Jak sprawdzić czujnik położenia wału – poradnik krok po kroku
Czujnik położenia wału montowany jest we wszystkich silnikach spalinowych wyposażonych w elektroniczny wtrysk paliwa. Podpowiadamy, jaką odgrywa rolę oraz jak sprawdzić, czy działa prawidłowo.
Czym jest czujnik położenia wału i jakie pełni funkcje?
W większości samochodów produkowanych od lat 90. XX w. za sterowanie silnikiem odpowiada ECU (Engine Control Unit), czyli jednostka sterowania silnikiem. Zbiera ona informacje z czujników umieszczonych w rozmaitych podzespołach, analizuje je i na tej podstawie zarządza pracą silnika, dostosowując ją do warunków i potrzeb kierowcy. ECU ustala m.in. dawki paliwa, skład mieszanki, steruje momentem zapłonu oraz kontroluje ciśnienie doładowania.
Do prawidłowej pracy silnika niezbędny jest też czujnik położenia wału korbowego. Zadaniem sensora jest informowanie ECU o chwilowym położeniu kątowym wału. Na podstawie tych danych komputer wylicza położenie każdego z tłoków w cylindrach, co pozwala na wyznaczenie odpowiednich momentów wtrysku i zapłonu, czyli kątów wyprzedzenia.
Działanie czujnika nie jest skomplikowane. Wysyła on impuls elektryczny do sterownika silnika, jak tylko zbliży się do niego określony obiekt, np. element ferromagnetyczny na tarczy szczelinowej; ząbek na tarczy zębatej, albo magnes trwały.
Przeczytaj także: Czujnik położenia wału korbowego – czym jest i jakie są objawy jego usterki?
Rodzaje czujników położenia wału
Najczęściej stosuje się w motoryzacji dwa typy czujników położenia wału: indukcyjne, tzw. VR, oraz oparte o efekt Halla.
Czujniki indukcyjne do pomiarów wykorzystują zmiany w polu magnetycznym wynikające z poruszania się w nim przewodnika. Tego typu sensory współpracują zwykle z tarczami szczelinowymi. Naprzemiennie występujące szczeliny i metalowe części koła, wytwarzają sygnał o kształcie sinusoidy. Z niego ECU oblicza położenie wału. Czujniki VR można spotkać w starszych samochodach. Wyróżniają się niską awaryjnością, aczkolwiek muszą być zamontowane w odpowiedniej odległości od tarczy.
Z kolei czujniki położenia wału hallotronowe, wykorzystują efekt Halla, czyli zmiany napięcia w przewodniku pod wpływem zmian pola magnetycznego. Sygnał generowany przez niego ma kształt fali prostokątnej. Czujniki Halla są bardziej precyzyjne, ale częściej ulegają uszkodzeniu. Oba typy czujników w zależności od modelu auta, mogą być zasilane napięciem 12 V lub 5 V. Przewody sygnałowe zazwyczaj powinny być ekranowane.
Gdzie znajduje się czujnik położenia wału w samochodzie?
Czujnik położenia wału ma tylko kilka centymetrów długości. W przypadku sensora indukcyjnego obudowa wykonana jest z tworzywa sztucznego, a sonda pomiarowa najczęściej ma postać walca. Czujnik Hala zbudowany jest z materiałów pełniących funkcję półprzewodników. Urządzenie może mieć przewód elektryczny oraz wtyczkę lub gniazdo do wtyczki znajdujące się w obudowie.
W zależności od modelu samochodu oraz typu silnika, czujnika należy szukać:
- na połączeniu skrzyni biegów z silnikiem
- w pobliżu aparatu zapłonowego
- w pobliżu mocowania filtra oleju
- w obudowie koła zamachowego
- przy dolnym kole pasowym rozrządu
W niektórych modelach samochodów mogą być zamontowane dwa, a nawet więcej, czujniki położenia wału korbowego.
Najczęstsze objawy uszkodzonego czujnika położenia wału
Jeśli dojdzie do awarii czujnika wału, kierowca może zauważyć następujące symptomy:
- nagłe gaśnięcie silnika samochodu, najczęściej już rozgrzanego
- nierównomierną pracę silnika
- problemy z uruchomieniem silnika, a jeśli czujniki są mocno uszkodzone, mogą nawet uniemożliwić odpalenie auta
- zapalenie się kontrolki „check engine”, która ogólnie sygnalizuje problemy z silnikiem
- przejście silnika w stan awaryjny, co spowoduje natychmiastowe obniżenie mocy jednostki napędowej i podwyższone zużycie paliwa
- problemy z pracą układu recyrkulacji spalin EGR
Jeśli komputer nie dostaje informacji z czujnika położenia wału lub są one sprzeczne z danymi uzyskanymi z sensora wałka rozrządu, to uznaje, że wystąpił błąd. W związku z tym, aby ograniczyć rozleglejszą awarię, odcina dopływ paliwa do silnika.
Niestety wymienione objawy, mogą też sygnalizować kłopoty z innymi podzespołami, np. czujnikiem wałka rozrządu albo pompą paliwa, dlatego najlepszym rozwiązaniem jest sprawdzenie dokładna diagnostyka silnika.
Przyczynami uszkodzenia czujnika mogą być:
- zamontowany w samochodzie fabrycznie wadliwy czujnik położenia wału
- zwarcia wewnętrzne czujnika
- awaria mechaniczna tarczy pomiarowej, z którą współpracuje sensor
- uszkodzenie połączenia elektrycznego czujnika
- zanieczyszczenia głowicy czujnika
- korozja elementów połączenia elektrycznego, np. wtyczki albo gniazd czujnika
Jak sprawdzić czujnik położenia wału korbowego?
Jest kilka sposobów na sprawdzenie czujnika położenia wału korbowego.
Pierwsza metoda wymaga użycia skanera diagnostycznego. Urządzenie należy podłączyć do portu OBD-II w samochodzie i odczytać na ekranie kod błędu z pamięci sterownika. Potem wystarczy go tylko odszyfrować. Jeśli pojawiają się nieprawidłowe lub brakujące odczyty, może to świadczyć o awarii czujnika wału.
Kolejne metody wymagają zastosowania takich przyrządów jak oscyloskop, omomierz albo multimetru. Zanim przystąpimy do sprawdzania stanu sensora, należy zapoznać się z instrukcją obsługi samochodu, gdzie znajdziemy informacje o typie zastosowanego czujnika, miejscu jego zamontowania oraz sposobie połączenia sensora ze sterownikiem silnika (rodzaj wtyczki, rodzaj przewodu, przebieg itd.).
Warto wiedzieć, że w przypadku czujnika Halla, nie wolno używać omomierza, ponieważ może on zniszczyć sensor. Sprawdzić można jedynie wyjściowe sygnał i napięcie zasilania.
1. Pierwszą czynnością przy sprawdzaniu czujnika położenia wału jest wyłączenie silnika i odczekanie aż się schłodzi. Następnie musimy zlokalizować sensor, który zwykle jest w bliskim sąsiedztwie wału korbowego.
Sprawdzamy przewody i złącza czujnika pod kątem zabrudzeń, uszkodzeń i luzów na połączeniach. Wszelkie defekty takie jak uszkodzenia mechaniczne w postaci pęknięć lub odprysków, zgromadzony brud albo poluzowane złącza mogą prowadzić do nieprawidłowości i zakłócenia sygnałów. Uszkodzenia mechaniczne kwalifikują element do wymiany, natomiast zanieczyszczenia przed dalszą diagnostyką trzeba usunąć.
2. Sprawdzanie sygnału wyjściowego czujnika za pomocą oscyloskopu. W tym celu należy podłączyć oscyloskop do czujnika. Sensor zwykle ma trzy wtyczki. Masę łączymy z minusem miernika, sygnał z plusem, ekran należy pozostawić niepodłączony. Następnie odczytujemy pomiary.
Czujnik indukcyjny powinien mieć kształt sinusoidalny, a częstotliwość zmieniać się w zależności od prędkości obrotowej silnika. Jeśli czujnik położenia wału jest sprawny, szczyty sinusoidy będą równe, a sam sygnał stały bez zakłóceń.
Czujnik hallotronowy wytwarza sygnał cyfrowy i ma kształt fali prostokątnej. Częstotliwość impulsów powinna wzrastać wraz z przyspieszaniem silnika.
3. Sprawdzanie rezystancji czujnika multimetrem albo omomierzem.
Po podłączeniu urządzenia do sensora zbliżamy do czujnika kawałek metalu i sprawdzamy dane z omomierza. Jeżeli rezystancja wynosi: od 200 do 1000 omów (zależnie od wartości zadanej), sensor działa prawidłowo; wartość zerowa oznacza zwarcie, a jeśli wynik jest w przedziale megaomowym, doszło do przerwania obwodu.
4. Jeżeli wszystkie odczyty są prawidłowe, problemem najprawdopodobniej będzie połączenie między czujnikiem a komputerem silnika. Wtedy należy sprawdzić przewód.
5. Natomiast w sytuacji, kiedy sygnały są nieprawidłowe, należy wymontować czujnik położenia wału i sprawdzić, czy sonda nie jest zabrudzona i znajduje się w odpowiedniej odległości od tarczy pomiarowej, czyli zwykle od 0,5 do 2 mm.
6. Jeśli czujnik nie ma wyraźnych oznak zabrudzenia lub uszkodzenia mechanicznego, trzeba sprawdzić stan tarczy pomiarowej. W przypadku tarczy zębatej wszystkie zęby muszą być bez uszczerbków i uszkodzeń.
7. W przypadku, kiedy nie uda się znaleźć źródła problemu, można założyć, że czujnik położenia wału został wewnętrznie uszkodzony i nadaje się tylko do wymiany.
Aby upewnić się, że sensor jest uszkodzony, warto skonsultować się z mechanikiem lub serwisem samochodowym. Pracownicy będą w stanie przeprowadzić bardziej zaawansowane testy i diagnostykę.
Co zrobić, jeśli czujnik położenia wału jest uszkodzony?
Awaria czujnika położenia wału powoduje, m.in. gaśnięcie silnika, dlatego warto, jak najszybciej udać się do mechanika, albo jeśli potrafimy, samodzielnie sprawdzić jest stan.
Dalsze czynności zależą od tego, co jest przyczyną nieprawidłowej pracy czujnika wału. Nie zawsze konieczna jest wymiana części.
W przypadku kiedy awaria wynika z zabrudzenia – wystarczy element dobrze oczyścić z brudu, resztek oleju silnikowego oraz innych nieczystości, które mogą zakłócać przesyłanie sygnału. Odpowiednie przeczyszczenie lub przywrócenie go do prawidłowej pozycji (np. zlikwidowanie luzów) powoli na dalszą bezawaryjną pracę.
W przypadku uszkodzeń mechanicznych albo elektryki prawdopodobnie trzeba będzie wymienić sensor. Na szczęście wprawnemu mechanikowi nie zajmie to dużo czasu, a koszt też nie powinien być wygórowany.
Zasadniczo nie zaleca się montowania używanych czujników, cena za nowy element nie jest wysoka, a mamy pewność, że jest on sprawny i nieskorodowany.
Jak samodzielnie wymienić czujnik położenia wału?
Wymiana czujnika położenia wału jest dość prosta i jeśli dostęp do niego nie jest utrudniony, proces może potrwać jedynie kilkanaście minut. Należy przygotować klucz do odkręcenia śruby, nowa część i ewentualnie środek odrdzewiający.
Po zlokalizowaniu sensora musimy odłączyć wtyczkę czujnika elektrycznego z jednej strony, a potem odkręcić czujnik od jednostki napędowej z drugiej strony. Przy okazji warto sprawdzić stan wpięć i ewentualnie spryskać je specjalnymi preparatami antykorozyjnymi.
W miejsce starego czujnika montujemy nowy. Następnie próbujemy odpalić samochód. Jeśli uda się to zrobić bez kłopotów, nowy czujnik położenia wału działa prawidłowo. Warto jeszcze podjechać do mechanika, aby usunął kod błędu silnika z komputera pokładowego, który prawdopodobnie nadal będzie widoczny.
Ile kosztuje wymiana czujnika położenia wału?
Koszt wymiany czujnika położenia wału różni się w zależności od marki i model samochodu, lokalizacji warsztatu samochodowego oraz dostępności części zamiennych. Cena robocizny wynosi od ok. 100 zł do nawet kilkuset. Oczywiście im bardziej skomplikowany dostęp do sensora, tym więcej zapłacimy za usługę.
W przypadku nowego czujnik położenia wału korbowego, jego cena waha się od ok. 100 do ok. 500 zł, w zależności od marki i modelu auta. Warto wiedzieć, że w niektóre czujniki, są sprzedawane w komplecie z innymi zintegrowanymi z nim elementami, co może wpłynąć na ostateczny koszt.
Podsumowanie
Nowoczesne auta pełne są czujników, które poprawiają bezpieczeństwo i komfort jazdy, ale też wpływają pozytywnie na osiągi i optymalizują pracę silnika. Czujnik położenia wału jest jednym z najważniejszych sensorów przyczyniających się do prawidłowego działania jednostki napędowej. Jego awaria powoduje m.in.: problemy z uruchomieniem silnika, jego nierówną pracę, nagłe gaśnięcie auta nawet w trakcie jazdy oraz wprowadzenie silnika w stan awaryjny.
Niestety powyższe objawy są wspólne dla wielu innych usterki, dlatego należy sprawdzić, czy źródłem problemów jest czujnik położenia wału. Można to zrobić, badając napięcie wyjściowe i sygnał, lub podpinając sterownik silnika do urządzenia diagnostycznego. Bardzo często za zakłócanie sygnału odpowiada korozja albo zanieczyszczenia.
Zasadniczo nie naprawia się czujników, z wyjątkiem ich oczyszczenia, po prostu się je wymienia na nowe.