Anzeichen für einen schlechten Nockenwellensensor

Wozu dient ein Nockenwellensensor?

Die Funktion des Antriebsaggregats in modernen Autos wird von der Elektronik gesteuert. Die ECU (Electronic Control Unit) erzeugt Steuerimpulse basierend auf der Analyse von Signalen zahlreicher Sensoren. An verschiedenen Stellen platzierte Sensoren ermöglichen es dem Steuergerät, den Zustand des Motors jederzeit zu beurteilen und bestimmte Parameter schnell zu korrigieren.

Zu diesen Sensoren gehört der Nockenwellenpositionssensor (DPRS). Mit seinem Signal können Sie den Betrieb des Systems zum Einspritzen eines brennbaren Gemisches in die Motorzylinder synchronisieren.

Bei der überwiegenden Mehrheit der Einspritzmotoren wird eine verteilte sequentielle (phasengesteuerte) Einspritzung des Gemischs verwendet. Gleichzeitig öffnet die ECU nacheinander jede Düse und stellt sicher, dass das Luft-Kraftstoff-Gemisch kurz vor dem Ansaugtakt in die Zylinder eintritt. Phasing, also die richtige Reihenfolge und den richtigen Zeitpunkt zum Öffnen der Düsen, liefert nur der DPRV, weshalb er auch oft als Phasensensor bezeichnet wird.

Der normale Betrieb des Einspritzsystems ermöglicht es Ihnen, eine optimale Verbrennung des brennbaren Gemisches zu erreichen, die Motorleistung zu steigern und unnötigen Kraftstoffverbrauch zu vermeiden.

Gerät und Arten von Nockenwellenpositionssensoren

In Autos finden Sie drei Arten von Phasensensoren:

• basierend auf dem Hall-Effekt;
• Induktion;
• optisch.

Der amerikanische Physiker Edwin Hall entdeckte 1879, dass wenn ein an eine Gleichstromquelle angeschlossener Leiter in ein Magnetfeld gebracht wird, in diesem Leiter eine transversale Potentialdifferenz entsteht.

Der DPRV, der dieses Phänomen nutzt, wird üblicherweise Hall-Sensor genannt. Der Körper des Geräts enthält einen Permanentmagneten, einen Magnetkreis und einen Mikrokreis mit einem empfindlichen Element. Das Gerät wird mit einer Versorgungsspannung versorgt (normalerweise 12 V von einer Batterie oder 5 V von einem separaten Stabilisator). Vom Ausgang des in der Mikroschaltung befindlichen Operationsverstärkers wird ein Signal abgenommen, das dem Computer zugeführt wird.

Das Design des Hallsensors kann geschlitzt sein

und Ende

Im ersten Fall durchdringen die Zähne der Nockenwellen-Referenzscheibe die Sensornut, im zweiten Fall vor der Stirnfläche.

Solange die Kraftlinien des Magnetfelds nicht mit dem Metall der Zähne überlappen, liegt am empfindlichen Element eine gewisse Spannung an und am Ausgang des DPRV liegt kein Signal an. Aber in dem Moment, in dem der Benchmark die Magnetfeldlinien kreuzt, verschwindet die Spannung am empfindlichen Element und am Ausgang des Geräts steigt das Signal fast auf den Wert der Versorgungsspannung an.

Bei geschlitzten Geräten wird meist eine Stellscheibe verwendet, die einen Luftspalt aufweist. Wenn dieser Spalt das Magnetfeld des Sensors passiert, wird ein Steuerimpuls erzeugt.

Zusammen mit dem Endgerät wird in der Regel eine Zahnscheibe verwendet.

Die Referenzscheibe und der Phasensensor sind so eingebaut, dass der Steuerimpuls in dem Moment an das Steuergerät gesendet wird, in dem der Kolben des 1. Zylinders den oberen Totpunkt (OT) passiert, also zu Beginn eines neuen Betriebszyklus der Einheit. Bei Dieselmotoren erfolgt die Impulsbildung üblicherweise für jeden Zylinder separat.

Der Hall-Sensor wird am häufigsten als DPRV verwendet. Es ist jedoch nicht ungewöhnlich, einen Induktionssensor zu finden, der auch über einen Permanentmagneten verfügt und auf dessen magnetisierten Kern eine Induktivität gewickelt ist. Das sich beim Passieren der Benchmarks ändernde Magnetfeld erzeugt elektrische Impulse in der Spule.

Optische Geräte verwenden einen Optokoppler und Steuerimpulse werden erzeugt, wenn die optische Verbindung zwischen der LED und der Fotodiode beim Bestehen der Benchmarks unterbrochen wird. Optische DPRVs haben in der Automobilindustrie noch keine breite Anwendung gefunden, obwohl sie in einigen Modellen zu finden sind.

Welche Symptome weisen auf eine Fehlfunktion des DPRV hin?

Der Phasensensor stellt zusammen mit dem Kurbelwellenpositionssensor (DPKV) den optimalen Modus für die Zufuhr des Luft-Kraftstoff-Gemisches zu den Zylindern bereit. Fällt der Phasensensor aus, versetzt das Steuergerät das Leistungsteil in den Notbetrieb, wenn die Einspeisung paarweise parallel auf Basis des DPKV-Signals erfolgt. In diesem Fall öffnen zwei Düsen gleichzeitig, eine beim Ansaugtakt, die andere beim Auslasstakt. Bei dieser Betriebsweise des Gerätes steigt der Kraftstoffverbrauch deutlich an. Daher ist ein übermäßiger Kraftstoffverbrauch eines der Hauptzeichen für eine Fehlfunktion des Nockenwellensensors.

Neben der erhöhten Fresslust des Motors können auch andere Symptome auf Probleme mit dem DPRV hindeuten:

• instabiler, intermittierender Motorbetrieb;
• Schwierigkeiten beim Starten des Motors, unabhängig vom Grad seiner Erwärmung;
• erhöhte Erwärmung des Motors, erkennbar an einer Erhöhung der Kühlmitteltemperatur im Vergleich zum Normalbetrieb;
• Die CHECK ENGINE-Anzeige leuchtet auf dem Armaturenbrett auf und der Bordcomputer gibt den entsprechenden Fehlercode aus.

Warum DPRV ausfällt und wie man es überprüft

Der Nockenwellensensor funktioniert möglicherweise aus mehreren Gründen nicht.

1. Überprüfen Sie zunächst das Gerät und vergewissern Sie sich, dass keine mechanischen Beschädigungen vorliegen.
2. Falsche DPRV-Messwerte können durch einen zu großen Spalt zwischen der Stirnfläche des Sensors und der Einstellscheibe verursacht werden. Prüfen Sie deshalb, ob der Sensor fest in seinem Sitz sitzt und nicht durch eine schlecht angezogene Befestigungsschraube heraushängt.
3. Nachdem Sie zuvor die Klemme vom Minuspol der Batterie entfernt haben, trennen Sie den Sensorstecker und prüfen Sie, ob sich Schmutz oder Wasser darin befindet und ob die Kontakte oxidiert sind. Überprüfen Sie die Unversehrtheit der Drähte. Manchmal verrotten sie an der Lötstelle zu den Steckerstiften, also ziehen Sie ein wenig daran, um dies zu überprüfen.
   
   Stellen Sie nach dem Anschließen der Batterie und dem Einschalten der Zündung sicher, dass auf dem Chip zwischen den äußersten Kontakten Spannung anliegt. Das Vorhandensein einer Stromversorgung ist für den Hallsensor (mit einem dreipoligen Chip) erforderlich, aber wenn das DPRV vom Induktionstyp ist (zweipoliger Chip), benötigt es keine Stromversorgung.
4. Im Inneren des Geräts selbst ist ein Kurzschluss oder ein offener Stromkreis möglich, ein Mikrokreis kann im Hallsensor durchbrennen. Dies geschieht aufgrund von Überhitzung oder instabiler Stromversorgung.
5. Der Phasensensor funktioniert möglicherweise auch nicht, weil die Master- (Referenz-) Platte beschädigt ist.

Um den Betrieb des DPRV zu überprüfen, entfernen Sie es aus seinem Sitz. Der Hallsensor muss mit Strom versorgt werden (Chip eingelegt, Batterie angeschlossen, Zündung an). Sie benötigen ein Multimeter im Gleichspannungsmessmodus bei einer Grenze von etwa 30 Volt. Besser noch, verwenden Sie ein Oszilloskop.

Führen Sie die Sonden des Messgeräts mit scharfen Spitzen (Nadeln) in den Stecker ein, indem Sie sie an Pin 1 (gemeinsamen Draht) und Pin 2 (Signaldraht) anschließen. Das Messgerät sollte die Versorgungsspannung erkennen. Bringen Sie beispielsweise einen Metallgegenstand an das Ende oder den Schlitz des Geräts. Die Spannung sollte auf fast Null abfallen.

Auf ähnliche Weise können Sie den Induktionssensor überprüfen, nur die Spannungsänderungen darin werden etwas anders sein. Das DPRV vom Induktionstyp benötigt keinen Strom, sodass es zum Testen vollständig entfernt werden kann.

Reagiert der Sensor in keiner Weise auf die Annäherung eines Metallgegenstandes, ist er defekt und muss ausgetauscht werden. Es ist nicht für Reparaturen geeignet.

In verschiedenen Automodellen können DPRVs unterschiedlicher Art und Bauart eingesetzt werden, außerdem können sie für unterschiedliche Versorgungsspannungen ausgelegt sein. Um sich nicht zu irren, kaufen Sie einen neuen Sensor mit der gleichen Kennzeichnung wie auf dem auszutauschenden Gerät.

Siehe auch

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