Датчик коленвала (CKP) [1] [2] [3] — это электронное устройство, используемое в двигателе внутреннего сгорания , как бензиновом, так и дизельном, для контроля положения или скорости вращения коленчатого вала . Эта информация используется системами управления двигателем для управления впрыском топлива или синхронизацией системы зажигания и другими параметрами двигателя. До появления электронных датчиков коленвала распределитель приходилось вручную настраивать на метку синхронизации на бензиновых двигателях.
Датчик коленвала может использоваться в сочетании с аналогичным датчиком положения распределительного вала (CMP) [4] [5] [3] для контроля взаимосвязи между поршнями и клапанами в двигателе, что особенно важно в двигателях с изменяемыми фазами газораспределения . Этот метод также используется для «синхронизации» четырехтактного двигателя при запуске, позволяя системе управления знать, когда впрыскивать топливо. Он также обычно используется в качестве основного источника для измерения частоты вращения двигателя в оборотах в минуту .
Обычные места установки включают главный шкив коленчатого вала , маховик , распределительный вал или сам коленчатый вал. Этот датчик является одним из двух важнейших датчиков в современных двигателях, наряду с датчиком положения распределительного вала. Поскольку впрыск топлива (дизельные двигатели) или искровое зажигание (бензиновые двигатели) обычно синхронизируются с сигналом датчика положения коленчатого вала, неисправный датчик приведет к тому, что двигатель не запустится или заглохнет во время работы. Индикатор скорости двигателя также получает показания скорости с этого датчика.
Типы датчиков кривошипа включают: индуктивный датчик , датчик Холла , магниторезистивный датчик и оптический датчик. Индуктивные датчики имеют самую простую конструкцию и обычно являются чисто пассивными устройствами. Датчики Холла и магниторезистивные датчики имеют преимущество перед индуктивными датчиками в том, что они могут обнаруживать статические (неизменные) магнитные поля. Оптические датчики не обладают большой устойчивостью к загрязнению, но способны обеспечить наиболее точное обнаружение кромок.
Некоторые двигатели, такие как семейство Premium V компании GM , используют датчики положения коленчатого вала, которые считывают показания с кольца-релютора, встроенного в гармонический балансир . Это гораздо более точный метод определения положения коленчатого вала, позволяющий компьютеру определять с точностью до нескольких градусов точное положение коленчатого вала (и, следовательно, всех связанных компонентов) в любой момент времени.
Функциональная цель датчика положения коленчатого вала — определение положения и/или скорости вращения ( RPM ) кривошипа. Блоки управления двигателем используют информацию, передаваемую датчиком, для управления такими параметрами, как момент зажигания и момент впрыска топлива. В дизеле датчик будет управлять впрыском топлива. Выходной сигнал датчика также может быть связан с другими данными датчика, включая положение кулачка, для получения текущего цикла сгорания, это очень важно для запуска четырехтактного двигателя.
Иногда датчик может сгореть или износиться — или просто умереть от старости при большом пробеге. Одной из вероятных причин отказа датчика положения коленчатого вала является воздействие сильного тепла. Другие причины — вибрация, приводящая к разрыву провода или коррозии на штырях разъемов жгута. Многие современные датчики коленчатого вала представляют собой герметичные блоки и, следовательно, не будут повреждены водой или другими жидкостями. Когда он выходит из строя, он прекращает передавать сигнал, содержащий важные данные для зажигания и других частей системы.
Неисправный датчик положения коленчатого вала может ухудшить работу двигателя на холостом ходу или поведение ускорения. Если двигатель разгоняется с неисправным или неисправным датчиком, это может привести к пропускам зажигания, вибрации двигателя или обратным вспышкам. Ускорение может быть нестабильным, и может возникнуть ненормальная тряска во время работы двигателя на холостом ходу. В худшем случае автомобиль может не завестись.
Первым признаком неисправности датчика коленчатого вала обычно является отказ двигателя запускаться в горячем состоянии, но он снова запускается после того, как двигатель остынет.
Одной из особенностей некоторых конструкций является «трехпроводной» индуктивный датчик коленчатого вала, в котором третий провод на самом деле представляет собой просто коаксиальный экран вокруг двух основных проводов датчика, чтобы они не улавливали паразитные электрические импульсы из других мест моторного отсека автомобиля.
Другой тип датчика шатуна используется на велосипедах для контроля положения шатуна , обычно для считывания каденции велокомпьютера . Обычно это герконовые переключатели, установленные на раме велосипеда с соответствующим магнитом, прикрепленным к одному из рычагов шатуна педали .
Технология GMR ( гигантское магнитосопротивление ) также используется для зондирования коленчатого вала, ротора кулачка. Mitsubishi является первым, кто использовал эту технологию в автомобильных приложениях.