Ποια είναι η λειτουργία του αισθητήρα στροφαλοφόρου άξονα του οχήματος;
Ο αισθητήρας στροφαλοφόρου άξονα (γνωστός και ως αισθητήρας στροφών κινητήρα) είναι ο βασικός αισθητήρας του ηλεκτρονικού συστήματος ελέγχου του κινητήρα. Χρησιμοποιείται κυρίως για την ανίχνευση της θέσης του στροφαλοφόρου άξονα, του σήματος άνω νεκρού σημείου του εμβόλου και των στροφών του κινητήρα και μεταδίδει σήματα στην ECU για τον έλεγχο της ανάφλεξης και του χρονισμού ψεκασμού καυσίμου. Αυτός ο αισθητήρας συνήθως εγκαθίσταται στο μπροστινό άκρο του στροφαλοφόρου άξονα, στο μπροστινό άκρο του εκκεντροφόρου άξονα, στον σφόνδυλο ή στον διανομέα. Πρέπει να λειτουργεί σε συντονισμό με τον αισθητήρα θέσης εκκεντροφόρου άξονα.
Σύμφωνα με την αρχή λειτουργίας του, μπορεί να ταξινομηθεί σε τρεις τύπους: μαγνητικού παλμού, Hall και φωτοηλεκτρικού τύπου: Ο μαγνητικός παλμός παράγει ένα ημιτονοειδές σήμα ενεργοποιώντας μια αλλαγή μαγνητικού πεδίου μέσω ενός δίσκου σήματος. Ο τύπος Hall εξάγει ένα τετραγωνικό σήμα χρησιμοποιώντας μια λεπίδα σκανδάλης. Ο φωτοηλεκτρικός τύπος παράγει μια παλμική τάση χρησιμοποιώντας μια μετάδοση οπών φωτός. Ο τύπος Hall απαιτεί εξωτερική τροφοδοσία 5V και ο φωτοηλεκτρικός τύπος είναι ευάλωτος σε υποβάθμιση της ακρίβειας του σήματος λόγω μόλυνσης από λάδι. Τυπικά σφάλματα περιλαμβάνουν παρεμβολές σήματος που προκαλούνται από παλαιωμένη καλωδίωση και δυσκολία εκκίνησης λόγω βρώμικου αισθητήρα. Οι μη φυσιολογικές καταστάσεις μπορεί να ενεργοποιήσουν τη λυχνία σφάλματος του κινητήρα και να προκαλέσουν ανεπαρκή ισχύ ή αδυναμία εκκίνησης. Η σύγχρονη τεχνολογική πορεία δείχνει μια τάση εξέλιξης από αναλογικά σήματα σε ψηφιακή ανίχνευση.
Η αρχή ανίχνευσης του αισθητήρα θέσης στροφαλοφόρου άξονα μαγνητικού παλμού
Αισθητήρας θέσης στροφαλοφόρου άξονα μαγνητικού παλμού Nissan Company
Αυτός ο αισθητήρας θέσης στροφαλοφόρου άξονα είναι εγκατεστημένος πίσω από την τροχαλία στο μπροστινό άκρο του στροφαλοφόρου άξονα. Στο πίσω άκρο της τροχαλίας, υπάρχει ένας λεπτός κυκλικός δίσκος με λεπτά δόντια (που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία σημάτων, που ονομάζεται δίσκος σήματος), ο οποίος είναι εγκατεστημένος μαζί με την τροχαλία στροφαλοφόρου άξονα στον στροφαλοφόρο άξονα και περιστρέφεται με τον στροφαλοφόρο άξονα. Στην εξωτερική άκρη του δίσκου σήματος, υπάρχει ένα δόντι κάθε 4° κατά μήκος της περιφέρειας. Υπάρχουν συνολικά 90 δόντια και 3 προεξοχές είναι διατεταγμένες σε κάθε 120°, συνολικά 3. Το κουτί αισθητήρα που είναι εγκατεστημένο στην άκρη του δίσκου σήματος είναι μια γεννήτρια σήματος που παράγει ένα ηλεκτρικό σήμα. Η γεννήτρια σήματος έχει 3 μαγνητικές κεφαλές τυλιγμένες γύρω από τον μόνιμο μαγνήτη στο πηνίο επαγωγής, όπου η μαγνητική κεφαλή ② παράγει ένα σήμα 120° και οι μαγνητικές κεφαλές ① και ③ παράγουν από κοινού ένα σήμα γωνίας στροφαλοφόρου άξονα 1°. Η μαγνητική κεφαλή ② είναι στραμμένη προς την προεξοχή 120° του δίσκου σήματος, οι μαγνητικές κεφαλές ① και ③ είναι στραμμένες προς τον δακτύλιο γραναζιών του δίσκου σήματος, με διαφορά φάσης της εγκατάστασης γωνίας στροφαλοφόρου άξονα. Η γεννήτρια σήματος διαθέτει κυκλώματα ενίσχυσης και διαμόρφωσης σήματος και έναν εξωτερικό σύνδεσμο τεσσάρων οπών, με την οπή "1" να είναι η γραμμή εξόδου σήματος 120°, την οπή "2" να είναι η γραμμή τροφοδοσίας για το κύκλωμα ενίσχυσης και διαμόρφωσης σήματος, την οπή "3" να είναι η γραμμή εξόδου σήματος 1° και την οπή "4" να είναι η γραμμή γείωσης. Μέσω αυτού του συνδέσμου, το σήμα που παράγεται από τον αισθητήρα θέσης στροφαλοφόρου άξονα μεταδίδεται στην ECU.
Όταν ο κινητήρας περιστρέφεται, τα δόντια και οι προεξοχές του δίσκου σήματος προκαλούν μια αλλαγή στο μαγνητικό πεδίο που διέρχεται από το πηνίο επαγωγής, δημιουργώντας έτσι μια εναλλασσόμενη ηλεκτροκινητική δύναμη στο πηνίο επαγωγής. Μετά το φιλτράρισμα και τη διαμόρφωση, μετατρέπεται σε παλμικό σήμα. Μετά από μία περιστροφή του κινητήρα, η μαγνητική κεφαλή ② παράγει 3 παλμικά σήματα 120°, και οι μαγνητικές κεφαλές ① και ③ παράγουν η καθεμία 90 παλμικά σήματα (εναλλασσόμενα). Δεδομένου ότι οι μαγνητικές κεφαλές ① και ③ είναι εγκατεστημένες σε διάστημα γωνίας στροφαλοφόρου άξονα 3° και η καθεμία παράγει ένα παλμικό σήμα κάθε 4°, η διαφορά φάσης μεταξύ των παλμικών σημάτων που παράγονται από τις μαγνητικές κεφαλές ① και ③ είναι ακριβώς 90°. Αυτά τα δύο παλμικά σήματα αποστέλλονται στο κύκλωμα ενίσχυσης και διαμόρφωσης σήματος για σύνθεση και στη συνέχεια παράγεται ένα σήμα γωνίας στροφαλοφόρου άξονα 1°.
Η μαγνητική κεφαλή ② που παράγει το σήμα 120° είναι εγκατεστημένη στις 70° πριν από το άνω νεκρό σημείο, επομένως το σήμα της μπορεί επίσης να ονομαστεί σήμα 70° πριν από το άνω νεκρό σημείο, δηλαδή, κατά τη λειτουργία του κινητήρα, η μαγνητική κεφαλή ② παράγει ένα παλμικό σήμα στο άνω νεκρό σημείο κάθε κυλίνδρου.
Αισθητήρας θέσης στροφαλοφόρου άξονα μαγνητικού παλμού Toyota Company
Το σύστημα TCCS της Toyota Company εγκαθιστά τον αισθητήρα θέσης στροφαλοφόρου άξονα μαγνητικού παλμού στον διανομέα. Ο αισθητήρας χωρίζεται σε άνω και κάτω μέρη, το άνω μέρος παράγει σήμα G και το κάτω μέρος παράγει σήμα Ne, και τα δύο χρησιμοποιώντας έναν ρότορα με περιστρεφόμενα δόντια για να προκαλέσουν αλλαγή μαγνητικής ροής στο επαγωγικό πηνίο της γεννήτριας σήματος, δημιουργώντας έτσι μια εναλλασσόμενη επαγόμενη ηλεκτροκινητική δύναμη στο επαγωγικό πηνίο, η οποία στη συνέχεια ενισχύεται και αποστέλλεται στην ECU.
Το σήμα Ne είναι το σήμα για την ανίχνευση της γωνίας του στροφαλοφόρου άξονα και των στροφών του κινητήρα, ισοδύναμο με το σήμα 1° του αισθητήρα θέσης στροφαλοφόρου άξονα μαγνητικού παλμού της Nissan Company. Αυτό το σήμα παράγεται από έναν ρότορα (ρότορας χρονισμού N0.2) που είναι στερεωμένος στο κάτω μέρος με 24 ομοιόμορφα κατανεμημένα δόντια και ένα παρακείμενο πηνίο ανίχνευσης.
Όταν ο ρότορας περιστρέφεται, το διάκενο αέρα μεταξύ των δοντιών και του τμήματος της φλάντζας (μαγνητική κεφαλή) του πηνίου ανίχνευσης αλλάζει, προκαλώντας μια αλλαγή στο μαγνητικό πεδίο που διέρχεται από το πηνίο ανίχνευσης και παράγει μια επαγόμενη ηλεκτροκινητική δύναμη. Όταν τα δόντια πλησιάζουν και απομακρύνονται από τη μαγνητική κεφαλή, θα υπάρξει μια αλλαγή στην αύξηση και τη μείωση της μαγνητικής ροής, έτσι ώστε κάθε δόντι να παράγει ένα πλήρες σήμα τάσης AC στο πηνίο ανίχνευσης όταν διέρχεται από τη μαγνητική κεφαλή. Ο ρότορας χρονισμού N0.2 έχει 24 δόντια, έτσι όταν ο ρότορας περιστρέφεται έναν πλήρη κύκλο (δηλαδή, ο στροφαλοφόρος άξονας περιστρέφεται 720°), το πηνίο ανίχνευσης παράγει 24 σήματα τάσης AC. Ένας παλμός του σήματος Ne σε έναν κύκλο ισοδυναμεί με 30° περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα (720° ÷ 24 = 30°). Ακριβέστερη ανίχνευση γωνίας επιτυγχάνεται διαιρώντας τον χρόνο περιστροφής 30° από την ECU σε 30 ίσα μέρη, δημιουργώντας έτσι ένα σήμα περιστροφής στροφαλοφόρου άξονα 1°. Ομοίως, οι στροφές του κινητήρα μετρώνται από την ECU με βάση τον χρόνο που παρέρχεται μεταξύ δύο παλμών του σήματος Ne (περιστροφή στροφαλοφόρου άξονα 60°). Το σήμα G χρησιμοποιείται για την αναγνώριση κυλίνδρων και την ανίχνευση της θέσης του άνω νεκρού σημείου του εμβόλου, ισοδύναμο με το σήμα 120° του αισθητήρα θέσης στροφαλοφόρου άξονα μαγνητικού παλμού της Nissan. Το σήμα G παράγεται από έναν ρότορα φλάντζας (ρότορας χρονισμού Νο. 1) πάνω από τη γεννήτρια Ne και τα δύο συμμετρικά πηνία ανίχνευσης (πηνίο ανίχνευσης G1 και πηνίο ανίχνευσης G2). Η αρχή παραγωγής του σήματος είναι η ίδια με αυτή του σήματος Ne. Το σήμα G χρησιμοποιείται επίσης ως σήμα αναφοράς για τον υπολογισμό της γωνίας στροφαλοφόρου άξονα.
Τα σήματα G1 και G2 ανιχνεύουν αντίστοιχα το άνω νεκρό σημείο του 6ου και του 1ου κυλίνδρου. Λόγω της θέσης της γεννήτριας σημάτων G1 και G2, όταν παράγονται τα σήματα G1 και G2, το έμβολο δεν βρίσκεται ακριβώς στο άνω νεκρό σημείο (BTDC), αλλά σε μια θέση 10° πριν από το άνω νεκρό σημείο.
Ανίχνευση μαγνητικού παλμού αισθητήρα θέσης στροφαλοφόρου άξονα
Πάρτε ως παράδειγμα τον αισθητήρα θέσης στροφαλοφόρου άξονα μαγνητικού παλμού που χρησιμοποιείται στο ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου του κινητήρα 2JZ-GE του sedan Crown 3.0 για να δείξετε τη μέθοδο ανίχνευσής του.
Έλεγχος αντίστασης του αισθητήρα θέσης στροφαλοφόρου άξονα
Απενεργοποιήστε τον διακόπτη ανάφλεξης, αφαιρέστε τη φίσα του αισθητήρα θέσης στροφαλοφόρου άξονα και μετρήστε τις τιμές αντίστασης μεταξύ των ακροδεκτών του αισθητήρα θέσης στροφαλοφόρου άξονα με τη ρύθμιση αντίστασης ενός πολύμετρου (Πίνακας 1). Εάν οι τιμές αντίστασης δεν βρίσκονται εντός του καθορισμένου εύρους, ο αισθητήρας θέσης στροφαλοφόρου άξονα πρέπει να αντικατασταθεί.
Αν θέλετε να μάθετε περισσότερα, συνεχίστε να διαβάζετε τα υπόλοιπα άρθρα σε αυτόν τον ιστότοπο!
Παρακαλούμε καλέστε μας αν χρειάζεστε τέτοια προϊόντα.
Zhuo Meng Shanghai Auto Co., Ltd. έχει δεσμευτεί να πουλήσει την MG&ΜΑΞΟΥΣανταλλακτικά αυτοκινήτων ευπρόσδεκτα να αγοράσω.
