Co to takiego czujnik obrotów silnika, jak działa i dlaczego jest tak istotny dla prawidłowej pracy silnika?

Współczesne samochody to już jeżdżące sensory elektroniczne, które na każdym kroku kontrolują pracę najważniejszych układów i podzespołów auta. Kluczowy jest oczywiście silnik, nad prawidłową pracą którego czuwa m.in. indukcyjny czujnik prędkości obrotowej wału korbowego, często mylnie porównywany z czujnikiem prędkości pojazdu.

Pomiar obrotów dzięki polu magnetycznemu

Czujnik obrotów silnika jest najczęściej przymocowany do wału korbowego jednostki napędowej przy kole pasowym lub kole zamachowym, a jego głównym zadaniem jest pomiar prędkości, z jaką ów wał się obraca. Czujnik ściśle współpracuje z uzębionym ferromagnetycznym kołem impulsowym. W jego wnętrzu znajduje się cewka nawinięta na rdzeń, który jednym końcem styka się z magnesem, tworząc obwód magnetyczny. W momencie, gdy wał korbowy zaczyna się obracać, wówczas wokół cewki magnetycznej powstaje prąd indukcyjny, natomiast ząbkowana krawędź wału korbowego blokuje wytwarzane pole magnetyczne, co zostaje zarejestrowane przez czujnik obrotów silnika oraz sterownik pracy jednostki napędowej. Daje to pomiar ilości wytwarzanego prądu, który jest odzwierciedleniem prędkości obrotów silnika samochodu. Czujnik jest w stanie mierzyć prędkość już od 50 obr/min.

Czujnik obrotów silnika to bardzo istotny element w pracy całego układu napędowego samochodu, ponieważ zapewnia rzeczywistą wartość prędkości silnika. Należy pamiętać, że każde auto posiada własne ograniczenie prędkości, dlatego też czujnik indukcyjny jest wykorzystywany również podczas sprawdzania ogólnej wydajności samochodu. Czujnik obrotów silnika służy także to rozpoznania określonego położenia wału korbowego. Wykorzystuje się w tym celu punkt odniesienia powstały na skutek usunięcia na kole impulsowym dwóch kolejnych zębów koła. Stworzony w ten sposób wręb powoduje, że w cewce sensora generuje się zmienne napięcie o amplitudzie większej od amplitudy napięcia indukowanego przez pozostałe zęby koła impulsowego.

Jak nie wał korbowy to wałek rozrządu

W najnowocześniejszych, bogato wyposażonych samochodach może znajdować się kilka, a nawet kilkanaście komputerów, spiętych ze sobą magistralą CAN i pozyskujących informacje z setek różnych czujników. Komputer sterujący pracą silnika był stosowany już ponad ćwierć wieku temu, a skuteczność jego działania jest w dużej mierze uzależniona od odczytów przekazywanych przez czujniki. We współczesnym aucie może być nawet kilka czujników mierzących obroty silnika. Jeżeli jednak w układzie napędowym znajduje się tylko jeden czujnik prędkości obrotowej wału korbowego, wówczas brak jego sygnału uniemożliwi prawidłowe obliczenie kąta wyprzedzenia zapłonu oraz dawki potrzebnego paliwa, a także niemożliwym będzie wykorzystanie w takim przypadku jakichkolwiek wartości zastępczych. W zaawansowanych systemach wtryskowo-zapłonowych w razie braku sygnału od czujnika prędkości obrotowej wału korbowego informacje zastępcze są pobierane z czujników wałka rozrządu. Pomimo tego, że takie rozwiązanie zdecydowanie pogarsza możliwości sterowania jednostką napędową, to jednak silnik może nadal pracować w tzw. trybie awaryjnym.

Problemy z czujnikiem obrotów silnika

Żaden czujnik obrotów silnika, mimo swej niezbyt skomplikowanej budowy, nie jest wieczny i mogą mu się przytrafić awarie. Wadliwy czujnik najczęściej prowadzi do występowania problemów z przygotowaniem odpowiedniej mieszanki paliwowo-powietrznej, a także może mieć wpływ na nieprawidłowe działanie tempomatu czy też prędkościomierza.