Czujniki położenia wału i temperatury 2,7L (Discovery 3)

Czujnik położenia wałka rozrządu (CMP)

Czujnik CMP (położenia wału korbowego) znajduje się na przedniej powierzchni lewej głowicy cylindrów. Końcówka czujnika przechodzi przez ścianę i wykrywa przejście wirnika głównego umieszczonego za kołem pasowym wałka rozrządu. Czujnik CMP (położenie wału korbowego) jest czujnikiem Halla.

ECM (moduł sterujący silnika) wykorzystuje sygnał czujnika CMP (położenie wału korbowego) do określenia, czy tłok w cylindrze nr 1 znajduje się w GMP dla wtrysku, czy w GMP dla spalin. Na tej podstawie ECM (moduł sterujący silnika) uruchamia wymagany wtryskiwacz w celu wtrysku paliwa do cylindra, gdy tłok znajduje się w GMP do wtrysku.



Czujnik CMP (położenie wału korbowego) to czujnik efektu Halla używany przez ECM (moduł sterujący silnika) podczas uruchamiania silnika. ECM (moduł sterujący silnika) jest zsynchronizowany z sygnałem czujnika CKP (położenie wału korbowego). W tym celu ECM (moduł sterujący silnika) wykorzystuje sygnał czujnika CMP (położenie wału korbowego) do identyfikacji cylindra nr 1 i wybrania prawidłowego ustawienia wtrysku. Kiedy ECM (moduł sterujący silnika) ustawia czas wtrysku, sygnał czujnika CMP (położenie wału korbowego) nie jest już używany.

Czujnik CMP (położenia wału korbowego) otrzymuje napięcie 5 V z ECM (modułu sterującego silnika). Dwa dodatkowe obwody elektryczne ECM (moduł sterujący silnika) zapewniają uziemienie i transmisję sygnału.

Jeśli wystąpi awaria, w ECM (moduł sterujący silnika) rejestrowany jest błąd. Istnieją dwa rodzaje awarii: częstotliwość sygnału jest zbyt wysoka lub w ogóle nie ma sygnału. Błąd zarejestrowany przez ECM (moduł sterujący silnika) może również odnosić się do ogólnej awarii sygnału wału korbowego lub niewiarygodności dynamicznego sygnału wału korbowego. Aby określić przyczynę nieprawidłowego działania, należy sprawdzić obie możliwości.

Jeśli czujnik CMP (położenia wału korbowego) działa nieprawidłowo podczas pracy silnika, silnik kontynuuje pracę, ale ECM (moduł sterujący silnika) wyłącza sterowanie ciśnieniem doładowania. Po zatrzymaniu silnika ponowne jego uruchomienie (nawet jeśli rozrusznik kręci silnikiem) nie będzie możliwe, dopóki kod błędu będzie przechowywany w pamięci.

Czujnik położenia wału korbowego (CKP)

Czujnik CKP (położenia wału korbowego) znajduje się z tyłu bloku cylindrów, po lewej stronie. Końcówka czujnika znajduje się w płaszczyźnie obrotu dysku magnetycznego zamontowanego na wale korbowym. Tarcza napędowa jest dociskana do końca wału korbowego. Aby uzyskać prawidłowy sygnał fazowy, koło napędowe musi być prawidłowo ustawione względem wału korbowego. Na wyjściu czujnika wytwarzany jest sygnał prostokątny o częstotliwości proporcjonalnej do prędkości obrotowej wału korbowego.

ECM (moduł sterujący silnika) monitoruje sygnał czujnika CKP (położenie wału korbowego) i wykrywa przekroczenie prędkości obrotowej silnika. ECM (moduł sterujący silnika) zapobiega wzrostowi prędkości obrotowej silnika powyżej określonej prędkości, stopniowo eliminując funkcje pomiaru prędkości. Czujnik CKP (położenia wału korbowego) to czujnik Halla. Czujnik reaguje na zmiany pola magnetycznego, które zachodzą podczas obrotu namagnesowanego koła napędowego.

W kole napędowym brakuje dwóch zębów, co odpowiada obrotowi wału korbowego o 6°. Szczelina dwóch brakujących zębów służy do określenia położenia kątowego wału korbowego.



Kiedy w pobliżu końcówki czujnika przechodzi obszar z brakującymi dwoma zębami, pojawia się przerwa w sygnale wykorzystywanym przez ECM (moduł sterujący silnika) do określenia położenia wału korbowego. Szczelina powietrzna pomiędzy końcówką czujnika a pierścieniem jest ważna, ponieważ zapewnia przesyłanie prawidłowych sygnałów do ECM (modułu sterującego silnika). Zalecany luz pomiędzy czujnikiem CKP (położenia wału korbowego) a obiektem docelowym wynosi 0,4–1,5 mm.

ECM (moduł sterujący silnika) wykorzystuje sygnał czujnika CKP (położenie wału korbowego) do wykonywania następujących funkcji:

• Synchronizacja.
• Określenie momentu rozpoczęcia zasilania paliwem.
• Włączenie obwodu przekaźnika pompy paliwa (po wstępnym zalewaniu).
• Tworzenie sygnału prędkości wału korbowego silnika, który jest rozprowadzany magistralą CAN (lokalna sieć sterowników) i wykorzystywany przez inne systemy.

Połączony czujnik masowego przepływu powietrza/temperatury powietrza dolotowego (MAF/IAT)

Czujnik MAF (masowy przepływ powietrza)/IAT (temperatura powietrza dolotowego) jest zamontowany na kanale powietrza dolotowego bezpośrednio za obudową filtra powietrza. Obudowa czujnika zawiera dwa czujniki: czujnik MAF (masowego przepływu powietrza) i czujnik IAT (temperatury powietrza dolotowego). Czujnik jest umieszczony w obudowie formowanej z tworzywa sztucznego, która łączy kolektor dolotowy z kolektorem dolotowym.



Oryginalny artykuł znajduje się na stronie internetowej (www.lrman.ru)

Czujnik MAF (masowy przepływ powietrza) działa w oparciu o zasadę "gorącej warstwy". Obwód drukowany zawiera dwa elementy wrażliwe na folię. Temperatura jednego elementu utrzymywana jest na poziomie temperatury powietrza dolotowego, np. 25°C. Drugi element nagrzewa się o 200°C wyżej od temperatury powietrza zasysanego, czyli do 225°C. Powietrze dolotowe wchodzące do silnika przechodzi przez czujnik MAF (masowego przepływu powietrza) i działa chłodząco na warstwę. ECM (moduł sterujący silnika) monitoruje prąd wymagany do utrzymania różnicy 200°C między tymi dwoma elementami i wykorzystuje tę różnicę do generowania precyzyjnego nieliniowego sygnału, który odpowiada objętości powietrza wchodzącego do silnika.

Wyjście czujnika MAF (masowego przepływu powietrza) jest sygnałem cyfrowym proporcjonalnym do masy napływającego powietrza. ECM (moduł sterujący silnika) wykorzystuje te dane, wraz z sygnałami z innych czujników i informacjami z zapisanych map paliwa, aby określić dokładną ilość paliwa, jaką należy wtryśnąć do cylindrów. Dodatkowo sygnał ten wykorzystywany jest jako sygnał zwrotny dla układu EGR (recyrkulacji spalin).

Obwód dzielnika napięcia czujnika IAT (temperatury powietrza dolotowego) zawiera termistor NTC (ujemny współczynnik temperaturowy). Termistor NTC (ujemny współczynnik temperaturowy) działa na zasadzie, że rezystancja czujnika maleje wraz ze wzrostem temperatury powietrza dolotowego. Ponieważ termistor umożliwia przepływ wyższego prądu do masy, napięcie wykrywane przez eCm (moduł sterujący silnika) jest zmniejszone. Zmiana napięcia jest proporcjonalna do zmiany temperatury powietrza dolotowego. Wykorzystując napięcie wyjściowe z czujnika IAT (temperatury powietrza dolotowego), moduł ECM (moduł sterujący silnika) może dostosować tabelę dostarczania paliwa w odniesieniu do temperatury powietrza dolotowego. Korekta ta ma ogromne znaczenie, ponieważ gorące powietrze zawiera mniej tlenu niż zimne powietrze o tej samej objętości.



Czujnik MAF (masowy przepływ powietrza) otrzymuje napięcie 12 V z BJB (skrzynka przyłączeniowa akumulatora) i jest uziemiony przez ECM (moduł sterujący silnika). Pozostałe dwa obwody podłączone do ECM (moduł sterujący silnika) to obwody sygnałowe czujnika MAF (masowy przepływ powietrza) i IAT (temperatura powietrza dolotowego).

Czujnik IAT (temperatury powietrza dolotowego) otrzymuje napięcie odniesienia 5 V z ECM (modułu sterującego silnika) i ma wspólny obwód masowy z czujnikiem MAF (masowego przepływu powietrza). Sygnał wyjściowy czujnika IAT (temperatury powietrza dolotowego) jest przetwarzany przez ECM (moduł sterujący silnika), monitorując zmiany napięcia odniesienia dostarczanego do obwodu dzielnika napięcia czujnika IAT (temperatury powietrza dolotowego).

ECM (moduł sterujący silnika) sprawdza obliczoną masę powietrza, porównując ją z prędkością obrotową silnika. Jeżeli obliczona wartość masy powietrza nie jest wiarygodna, ECM (moduł sterujący silnika) wykorzystuje domyślną wartość przepływu masy powietrza opartą na średniej prędkości obrotowej silnika w porównaniu z zapisanymi tabelami wydajności. Wartość przepływu masowego jest następnie dostosowywana w celu uwzględnienia ciśnienia doładowania, ciśnienia atmosferycznego i temperatury powietrza.

Jeśli czujnik MAF (masowy przepływ powietrza) ulegnie awarii, ECM (moduł sterujący silnika) wdraża domyślną strategię opartą na prędkości obrotowej silnika. Jeśli sygnał czujnika MAF (masowego przepływu powietrza) zaniknie, może wystąpić którykolwiek z następujących symptomów:

• Trudność w uruchomieniu
• Silnik gaśnie po uruchomieniu
• Silnik wolno reaguje na pedał przyspieszenia
• Awaria układu kontroli emisji
• Wadliwe działanie kontroli prędkości obrotowej silnika na biegu jałowym
• Pogorszenie wydajności energetycznej silnika

Jeśli czujnik IAT (temperatury powietrza dolotowego) ulegnie awarii, moduł ECM (moduł sterujący silnika) przyjmuje domyślną temperaturę powietrza dolotowego wynoszącą -5°C. Jeśli czujnik IAT (temperatury powietrza dolotowego) ulegnie awarii, może wystąpić którykolwiek z następujących symptomów:

• Zwiększony dopływ paliwa skutkujący czarnym dymem z rury wydechowej
• Wadliwe działanie kontroli prędkości obrotowej silnika na biegu jałowym

Czujnik temperatury płynu chłodzącego

Czujnik temperatury płynu chłodzącego silnik znajduje się w górnym wężu na wylocie kolektora układu chłodzenia. Czujnik ECT (temperatury płynu chłodzącego) dostarcza informacji o temperaturze płynu chłodzącego silnik do ECM (modułu sterującego silnika) i tablicy przyrządów.

ECM (moduł sterujący silnika) wykorzystuje informacje o temperaturze do wykonywania następujących funkcji:

• Obliczanie cyklu paliwowego
• Ograniczanie mocy silnika przy zbyt wysokiej temperaturze płynu chłodzącego
• Regulacja pracy wentylatora chłodzącego
• Regulacja czasu działania świec żarowych

Tablica przyrządów wykorzystuje informacje o temperaturze do obsługi wskaźnika temperatury. Sygnał temperatury płynu chłodzącego silnik jest również przesyłany z tablicy rozdzielczej za pośrednictwem magistrali CAN (sieć obszaru sterownika) do innych systemów.



Obwód czujnika ECM (modułu sterującego silnika) ECT (temperatury płynu chłodzącego) zawiera wewnętrzny obwód dzielnika napięcia, który zawiera termistor NTC (ujemny współczynnik temperaturowy). Wraz ze wzrostem temperatury płynu chłodzącego rezystancja czujnika maleje i odwrotnie. Sygnałem wyjściowym czujnika jest zmiana napięcia, która następuje na skutek wzrostu prądu płynącego do ziemi wraz ze zmianą temperatury.

ECM (moduł sterujący silnika) porównuje napięcie sygnału z zapisanymi wartościami i dostosowuje dopływ paliwa, stale optymalizując właściwości jezdne. Ze względu na kondensację paliwa na zimnych ściankach komory spalania silnik wymaga częstszych cykli pracy przy niskich temperaturach płynu chłodzącego. Aby wzbogacić mieszankę paliwowo-powietrzną, ECM (moduł sterujący silnika) zwiększa czas otwarcia wtryskiwacza. W miarę nagrzewania się silnika mieszanka staje się uboższa.

Wejście czujnika to napięcie odniesienia 5 V dostarczane z obwodu dzielnika napięcia do ECM (modułu sterującego silnika). Obwód masowy czujnika jest również podłączony do ECM (modułu sterującego silnika), który mierzy prąd powrotny i oblicza wartość rezystancji czujnika odpowiadającą temperaturze płynu chłodzącego.

Poniższa tabela podsumowuje temperatury płynu chłodzącego, odpowiadające im rezystancje i napięcia.

Charakterystyka czujnika temperatury płynu chłodzącego

Temperatura, stopnie Celsjusza	Rezystancja, kOhm	Napięcie, V
-40	925	4,54
-30	496	4,46
-20	277	4,34
-10	160	4,15
0	96	3,88
10	59	3,52
20	37	3,09
30	24	2,62
40	16	2,15
50	11	1,72
60	7,5	1,34
70	5,6	1,04
80	3,8	0,79
90	2,9	0,64
100	2,08	0,49
110	1,56	0,38
120	1,19	0,29
130	0,918	0,22
140	0,673	0,17
150	0,563	0,14

Jeżeli czujnik ECT (temperatury płynu chłodzącego) jest uszkodzony, można zaobserwować następujące objawy:

• Trudności w uruchamianiu z zimna.
• Trudności w uruchomieniu gorącego silnika.
• Pogorszenie osiągów silnika.
• Wskaźnik temperatury nie działa lub działa z dużym błędem

Jeżeli sygnał czujnika ECT (temperatury płynu chłodzącego) jest nieprawidłowy, moduł sterujący ECM (moduł sterujący silnika) podczas dostarczania paliwa przyjmuje domyślną temperaturę płynu chłodzącego wynoszącą 80°C. Ponadto ECM (moduł sterujący silnika) w sposób ciągły włącza wentylator chłodzący po każdym włączeniu zapłonu, chroniąc silnik przed przegrzaniem.

Czujnik temperatury oleju silnikowego

Czujnik temperatury oleju znajduje się w misce olejowej. Czujnik temperatury jest czujnikiem typu NTC (ujemny współczynnik temperaturowy). Działa w zakresie temperatur od -30 stopni Celsjusza do +150 stopni Celsjusza.

Charakterystyka czujnika temperatury oleju

Temperatura, stopnie Celsjusza	Opór, Ohm
60	620
90	255
120	117
150	60

Czujnik temperatury paliwa kolejowego

Czujnik temperatury paliwa znajduje się na przewodzie powrotnym lewego rzędu cylindrów.

Czujnik jest czujnikiem typu NTC (ujemny współczynnik temperaturowy) i jest podłączony do ECM (modułu sterującego silnika) dwoma przewodami. Obwód czujnika temperatury paliwa ECM (modułu sterującego silnika) zawiera wewnętrzny obwód dzielnika napięcia, który zawiera termistor NTC (ujemny współczynnik temperaturowy). Wraz ze wzrostem temperatury rezystancja czujnika maleje. Sygnałem wyjściowym czujnika jest zmiana napięcia, która następuje na skutek wzrostu prądu płynącego do ziemi wraz ze zmianą temperatury.

ECM (moduł sterujący silnika) stale monitoruje temperaturę paliwa. Jeżeli temperatura paliwa przekracza 85°C, ECM (moduł sterujący silnika) inicjuje strategię "degradacji" silnika. Zmniejsza się ilość paliwa podawanego do wtryskiwaczy, a paliwo ma możliwość ochłodzenia. Po przejściu do tego trybu kierowca może zauważyć spadek mocy.

Dalsze chłodzenie paliwa odbywa się w wymienniku ciepła, gdzie paliwo po osiągnięciu określonej temperatury jest kierowane przez zawór bimetaliczny. W pojazdach przeznaczonych do dostaw do krajów o gorącym klimacie, w kanale zasysania powietrza chłodnicy paliwa montowany jest elektryczny wentylator chłodzący. Wentylator załączany jest wyłącznikiem bimetalicznym, gdy paliwo osiągnie zadaną temperaturę.

Przewody prowadzące do czujnika paliwa są sprawdzane przez ECM (moduł sterujący silnika) pod kątem zwarć i przerw. ECM (moduł sterujący silnika) monitoruje również napięcie zasilania 5 V. W przypadku wystąpienia awarii, usterka jest zapisywana w ECM (moduł sterujący silnika), a ECM (moduł sterujący silnika) wykorzystuje domyślne ustawienie ciśnienia paliwa.

Jeżeli ECM (moduł sterujący silnika) wykryje, że rozbieżność między sygnałem czujnika ciśnienia a wartością zapisaną w pamięci jest większa niż wartość ustawiona, w pamięci ECM (moduł sterujący silnika) zapisywany jest kod błędu. W zależności od wielkości niedopasowania ECM (moduł sterujący silnika) albo ograniczy cykliczne zasilanie, albo natychmiast zatrzyma silnik, albo nie pozwoli na kolejny rozruch.

Włącznik świateł hamowania

Włącznik świateł hamowania znajduje się na obudowie pedału hamulca i jest uruchamiany za pomocą pedału hamulca. Przełącznik normalnie otwarty zamyka się po naciśnięciu pedału hamulca. Przełącznik jest podłączony bezpośrednio do ECM (moduł sterujący silnika), podczas gdy ECM (moduł sterujący silnika) odbiera również sygnał hamowania z modułu ABS (układu przeciwblokującego) za pośrednictwem magistrali CAN (sieć sterownicza).

ECM (moduł sterujący silnika) wykorzystuje sygnał hamulca do następujących celów:

• Aby ograniczyć dopływ paliwa podczas hamowania
• Aby wyłączyć/anulować kontrolę prędkości, gdy włączone są hamulce

Awarii wyłącznika mogą towarzyszyć następujące objawy:

• System kontroli prędkości nie działa
• Zwiększone zużycie paliwa

Świece żarowe

Świece żarowe znajdują się w głowicach cylindrów, po stronie dolotowej każdego cylindra. Świece żarowe i sterujący nimi przekaźnik mają ogromne znaczenie dla zapewnienia pożądanych właściwości rozruchowych silnika. Podczas uruchamiania zimnego silnika świece zapłonowe podgrzewają powietrze w komorze spalania, pomagając w zapaleniu paliwa. Zastosowanie świec żarowych pozwala na zmniejszenie początkowego dopływu paliwa i tym samym zmniejszenie ilości czarnego dymu. Ponadto zastosowanie świec zapłonowych pozwala na zmniejszenie początkowego kąta wyprzedzenia wtrysku, co zmniejsza chropowatość silnika, zwłaszcza gdy jest zimny i pracuje na biegu jałowym.

Działanie świec żarowych dzieli się na trzy fazy:

• Rozgrzewanie
• Pracuj podczas obracania wału korbowego
• Po upale

Główną częścią świecy zapłonowej jest rurowy element grzejny wystający do komory spalania. Element grzejny zawiera cewkę z włókna umieszczoną w proszku tlenku magnezu. Na samym końcu rurowego elementu grzejnego znajduje się spirala grzejna. Za tą spiralą, szeregowo z nią, połączona jest spirala balastowa. Wężownica balastowa ogranicza nagrzewanie się wężownicy grzejnej, zapobiegając jej przegrzaniu.

Rozgrzewanie wstępne to okres czasu, przez który świece zapłonowe pracują, zanim włączy się rozrusznik. ECM (moduł sterujący silnika) reguluje czas podgrzewania wstępnego w oparciu o sygnał wyjściowy czujnika ECT (temperatury płynu chłodzącego) i napięcie akumulatora. Jeżeli czujnik ECT (temperatury płynu chłodzącego) jest uszkodzony, moduł ECM (moduł sterujący silnika) domyślnie przyjmuje sygnał czujnika IAT (temperatura powietrza dolotowego). Czas podgrzewania wstępnego wydłuża się, gdy temperatura płynu chłodzącego jest niska, a akumulator jest częściowo rozładowany.

Nagrzewanie końcowe to okres czasu, przez jaki świece zapłonowe pracują po uruchomieniu silnika. ECM (moduł sterujący silnika) reguluje czas działania dopalacza w oparciu o sygnał wyjściowy czujnika ECT (temperatury płynu chłodzącego). Dogrzewanie zmniejsza hałas silnika ("zmiękcza" proces pracy), zwiększa równomierność pracy na biegu jałowym i zmniejsza emisję węglowodorów.

Po obróceniu kluczyka w położenie II zapala się lampka kontrolna świec żarowych na tablicy wskaźników, a na panelu informacyjnym pojawia się komunikat "NAGRZEWANIE". Lampka ostrzegawcza świec żarowych działa niezależnie od świec żarowych, zatem nie zapala się w trakcie ani po uruchomieniu silnika. Gdy zgaśnie lampka kontrolna włączenia świec żarowych we wskazanych dwóch fazach, same świece żarowe mogą nadal działać.

W przypadku awarii świec żarowych trudności z uruchomieniem silnika i zwiększone wydzielanie dymu po uruchomieniu silnika.

Lampka kontrolna świec żarowych stosowana jest także w układzie EDC. Jeżeli w układzie EDC wystąpi poważna usterka, kontrolka świec żarowych będzie się świecić w sposób ciągły, a na tablicy wskaźników pojawi się komunikat. Kierowca powinien jak najszybciej zlecić dealerowi firmy Land Rover sprawdzenie układu sterującego silnikiem.

Czujnik temperatury powietrza dolotowego (temperatury powietrza doładowującego)

Czujnik IAT (temperatury powietrza dolotowego) znajduje się z tyłu komory dolotowej, tuż przed elektronicznym korpusem przepustnicy. Czujnik służy do pomiaru temperatury powietrza za turbiną w celu dostosowania cyklu paliwowego.