut de dents.
Types de capteurs
Si nous divisons tous les capteurs en catégories, il y en aura trois. Chaque type de capteur a son propre principe de fonctionnement:
- Capteurs inductifs ou magnétiques... C'est peut-être la modification la plus simple. Son travail ne nécessite pas de connexion à un circuit électrique, car il génère indépendamment des impulsions dues à l'induction magnétique. En raison de la simplicité de la conception et de la grande ressource de travail, un tel DPKV coûtera peu. Parmi les inconvénients de telles modifications, il convient de mentionner que le dispositif est très sensible à la saleté des poulies. Il ne doit y avoir aucune particule étrangère, telle qu'un film d'huile, entre l'élément magnétique et les dents. Aussi, pour l'efficacité de la formation d'une impulsion électromagnétique, il est nécessaire que la poulie tourne rapidement.
- Capteurs à effet Hall... Malgré le dispositif plus complexe, ces DPKV sont assez fiables et disposent également d'une ressource importante. Les détails sur l'appareil et son fonctionnement sont décrits dans un autre article... À propos, plusieurs capteurs peuvent être utilisés dans la voiture qui fonctionnent sur ce principe, et ils seront responsables de différents paramètres. Pour que le capteur fonctionne, il doit être alimenté. Cette modification est rarement utilisée pour verrouiller la position du vilebrequin.
- Capteur optique... Cette modification est équipée d'une source lumineuse et d'un récepteur. L'appareil est le suivant. Les dents de poulie passent entre la LED et la photodiode. Lors du processus de rotation du disque de référence, le faisceau lumineux entre ou interrompt son alimentation vers le détecteur de lumière. Dans la photodiode, sur la base de l'action de la lumière, des impulsions sont formées, qui sont transmises à l'ECU. En raison de la complexité de l'appareil et de la vulnérabilité, cette modification est également rarement installée sur les machines.
Les symptômes
Lorsqu'un élément électronique du moteur ou d'un système qui lui est associé tombe en panne, l'unité commence à fonctionner de manière incorrecte. Par exemple, il peut troit (pour plus de détails sur la raison pour laquelle cet effet apparaît, lisez ici), il est instable au ralenti, démarre avec une grande difficulté, etc. Mais si le DPKV ne fonctionne pas, le moteur à combustion interne ne démarrera pas du tout.
Le capteur en tant que tel ne présente aucun dysfonctionnement. Cela fonctionne ou non. La seule situation dans laquelle l'appareil peut reprendre son fonctionnement est l'oxydation des contacts. Dans ce cas, un signal est généré dans le capteur, mais sa sortie ne se produit pas du fait de la coupure du circuit électrique. Dans d'autres cas, un capteur défectueux n'aura qu'un seul symptôme - le moteur calera et ne démarrera pas.
Si le capteur de vilebrequin ne fonctionne pas, l'unité de commande électronique n'enregistrera aucun signal et l'icône du moteur ou l'inscription «Check Engine» s'allumera sur le tableau de bord. Une panne du capteur est détectée lors de la rotation du vilebrequin. Le microprocesseur arrête d'enregistrer les impulsions du capteur, il ne comprend donc pas à quel moment il est nécessaire de donner une commande aux injecteurs et aux bobines d'allumage.
Il y a plusieurs raisons à la rupture du capteur. En voici quelques-uns:
- Destruction de la structure lors de charges thermiques et de vibrations constantes;
- Fonctionnement de la voiture dans les régions humides ou conquête fréquente des gués;
- Un changement brutal du régime de température de l'appareil (surtout en hiver, lorsque la différence de température est très importante).
La panne de capteur la plus courante n'est plus liée à lui, mais à son câblage. En raison de l'usure normale, le câble peut s'user, ce qui peut entraîner une perte de tension.
Vous devez faire attention à DPKV dans le cas suivant:
- La voiture ne démarre pas, et cela peut être indépendamment du fait que le moteur soit chauffé ou non;
- La vitesse du vilebrequin diminue brusquement et la voiture se déplace comme si le carburant était épuisé (le carburant n'entre pas dans les cylindres, car l'ECU attend une impulsion du capteur et aucun courant ne circule vers les bougies, et également en raison absence d'impulsion du DPKV);
- Détonation (cela se produit principalement non pas en raison de la rupture du capteur, mais en raison de sa fixation instable) du moteur, qui vous en informera immédiatement capteur correspondant;
- Le moteur cale constamment (cela peut se produire s'il y a un problème avec le câblage et que le signal du capteur apparaît et disparaît).
Les régimes flottants, la dynamique réduite et d'autres symptômes similaires sont des signes de défaillance d'autres systèmes du véhicule. Quant au capteur, si son signal disparaît, le microprocesseur attendra que cette impulsion apparaisse. Dans ce cas, le système embarqué "pense" que le vilebrequin ne tourne pas, donc ni une étincelle n'est générée, ni du carburant n'est pulvérisé dans les cylindres.
Pour déterminer pourquoi le moteur a cessé de fonctionner de manière stable, il est nécessaire d'effectuer des diagnostics informatiques. Comment cela se fait-il? Un article distinct.
Comment vérifier le capteur de vilebrequin
Il existe plusieurs façons de vérifier DPKV. La toute première chose à faire est une vérification visuelle. Vous devez d'abord examiner la qualité de la fixation. En raison du bruit de cliquetis du capteur, la distance entre l'élément magnétique et les surfaces des dents change constamment. Cela peut entraîner une transmission incorrecte du signal. Pour cette raison, l'électronique peut envoyer des signaux de manière incorrecte aux actionneurs. Dans ce cas, le fonctionnement du moteur peut s'accompagner d'actions complètement illogiques: détonation, augmentation / diminution brutale de la vitesse, etc.
Si l'appareil est correctement fixé à sa place, il n'est pas nécessaire de spéculer sur ce qu'il faut faire ensuite. L'étape suivante de l'inspection visuelle consiste à vérifier la qualité du câblage du capteur. Habituellement, c'est là que se termine la détection des défauts du capteur et que l'appareil continue de fonctionner correctement. La méthode de vérification la plus efficace consiste à installer un analogue fonctionnel connu. Si le bloc d'alimentation a commencé à fonctionner correctement et de manière stable, nous jetons l'ancien capteur.
Dans les situations les plus difficiles, l'enroulement du noyau magnétique échoue. Cette ventilation aidera à identifier un multimètre. L'appareil est réglé sur le mode de mesure de résistance. Les sondes sont connectées au capteur conformément au brochage. Normalement, cet indicateur doit être compris entre 550 et 750 Ohm.
Afin de ne pas dépenser d'argent pour vérifier les équipements individuels, il est pratique d'effectuer des diagnostics préventifs de routine. Un des outils qui peuvent aider à identifier les problèmes cachés dans divers équipements électroniques est un oscilloscope. Le fonctionnement de cet appareil est décrit ici.
Ainsi, si un capteur de la voiture tombe en panne, l'électronique passera en mode d'urgence et fonctionnera moins efficacement, mais dans ce mode, il sera possible de se rendre à la station-service la plus proche. Mais si le capteur de position du vilebrequin tombe en panne, l'unité ne fonctionnera pas sans lui. Pour cette raison, il serait préférable de toujours avoir un analogue en stock.
De plus, regardez une courte vidéo sur le fonctionnement de DPKV, ainsi que sur DPRV:
Questions et réponses
Que se passe-t-il lorsque le capteur de vilebrequin tombe en panne? Lorsque le signal du capteur de vilebrequin disparaît, le contrôleur arrête de générer une impulsion d'étincelle. De ce fait, l'allumage ne fonctionne plus.
Comment comprendre que le capteur de vilebrequin est mort? Si le capteur de vilebrequin est en panne, la voiture ne démarrera pas ou ne calera pas. La raison en est que l'unité de contrôle ne peut pas déterminer à quel moment créer une impulsion pour former une étincelle.
Que se passe-t-il si le capteur de vilebrequin ne fonctionne pas ? Le signal du capteur de vilebrequin est nécessaire pour synchroniser le fonctionnement des injecteurs de carburant (moteur diesel) et le système d'allumage (dans les moteurs à essence). S'il tombe en panne, la voiture ne démarre pas.
Où se trouve le capteur de vilebrequin ? Fondamentalement, ce capteur est fixé directement sur le bloc-cylindres. Dans certains modèles, il se trouve près de la poulie de vilebrequin et même sur le carter de la boîte de vitesses.
