Z čeho se bere signál pro otáčkoměr skútru

Signál pro otáčkoměr skútru se obvykle získává ze zapalování: buď z primárního obvodu zapalovací cívky, z vodiče mezi řídicí jednotkou a cívkou, přímo ze snímače otáček klikového hřídele, případně indukčně z vysokonapěťového kabelu ke svíčce. U moderního vstřikování může být vhodným zdrojem také signál ze snímače, podle kterého řídicí jednotka určuje okamžik zapálení.

U moderních vozidel lze údaj získat z řídicí jednotky motoru, která pracuje se snímačem otáček klikového hřídele. Bez jeho signálu motor nenastartujete. U starších aut bez elektroniky motoru získával signál ze zapalovacího trafa, případně ze zapalovací cívky a takzvaného primárního obvodu zapalování.

Nejčastější zdroje signálu

U skútru se signál pro otáčkoměr nejčastěji hledá na jednom z těchto míst: na výstupu snímače otáček klikového hřídele, na vodiči mezi snímačem a CDI nebo ECU, na vodiči mezi CDI či ECU a zapalovací cívkou, případně na primární straně zapalovací cívky. U jednoduchých indukčních otáčkoměrů lze signál získat také omotáním snímacího vodiče kolem kabelu ke svíčce.

• Snímač otáček klikového hřídele: poskytuje řídicí jednotce informaci o poloze a otáčkách klikového hřídele.
• Vodič mezi snímačem a CDI: může být čistým zdrojem impulsů, pokud otáčkoměr dokáže zpracovat jeho úroveň a tvar.
• Vodič mezi CDI nebo ECU a zapalovací cívkou: obsahuje povel k vytvoření jiskry, ale může mít nevhodný tvar nebo napěťové špičky.
• Primární obvod zapalovací cívky: používá se u mnoha klasických elektronických zapalování a univerzálních otáčkoměrů.
• Vysokonapěťový kabel: indukční otáčkoměr z něj snímá elektromagnetický impuls bez přímého elektrického připojení.

Indukční otáčkoměr omotaný kolem kabelu ke svíčce

U některých univerzálních otáčkoměrů se přístroj nikam přímo nenapojuje, protože jde o „indukční“ typ, u kterého se snímací vodič omotá kolem vysokonapěťového kabelu ke svíčce. Takový otáčkoměr snímá elektromagnetický impuls vznikající při přeskočení jiskry.

Indukční provedení je praktické hlavně proto, že není nutné zasahovat do elektroinstalace skútru. U jednoválcového čtyřtaktního motoru může stačit několik závitů kolem zapalovacího kabelu. Pokud je zapalovací cívka připojena přímo ke svíčce a skútr nemá samostatný vysokonapěťový kabel, lze se někdy pokusit omotat snímací vodič přímo kolem cívky.

Takové řešení však může být citlivé na rušení. Řídící drát omotaný kolem vysokonapěťového kabelu může dávat chaotické hodnoty, zejména pokud přístroj snímá nejen hlavní zapalovací impulsy, ale také rušivé hrany a další elektrické přechody.

Přímé připojení k zapalovací cívce

U otáčkoměrů s klasickým elektrickým vstupem se signál často připojuje na primární obvod zapalovací cívky. Záleží však na konkrétním typu zapalování, protože vodič cívky může obsahovat napěťové špičky, záporné impulsy nebo impulsy s tvarem, který běžný univerzální otáčkoměr správně nevyhodnotí.

U vstřikovaného motoru bude z řídicí jednotky také drát k cívce. Hledej drát, kterým motor zjišťuje časování zapalování, nebo signál, kterým se dává povel cívce pro jiskru. Čím blíže jsi ke zdroji, tím lépe.

V některých případech je vhodnější připojit se přímo na vodič mezi snímačem otáček a CDI než na vodič mezi CDI a zapalovací cívkou. Praktickým zdrojem může být vodič mezi Pickup coil a CDI; druhou možností je vodič mezi CDI a ignition coil.

Snímač klikového hřídele a řídicí jednotka

Vstřikovaný skútr musí mít snímač otáček zapojený do řídicí jednotky. Řídicí jednotka podle jeho signálu určuje polohu klikového hřídele a časování zapalování, zároveň může tento údaj využívat pro řízení vstřikování paliva.

Nejčistší signál proto nemusí být přímo u zapalovací svíčky, ale už na vodiči ze snímače klikového hřídele. U moderních motorů se používají snímače pracující na induktivním principu nebo snímače s Hallovým jevem.

Snímače otáček kol jsou buď indukčního typu, nebo aktivní, pracující na principu Hallova jevu. Prvně jmenované řešení je jednodušší, neboť nevyžaduje napájení. K měření se využívá změny odporu v závislosti na změně magnetického indukčního toku (magnetického pole). U druhého jmenovaného systému se pracuje se změnou napětí, které je úměrné magnetickému toku.

Tento popis se týká snímačů otáček kol, ale podobný princip snímání se používá také u snímačů polohy a otáček klikového hřídele. Předností snímače s Hallovým jevem je skutečnost, že dokáže měřit otáčky kola i při velmi malých rychlostech, řekněme do 5 km/h.

Proč otáčkoměr ukazuje dvojnásobné otáčky

U některých univerzálních otáčkoměrů se stává, že ukazují dvojnásobné otáčky, protože reagují na obě „hrany“ pulsu. U některých přístrojů stačí dát do signálového přívodu diodu, jiné potřebují dodělat tvarovač impulsů.

Rozhodující je počet zapalovacích impulsů, které připadají na jednu otáčku klikového hřídele, a také to, jak výrobce otáčkoměru interpretuje údaj „pro jednoválcový čtyřtaktní motor“. Přístroj může počítat s tím, že motor dává jiskru v každé otáčce, nebo s tím, že dává jiskru ob otáčku.

U jednoválcového čtyřtaktního motoru proto není automaticky jisté, že údaj „jednoválec 4T“ bude fungovat správně. Některé moderní čtyřtakty dávají jiskru každou otáčku, zatímco jiné zapalují pouze jednou za dvě otáčky.

Praktickým ověřením je porovnat údaj otáčkoměru s očekávanými otáčkami motoru. Pokud motor na volnoběh ukazuje například hodnotu odpovídající přibližně polovičním otáčkám, může být zapotřebí jiný režim snímání nebo převodník signálu. Pokud ukazuje dvojnásobek, otáčkoměr pravděpodobně vyhodnocuje příliš mnoho impulsů.

Chaotické zobrazování otáček

Problém u těchto otáčkoměrů je, že snímají pulzy na připojeném drátu a podle toho počítají, přičemž jim může být jedno, jak ty pulsy vypadají, takže si sem tam nějaký připočítají. Výsledkem je, že údaj na volnoběh „lítá“ například od cca. 800 ot. do 2200 ot.

Za jízdy pod plynem může být otáčkoměr naprosto neklidný, ukazovat nesmysly a strašně lítat nahoru a dolu. Když ale jedu z kopce a úplně zavřu plyn, uklidní se a ukazuje docela reálné hodnoty.

Takové chování obvykle ukazuje na rušení, nevhodné místo připojení, nevhodný tvar impulsů nebo nesprávně připojenou kostru. Pokud se údaj uklidní při zavřeném plynu, nemusí to znamenat, že se změnil počet zapalovacích impulsů; při zatížení může být v elektrické soustavě více rušivých signálů.

Vliv kostry a rušení

U jednoho sdruženého přístroje se problém podařilo vyřešit na straně kostry. Po odpojení kostřícího drátu se otáčkoměr zklidnil a ukazoval naprosto perfektně. Nevýhodou však bylo, že po odpojení mínusu přestalo fungovat osvětlení a voltmetr.

Tato zkušenost ukazuje, že zdroj chaotického údaje nemusí být vždy samotný zapalovací signál. Potíž může vznikat také přes společnou kostru, úbytky napětí, rušení od zapalování nebo nevhodné propojení více funkcí ve sdruženém přístroji.

• zkontroluj samostatný zemnící bod otáčkoměru;
• vyzkoušej krátké spojení na kvalitní kostru motoru nebo rámu;
• veď signálový vodič co nejdále od vysokonapěťového kabelu a silových vodičů;
• zkontroluj, zda se signálový vodič nedotýká jiných vstupů sdruženého přístroje;
• ověř, zda výrobce vyžaduje kladný nebo záporný impuls;
• při výrazném rušení použij tvarovač impulsů nebo vhodný oddělovací prvek.

Elektrický plyn a dvě zapalovací svíčky

U moderního jednoválce může být situace složitější než u staršího skútru. Motor může mít vstřikování, elektrický plyn, řídicí jednotku a dvě zapalovací svíčky. Počet svíček sám o sobě neznamená, že motor má dvojnásobné otáčky, ale může znamenat více zapalovacích impulsů nebo více zdrojů rušení.

To, že je motor jednoválec, ale má dvě svíčky, může být pro univerzální indukční otáčkoměr problematické. Pokud přístroj snímá impulsy z více zapalovacích větví nebo reaguje na rušení v okolí cívek, může zobrazovat vyšší nebo značně proměnlivé otáčky.

Elektrický plyn může ovlivnit elektrické prostředí motocyklu a při připojení na nevhodný vodič se mohou do signálu dostávat další změny napětí. Samotný signál pro otáčky je však třeba hledat především u snímače klikového hřídele, CDI, ECU nebo primárního obvodu zapalování.

Jak vybrat vhodné místo připojení

Nejprve je nutné zjistit, jaký typ zapalování skútr používá a jaký vstup vyžaduje konkrétní otáčkoměr. Návod může připouštět připojení na vodič s impulsy u cívky i indukční snímání z kabelu ke svíčce, ale tyto dvě varianty nemusí poskytovat stejně kvalitní signál.

1. Zjisti typ otáčkoměru. Některé přístroje jsou indukční a pouze se omotají kolem kabelu, jiné mají samostatný signálový vodič a vyžadují elektrické připojení.
2. Ověř počet impulsů. Zjisti, zda přístroj umožňuje nastavit počet impulsů na jednu otáčku.
3. Najdi elektrické schéma. U moderního skútru je vhodné určit vodič snímače klikového hřídele, vodič k CDI nebo ECU a vodič primárního obvodu cívky.
4. Začni u nejčistšího zdroje. Pokud je dostupný vhodný signál mezi snímačem kliky a řídicí jednotkou, může být lepší než rušivý výstup k zapalovací cívce.
5. Prověř polaritu a tvar impulsu. Některé otáčkoměry rozlišují kladný a záporný impuls, jiné potřebují tvarovač.
6. Zkontroluj kostru. Sdružené přístroje mohou být citlivé na způsob uzemnění a společné vedení mínusového vodiče.
7. Porovnej údaj s jiným měřením. Pokud je údaj přesně dvojnásobný nebo poloviční, jde pravděpodobně o nastavení impulsů, nikoli o náhodné rušení.

Co dělat, když skútr nemá klasický kabel ke svíčce

Pokud je zapalovací cívka připojena přímo ke svíčce, nelze použít běžný postup s omotáním vodiče kolem dlouhého vysokonapěťového kabelu. V takovém případě lze vyzkoušet omotání snímacího vodiče kolem cívky, ale výsledek nemusí být spolehlivý.

Vhodnější může být připojení na primární stranu cívky nebo na vodič, kterým řídicí jednotka cívce dává povel. U moderního vstřikování je však nutné počítat s tím, že signál může mít atypický průběh a nevhodným připojením lze otáčkoměr rozkolísat.

Pokud výrobce otáčkoměru uvádí pouze jednoduché zapojení „jeden drát na kostru, druhý na drát s impulsy u cívky“, nemusí to u moderního skútru stačit. U složitější elektroinstalace je často důležitější kvalita a tvar signálu než samotná přítomnost impulsů.

Tvarování a filtrování signálu

Jestliže otáčkoměr reaguje na rušení nebo na více hran jednoho impulsu, může být nutné použít diodu, odporový dělič, filtr nebo tvarovač impulsů. U některých přístrojů stačí dát do signálového přívodu diodu, jiné potřebují dodělat tvarovač impulsů.

Vstupní obvod může obsahovat odporový dělič, který upravuje napěťovou úroveň signálu, kondenzátor pro omezení vysokofrekvenčního rušení, oddělovací kondenzátor a diodu chránící tranzistor před induktivními špičkami přicházejícími ze vstupu.

Kondenzátor slouží k zamezení pronikání vysokofrekvenčního rušení dále do obvodu, protože vysokofrekvenční rušení by zkreslovalo měřený signál. Dioda slouží k ochraně tranzistoru a zamezuje induktivním špičkám přicházejícím ze vstupu.

Jednoduchý tvarovač může vstupní signál převést na pravidelné pravoúhlé impulsy. Monostabilní multivibrátor potom vysílá impulsy o konstantní délce a jejich počet je dán vstupní frekvencí signálu. Takto lze omezit vliv rozdílného tvaru zapalovacích impulsů.

Princip měření frekvence impulsů

Otáčkoměr ve skutečnosti neměří otáčky klikového hřídele přímo. Zjišťuje frekvenci elektrických nebo indukčně zachycených impulsů a podle nastaveného poměru ji převádí na počet otáček za minutu.

U jednoduchého převodníku frekvence na napětí jsou zdrojem signálu kontakty přerušovače v automobilu. Signál je zpracován v integrovaném obvodu NE555 a dále integrován v RC obvodu. Výstupní napětí převodníku se měří digitálním multimetrem, jehož údaj má význam počtu otáček za minutu.

Je-li kontakt přerušovače rozepnut, bude na vstupu autotesteru kladný impuls a monostabilní multivibrátor integrovaného obvodu se spustí. Potom vyšle pravoúhlý impuls s konstantní šířkou 3,9 ms. Frekvence impulsů je dána rytmem, v němž se kontakt přerušovače spíná a rozpíná.

Pravoúhlý signál se pak integruje v RC obvodu. Výsledkem je, že náboj kondenzátoru je přímo úměrný frekvenci přerušovače, a tím také otáčkám motoru. Napětí na kondenzátoru je tedy mírou počtu otáček.

Kalibrace a kontrola správnosti

Pro seřízení otáčkoměru je zapotřebí signál s frekvencí 100 Hz. To odpovídá přibližně asi 3000 ot./min. u čtyřválcového čtyřtaktního motoru. Přivedeme-li na vstup přístroje tento signál, měl by displej po nastavení trimrem ukazovat hodnotu 3000.

U skútru je ale nutné použít správný přepočet podle počtu válců, typu motoru a počtu zapalovacích impulsů na jednu otáčku. Údaj 100 Hz proto nelze bez dalšího převzít pro každý motor. Nejprve je nutné vědět, jaký počet impulsů otáčkoměr očekává.

Pokud otáčkoměr ukazuje například volnoběh výrazně níže nebo výše než odpovídá skutečnému chodu motoru, může být nesprávně nastavený počet impulsů. Když údaj pravidelně ukazuje přibližně dvojnásobek, je pravděpodobné, že přístroj vyhodnocuje dvě události místo jedné.

Co je vhodné pro skútr

Pro jednoduchý jednoválcový skútr může být nejjednodušší indukční otáčkoměr s vodičem omotaným kolem zapalovacího kabelu. Jeho výhodou je snadná montáž bez zásahu do elektroinstalace, ale zároveň může být citlivý na rušení a nesprávně interpretovat počet jisker.

Pro moderní vstřikovaný skútr je obvykle vhodnější elektronický otáčkoměr, který umožňuje nastavit polaritu a počet impulsů za jednu otáčku. Lepší otáčkoměry dovolují vybrat, zda má být snímán pulz kladný nebo záporný, a také kolik pulzů za otočení motoru má být naměřeno.

Pokud indukční přístroj ukazuje neklidně, je vhodné nejdříve vyzkoušet jiné umístění snímacího vodiče, zkontrolovat kostru a ověřit počet impulsů. Teprve potom má smysl hledat jiný zdroj signálu nebo doplňovat tvarovač impulsů.

Bezpečné připojení

Při připojování k zapalovací soustavě je nutné počítat s vysokým napětím na sekundární straně cívky a s induktivními špičkami. Přímé připojení otáčkoměru patří pouze na vodič určený výrobcem přístroje, nikoli na vysokonapěťovou část zapalování.

Pokud není k dispozici schéma elektroinstalace, není vhodné náhodně zkoušet různé vodiče. Nejprve je třeba identifikovat snímač klikového hřídele, CDI nebo ECU, primární a sekundární stranu cívky a hlavní kostru.

U skútru s řídicí jednotkou může být nejbezpečnější použít signál určený pro otáčkoměr, pokud jej elektroinstalace obsahuje. Pokud takový vývod není k dispozici, je nutné zvolit kompatibilní signál ze snímače nebo zapalovacího obvodu a přizpůsobit jej vstupu konkrétního přístroje.

tags: #z #ceho #se #bere #signal #pro