Krukasstandsensor Uitgelegd: Nauwkeurige Motortiming Gegarandeerd

De krukas- en nokasstandsensoren, de belangrijkste sensoren in elke motor, zijn cruciaal voor de prestaties van de distributie en ontstekingstiming. De krukasstandsensor is een veelzijdige sensor die de ontstekingstiming regelt, RPM detecteert en de relatieve motordraaisnelheid berekent. Handmatige distributietiming is dankzij deze sensor niet meer nodig. Om de brandstofinjector- en spoelontbrandingsvolgorde te synchroniseren, wordt de nokasstandsensor gebruikt om te detecteren welke cylinder ontbrandt.

Wat is een Krukasstandsensor?

Kruksensoren zijn elektronische apparaten die de positie of draaisnelheid van de krukas in verbrandingsmotoren (benzine en diesel) monitoren. Motormanagementsystemen gebruiken deze data om de timing van brandstofinjectie en andere motorkenmerken aan te passen. Op benzine motoren moest de distributie handmatig ingesteld worden op een timing markering tot elektronische kruksensoren beschikbaar kwamen.

De kruksensor kan in combinatie met een nokasstandsensor de zuiger-klep relatie van de motor monitoren, wat bijzonder belangrijk is in motoren met variabele kleptiming. Deze procedure wordt ook gebruikt om een vierstijkmotor te 'synchroniseren' bij de eerste start, zodat het managementsysteem weet wanneer brandstof geïnjecteerd moet worden. Het wordt ook veel gebruikt om motordraaisnelheid in omwentelingen per minuut te bepalen. Veelvoorkomende bevestigingspunten zijn de hoofdkrukas pulley, het zwenschwiel, de nokas en de krukas zelf. Deze sensor, samen met de nokasstandsensor, is een van de twee meest kritieke sensoren in moderne motoren.

Omdat het kruksensor positie signaal gebruikt wordt om de brandstofinjectie (diesel) of vonkontsteking (benzine) te timen, zal een defecte sensor ervoor zorgen dat de motor niet start of tijdens het rijden uigaat. Deze sensor levert ook snelheidsinformatie aan de motorteller.

Functies

• De primaire functie is het bepalen van de positie en/of draaisnelheid (RPM) van de krukas.
• De door de sensor gezonden informatie wordt door Engine Control Units gebruikt om factoren zoals ontstekingstiming en brandstofinjectietiming te regelen.
• In dieselmotoren regelt de sensor de brandstofinjectie.
• De sensoruitgang kan gekoppeld worden aan andere sensordata, zoals de nokaspositie, om de huidige verbrandingscyclus te bepalen, cruciaal voor het starten van een vierstijkmotor.

Detectie (Sensing)

Een krachtige magneet zit naast de krukas. Rondom de krukas staan steelpen of pennen op regelmatige intervallen. Deze magneet straalt een constant magneetveld uit. De steelpennen rond de krukas roteren door dit veld als de motor start en de krukas draait. Als gevolg van de veldvariatie wordt een AC (wisselstroom) signaal geproduceerd. Dit instruct ook de motorbeheereenheid (motorcomputer) om de draaisnelheid te bepalen. Hierdoor kan de EMU de positie en snelheid van de nokas berekenen om brandstofinjectie en ontsteking te optimaliseren.

Aanpassingen (Adjustments)

Moderne auto's leveren efficiënte prestaties alleen als interne onderdelen op een specifieke vereiste snelheid bewegen. De boordcomputer kan de informatie van de krukasstandsensor alleen gebruiken zodra het de rotatie van de krukas in de motor detecteert. Dan maakt de computer kleine aanpassingen of fine-tuning aan de motor voor verbeterde efficiëntie.

Bij vol gas moet de computer deze kleine aanpassingen maken om de snelheid in instellingen als cruise- of sportmodus aan te passen, omdat de gasstand constant is. De computer zorgt ervoor dat de draaisnelheid van de krukas constant wordt gemonitord, vergeleken met het juiste bereik, en snelheidsaanpassingen worden gemaakt zoals nodig. Deze aanpassing kan zowel versnelling als vertraging betreffen.

Typen Krukasstandsensoren

Inductief:

Een magneet detecteert een signaal van de motor tijdens aanlassen. Of in de motorblok, dichtbij het zwenschwiel, of dichtbij de krukas zelf. Kerften op een draaiende schijf, reluctor wiel, of krukas worden opgepikt. Het magneetveld verandert bij elke kerf die voorbijgaat, wat een wisselstroom signaal naar de ECU stuurt.

Hall-effect:

Dit type is vergelijkbaar met de inductieve sensor qua positie en reageert op dezelfde kerften. Het produceert een digitaal signaal in plaats van een analoog AC signaal. Als de kerften voorbij de sensor gaan, schakelt het aan of uit.

AC Uitgang Sensor:

De uitgang is een AC spannings signaal. De exciter spoel, geplaatst nabij de draaiende schijf, ontvangt een zeer hoge frequentie (150-2500 cycli per seconde) van de boordcontroller. Deze schijf heeft een sleuf en zit aan het einde van de nokas. De wederzijdse inductie exciteert de sleuf als deze door de spoel gaat, en een signaal dat de positie van de eerste cylinder aangeeft wordt naar de boordcontroller gestuurd. Sommige Vauxhall ECOTEC motoren gebruiken dit type.

Werkingsprincipe

De tanden op de reluctor ring bevestigd aan de krukas passeren dichtbij de sensorpunt op de krukasstandsensor. Een of meer tanden ontbreken in de reluctor ring, wat fungeert als referentiepunt voor de motorcomputer (PCM). De sensor genereert een gepulst spannings signaal wanneer de krukas draait, met elke puls die correspondeert met een tand op de reluctor ring. Bij motorafstand toont de grafiek het daadwerkelijke signaal. De reluctor ring in dit voertuig heeft twee ontbrekende tanden.

De PCM gebruikt het signaal van de krukasstandsensor om te bepalen wanneer en in welke cylinder de vonk moet ontbranden. Het signaal wordt ook gebruikt om misbranden in de cilinders te detecteren. Ontbreekt het sensorsignaal, dan is er geen vonk en werken de brandstofinjectoren niet.

Magnetische sensoren met een opnamespoel die AC spanning produceren en Hall-effect sensoren die een digitaal blokgolf signaal produceren zijn de twee meest voorkomende typen. Moderne auto's gebruiken Hall-effect sensoren. Een opnamespoel sensor heeft een twee-pins connector. Een Hall-effect sensor gebruikt een drie-pins connector (referentiespanning, massa, signaal).

Symptomen van een Defekte Krukasstandsensor

Moeilijk Opstarten:

De meest voorkomende indicatie. De sensor houdt positie en snelheid van de krukas bij, cruciaal bij opstarten. Bij defect kan de auto intermittierend of helemaal niet starten.

Intermittent Stallen:

Als er een probleem is met de sensor of de bedrading, kan het kruksignaal tijdens het draaien van de motor worden onderbroken, waardoor de motor stalletjes maakt. Vaak een bedradingsprobleem, maar ook een defecte sensor kan dit veroorzaken.

Check Engine Licht:

Als de computer een probleem detecteert met het signaal van de krukasstandsensor, gaat het Check Engine licht branden. Let op: andere problemen kunnen dit ook triggern. Uitlezen van foutcodes is aanbevolen.

Ongelijke Acceleratie:

De motorcontrolunit kan de ontstekingstiming en brandstofinjectie niet aanpassen bij toenemende motordraaisnelheid door onjuiste input. Dit zorgt voor trage of oneffen acceleratie, moeilijk constant tempo te houden.

Motor Misbranden & Trillen:

Een tijdelijke stotter kan wijzen op misbranden door een defecte krukasstandsensor. De sensor levert dan onnauwkeurige informatie over zuigerpositie, wat tot cilinder misbranden leidt. Ook verkeerde bougietiming kan dit veroorzaken, maar als bougies goed zijn, is de kruksensor de waarschijnlijke schuldige.

Rauwe Afstand & Trillen:

Rauw afslijten is een indicator. U kunt de motor knersen of trillen voelen bij stilstand. De sensor monitort dan niet de krukaspositie, wat trillingen veroorzaakt die de totale motoruitgang verminderen. Kilometertelling kan ook beïnvloed worden. Ongewone trillingen direct laten onderzoeken.

Verminderd Brandstofverbruik:

Brandstofinjecteren pompen niet correct benzine in de motor als de krukasstandsensor geen juiste timinginformatie geeft. De motor verbruikt meer benzine dan nodig, wat de brandstofzuinigheid verlaagt. Laten inspecteren door een monteur, want slechte zuinigheid kan meerdere oorzaken hebben.

Conclusie

Een kruksensor kan samen met een nokasstandsensor de zuiger-klep relatie monitoren, cruciaal bij variabele kleptiming. Het synchroniseert een vierstijkmotor bij start voor correcte brandstofinjectie timing. Een van de twee meest kritieke sensoren in moderne motoren.