Entendendo o sensor de posição do virabrequim

Os sensores de posição do virabrequim e da árvore de cames, que são os sensores mais significativos em qualquer motor, são críticos para o desempenho do distribuidor e do ponto de ignição. O sensor de posição do virabrequim é um sensor multifuncional que controla o ponto de ignição, detecta RPM e calcula a velocidade relativa do motor. A sincronização manual do distribuidor não é mais necessária graças a este sensor. Para sincronizar a sequência de disparo do injetor de combustível e da bobina, o sensor de posição da árvore de cames é empregado para detectar qual cilindro está disparando.

No artigo de hoje, você aprenderá a definição, funções, diagrama, tipos, funcionamento e sintomas comuns de um sensor de posição do virabrequim.

O que é um sensor de posição do virabrequim?

Sensores de manivela são dispositivos eletrônicos que monitoram a posição ou velocidade de rotação do virabrequim em motores de combustão interna, tanto a gasolina quanto a diesel. Os sistemas de gerenciamento do motor empregam esses dados para ajustar o tempo de injeção de combustível e outras características do motor. O distribuidor tinha que ser ajustado manualmente para uma marca de tempo nos motores a gasolina até que os sensores eletrônicos de manivela estivessem disponíveis.

O sensor de manivela pode ser usado em conjunto com um sensor de posição da árvore de cames para monitorar a relação pistão-válvula do motor, o que é especialmente significativo em motores com comando de válvulas variável. Esse procedimento também é usado para “sincronizar” um motor de quatro tempos na primeira partida, permitindo que o sistema de gerenciamento determine quando injetar gasolina. Também é amplamente utilizado para determinar a velocidade do motor em rotações por minuto. A polia da manivela principal, o volante, a árvore de cames e o próprio virabrequim são todos pontos de fixação comuns. Este sensor, juntamente com o sensor de posição da árvore de cames, é um dos dois sensores mais críticos nos motores modernos.

Como o sinal de posição do sensor da manivela é usado para cronometrar a injeção de combustível (motores a diesel) ou a ignição por faísca (motores a gasolina), um sensor com falha fará com que o motor não dê partida ou desligue durante o funcionamento. Este sensor também fornece informações de velocidade ao indicador de velocidade do motor.

Funções

A seguir estão as funções dos sensores de posição do virabrequim:

• A função principal do sensor de posição do virabrequim é determinar a posição da manivela e/ou a velocidade de rotação (RPM).
• As informações enviadas pelo sensor são usadas pelas unidades de ajuste do motor para controlar fatores como ponto de ignição e tempo de injeção de combustível.
•  Nos motores a diesel, o sensor controlará a injeção de combustível.
• A saída do sensor também pode ser vinculada a outros dados do sensor, como a posição do came, para determinar o ciclo de combustão atual, que é fundamental para o início de um motor de quatro tempos.

As principais funções de um sensor de posição do virabrequim incluem:

Detecção

Um poderoso ímã pode ser encontrado ao lado do virabrequim se você olhar de perto. Ao redor do virabrequim, você também notará pinos ou pinos de aço posicionados em intervalos regulares. Este ímã emite um campo magnético contínuo o tempo todo. Os pinos de aço ao redor do virabrequim giram em torno deste campo quando o motor dá partida e o virabrequim gira. Como resultado da variação do campo, é produzido um sinal AC (corrente alternada). Isso também instrui a unidade de gerenciamento do motor (computador do motor) a determinar a velocidade de rotação. Como resultado, a EMU pode calcular a posição e a velocidade da árvore de cames para melhorar a injeção de combustível e a ignição.

Ajustes

Devemos aprender uma coisa com os automóveis modernos. Somente se as peças internas estiverem se movendo em um ritmo específico necessário, os motores nos fornecerão um desempenho eficiente. O computador de bordo só pode usar as informações que lhe são enviadas pelo sensor de posição do virabrequim, uma vez que detecta a rotação do virabrequim dentro do motor. É quando o computador faz pequenos ajustes ou ajustes finos no motor para melhorar sua eficiência.

Considere as situações em que você está a todo vapor. O computador precisa fazer esses pequenos ajustes no motor para modificar a velocidade em configurações como modo de cruzeiro ou modo esportivo, porque o acelerador é constante. O computador garantirá que a velocidade de rotação do virabrequim seja monitorada constantemente, em comparação com a faixa apropriada, e os ajustes de velocidade sejam feitos conforme necessário. Este ajuste pode ser feito em termos de aumento e diminuição de velocidade.

Elementos e diagrama de um sensor de posição do virabrequim:

Tipos de sensor de posição do virabrequim

a seguir estão os vários tipos de sensores de posição do virabrequim:

Indutivo:

neste tipo de sensor de posição do virabrequim, um ímã é usado para detectar um sinal da partida do motor. Seja no bloco do motor, próximo ao volante ou próximo ao próprio virabrequim. Os entalhes em um disco giratório, roda relutor ou virabrequim são captados por ele. O campo magnético muda à medida que cada entalhe passa, enviando um sinal de corrente alternada para a ECU.

Efeitos de salão:

Este tipo é semelhante ao sensor indutivo, pois está posicionado nos mesmos locais e responde aos mesmos entalhes. Ele cria um sinal digital em vez de um sinal analógico AC. À medida que os entalhes passam pelo sensor, ele liga ou desliga.

Sensor de saída CA:

A saída de um sensor de saída CA difere da de outros sensores, pois é um sinal de tensão CA. A bobina do excitador, que é colocada perto do disco giratório, recebe uma frequência muito alta (entre 150 e 2500 ciclos por segundo) do controlador de bordo. Este disco tem uma ranhura e é fixado na extremidade da árvore de cames. A indutância mútua excita o slot à medida que passa pela bobina, e um sinal especificando a posição do primeiro cilindro é enviado ao controlador integrado. Alguns motores Vauxhall ECOTEC utilizam este tipo de sensor.

Princípio de funcionamento

O funcionamento de um sensor de posição do virabrequim é menos complexo e pode ser facilmente entendido. Em seu funcionamento, os dentes do anel relutor preso ao virabrequim passam próximo à ponta do sensor no sensor de posição do virabrequim. Um ou mais dentes estão faltando no anel relutor, que serve como ponto de referência para o computador do motor (PCM). O sensor gera um sinal de tensão pulsado quando o virabrequim gira, com cada pulso correspondendo a um dente no anel relutor. Com o motor em marcha lenta, a foto abaixo mostra o sinal real do sensor de posição do virabrequim. Como você pode ver no gráfico, o anel relutor neste veículo tem dois dentes ausentes.

O PCM usa o sinal do sensor de posição do virabrequim para determinar quando e em qual cilindro disparar a faísca. O sinal da posição do virabrequim também é utilizado para verificar falhas de ignição nos cilindros. Não haverá faísca e os injetores de combustível não funcionarão se o sinal do sensor estiver ausente.

Sensores magnéticos com bobina de captação que produzem tensão A/C e sensores de efeito Hall que produzem um sinal digital de onda quadrada, como mostrado na foto acima, são as duas variedades mais prevalentes. Sensores de efeito Hall são usados ​​em automóveis modernos. Um conector de dois pinos é encontrado em um sensor de bobina de captação. Um conector de três pinos é usado para conectar o sensor de efeito Hall (tensão de referência, terra e sinal).

Assista ao vídeo abaixo para conhecer o aspecto visual do funcionamento de um sensor de posição do virabrequim:

Sintomas de um sensor de posição do virabrequim ruim ou com defeito

Os seguintes são o problema comum encontrado quando um sensor de posição do virabrequim falha:

Início difícil:

Dificuldade de ligar o carro é a indicação mais prevalente de um sensor de posição do virabrequim danificado ou com falha. O sensor de posição do virabrequim acompanha a posição e a velocidade do virabrequim, bem como outras informações vitais ao ligar o motor. O carro pode ter problemas de partida intermitentes ou não dar partida se o sensor de posição do virabrequim estiver com defeito.

Paralisação intermitente:

A paralisação intermitente é outra indicação comum de um sensor de posição do virabrequim com defeito. Se houver um problema com o sensor de posição do virabrequim ou sua fiação, o sinal do virabrequim pode ser cortado enquanto o motor estiver funcionando, causando a parada do motor. Isso é frequentemente uma indicação de um problema de fiação. Este sintoma pode ser causado por um sensor de posição do virabrequim com defeito.

A luz de verificação do motor está acesa:

Uma luz de verificação do motor acesa é outro sinal de um possível problema com o sensor de posição do virabrequim. Se o computador identificar um problema com o sinal do sensor de posição do virabrequim, a luz Check Engine acenderá para informar o motorista. Um Check Engine Light pode ser acionado por vários outros problemas. É altamente recomendável que o computador seja inspecionado quanto a códigos de erro.

Aceleração irregular:

A unidade de controle do motor não consegue ajustar o ponto de ignição e a injeção de combustível quando a rotação do motor aumenta devido a uma entrada errônea do sensor de posição do virabrequim. A falta de precisão pode causar aceleração lenta ou irregular, dificultando a manutenção de um ritmo constante.

O motor falha e vibra:

Uma gagueira transitória no motor pode ser um sinal de falha de ignição dos cilindros causada por um sensor de posição do virabrequim defeituoso. Quando um sensor de posição do virabrequim falha, ele é incapaz de fornecer informações precisas sobre o posicionamento do pistão no motor, resultando em falha de ignição do cilindro. Isso também pode ser causado pelo tempo incorreto da vela de ignição, mas se a vela de ignição estiver bem, o sensor do virabrequim é o culpado mais provável.

Motor em marcha lenta e/ou vibração:

A marcha lenta irregular é outro indicador de um problema no sensor de posição do virabrequim. Você pode detectar o motor rangendo ou vibrando enquanto estiver parado em uma luz vermelha ou de outra forma. Quando isso acontece, o sensor não está monitorando a posição do virabrequim, resultando em vibrações que reduzem a potência geral do motor. O rastreamento de quilometragem do motor também pode ser prejudicado pela vibração. Quaisquer vibrações incomuns devem ser investigadas o mais rápido possível por um mecânico.

O consumo de combustível é reduzido:

Os injetores de combustível não bombearão adequadamente o gás para o motor se o sensor de posição do virabrequim não fornecer informações de tempo apropriadas. Em viagens curtas e longas, o motor usará mais gasolina do que precisa, reduzindo a economia geral de combustível. Inspecione o sensor com um mecânico, pois a economia de combustível insuficiente pode ser causada por uma variedade de falhas.

Conclusão

Um sensor de manivela pode ser usado em conjunto com um sensor de posição da árvore de cames para monitorar a relação pistão-válvula do motor, o que é especialmente significativo em motores com comando de válvulas variável. Esse procedimento também é usado para “sincronizar” um motor de quatro tempos na primeira partida, permitindo que o sistema de gerenciamento determine quando injetar gasolina. Isso é tudo para este artigo, onde a definição, funções, elementos e diagrama, tipos, funcionamento e sintomas do sensor de posição do virabrequim ruim são discutidos.

Espero que você aprenda muito com a leitura, se sim, gentilmente compartilhe com outros alunos. Obrigado por ler, nos vemos por aí!