DRAAiT Auto

CZUJNIKI

CKP - Czujnik położenia wału (Crankshaft Position Sensor) - Czujnik służy do ustalania położenia wału i prędkości obrotowej silnika (a także ustalenia punktu zapłonu i fazy wtryski paliwa). Błędne impulsy z tego czujnika mogą powodować trudności z zapalaniem samochodu, jego nieregularną pracę a w przypadku braku impulsów zgaśnięcie silnika i niemożność jego odpalenia. Często pierwszym objawem wadliwej pracy tego czujnika jest niemożność odpalenia ciepłego silnika a zimny odpala bezproblemowo (czasem z niewielkim problemem, na który nie zwraca się uwagi). Zdarza się, że silnik gaśnie tylko bardzo rozgrzany (np. podczas stania w korku w upalny dzień - po 10 minutach auto pali bez problemu). Czujnik może znajdować się w okolicy koła zamachowego jak i w aparacie zapłonowym. Czujniki mogą być indukcyjne (cewka - generujące napięcie zmienne) oraz hallotronowe (Halla) (wykorzystujące zjawisko Halla i generujące sygnałowo impulsy prostokątne). Czasem w aparacie zapłonowym jest czujnik optyczny (np. niektóre samochody Mitsubishi, Daewoo). Zazwyczaj są to dwa czujniki zespolone obrotów i położenia działające "razem".  Indukcyjne czujniki nie wymagają zasilania (dwa przewody, czasem trzy przewody w tym jeden ekranujący). Czujniki Halla wymagają zewnętrznego zasilania (napięcia różne 12V, 5V, ...) i dochodzą do nich trzy przewody (+ zasilania, masa i sygnałowy). Sygnałowym jest zazwyczaj pin środkowy (+ zasilania , sygnał , masa) - jednak nie zawsze (np. + , masa , sygnał). Ogólnie jest to bardzo ważny czujnik mogący unieruchomić samochód. Ogólnie panuje zasada, że nie powinno się czujników Halla sprawdzać zwykłym miernikiem uniwersalnym (rzadko, ale czasem można je tak uszkodzić).


CPS - Czujnik położenia wałka rozrządu (Camshaft Position Sensor) (czujnik 1-go cylindra) - stosowany w celu  optymalnego sterowania fazami rozrządu (głównie samochody z tzw. zmiennymi fazami rozrządu). Brak sygnału z tego czujnika nie powinien przeszkadzać w pracy silnika. Może zaistnieć nieco późniejsze "załapanie" silnika o obrót wału. Silnik zwykle będzie pracował z nieco opóźnionym zapłonie. Jednak zdarza się, że mogą zaistnieć problemy z równymi obrotami i objawy "zamulania" silnika (utrata mocy). Niestety zdarzają się przypadki gdy brak sygnału (lub sygnał wadliwy) będą powodować zatrzymanie silnika (mimo, że teoretycznie powinien wejśc on w tryb awaryjny sterowany tylko czujnikiem wału).

MAP Sensor (Manifold Absolute Presure Sensor) - Czujnik, który mierzy podciśnienie w kolektorze dolotowym (ssącym). Zastępuje przepływomierz. Razem z czujnikiem IAT (ACT) dostarcza informacji do komputera głównego, który oblicza ilość zasysanej masy powietrza zasysanego przez silnik. Istnieją czujniki o działaniu napięciowym (napięcie wyjściowe 0.2 - 4.9V - oporność ok. kilkadziesiąt kOhm) jak i częstotliwościowym (napięcie (5V) z ECU jest przekształcane na impulsy (50-200Hz) i przesyłane z powrotem do ECU. Zakres pomiarowy ok. 20 do 600 kPa. Zwykle czujniki są ze złączem trzypinowym (zasilanie - sygnał - masa). Czasem jest zintegrowany z czujnikiem temperatury powietrza dolotowego. W przypadku usterki tego czujnika komputer oblicza wartość zastępczą mając dane z czujnika prędkości obrotowej i położenia przepustnicy. Jednak w przypadku wadliwego działania mogą być problemy z obrotami biegu jałowego, utrata mocy samochodu i przerwy w płynności pracy silnika podczas przyśpieszania.

IAT (ACT) (Intake Air Temperature, Air Charge Temperature Sensor) - Czujnik temperatury powietrza dolotowego znajdujący się w układzie dolotowym poza napisanym powyżej służy także m. in. do obliczania zużycia paliwa. Zasilany przeważnie  napięciem 5V.
MAT (Manifold Air Temperature Sensor) - Czujnik temperatury powietrza dolotowego. Zasilany przeważnie napięciem 5V

TP (TPS) (Throttle Position Sensor) - Czujnik położenia przepustnicy. W przypadku jego usterki ECU samochodu przyjmuje wartość zastępczą na podstawie danych o prędkości obrotowej i ilości zasysanego powietrza.

MAF - Przepływomierz (Mass Air Flow). Mierzy masę powietrza zasysaną przez silnik, niezależnie od jego gęstości. W przypadku jego usterki ECU samochodu przyjmuje wartość zastępczą na podstawie danych o prędkości obrotowej i danych pochodzących z czujnika położenia przepustnicy. Sygnały z przepływomierza mogą być analogowe (napięciowe - 1 do 2V na niskich obrotach i 4.4 do 4.7V na bardzo wysokich) lub cyfrowe, dające sygnały o przebiegu prostokątnym lub prawie prostokątnym (częstotliwościowe - ok. 10Hz do 12kHz). Te przepływomierze mają zazwyczaj pięć pinów na przyłączu. Zdarzają się także przepływomierze (zwykle 7 pinowe) ultradźwiękowe (częstotliwość 0 do 1.2kHz). Zazwyczaj częstotliwość impulsów maleje ze wzrostem obrotów a więc i ilości przepływającego powietrza (ale może być inaczej). Przepływomierz to właściwie zespół czujników i innych elementów np. grzejnych czy rezystancyjnych potrzebnych do pracy. Panujące napięcia 12V - zasilanie, 5V - sygnałowe. Przepływomierze cyfrowe zasilane są czasem tylko napięciem 12V. Błędne dane, które generuje przepływomierz mogą przekładać się np. na zmniejszenie mocy samochodu (przykładowo -  w/g niego przepływa mniej powietrza a co za tym idzie, by mieszanka była prawidłowa ECU obniża ilość paliwa co przekłada się na moc). Czujnik trudny do diagnozy. Wskazania skanerów też nie zawsze wiele mówią, gdyż błąd zwykle powstaje tylko przy przerwanym jakimś obwodzie a inne zachowanie mieści się w ogólnej normie funkcjonowania całego układu (można porównywać wartości rzeczywiste do zamierzonych - o ile skaner ma taką funkcję). Błędy we wskazaniach przepływomierza mogą powstawać na skutek np. zatkanych filtrów powietrza czy źle działających zaworów EGR czy systemów EVAP. Uwaga ! - zły stan filtrów powietrza, dziurawe przewody dolotu powietrza między filtrem a przepustnicą, przedostawanie się oleju do dolotu (np. bardzo zły stan silnika) przyczyniają się do szybkiego zniszczenia tego elementu a przynajmniej do jego wadliwych wskazań (co skutkuje złą pracą silnika).

ECT (CTS) (Engine Coolant Temperature, Coolant Temperature Sensor) - Czujnik temperatury płynu chłodzącego. Również ważny czujnik w samochodzie. Większość czujników temperatury jest typu NTC (Negative Temperature Coefficient) - rezystancja maleje wraz ze wzrostem temperatury. Inny typ to PTC (Positive Temperature Coefficient) - rezystancja rośnie wraz ze wzrostem temperatury. Czujnik zasilany jest napięciem 5V (czasem 2.5V czy 1.0V) - nie mylić z innym czujnikiem, który czasem jest elementem układu wskazującego na desce rozdzielczej i zasilany często 12V. Rezystencja jest różna w różnych silnikach (może być np. 100 000 Ohm do 100 Ohm przy -40°C - 120°C, przy 20°C ok 5 000 Ohm). Spadek napięcia mierzony na czujniku ok. 0.5V do 5V. Jego wskazania wykorzystywane są do obliczania prędkości obrotowej biegu jałowego, punktu zapłonu, ... co w przypadku jego błędnego działania przekłada się na kłopoty z biegiem jałowym, zwiększone zużycie paliwa, kłopoty z odpaleniem samochodu. Czasem gdy czujnik działa nie tak jak powinien powoduje załączanie wentylatora chłodnicy, gdyż komputer uważa, że silnikowi jest za gorąco. W razie awarii czujnika zwykle przyjmowana jest wartość zastępcza jako temp. około 90°C.

Czujnik temperatury paliwa (Fuel Temperature Sensor) - Zamyka obwód gdy temperatura listwy paliwowej wzrośnie do danej temperatury. Wówczas gorący silnik zostanie ponownie uruchomiony po jakimś czasie, gdy ostygnie. Impulsy z tego czujnika służą ECU do dobrania optymalnego czasu otwarcia wtryskiwaczy i zapewnienia optymalnego rozruchu tego rozgrzanego silnika. Nieprawidłowości w działaniu czujnika skutkują utrudnionym rozruchem rozgrzanego silnika, nierówną pracą i szarpaniem silnika a czasem gaśnięciem silnika.  W przypadku zwarcia komputer przyjmuje temperaturę poza dopuszczalną (ponad 90°C ) co skutkuje natychmiastowym zatrzymaniem silnika. W przypadku przerwanego obwodu przeważnie silnik pracuje w trybie awaryjnym - temperatura ustawiona na ok. 40°C (ale może także zostać zatrzymany - temp. przyjęta przez komputer ponad 90°C ).

HO2S (EGO) (Exhaust Gas Oxygen) - Sonda Lambda - Stosunkowo ważny czujnik samochodu. Aby czujnik mógł działać musi być odpowiednio nagrzany - często stosuje się grzałki podgrzewające wmontowane w czujnik. Mierzy on zawartość tlenu w spalinach. Na podstawie danych z czujnika (czasem dwu czujników na jeden wydech) ECU reguluje skład mieszanki paliwowo-powietrznej. W przypadku awarii czujnika ECU przechodzi w tryb awaryjny (otwarta pętla) przyjmując stałą wartość obliczeniową. Wadliwa praca może powodować np. zmniejszenie mocy samochodu, zwiększenie ilości spalanego paliwa. Długie użytkowanie silnika z zepsutym czujnikiem może spowodować usterkę katalizatora. Należy pamiętać, że chcąc sprawdzić działanie sondy lambda zamontowanej w pojeździe np. za pomocą skanera musi się poczekać aż układ się nagrzeje a z nim i sonda. Zaczyna ona działać dopiero po nagrzania do kilkuset stopni. Pomiary wcześniejsze są bezcelowe bo system kontrolny oparty na działaniu sondy jest jeszcze nieaktywny.

VSS (Vehicle Speed Sensor) - Czujnik prędkości pojazdu. Może znajdować się w skrzyni biegów (czasem wchodzi w niego linka prędkościomierza). Usterka czujnika może powodować niechęć do schodzenia z obrotów silnika samochodu, który toczy się na luzie (czasem obroty są stale podwyższone). Wypięcie czujnika doraźnie "naprawia" sytuację.  Mogą wystąpić problemy przy delikatnym ruszaniu i innych powolnych manewrach pojazdem -  silnik może zgasnąć). Często w przypadku uszkodzenia tego czujnika występuje falowanie wskazówek obrotomierza i prędkościomierza. Zasilany zazwyczaj napięciem 5V (nie zawsze).

Czujnik ABS - czujnik podający impulsy o obrocie koła do systemu ABS, który porównuje te impulsy z danymi z czujnika prędkości VSS. Mogą być pasywne (indukcyjne) (czujnik-tarcza ząbkowana) - impulsy sinusoidalne lub aktywne (magnetyczno-rezystancyjne) (czujnik-tarcza magnetyczna w gumie łożyska) - impulsy prostokątne. Mogą być i optyczne (czujnik-tarcza rowkowana) (rzadziej). Czujniki wykorzystywane są czasem w systemach sprawdzania ciśnienia w oponach (porównuje obroty). W przypadku typów łożysk z warstwą magnetyczną pdczas ich wymiany należy postępować z nimi ostrożnie, zgodnie z instrukcjami oraz przypadkiem nie założyć ich odwrotnie stroną magnetyczną ... tam gdzie trzeba.

Czujnik spalania stukowego (akcelerometr) - stosowany w celu ograniczania niekorzystnie wpływającego na silnik spalania stukowego (często skład mieszanki i wyprzedzenie zapłonu jest ustawiane na granicy możliwości występowania tego zjawiska - działanie czujnika powoduje opóźnienie zapłonu o kilka do kilkunastu stopni). Montowane w różnych miejscach bloku silnika, zwykle przy kolektorze dolotowym, pierwszym cylindrze, ... Wytwarzane jest napięcie na pizoelemencie zależne od częstotliwości drgań. Pojemność el. 600-1800 pF, częstotliwość pracy 1-20 000Hz. Objawem wadliwej pracy może być przejście w tryb awaryjny skutkuje zazwyczaj: zapaleniem się lampki "check", wzrostem zużycia paliwa i zmniejszeniem mocy (kąt zapłonu zostaje opóźniony a spalanie mieszanki pogorszone).

Układy K-Jetronic i KE-Jetronic

Są to układy o mechanicznym wtrysku paliwa. Stosowane w różnych markach samochodów od lat 70-tych. Znajdowały się one np. w niektórych modelach Mercedesów, Audi, Volkswagena czy Forda. Układ K-Jetronic jest właściwie oparty na sterowaniu mechanicznym, termicznym i pneumatycznym (podciśnienie).
System KE-Jetronic jest rozwinięciem K-Jetronic o sterowanie modułem elektronicznym i dodatkowymi czujnikami, których odczytane dane przetwarza typu: czujnik obrotów, czujnik temperatury, czujnik ilości przepływającego powietrza (właściwie położenia tarczy spiętrzającej), zawór wolnych obrotów sterowany tym sterownikiem i innymi właczając w to możliwość bycia w układzie sondy lambda i układu odprowadzania par paliwa. W systemie K-Jetronic znajduje się także zawór dodatkowego powietrza ale jest on sterowany bimetalem i działa tylko przy nagrzewaniu silnika. Jest wiele odmian tych systemów i mogą w nich sie znajdować podane niżej lub i inne elementy. Różna może być także ich ilość i sposób konkretnego sterowania.


Nie wchodzące w szczegóły podstawowe informacje o elementach systemach K-Jetronic i KE-Jetronic:

• Śruba umieszczona zwykle na głowicy rozdzielacza służy do regulacji składu mieszanki celem ustalenia jej optymalnych proporcji i zminimalizowaniu powstawania CO.
  

• Aby układ pracował poprawnie musi być zastosowany regulator ciśnienia paliwa utrzymujący potrzebna jego wartość. Czasem (np. gdy wmontowany jest w rozdzielacz) może on być regulowalny (np. za pomocą podkładek regulacyjnych) lub taki, który w przypadku złego działania podlega wymianie.
  

• Jak we wszystkich układach wtryskowych ważna jest poprawnie działająca pompa, która jest w stanie przepompować daną ilość paliwa pod danym ciśnieniem. Przy czym do 99% pompowanego paliwa wraca do zbiornika paliwa. Każda pompa posiada zawór bezpieczeństwa, który nie dopuszcza do wzrostu ciśnienia paliwa oraz zawór zwrotny paliwa. Zawory te także muszą być sprawne.
  

• Ważnym elementem, który znajduje się między pompą paliwa a rozdzialaczem jest tzw. akumulator paliwa. Ma on dwie funkcje. Jedna to zmniejszenie ewentualnej pulsacji paliwa w układzie. Druga to utrzymanie odpowiedniego ciśnienia w układzie paliwowym, które jest niezbędne by nie dopuścić do zapowietrzenia układu paliwowego. Zapowietrzenie sie układu szczególnie da sie we znaki przy gorącym silniku powodując jego trudności w odpaleniu (stąd ważny również poprawne działania zaworu zwrotnego w pompie).
  

• Nad czystością paliwa "czuwa" filtr paliwa (ma być oczywiście przed układem rozdzielającym).
  

• W układzie mechanicznego rozdzielacza paliwa, regulującym również skład mieszanki znajduje się tzw. tarcza spiętrzająca, która działa jako mechaniczny przepływomierz. W stanie gdy silnik nie pracuje powoduje ona odcięcie paliwa przez tłok rozdzielacza. Gdy uruchomi sie silnik przepływ powietrza unosi tarczę a ona przesuwa tłok rozdzielacza co powoduje dostarczenie paliwa do rozdziału. Im większy przepływ tym więcej możliwego do rozdziału paliwa. Czasami stosowane są wyłączniki bezpieczeństwa (z przekaźnikiem wyłączającym - gdy tarcza wraca po zgaszeniu silnika do pozycji spoczynkowej zasilanie pompy zostaje odcięte).
  

• W układzie K-Jetronic czyli typowo mechanicznym wolne obroty regulowane są śrubą regulacyjną, która zwiększa lub zmniejsza ilość powietrza przechodzącego przy zamkniętej przepustnicy.
  

• W KE-Jetronic zastosowany jest układ elektroniczny nadzorujący pracę elektrozaworu dostarczającego powietrze podtrzymującego wolne obroty. Zastosowane są dodatkowo: czujnik temperatury cieczy chłodzącej, czujnik pozycji przepustnicy, ilości przepływającego powietrza, ...
  

• Regulator termiczny w układzie K-Jetronic służy do wymuszenia wzbogacania mieszanki w czasie nagrzewania zimnego silnika oraz w trakcie normalnej jego pracy w zależności od jego potrzeb (zwiększone/zmniejszone podciśnienie w kolektorze dolotowym). Elementem sterującym jest bimetal oraz membrana, która otwiera/przymyka zawór przez który paliwo przedostaje się do tłoka rozdzielacza. W układzie KE-Jetronic sterowanie dodatkową ilością paliwa może być przejęte przez elektryczny moduł sterujący.
  

• Zawór dodatkowego powietrza w systemie K-Jetronic, jak opisano na początku tekstu, służy do dostarczenia dodatkowego powietrza by przy dodaniu większej porcji paliwa przy rozruchu zimnego silnika by mieszanka miała odpowiedni skład. Po nagrzaniu bimetal zamyka zawór. Dodatkowo często zawór posiada grzałkę podgrzewającą bimetal.
  

• Wtryskiwacz rozruchowy ma zadanie wzbogacania mieszanki podczas rozruchu zimnego silnika - wówczas działa ciągle przez określony, krótki czas. Wtryskiwacz działa także przez chwilę przy rozruchu ciepłego silnika (wówczas często impulsowo - układ elektryczny). Elementem układu jest wyłącznik termiczny działający czasowo. Działa na zasadzie stycznika rozłączanego bimetalem, który dodatkowo ogrzewany jest grzałkami (po nagrzaniu rozłączają się wewnętrzne styki). Układ wtryskiwacza zasilany jest często z obwodu zasilania elektromagnesu rozrusznika by mógł działać tylko przy działaniu rozrusznika.
  

Bardzo ważnym kryterium poprawnego działania, szczególnie mechaniczno-temperaturowo-powietrznego systemu K-Jetronic jest szczelność instalacji powietrznej, paliwowej i sterowniczej (podciśnienie). Szczególnie ważna jest szczelność układu za tarczą spiętrzającą (drosenklapp'ą). Nie może się dostawać żadne "lewe powietrze" (np. nawet po odkręceniu tylko korka wlewu oleju silnik może nawet zgasnąc). Zdarza się, że "lewe powietrze" dostaje się poprzez sparciały dekiel nad tarczą.

System KE-Jetronic może mieć możliwość odczytu pewnych błędów w sposób błyskowy. Sposób wywołania takich odczytów jest różny. W przypadku pewnych sytuacji moze przejść w tryb awaryjny - silnik powinien pracować poprawnie po osiągnięciu normalnej temperatury swej pracy. Jednak straci zrywność i moc oraz zacznie powoli reagować na próby np. nagłego przyśpieszenia.