Kontrollmätning/felsökning av motorstyrningens sensorer.
Postat: mån 24 apr 2006, 18:39
Hej.
Under årens lopp med tidens tand degraderas bilens olika komponenter, kalibreringar släpper, och rätt som det är så slutar motorn att starta.
Med lite tur registreras en felkod i diagnostikenheten. Har man mindre tur så finns det ingen felkod alls. Därför skulle jag vilja samla in information om hur dessa komponenter uppför sig när de är hela och välfungerande så att vi alla kan ta del av denna information när vår bil krånglar eller när vi vill kontrollera i förebyggande syfte.
Jag har själv en Volvo 855'94 B5252S med en Fenix 5.2 styrenhet. För mig innebär detta att volymen hos insugsluften mäts med hjälp av en tryckgivare i insugsröret och en temperaturmätare i insugstrumman istället för en luftflödesmätare bestående av en hettråd som brukar vara standard. I övrigt så misstänker jag starkt att är konfigurationen mellan olika volvomodeller närmast identiska när det gäller dessa sensorer.
Trottelgivaren består av en vridpotentiometer - jag vet inte vad för motstånd trotteln har vid minimal respektive maximal position; jag bifogar länk till illustrerande bild på en potentiometer från Elfas websajt:
Längst ner till vänster i bild är symbolen för potentiometer. Sensorn fungerar som så att man lägger nollan/jord vid pinne 1 och +12V vid pinne 3. Spänningen mellan jord och pinne 2 kommer då att variera linjärt med trottelposition. Denna potentiometer mäts enkelt upp passivt med en motståndsmätare/multimeter eller aktivt med en voltmeter och tändningen påslagen när den är inkopplad. Korrekta mätvärden för denna är för mig obekant.
Insugstryckgivaren är en form av piezoelektrisk kristall som ändrar elektriska egenskaper beroende på lufttryck. För närmare information; läs mer om piezoelektriska kristaller.
Insugstemperaturgivaren och kylvätsketemperaturgivaren består av ett så kallat olinjärt motstånd, antingen ett NTC eller PTC motstånd, också kallad termistor. Det speciella med dessa komponenter är att motståndet varierar med temperaturen, dock inte linjärt. Man brukar läsa av mätvärde från en kurva eller interpolera från en tabell. Exempel på en sådan är denna:
Kolumn 2-5 i tabellen representerar olika typer av termistorer. Värdena är angivna i Ohm och avläses gentemot temperaturerna i kolumn 1.
Jag vet inte vad för typ av termistor som sitter i våra Volvobilar. Om man skall fastsälla dess skick måste man mäta vad den har för olika resistanser vid minst två olika temperaturer. En sak som är viktig att tänka på är att dessa har en snabb responstid (av storleksordningen sekunder).
Luftflödesmätaren är en sammansatt konstruktion som består av en värmetråd och temperaturmätare där en reglerkrets håller denna tråd vid konstant temperatur (100 grader celsius). Ju mer luft som strömmar i systemet desto mer effekt krävs att hålla temperaturen hos denna tråd. Genom att mäta denna effekt samt och temperatur hos insugsluften får man fram luftflödet med förhållandevis hög precision. Denna mätarkrets har även en inbyggd rutin att bränna bort smuts som tenderar att fastna på sensorn genom att tillfälligt hetta upp tråden till en betydligt högre temperatur. Denna åtgärd vidtas precis då man stänger av motorn förutsatt att den har varvat högre än 1000 rpm.
Knacksensorerna består av piezoelektriska element som avger en svag spänning vid vibrationer. De fungerar mer eller mindre som mikrofoner som tar upp ljud fast de mäter på frekvenser av storleksordningen 15-30 kHz. Vet ej hur man kontrollerar dessa. Kanske med hjälp av ett oscilloskop med minnesfunktion där man låter den trigga på puls och sedan knacka på motorblocket med en hammare?
Varvräknaren är en form av induktiv givare som mäter på vevaxelns svänghjul och sitter precis under fördelarlocket. På svänghjulet sitter en rad hål/tänder med ett jämnt och väldefinierat avstånd emellan. För att kunna få fram vevaxelns position utelämnar man en tand. Därför måste motorn rotera upp till ett varv vid start innan styrenheten vet motorns position så ett den kan tajma tändning och insprutning rätt. Sensorn är ansluten via en trestiftskontakt. Om man lägger en väldefinierad referensspänning mellan stift 1 och 3 så skall det uppstå spänningspulser mellan stift 1 och 2 när motorn roterar (Observera att jag inte vet vilket som är stift 1 2 och 3). Hur ser dessa ut, dvs vad är deras bredd och vad är deras höjd?
Kamaxelpositionsgivaren består av en Hallsensor och är ökänd för att krångla på startvägrande bilar där felet inte är uppenbart. Sensorn är enkel i sin konstruktion i och med att den bara anger övre eller undre läget. Det är tillsammans med varvräknaren som motorns konkreta position bestäms. Mellan stift 1 och 3 läggs en referensspänning och spänningen mellan stift 1 och 2 beror på om kamaxeln är i läge övre eller undre (jag vet inte vilket som är 1 2 och 3 i kontakten). Hur dessa spänningar skall se ut vet jag inte.
Syremätaren eller lambdasensorn som den också kallas mäter syrehalten hos bilens avgaser och sitter i katalysatorn. Den brukar sällan vara orsaken till startproblem. +1V (0.97 till 1.03) i signalen indikerar optimal förbränning vilket är det som styrenheten strävar efter. Sensorn behöver dock uppnå arbetstemperatur (c:a 300 grader för Zirkonium- och Titansensorerna) innen den kan ge några vettiga värden. Därför börjar styrenheten inte att mäta på den förrän motorn varit igång i någon minut.
Tomgångsreglering. Man borde kunna se om stegmotorn klarar av att öppna och stänga tomgångsspjället genom att lägga på lämplig spänning över denna.
EGR systemet är vakuumstyrt och läses förmodligen av med hjälp av en potentiometer som är kopplad till någon form av tryckgivare.
Injektorerna är inga sensorer men man borde kunna kolla om styrenheten ger dem rätt spänning vid öppning. Jag vet inte riktigt hur denna spänning skall se ut. Jag tror att de behöver en högre puls just då de skall öppnas och sedan hålls en lägre konstant spänning för att hålla dem öppna. Förmodligen klarar man sig inte utan oscilloskop. Man kan kontrollera att varje injektor har ett motstånd på c:a 16 Ohm.
Laddtrycksgivaren sitter bara i bilar med turbomotorer; tryckmätare.
Det var allt jag hade att komma med den här gången, jag är öppen för förslag. Om det inte vore för att min bil just nu vägrar att starta (varför jag är tveksam om komponenterna fungerar som de skall) så hade jag gärna delat med mig om vad mina sensorer har för mätvärden.
Under årens lopp med tidens tand degraderas bilens olika komponenter, kalibreringar släpper, och rätt som det är så slutar motorn att starta.
Med lite tur registreras en felkod i diagnostikenheten. Har man mindre tur så finns det ingen felkod alls. Därför skulle jag vilja samla in information om hur dessa komponenter uppför sig när de är hela och välfungerande så att vi alla kan ta del av denna information när vår bil krånglar eller när vi vill kontrollera i förebyggande syfte.
Jag har själv en Volvo 855'94 B5252S med en Fenix 5.2 styrenhet. För mig innebär detta att volymen hos insugsluften mäts med hjälp av en tryckgivare i insugsröret och en temperaturmätare i insugstrumman istället för en luftflödesmätare bestående av en hettråd som brukar vara standard. I övrigt så misstänker jag starkt att är konfigurationen mellan olika volvomodeller närmast identiska när det gäller dessa sensorer.
Trottelgivaren består av en vridpotentiometer - jag vet inte vad för motstånd trotteln har vid minimal respektive maximal position; jag bifogar länk till illustrerande bild på en potentiometer från Elfas websajt:
Längst ner till vänster i bild är symbolen för potentiometer. Sensorn fungerar som så att man lägger nollan/jord vid pinne 1 och +12V vid pinne 3. Spänningen mellan jord och pinne 2 kommer då att variera linjärt med trottelposition. Denna potentiometer mäts enkelt upp passivt med en motståndsmätare/multimeter eller aktivt med en voltmeter och tändningen påslagen när den är inkopplad. Korrekta mätvärden för denna är för mig obekant.
Insugstryckgivaren är en form av piezoelektrisk kristall som ändrar elektriska egenskaper beroende på lufttryck. För närmare information; läs mer om piezoelektriska kristaller.
Insugstemperaturgivaren och kylvätsketemperaturgivaren består av ett så kallat olinjärt motstånd, antingen ett NTC eller PTC motstånd, också kallad termistor. Det speciella med dessa komponenter är att motståndet varierar med temperaturen, dock inte linjärt. Man brukar läsa av mätvärde från en kurva eller interpolera från en tabell. Exempel på en sådan är denna:
Kolumn 2-5 i tabellen representerar olika typer av termistorer. Värdena är angivna i Ohm och avläses gentemot temperaturerna i kolumn 1.
Jag vet inte vad för typ av termistor som sitter i våra Volvobilar. Om man skall fastsälla dess skick måste man mäta vad den har för olika resistanser vid minst två olika temperaturer. En sak som är viktig att tänka på är att dessa har en snabb responstid (av storleksordningen sekunder).
Luftflödesmätaren är en sammansatt konstruktion som består av en värmetråd och temperaturmätare där en reglerkrets håller denna tråd vid konstant temperatur (100 grader celsius). Ju mer luft som strömmar i systemet desto mer effekt krävs att hålla temperaturen hos denna tråd. Genom att mäta denna effekt samt och temperatur hos insugsluften får man fram luftflödet med förhållandevis hög precision. Denna mätarkrets har även en inbyggd rutin att bränna bort smuts som tenderar att fastna på sensorn genom att tillfälligt hetta upp tråden till en betydligt högre temperatur. Denna åtgärd vidtas precis då man stänger av motorn förutsatt att den har varvat högre än 1000 rpm.
Knacksensorerna består av piezoelektriska element som avger en svag spänning vid vibrationer. De fungerar mer eller mindre som mikrofoner som tar upp ljud fast de mäter på frekvenser av storleksordningen 15-30 kHz. Vet ej hur man kontrollerar dessa. Kanske med hjälp av ett oscilloskop med minnesfunktion där man låter den trigga på puls och sedan knacka på motorblocket med en hammare?
Varvräknaren är en form av induktiv givare som mäter på vevaxelns svänghjul och sitter precis under fördelarlocket. På svänghjulet sitter en rad hål/tänder med ett jämnt och väldefinierat avstånd emellan. För att kunna få fram vevaxelns position utelämnar man en tand. Därför måste motorn rotera upp till ett varv vid start innan styrenheten vet motorns position så ett den kan tajma tändning och insprutning rätt. Sensorn är ansluten via en trestiftskontakt. Om man lägger en väldefinierad referensspänning mellan stift 1 och 3 så skall det uppstå spänningspulser mellan stift 1 och 2 när motorn roterar (Observera att jag inte vet vilket som är stift 1 2 och 3). Hur ser dessa ut, dvs vad är deras bredd och vad är deras höjd?
Kamaxelpositionsgivaren består av en Hallsensor och är ökänd för att krångla på startvägrande bilar där felet inte är uppenbart. Sensorn är enkel i sin konstruktion i och med att den bara anger övre eller undre läget. Det är tillsammans med varvräknaren som motorns konkreta position bestäms. Mellan stift 1 och 3 läggs en referensspänning och spänningen mellan stift 1 och 2 beror på om kamaxeln är i läge övre eller undre (jag vet inte vilket som är 1 2 och 3 i kontakten). Hur dessa spänningar skall se ut vet jag inte.
Syremätaren eller lambdasensorn som den också kallas mäter syrehalten hos bilens avgaser och sitter i katalysatorn. Den brukar sällan vara orsaken till startproblem. +1V (0.97 till 1.03) i signalen indikerar optimal förbränning vilket är det som styrenheten strävar efter. Sensorn behöver dock uppnå arbetstemperatur (c:a 300 grader för Zirkonium- och Titansensorerna) innen den kan ge några vettiga värden. Därför börjar styrenheten inte att mäta på den förrän motorn varit igång i någon minut.
Tomgångsreglering. Man borde kunna se om stegmotorn klarar av att öppna och stänga tomgångsspjället genom att lägga på lämplig spänning över denna.
EGR systemet är vakuumstyrt och läses förmodligen av med hjälp av en potentiometer som är kopplad till någon form av tryckgivare.
Injektorerna är inga sensorer men man borde kunna kolla om styrenheten ger dem rätt spänning vid öppning. Jag vet inte riktigt hur denna spänning skall se ut. Jag tror att de behöver en högre puls just då de skall öppnas och sedan hålls en lägre konstant spänning för att hålla dem öppna. Förmodligen klarar man sig inte utan oscilloskop. Man kan kontrollera att varje injektor har ett motstånd på c:a 16 Ohm.
Laddtrycksgivaren sitter bara i bilar med turbomotorer; tryckmätare.
Det var allt jag hade att komma med den här gången, jag är öppen för förslag. Om det inte vore för att min bil just nu vägrar att starta (varför jag är tveksam om komponenterna fungerar som de skall) så hade jag gärna delat med mig om vad mina sensorer har för mätvärden.
)