Kurbelwellensensor

Der Kurbelwellensensor erfasst Drehzahl und Position der Kurbelwelle. Er ist die spezielle Anwendung eines Induktionsgebers oder Inkrementalgebers, der an der Kurbelwelle z. B. eines Verbrennungsmotors eingesetzt wird. Der Begriff Kurbelwellensensor wird sehr häufig im KFZ-Bereich verwendet.

Aufbau und Meßprinzip

Der Sensor besteht u.a. aus Magnet und Spule. Er ist in der Regel in der Nähe des Außenrandes des Schwungrades montiert, das fest mit der Kurbelwelle verbunden ist. Das Schwungrad hat am Außenrand Zähne. Diese Zähne aus Stahl oder Eisen verändern bei Drehung der Kurbelwelle im Kurbelwellensensor das Magnetfeld und induzieren in seiner Spule eine Spannung gemäß dem Induktionsgesetz. Die erzeugte Wechselspannung ist mit ihrer Frequenz ein Maß für die Drehzahl und wird in einer Motorsteuerung als Drehzahlwert ausgewertet. Daraus wird nicht nur der Zündzeitpunkt ermittelt, sondern der Wert fließt auch in die Steuerung der Einspritzzeiten und -Zeitpunkte mit ein. Da der Drehzahlwert nicht ausreicht, um im richtigen Zeitpunkt zu zünden, hat der Sensor auch die Aufgabe, der Motorsteuerung eine Bezugsmarke der Kurbelwellenstellung zu liefern. Diese ist bevorzugt der obere Totpunkt des ersten Zylinders. Daher fehlt den Impulsrädern meistens an einer bestimmten Stelle ein einzelner Zahn. Durch den dabei fehlenden Impuls kann das Steuergerät ermitteln, wann der erste Zylinder im oberen Totpunkt steht und den Zündzeitpunkt als auch Zündreihenfolge festlegen. Früher wurde das durch den Zündverteiler festgelegt, heute sind aber Einzelzündspulen für jeden Zylinder üblich, die direkt vom Steuergerät angesteuert werden.

Die induzierte Spannung liegt bei einer Drehzahl von 100 Umdrehungen pro Minute (z. B. wenn der Anlasser den Motor beim Start durchdreht) im Bereich von 1 bis 2 Volt. Bei höhere Drehzahlen steigt die Spannung proportional zur Drehzahl an. Der elektrische Widerstand der Spule liegt grob im 1-kilo-Ohm-Bereich.

Literatur

• Robert Bosch GmbH (Hrsg): Autoelektrik Autoelektronik. 5. Auflage. Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden 2007, ISBN 978-3-528-23872-8.