Zvyšování kvality výuky technických oborů Klíčová aktivita V.2 Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol Téma V.2.11 Diagnostika automobilů Kapitola 3 Optický snímač otáček Libor Blahuta 30.9.2012
Obsah ÚVOD... 1 1 OPTICKÝ SNÍMAČ OTÁČEK MOTORU RPM A SYNCHRONIZAČNÍ SNÍMAČ CKP (TDC). 2 1.1 ZÁKLADNÍ PRINCIP... 2 2 DOPORUČENÁ LITERATURA... 5 3 POUŽITÁ LITERATURA A ZDROJE... 6
Úvod Výukový materiál Diagnostika automobilů je určený pro studenty 3. a 4. ročníku oboru 39-41-L/01 Autotronik a 3. ročníku oboru 23-68-H/01 Automechanik. Diagnostika automobilů je nejdůležitějším krokem oprav strojů, nebo automobilů k následnému správnému určení závady a jejímu odstranění. Tento materiál je určený k dokonalejšímu zvládnutí výukových celků v předmětech Diagnostika a Opravárenství a diagnostika. V kapitole je popsána činnost a princip optického snímače otáček motoru. 1
1 Optický snímač otáček motoru RPM a synchronizační snímač CKP (TDC). 1.1 Základní princip. Základní princip je znázorněný na obrázku. Mezerami vytvořenými na otáčivém kotouči pronikající světelný paprsek 1", dopadá na prvek 2 citlivý na světlo (foto odpor, fotodioda, fototranzistor). V důsledku toho se mění vlastnost prvku (odpor anebo vodivost). Tyto změny jsou v zesilovači zesíleny a tak použité na řízení elektronického zapalování. Některé kotouče jsou vybavené úzkými mezerami, v takovém případě je vysílač použitý na řízení času zapalování. Rozšířením mezer se vysílač využívá i na řízení poměru času otevření a uzavření výstupního tranzistoru. Vysílače jsou umisťované vevnitř rozdělovače. Světelný signál dopadající na citlivý prvek (např. fotodiodu) v něm budí tak malý elektrický signál, že prakticky není možné ho vidět bez zesílení. Proto výrobci používají zesilovače přímo v tělese rozdělovače. 2
Fotoelektrický vysílač je schopný vyrobit téměř ideální pravoúhlý průběh signálů, avšak při zesilování se tvar křivek značně mění, proto ještě před vysílacím tranzistorem se používá tzv. měnič napětí a proudu na otevřený čtverec. Nejcitlivějším bodům těchto vysílačů je zdroj světla. Nejlepší výsledky se dosahují pomocí LED diod. A přece ani u těchto se nedají plno odstranit rušivé chyby znečištěním jejich svíticích povrchů nečistotami ze zaolejovaného prostředí. Často jsou používané infračervené zdroje světla, jejich přijímací prvky jsou přece příliš nákladné, proto se používají jen v dražších vozidlech. Každé řešení tohoto systému musí důsledně zamezit přístup vnějšího světla do tělesa rozdělovače. Na základě těchto zkušeností světoví výrobci nejčastější používají spolehlivější systém HALL-IC a nebo typ induktivní. Fotoelektrickým vysílačem jsou vybavené např. některé vozidla výrobce NISSAN. Řízení předzápalu je též elektronické pomocí řídícího modulu ECU. Na obrázku je vidět, že v rozdělovači je zabudovaný vysílač signálu, který používá dvě svítící diody LED č. 4. Příjem světla zabezpečují dvě fotodiody LED č.5. Na obvodě otáčejícího kotouče č. 3 jsou umístěny úzké drážky obrázek. 3
Tyto drážky zabezpečují kontrolu počet otáček. Směrem ke středu kotouče se nacházejí čtyři výřezy zabezpečující signály pro okamžik zapalování ve čtyřválcovém motoru. Jeden ze čtyř výřezů v kotouči je širší než ostatní tři. Tento výřez zabezpečuje okamžik jiskry v prvém válci a potřebný signál do elektronického řídícího modulu pro vyhodnocení předzápalu. Číslo 2 na obrázku je klasické rozdělovací ramínko jisker do svíček ve válcích. 4
2 Doporučená literatura 1. Ing. Jan, Zdeněk, Ing. Ždárský, Bronislav a PaedDr. Kubát, Jindřich. AUTOMOBILY, Elektrotechnika motorových vozidel I. Brno : Avid, spol. s r.o., Brno, 2008. ISBN 978-80-87143-07-0. 2. Ing. Jan, Zdeněk, Ing. Ždárský, Bronislav a PaedDr. Kubát, Jindřich. AUTOMOBILY, Elektrotechnika motorových vozidel II. Brno : Avid, spol. s r.o., Brno, 2008. ISBN 978-80-87143-07-0. 3. Gscheidle, Rolf a kol. Příručka pro automechanika. Praha : SOBOTÁLES, 2002. ISBN 80-85920-83-2. 5
3 Použitá literatura a zdroje 1. Ing. Jan, Zdeněk, Ing. Ždárský, Bronislav a PaedDr. Kubát, Jindřich. AUTOMOBILY, Elektrotechnika motorových vozidel I. Brno : Avid, spol. s r.o., Brno, 2008. ISBN 978-80-87143-07-0. 2. Ing. Jan, Zdeněk, Ing. Ždárský, Bronislav a PaedDr. Kubát, Jindřich. AUTOMOBILY, Elektrotechnika motorových vozidel II. Brno : Avid, spol. s r.o., Brno, 2008. ISBN 978-80-87143-07-0. 6