« לעמוד קודם

דיאגנוסטיקה

»

חיישן מהירות המנוע

חיישן מהירות המנוע
01/08/2011
מאת: אמיר הנדל-ענבל, מומחה אבחון ברכב ויועץ טכנולוגי בכיר

בגיליון הקודם של מגה מוסך התפרסמה הכתבה "חוש חש הבלש" שעניינה איך עובדים החיישנים ברכב. באותה כתבה הזכרתי ששני החיישנים החשובים ביותר למערכות ניהול המנוע המודרניות הם חיישן מהירות המנוע - המכונה לעתים חיישן קראנק ולעתים חיישן סל"ד ובו מתמדקת כתבה זו  - וחיישן מד מסת האוויר (שבו אעסוק בכתבה שתתפרסם בגיליון הבא).
רוב היצרנים מעניקים לחיישן קראנק תפקיד כפול: לספק למערכת הבקרה את מהירות סיבוב המנוע ולספק לה מידע על הגעת הבוכנה בצילינדר מספר 1 לנקודה המתה העליונה. יובהר שמיקום השן החסרה (יוסבר בהמשך) לא בהכרח מרמז על מיקום הבוכנה בנקודה המתה העליונה. לפעמים מדובר בשלוש-ארבע שיניים לפני או אחרי, והדבר חסר חשיבות.

שן חסרה

רוב היצרנים בעולם הרכב התקבעו על שיטת "שן חסרה" ולפיכך היא השיטה המובילה. מדובר בגלגל שיניים שיש לו חיבור מכני ישיר אל גל הארכובה. בדרך כלל זהו גלגל שיניים נוסף המקביל לזר ההתנעה על גלגל התנופה של המנוע. רוב היצרנים אימצו את השיטה של בוש, המכונה בעגה המקצועית גלגל מוטרוניק, 32-1. המשמעות היא שהגלגל מחולק ל-32 שיניים, אך בפועל אחת מהן חסרה.

סוגי חיישנים

קיימים שני סוגים עיקריים של חיישני מהירות מנוע: חיישן העובד על פי עיקרון השראתי-מגנטי וחיישן העובד על פי עיקרון הול. כאשר מתבוננים בתצורה של שני החיישנים, אפשר לראות הבדל משמעותי מאוד ביניהם, אשר מתחדד עוד יותר עם שינויי המהירות של המנוע. חיישן העובד על פי עיקרון השראתי-מגנטי מייצר זרם חליפין המוצג באוסצילוסקופ בגל סינוס. בשן החסרה אפשר לראות קפיצה בערך המיוצר. ככל שעולה מהירות המנוע הסינוסיאדה צפופה יותר והערך גבוה יותר. חיישן העובד על פי עיקרון הול מוציא גל ריבועי דיגיטלי המשתנה בין ערך של 0 וולט לערך כלשהו, לפי המתח המסופק לו. ערכים מקובלים הם 5 ו-8 וולט. בשן החסרה אפשר לראות פער גדול יותר, אך אין שינוי במתח. כמו כן ערך המתח אינו עולה ככל שעולה הסל"ד.

מזהים את סוג החיישן

חשמלאים מהדור הישן היו מבדילים בין החיישנים לפי מספר החוטים: לחיישן הול שלושה חוטים ולחיישן השראתי-מגנטי שני חוטים. אסור בהחלט להסתמך על מספר החוטים. הכי טוב להסתמך על נתוני היצרן. אם הם לא זמינים, יש לבדוק אם מסופק מתח לאחד הטרמינלים של החיישן. אם החיישן פועל על פי עיקרון הול, כאשר מתג ההתנעה פתוח יסופק מתח לאחד הטרמינלים. ברוב המקרים מדובר במתח של 5 או 8 וולט.

בדיקה ראשונית לחיישן הול
אספקת מתח מגע 1 ו-3 4.5 וולט מינימום
תקינות פעולה (מנוע עובד) חוטים 1 ו-2 לד ביקורת מהבהב
בדיקה ראשונית לחיישן השראתי-מגנטי
חיישן מגנטי שני מגעים
התנגדות 1,200-400 אוהם
מתח בהתנעה 8-2 וולט
חיישן מגנטי שלושה מגעים
התנגדות במגע 1 ו-2 750-575 אוהם
מתח בהתנעה במגע 1 ו-2 2-8 וולט
מגע 3 הארקה לגוף רציפות

נתוני הבדיקות הראשוניות הן כלליות ונלקחו ממידע של יצרני החיישנים. ברכבים מסוימים עלולים להיות נתונים שונים, ולכן אין טוב מהוראות היצרן לבדיקה. יחד עם זאת הנתונים מספקים מושג טוב על הנתונים התקינים, ועל פי ניסיוני אין הבדלים ממשיים.

השפעות של חיישן לא תקין

הקראנק הוא החיישן החשוב ביותר ברכב. הוא משפיע ישירות על מפת הבסיס, גם בציר ה-X וגם בציר ה-Y, ולכן הוא קריטי. בניגוד למה שחושבים, לא כל תקלה בחיישן קראנק מובילה למנוע שלא מניע. במקרים רבים גורמת תקלה כזו לזיופים דווקא או לכיבוי מנוע, והגרוע מכול הוא שישנן תקלות שלא קשורות לחיישן אלא לגלגל השיניים שממנו הוא קורא נתונים. להלן רשימת תסמינים של תקלות ופיתרונות.

מנוע מזייף
זיוף של מנוע עשוי להיות קשור לחיישן הקראנק עצמו או לא קשור לחיישן עצמו.
תרחישים הגורמים לזיוף מנוע הקשור לחיישן עצמו:

  1. החיישן מרוחק מדי מגלגל השיניים או קרוב אליו יותר מדי, או ממוקם באופן לא יציב (לא מהודק מספיק). תקלה זו קשה לאיתור, אך קלה וזולה לפיתרון: ממקמים את החיישן במרחק הנכון ומחזקים אותו לפי מומנט ההידוק שקבע היצרן (תקף לשני סוגי החיישנים).
  2. החיישן מושפע באופן חשמלי כלשהו. ייתכן שנפגע הבידוד החשמלי שלו או שיש חוט המעביר מתח וזרם גבוה סמוך לצמה שבה עובר חיווט החיישן. בעבר איתרתי תקלה כזו שנגרמה ממעבר של כבל מערכת סטריאו שהתקין מישהו. צריך לבדוק את רציפות הצמות ולוודא שאין קצר לגוף וקצר לפלוס. בעת בדיקת קצר לפלוס צריך לנתק את מחשב הרכב (תקף רק לחיישנים העובדים על פי עיקרון השראתי-מגנטי).

תרחישים הגורמים לזיוף מנוע שלא קשור לחיישן עצמו:

  1. תמיד קיימת האפשרות שיש לכלוך על גלגל השיניים או נשברה שן (ראה מגה פיתרון, גיליון מספר 42 של מגה מוסך). במקרים כאלו מומלץ לבדוק בעין את גלגל הארכובה ולסובב את המנוע לאט עד שנבדקים כל הגלגלים. חובה לנקות לכלוך מכיוון שחלקו עשוי להיות שבבי מתכת שיוצרים הפרעות. אם השיניים שבורות אין מנוס אלא להחליף גלגל שיניים, מה שגורר ברוב המקרים פירוק של תיבת ההילוכים. בהזדמנות זו כדאי לנסות לאתר מה גרם לשיניים להישבר (תקף לשני סוגי החיישנים).
  2. אם היה לכלוך מגנטי על גלגל השיניים, ייתכן שיש לכלוך גם על החיישן עצמו. סביר שחלק מהלכלוך לפחות התמגנט ונצמד לחיישן, ולפיכך חובה לפרק גם אותו, לבדוק אותו ויזואלית ו"להעביר עליו סמרטוט" (תקף רק לחיישנים העובדים על פי עיקרון השראתי מגנטי).
  3. ייתכן שגלגל שיניים עושה "שמיניות". ממש כמו גלגל של רכב שלא מורכב היטב, גם גלגלי תנופה עשויים לעשות שמיניות. במקרה כזה, עקב המרחק, ערכי המתח המיוצרים במקרה של חיישן מגנטי ישתנו למרות שכל השיניים תקינות ואין שינוי במהירות. הדבר יוביל לזיוף. כאשר חיישן פועל על פי עיקרון הול לא תהיה לכך השפעה. צריך לפרק את גלגל השיניים ולוודא שהוא מורכב נכון. במקרים רבים צריך להחליף את הגלגל.

המנוע לא מניע

  1. כאשר המנוע כלל לא מניע אבל המתנע מסתובב, משהו כנראה מונע ממערכת הבקרה לתת פקודת הזרקה או הצתה (או שתיהן יחד). ברוב המקרים זה יהיה חיישן גל הארכובה. אני מעדיף לבדוק קודם כל עם סורק אם בזמן ההתנעה יש אות מהירות מנוע. אם אין - הפיתרון פשוט: יש לבדוק את החיישן עצמו פיסית לפי הטבלה לעיל (תקף לשני סוגי החיישנים).
  2. לעתים המנוע נכבה או לא מניע אחרי שהתחמם. בחיישנים עם ליבת סליל (חיישן הפועל על פי עיקרון השראתי-מגנטי) קורה לעתים קרובות שכתוצאה מבלאי הנוצר מחום, כריכות הסליל מאבדות מגע זו עם זו. כאשר החיישן קר, הכול עובד כרגיל, אולם כאשר הוא מתחמם, מתנתק המגע בשל התרחבות החומר, והרכב נכבה. במקרה כזה אין מנוס מהחלפת החיישן. ניסיוני לימדני, כי חיישנים באיכות נמוכה (בדרך כלל חיישנים חליפיים זולים) מחזיקים מעמד פרק זמן קצר יותר מחיישנים מקוריים או מחיישנים חליפיים של חברות מוכרות (תקף רק לחיישנים העובדים על פי עיקרון השראתי-מגנטי).

סיכומים

את רוב הבדיקות קל הרבה יותר לעשות בעזרת שימוש באוסצילוסקופ - אמיתי או דרך מחשב הרכב (ברוב הסורקים אפשר להציג את נתונים באופן גרפי). אני אישית אוהב מאוד לעבוד כך, למרות שבחלק מהמקרים אין מנוס מפירוק ובדיקה של החלקים בעין. לעתים מלמדת אותנו צורת הגרף על הכיוון הכללי של התקלה, ומשם לא נותרת לנו אלא עבודה פשוטה. היעדרו של הנתון הזה (צורת הגל של החיישן) מוביל למספר בדיקות גדול הרבה יותר.
מכיוון שברוב המוסכים כיום אין עדיין אוסצילוסקופ, בחרתי לפשט את תהליכי הבדיקה. למעשה, את כל הבדיקות המתוארות בכתבה זו אפשר לעשות בעזרת מד מרווח (פילר גייג'), רב מודד ונורת לד. עם זאת מומלץ להתחיל להתכונן לעתיד, אשר בו לא יוכל מוסך להתקיים בלי להחזיק אוסצילוסקופ.

תפנית בניית אתר עיצוב אתרים קידום אתרים
שלח/י לחבר/ה