Comprendre le capteur de position du vilebrequin

Les capteurs de position du vilebrequin et de l'arbre à cames, qui sont les capteurs les plus importants de tout moteur, sont essentiels aux performances du distributeur et du calage de l'allumage. Le capteur de position du vilebrequin est un capteur polyvalent qui contrôle le calage de l'allumage, détecte le régime et calcule la vitesse relative du moteur. Le calage manuel du distributeur n'est plus nécessaire grâce à ce capteur. Pour synchroniser l'injecteur de carburant et la séquence d'allumage de la bobine, le capteur de position d'arbre à cames est utilisé pour détecter quel cylindre est en train d'allumer.

Dans l'article d'aujourd'hui, vous apprendrez la définition, les fonctions, le schéma, les types, le fonctionnement et les symptômes courants d'un capteur de position de vilebrequin.

Qu'est-ce qu'un capteur de position de vilebrequin ?

Les capteurs de manivelle sont des dispositifs électroniques qui surveillent la position ou la vitesse de rotation du vilebrequin dans les moteurs à combustion interne, à essence et diesel. Les systèmes de gestion du moteur utilisent ces données pour ajuster le calage de l'injection de carburant et d'autres caractéristiques du moteur. Le distributeur devait être réglé manuellement sur une marque de synchronisation sur les moteurs à essence jusqu'à ce que des capteurs de manivelle électroniques soient disponibles.

Le capteur de vilebrequin peut être utilisé en conjonction avec un capteur de position d'arbre à cames pour surveiller la relation piston-soupape du moteur, ce qui est particulièrement important dans les moteurs à calage variable des soupapes. Cette procédure est également utilisée pour «synchroniser» un moteur à quatre temps lors de son premier démarrage, permettant au système de gestion de déterminer quand injecter de l'essence. Il est également largement utilisé pour déterminer la vitesse du moteur en tours par minute. La poulie de manivelle principale, le volant, l'arbre à cames et le vilebrequin lui-même sont tous des points de fixation courants. Ce capteur, avec le capteur de position d'arbre à cames, est l'un des deux capteurs les plus critiques des moteurs modernes.

Étant donné que le signal de position du capteur de manivelle est utilisé pour chronométrer l'injection de carburant (moteurs diesel) ou l'allumage par étincelle (moteurs à essence), un capteur défectueux empêchera le moteur de démarrer ou de s'arrêter pendant le fonctionnement. Ce capteur fournit également des informations de vitesse à l'indicateur de régime moteur.

Fonctions

Voici les fonctions des capteurs de position de vilebrequin :

• La fonction principale du capteur de position du vilebrequin est de déterminer la position de la manivelle et/ou la vitesse de rotation (RPM).
• Les informations envoyées par le capteur sont utilisées par les unités de réglage du moteur pour contrôler des facteurs tels que le calage de l'allumage et le calage de l'injection de carburant.
•  Dans les moteurs diesel, le capteur contrôle l'injection de carburant.
• La sortie du capteur peut également être liée à d'autres données de capteur, telles que la position de la came, pour déterminer le cycle de combustion actuel, qui est essentiel pour le démarrage d'un moteur à quatre temps.

Les principales fonctions d'un capteur de position de vilebrequin comprennent :

Détection

Un aimant puissant peut être trouvé à côté du vilebrequin si vous regardez attentivement. Autour du vilebrequin, vous remarquerez également des goupilles ou des chevilles en acier positionnées à intervalles réguliers. Cet aimant émet un champ magnétique continu tout le temps. Les goupilles en acier autour du vilebrequin tournent autour de ce champ lorsque le moteur démarre et que le vilebrequin tourne. En raison de la variation du champ, un signal AC (courant alternatif) est produit. Celui-ci ordonne également au calculateur moteur (calculateur moteur) de déterminer la vitesse de rotation. En conséquence, l'EMU peut calculer la position et la vitesse de l'arbre à cames afin d'améliorer l'injection de carburant et l'allumage.

Ajustements

Nous devons apprendre une chose des automobiles modernes. Ce n'est que si les pièces internes se déplacent à un rythme spécifique requis que les moteurs nous fourniront des performances efficaces. Le calculateur de bord ne peut exploiter les informations que lui envoie le capteur de position vilebrequin qu'une fois qu'il a détecté la rotation du vilebrequin à l'intérieur du moteur. C'est à ce moment que l'ordinateur effectue de petits ajustements ou peaufine le moteur afin d'améliorer son efficacité.

Considérez les situations dans lesquelles vous allez à plein régime. L'ordinateur doit effectuer ces petits ajustements sur le moteur afin de modifier la vitesse dans des paramètres comme le mode croisière ou le mode sport car l'accélérateur est constant. L'ordinateur s'assurera que la vitesse de rotation du vilebrequin est constamment surveillée, par rapport à la plage appropriée, et que des ajustements de vitesse sont effectués au besoin. Cet ajustement peut être effectué en termes d'augmentation et de diminution de la vitesse.

Éléments et schéma d'un capteur de position de vilebrequin :

Types de capteur de position de vilebrequin

voici les différents types de capteurs de position de vilebrequin :

Inductif :

dans ce type de capteur de position de vilebrequin, un aimant est utilisé pour détecter un signal provenant du démarrage du moteur. Soit dans le bloc moteur, près du volant moteur, soit près du vilebrequin lui-même. Les encoches sur un disque en rotation, une roue de reluctor ou un vilebrequin sont captées par celui-ci. Le champ magnétique change à chaque passage d'encoche, envoyant un signal de courant alternatif à l'ECU.

Effets Hall :

Ce type est similaire au capteur inductif en ce sens qu'il est positionné aux mêmes endroits et répond aux mêmes encoches. Il crée un signal numérique au lieu d'un signal CA analogique. Au fur et à mesure que les encoches se déplacent près du capteur, il s'allume ou s'éteint.

Capteur de sortie CA :

La sortie d'un capteur de sortie CA diffère de celle des autres capteurs en ce qu'il s'agit d'un signal de tension CA. La bobine excitatrice, qui est placée près du disque en rotation, reçoit une fréquence très élevée (entre 150 et 2500 cycles par seconde) du contrôleur embarqué. Ce disque a une fente et est fixé à l'extrémité de l'arbre à cames. L'inductance mutuelle excite la fente lorsqu'elle traverse la bobine et un signal spécifiant la position du premier cylindre est envoyé au contrôleur embarqué. Certains moteurs Vauxhall ECOTEC utilisent ce type de capteur.

Principe de fonctionnement

Le fonctionnement d'un capteur de position de vilebrequin est moins complexe et peut être facilement compris. Dans son fonctionnement, les dents de la bague de reluctor fixée au vilebrequin passent à proximité de la pointe du capteur sur le capteur de position du vilebrequin. Une ou plusieurs dents manquent à l'anneau de reluctor, qui sert de point de référence pour l'ordinateur du moteur (PCM). Le capteur génère un signal de tension pulsé lorsque le vilebrequin tourne, chaque impulsion correspondant à une dent sur l'anneau de reluctor. Avec le moteur au ralenti, la photo ci-dessous affiche le signal réel du capteur de position du vilebrequin. Comme vous pouvez le voir sur le graphique, l'anneau de relucteur de ce véhicule a deux dents manquantes.

Le PCM utilise le signal du capteur de position du vilebrequin pour déterminer quand et dans quel cylindre déclencher l'étincelle. Le signal de la position du vilebrequin est également utilisé pour vérifier les ratés d'allumage dans les cylindres. Il n'y aura pas d'étincelle et les injecteurs de carburant ne fonctionneront pas si le signal du capteur est manquant.

Les capteurs magnétiques avec une bobine de détection qui produisent une tension A/C et des capteurs à effet Hall qui produisent un signal d'onde carrée numérique, comme le montre la photo ci-dessus, sont les deux variétés les plus répandues. Les capteurs à effet Hall sont utilisés dans les automobiles modernes. Un connecteur à deux broches se trouve sur un capteur de bobine de détection. Un connecteur à trois broches est utilisé pour connecter le capteur à effet Hall (tension de référence, masse et signal).

Regardez la vidéo ci-dessous pour apprendre l'aspect visuel du fonctionnement d'un capteur de position de vilebrequin :

Symptômes d'un capteur de position de vilebrequin défectueux ou défaillant

Voici les problèmes courants que l'on rencontre lorsqu'un capteur de position de vilebrequin tombe en panne :

Démarrage difficile :

La difficulté à démarrer la voiture est l'indication la plus courante d'un capteur de position de vilebrequin endommagé ou défectueux. Le capteur de position du vilebrequin garde une trace de la position et de la vitesse du vilebrequin, ainsi que d'autres informations vitales lors du démarrage du moteur. La voiture peut avoir des problèmes de démarrage intermittents ou ne pas démarrer du tout si le capteur de position du vilebrequin est défectueux.

Décrochage intermittent :

Le calage intermittent est une autre indication courante d'un capteur de position de vilebrequin défectueux. S'il y a un problème avec le capteur de position du vilebrequin ou son câblage, le signal du vilebrequin peut être coupé pendant que le moteur tourne, provoquant le calage du moteur. Ceci est souvent une indication d'un problème de câblage. Ce symptôme peut potentiellement être causé par un capteur de position de vilebrequin défectueux.

Vérifiez que le voyant du moteur est allumé :

Un témoin Check Engine allumé est un autre signe d'un problème possible avec le capteur de position du vilebrequin. Si l'ordinateur identifie un problème avec le signal du capteur de position du vilebrequin, le témoin Check Engine s'allume pour informer le conducteur. Un témoin Check Engine peut être déclenché par une variété d'autres problèmes. Il est fortement suggéré que l'ordinateur soit inspecté pour les codes d'erreur.

Accélération inégale :

L'unité de commande du moteur est incapable de régler le calage de l'allumage et l'injection de carburant lorsque le régime moteur augmente en raison d'une entrée erronée du capteur de position du vilebrequin. Un manque de précision peut entraîner une accélération lente ou inégale, ce qui rend difficile le maintien d'un rythme constant.

Le moteur a des ratés et vibre :

Un bégaiement transitoire dans le moteur pourrait être un signe de ratés d'allumage causés par un capteur de position de vilebrequin défectueux. Lorsqu'un capteur de position de vilebrequin tombe en panne, il est incapable de fournir des informations précises sur le positionnement du piston dans le moteur, ce qui entraîne des ratés d'allumage du cylindre. Cela peut également être dû à un calage incorrect de la bougie d'allumage, mais si la bougie d'allumage est en bon état, le capteur de vilebrequin est le coupable le plus probable.

Moteur au ralenti irrégulier et/ou vibration :

Le ralenti irrégulier est un autre indicateur d'un problème de capteur de position du vilebrequin. Vous pouvez détecter le grincement ou la vibration du moteur à l'arrêt à un feu rouge ou autre. Lorsque cela se produit, le capteur ne surveille pas la position du vilebrequin, ce qui entraîne des vibrations qui réduisent la puissance globale du moteur. Le suivi du kilométrage du moteur peut également être entravé par les vibrations. Toute vibration inhabituelle doit être examinée dès que possible par un mécanicien.

La consommation d'essence est réduite :

Les injecteurs de carburant ne pomperont pas correctement le gaz dans le moteur si le capteur de position du vilebrequin ne fournit pas les informations de synchronisation appropriées. Sur les trajets courts et longs, le moteur utilisera plus d'essence qu'il n'en a besoin, ce qui réduira l'économie globale de carburant. Inspectez le capteur avec un mécanicien, car une économie de carburant insuffisante peut être causée par une variété de défauts.

Conclusion

Un capteur de vilebrequin peut être utilisé en conjonction avec un capteur de position d'arbre à cames pour surveiller la relation piston-soupape du moteur, ce qui est particulièrement important dans les moteurs à calage variable des soupapes. Cette procédure est également utilisée pour «synchroniser» un moteur à quatre temps lors de son premier démarrage, permettant au système de gestion de déterminer quand injecter de l'essence. C'est tout pour cet article, où la définition, les fonctions, les éléments et le diagramme, les types, le fonctionnement et les symptômes d'un mauvais capteur de position de vilebrequin sont discutés.

J'espère que vous apprendrez beaucoup de la lecture, si c'est le cas, veuillez partager avec d'autres étudiants. Merci d'avoir lu, à bientôt !