Davači broja obrtaja
Davači broja obrtaja spadaju među najvažnije senzore u sistemima elektronskog upravljanja vozilom. Njihov zadatak je da upravljačkoj jedinici motora (ECU) daju informaciju o broju obrtaja i kretanju rotirajućih delova. Na osnovu ovog signala ECU može da odredi brzinu rotacije vratila i, kod odgovarajućih senzora, njegov tačan položaj.
Posebno važnu ulogu imaju davači broja obrtaja i položaja kolenastog i bregastog vratila. Njihovi signali omogućavaju elektronskoj upravljačkoj jedinici da odredi kada se odvijaju pojedine faze radnog ciklusa motora i da uskladi ubrizgavanje goriva, paljenje i druge funkcije upravljanja motorom.
Princip rada davača broja obrtaja
```Princip rada ovih davača najčešće se zasniva na fizičkim pojavama kao što su:
- elektromagnetna indukcija – kod induktivnih davača,
- Hallov efekat – kod Hallovih davača.
I kod jednog i kod drugog principa potrebno je da postoji promena magnetnog polja ili položaja zupčastog odnosno impulsnog venca. Senzor tu promenu pretvara u električni signal koji se šalje ECU-u.
```Induktivni davači broja obrtaja
```Induktivni davač je postavljen naspram feromagnetnog nazubljenog venca, uz mali vazdušni zazor između senzora i venca. Sastoji se od stalnog magneta, magnetnog jezgra i namotaja.
Magnetno polje prolazi kroz jezgro i dalje prema nazubljenom vencu. Intenzitet magnetnog fluksa kroz namotaj zavisi od toga da li se ispred senzora nalazi zub ili međuzublje.
Kada se zub približi senzoru, magnetni fluks kroz jezgro i namotaj se povećava. Kada ispred senzora dođe međuzublje, fluks se smanjuje. Rotacijom nazubljenog venca ove promene se stalno ponavljaju.
Promena magnetnog fluksa izaziva pojavu napona na krajevima namotaja, odnosno nastaje indukovani napon. Dobijeni signal je približno sinusnog oblika i njegova frekvencija raste sa povećanjem broja obrtaja.
```
Veza između broja obrtaja i signala senzora
```Što se nazubljeni venac brže okreće, to se magnetni fluks brže menja, pa se u namotaju generiše signal veće frekvencije. Zbog toga ECU može da odredi broj obrtaja na osnovu broja impulsa koji stižu u određenom vremenskom intervalu.
Kod induktivnog davača menja se i amplituda signala. Pri malom broju obrtaja napon je mali, dok sa povećanjem brzine rotacije amplituda može značajno da poraste. Zato je za pravilan rad sistema važan i odgovarajući vazdušni zazor između senzora i impulsnog venca.
```
Oblik signala induktivnog davača
```Induktivni davač najčešće daje naizmenični signal. Svaki prolazak zuba pored senzora izaziva karakterističnu promenu napona. ECU obrađuje ovaj signal i iz njega određuje brzinu rotacije i položaj referentne tačke.
Na signal utiču broj zuba, brzina okretanja, oblik impulsnog venca i zazor između senzora i venca. Zbog toga neispravan ili oštećen impulsni venac može izazvati nepravilnosti u signalu i probleme u radu motora.
```
Referentni zub i određivanje položaja vratila
```Davač broja obrtaja može da daje samo informaciju o brzini, ali se odgovarajućim rasporedom zuba može dobiti i informacija o položaju vratila. Na impulsnom vencu zato često postoji posebno referentno mesto.
Na primer, na određenom mestu može da nedostaje jedan ili više zuba. Kada ECU prepozna karakterističan razmak između impulsa, može da odredi referentni položaj vratila i da ga koristi za sinhronizaciju rada motora.
Zbog toga se davač kolenastog vratila često naziva i davač položaja i broja obrtaja kolenastog vratila.
```Hallovi davači broja obrtaja i položaja
```Hallovi davači rade na principu Hallovog efekta. Za razliku od klasičnog induktivnog davača, Hallov senzor koristi elektronski element koji reaguje na promenu magnetnog polja.
U senzoru se nalazi magnetno polje koje može stvarati stalni magnet, dok se ispred senzora nalazi nazubljeni ili drugi oblikovani impulsni element. Kada se zub i međuzublje smenjuju ispred senzora, menja se magnetni fluks kroz Hallov element. Ta promena se pretvara u električni signal koji se prosleđuje ECU-u.
Hallov davač može da daje vrlo precizan i jasno definisan signal, pa se često koristi za određivanje položaja i brzine bregastog i kolenastog vratila.
```
Diferencijalni Hallov senzor
```Kod diferencijalnog Hallovog senzora koriste se dva Hallova elementa postavljena u magnetnom kolu. Magnetno polje stvara stalni magnet, a senzorski elementi se nalaze između magneta i nazubljenog venca.
Magnetni fluks koji protiče kroz magnet i venac zavisi od toga da li je senzor naspram zuba ili međuzublja. Promena fluksa izaziva promenu Hallovog napona, koju elektronski deo senzora pretvara u signal pogodan za obradu u ECU-u.
Prednost ovog rešenja je što omogućava pouzdanu detekciju promene položaja i pri različitim uslovima rada, pa se koristi u brojnim elektronskim sistemima vozila.
```
Uticaj zazora između senzora i impulsnog venca
```Razmak između senzora i impulsnog venca naziva se vazdušni zazor. On mora da bude u granicama koje je predvideo proizvođač.
Ako je zazor prevelik, signal može postati slabiji ili nepravilnog oblika. Ako je zazor premali, postoji opasnost da pokretni venac dodirne senzor. Zbog toga se pri dijagnostici, kada je moguće, proverava i mehanički položaj senzora.
```Gde se koriste davači broja obrtaja?
```Davači broja obrtaja koriste se na različitim mestima u vozilu. Najpoznatije primene su:
- kolenasto vratilo motora,
- bregasto vratilo motora,
- točkovi vozila,
- ulazna i izlazna vratila menjača,
- poluosovine,
- kardansko vratilo.
U zavisnosti od sistema, isti princip može služiti za određivanje samo brzine rotacije ili istovremeno i za određivanje položaja.
```Davač kolenastog vratila
```Davač kolenastog vratila obezbeđuje ECU-u jednu od osnovnih informacija potrebnih za upravljanje motorom. On prati rotaciju kolenastog vratila i omogućava određivanje njegovog trenutnog položaja.
Bez ovog signala ECU ne može pouzdano da odredi kada se odvijaju pojedine faze rada motora. Kod određenih sistema kvar davača zato može dovesti do otežanog pokretanja, gašenja motora ili potpunog izostanka startovanja.
```Davač bregastog vratila
```Davač bregastog vratila prati njegovu rotaciju i omogućava ECU-u da odredi položaj bregastog vratila u odnosu na kolenasto vratilo.
Kombinovanjem signala ova dva davača ECU može da izvrši preciznu sinhronizaciju rada motora. To je naročito važno kod sekvencijalnog ubrizgavanja goriva i upravljanja paljenjem.
```Davači brzine točkova
```Posebnu grupu predstavljaju davači brzine točkova. Oni registruju brzinu rotacije svakog pojedinačnog točka i šalju podatke upravljačkim jedinicama sistema ABS, ASR i ESP.
ECU sistema ABS/ESP međusobno poredi brzine točkova. Ako se uoči razlika koja odgovara blokiranju ili proklizavanju, sistem može da izvrši odgovarajuću korekciju.
```Simptomi neispravnog davača broja obrtaja
```Kvar davača ili problema u njegovom električnom kolu može se ispoljiti na različite načine, u zavisnosti od toga koji je senzor u pitanju.
- motor teško startuje ili uopšte ne startuje,
- motor se povremeno gasi,
- rad motora je nepravilan,
- dolazi do gubitka snage,
- broj obrtaja na instrument tabli može biti nepravilan,
- pali se lampica upozorenja motora,
- mogu se pojaviti greške u ABS/ESP sistemu kod davača točkova.
Osnovna dijagnostika
```Pri proveri davača broja obrtaja najpre treba pregledati konektor, kablove, napajanje, masu i mehaničko stanje senzora. Takođe treba proveriti da li je impulsni venac oštećen, zaprljan ili nepravilno postavljen.
Kod induktivnog davača može se meriti otpor namotaja i napon koji nastaje pri okretanju. Međutim, samo merenje otpora nije dovoljno za potpunu procenu rada senzora.
Kod Hallovog davača proveravaju se napajanje i izlazni signal. Promena signala pri okretanju impulsnog venca može se posmatrati pomoću multimetra ili, još bolje, osciloskopa.
Osciloskop je posebno koristan jer omogućava da se vidi oblik signala, njegova amplituda, učestalost i eventualne nepravilnosti u impulsima. Tako se može razlikovati kvar senzora od problema sa instalacijom ili impulsnim vencem.
```Induktivni i Hallov davač – osnovna razlika
```I induktivni i Hallov davač mogu se koristiti za merenje broja obrtaja i položaja, ali se njihov način rada razlikuje.
- Induktivni davač stvara napon zahvaljujući promeni magnetnog fluksa u svom namotaju. Signal zavisi od brzine promene magnetnog polja.
- Hallov davač koristi Hallov efekat i elektronski element za pretvaranje promene magnetnog polja u izlazni signal.
Izbor senzora zavisi od zahteva konkretnog sistema, načina upravljanja i uslova rada na vozilu.
```Zaključak
```Davači broja obrtaja omogućavaju elektronskim sistemima vozila da prate brzinu rotacije različitih delova i, u mnogim slučajevima, njihov tačan položaj. Najčešći principi rada su elektromagnetna indukcija i Hallov efekat.
Posebno su važni davači kolenastog i bregastog vratila, jer njihovi signali omogućavaju pravilnu sinhronizaciju rada motora. Zbog toga su ispravan senzor, odgovarajući zazor, neoštećen impulsni venac i ispravna električna instalacija od velikog značaja za pouzdan rad sistema.
```