Τεχνικά χαρακτηριστικά

Το σύγχρονο σύστημα καύσης ενός κινητήρα είναι ένα περίπλοκο σύνολο αλληλένδετων εξαρτημάτων που πρέπει να λειτουργούν τόσο μεμονωμένα όσο και συλλογικά, ώστε να εξασφαλίζεται η ομαλή λειτουργία του οχήματος. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τον στροφαλοφόρο και τον εκκεντροφόρο άξονα.

Καθώς ο κινητήρας λειτουργεί, η καύση του καυσίμου ωθεί τα έμβολα ευθεία προς τα κάτω μέσα στους κυλίνδρους. Ο στροφαλοφόρος άξονας μετατρέπει αυτή τη γραμμική κίνηση σε περιστροφική, ωθώντας το έμβολο ξανά προς τα πάνω. Με αυτόν τον τρόπο κινείται το όχημα.

Ο ρόλος του αισθητήρα στροφών και θέσης κινητήρα σε σχέση με τον στροφαλοφόρο είναι να μετρά την περιστροφική ταχύτητα και τη θέση του, κάτι που επιτυγχάνεται παρακολουθώντας τα σήματα που στέλνει ένας οδοντωτός τροχός ή δίσκος ο οποίος περιστρέφεται μαζί με τον στροφαλοφόρο. Αυτή η πληροφορία είναι διαθέσιμη στους οδηγούς μέσω της ένδειξης στροφών ανά λεπτό (rpm), που εμφανίζεται χαρακτηριστικά στο καντράν του ταμπλό. Συνήθως, ο αισθητήρας αυτός τοποθετείται κοντά στον στροφαλοφόρο, είτε μέσα, ή κοντά στο κάτω μέρος του μπλοκ του κινητήρα. Οι αισθητήρες για την παρακολούθηση του στροφαλοφόρου στους βενζινοκινητήρες εισήχθησαν ευρέως τη δεκαετία του 1980, ενώ στους πετρελαιοκινητήρες η χρήση τους καθιερώθηκε στα τέλη της δεκαετίας του 1990, παράλληλα με την ανάπτυξη της τεχνολογίας common rail.

Ο ρόλος του εκκεντροφόρου άξονα είναι να εξασφαλίζει τον έλεγχο των βαλβίδων εισαγωγής και εξαγωγής. Οι βαλβίδες αυτές πρέπει να ανοίγουν και να κλείνουν σε συγχρονισμό με τις απαιτήσεις των εμβόλων, κάτι που είναι απολύτως κρίσιμο για την αποδοτική λειτουργία του κινητήρα. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω της σύνδεσης μεταξύ εκκεντροφόρου και στροφαλοφόρου άξονα, η οποία γίνεται είτε με ιμάντα χρονισμού, είτε με αλυσίδα χρονισμού, ή με σύστημα γραναζιών. Έτσι, τα έμβολα κινούν τον στροφαλοφόρο, ο στροφαλοφόρος κινεί τον εκκεντροφόρο και ο εκκεντροφόρος ελέγχει τις βαλβίδες.

Ο αισθητήρας στροφών και θέσης κινητήρα NTK για την παρακολούθηση του εκκεντροφόρου χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της θέσης του εκκεντροφόρου. Αυτή η πληροφορία, μαζί με τη θέση και την ταχύτητα του στροφαλοφόρου, αποστέλλεται στη Μονάδα Ελέγχου Κινητήρα (ECU), η οποία τη χρησιμοποιεί για να προσδιορίσει τη φάση κάθε κυλίνδρου και, επομένως, τον χρονισμό ψεκασμού καυσίμου και ανάφλεξης. Ο αισθητήρας τοποθετείται κοντά στον εκκεντροφόρο, μέσα ή κοντά στην κυλινδροκεφαλή. Οι αισθητήρες αυτοί χρησιμοποιούνται τόσο σε βενζινοκινητήρες όσο και σε πετρελαιοκινητήρες με ηλεκτρονικά συστήματα ψεκασμού. Πολλοί σύγχρονοι κινητήρες διαθέτουν δύο εκκεντροφόρους, αλλά όχι απαραίτητα δύο αισθητήρες.

Οι αισθητήρες στροφών και θέσης που παρακολουθούν τον στροφαλοφόρο λειτουργούν είτε με βάση την επαγωγική αρχή, ή με βάση την αρχή Hall, ωστόσο δεν είναι εναλλάξιμοι. Αντίθετα, οι αισθητήρες που παρακολουθούν τον εκκεντροφόρο συνήθως βασίζονται στην αρχή Hall. Η NTK προσφέρει μόνο αισθητήρες της πρώτης κατηγορίας (επαγωγικής αρχής). Ένας καλός τρόπος για να αναγνωρίσει κανείς τους αισθητήρες της μάρκας είναι οι κωδικοί προϊόντων: το "CM" δηλώνει επαγωγικό αισθητήρα, ενώ το "CH" υποδηλώνει αισθητήρα τύπου Hall.

Συνολικά, υπάρχουν πάνω από 557 κωδικοί προϊόντων για αισθητήρες στροφών και θέσης κινητήρα, που καλύπτουν το 75% των οχημάτων στην περιοχή EMEA (πηγή: TecDoc). Με αυτήν την εκτενή γκάμα προϊόντων, υπάρχει διαθέσιμος ανταλλακτικός αισθητήρας για σχεδόν κάθε εφαρμογή στην aftermarket αγορά.

Πιθανά προβλήματα με τους αισθητήρες στροφών και θέσης κινητήρα

Όπως συμβαίνει με όλα τα εξαρτήματα ενός οχήματος, είναι πάντα συνετό να συμβουλεύεστε τις οδηγίες του κατασκευαστή πριν αποφασίσετε να επισκευάσετε ή να αντικαταστήσετε κάποιο εξάρτημα.

Δεδομένου ότι οι αισθητήρες στροφών και θέσης κινητήρα είναι σφραγισμένοι ώστε να αποτρέπουν διαρροές και να εξασφαλίζουν τη μέγιστη διάρκεια ζωής τους, τα προβλήματα με αυτό το εξάρτημα θα πρέπει να είναι περιορισμένα. Ωστόσο, περιστασιακά μπορεί να εισχωρήσει νερό στα σημεία επαφής ή να προκληθεί φθορά στην καλωδίωση.

Σε πολλές περιπτώσεις, αν ο αισθητήρας του στροφαλοφόρου άξονα υποστεί βλάβη, ο κινητήρας δεν θα εκκινήσει καθόλου. Αντίθετα, σε περίπτωση προβλήματος με τον αισθητήρα του εκκεντροφόρου, ο κινητήρας μπορεί να ξεκινήσει με δυσκολία, αλλά το όχημα ενδέχεται να κινείται με τραντάγματα, να σβήνει ή να παρουσιάζει αστοχίες στην ανάφλεξη.

Όπως όλα τα εξαρτήματα, έτσι και οι αισθητήρες θα χρειαστούν αντικατάσταση κάποια στιγμή. Ο καλύτερος τρόπος να διαπιστωθεί αν λειτουργούν σωστά είναι να ελεγχθεί το σήμα τους, κάτι που μπορεί να γίνει με τη χρήση παλμογράφου (oscilloscope).

Μετά την εγκατάσταση ενός νέου αισθητήρα στροφών και θέσης κινητήρα, η Μονάδα Ελέγχου Κινητήρα (ECU) ενδέχεται να χρειαστεί να «μάθει» τη νέα θέση του αισθητήρα. Για αυτή τη διαδικασία απαιτείται η χρήση εργαλείου σάρωσης (scanning tool) που θα πραγματοποιήσει τη ρύθμιση.

Συμπέρασμα

Το παρόν άρθρο αποτελεί μέρος μιας σειράς δημοσιεύσεων που έχουν ως στόχο να προσφέρουν στον αναγνώστη μια βασική κατανόηση των τεχνικών χαρακτηριστικών των εξαρτημάτων που προσφέρονται από τις μάρκες NGK Ignition Parts και NTK Vehicle Electronics της Niterra.

Το επόμενο θέμα που θα παρουσιαστεί θα είναι η βαλβίδα ανακυκλοφορίας καυσαερίων (EGR). Ένα ακόμη σημαντικό στοιχείο της διαδικασίας καύσης του κινητήρα, το οποίο παίζει κεντρικό ρόλο στον έλεγχο των εκπομπών οξειδίων του αζώτου (NOx) που παράγονται ως υποπροϊόντα κατά τη διαδικασία της καύσης.

Μάθετε περισσότερα για τη συλλογή μας

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τους αισθητήρες στροφών και θέσης κινητήρα της NTK, επισκεφθείτε το TekniWiki. Πρόκειται για μια τεχνική πλατφόρμα με διαδραστικές ενότητες εκπαίδευσης, η οποία ενημερώνεται συνεχώς ώστε να ανταποκρίνεται στις πιο πρόσφατες ανάγκες των χρηστών, στη διεύθυνση www.tekniwiki.com.