Pod względem budowy można rozróżnić trzy podstawowe rodzaje czujników. Różnią się one także rodzajem wysyłanego do sterownika sygnału. Podstawowymi rodzajami czujników są więc:

  • czujniki magnetyczne: czujniki bezstykowe, przekładają ruch mechaniczny na sygnały elektryczne, wykorzystując cewkę z biegunem i magnesem metalicznym,
  • czujniki Halla: przetwornik moduluje sygnał wyjściowy czujników w odpowiedzi na pole magnetyczne,
  • czujniki magneto-rezystancyjne: po wystawieniu na działanie zewnętrznego pola magnetycznego następuje zmiana oporu elektrycznego.

Zasada działania czujnika Halla. Przy braku przeszkody między magnesem a czujnikiem pole magnetyczne obejmuje czujnik. W chwili, gdy między czujnikiem a magnesem jest przysłona, pole magnetyczne w czujniku jest zerowe.

Większość czujników położenia wałka rozrządu i wału korbowego wykorzystuje technologię opartą na efekcie Halla, który polega na wytwarzaniu napięcia elektrycznego przy przepływie prądu przez przewodnik znajdujący się w polu magnetycznym. Napięcie to jest proporcjonalne do wartości indukcji pola magnetycznego i natężenia płynącego prądu. Pierwszym zastosowaniem tego rodzaju czujnika w samochodzie był bezstykowy aparat zapłonowy. Zamiast przerywacza zamontowano w nim umocowaną na wałku rozdzielacza tarczę z oknami. Tarcza oddziela pole magnetyczne wytwarzane przez magnesy od czujnika Halla. Jeśli jednak między czujnikiem a magnesem znajdzie się okno, to powstaje wtedy napięcie Halla. W chwili, gdy w tym samym miejscu pojawi się tarcza, napięcie spada do zera. Liczba okien w tarczy definiuje liczbę zapłonów na cały obrót aparatu zapłonowego, czyli odpowiada liczbie cylindrów silnika. Szerokość okna odpowiada kątowi zwarcia, który jest stały. Aktualnie czujniki halotronowe wykorzystuje się praktycznie wszędzie tam, gdzie konieczne jest zliczenie obrotów lub określenie prędkości obrotowej i położenia obracającego się elementu. Czujniki położenia wału korbowego, wałków rozrządu czy nawet czujniki układu ABS przy kołach są czujnikami halotronowymi. W odróżnieniu od czujników indukcyjnych pozwalają one na pomiar prędkości obrotowej praktycznie od wartości zerowej.

Czym są czujniki położenia wałka rozrządu i wału korbowego?

Sygnał czujnika położenia wału korbowego. Pik sygnału określa położenie górnego punktu zwrotnego pierwszego cylindra.

Czujnik wału korbowego (czyli czujnik prędkości obrotowej silnika lub czujnik położenia) to urządzenie elektroniczne stosowane w silniku wewnętrznego spalania, które pozwala na monitorowanie pozycji lub prędkości obrotowej zarówno wałka rozrządu, jak i wału korbowego. Czujnik przekształca ruch mechaniczny na sygnał elektryczny. Następnie sygnał jest przekazywany do jednostki sterującej w celu określenia pozycji i prędkości wału w dowolnym momencie. Z kolei czujnik położenia wałka rozrządu określa, w którym cylindrze następuje zapłon, a także synchronizuje wtrysk paliwa  i sekwencję zapłonu cewek w modułach zapłonowych DIS.
Czujniki wału korbowego ustalają czas zapłonu, określają prędkość obrotową silnika oraz przekazują sygnał prędkości obrotowej (RPM) do jednostki sterującej.

Co powoduje awarie czujników?

  • Wibracje silnika, powodujące poluzowanie czujnika.
  • Obecność wody lub zanieczyszczenie złącza sygnału elektrycznego.
  • Korozja złączy czujnika (jeśli złącza nie są ocynkowane).
  • Krótkie spięcie, zerwanie przewodów w wiązce czujnika.
  • Zakłócenia EMI/EMF.
  • Zanieczyszczenia magnetyczne cząsteczkami metali z części ulegających zużyciu.

Na co zwrócić uwagę w przypadku awarii?

  • Napięcie/prąd wyjściowy czujnika niezgodne z parametrami podanymi przez producenta.
  • Nieprawidłowa instalacja czujników, powodująca powstanie szczelin powietrznych.
  • Nieprawidłowe uziemienie czujnika.
  • Poluzowany, przyciśnięty lub uszkodzony przewód, poluzowane złącze lub śruby montażowe.
  • Ślady uszkodzeń mechanicznych czujnika.
  • Przerwany zapłon silnika spowodowany niespójnym profilem kąta krawędzi opadającej/wznoszącej wałka rozrządu/wału korbowego.

Następne kroki

Jeśli wystąpi którykolwiek z powyższych problemów, prawdopodobnie nastąpiła awaria czujnika wałka rozrządu i/lub wału korbowego, albo ich sterowania. W większości przypadków należy wymienić całe czujniki.