Vezérműtengely-helyzet érzékelő: Működés, típusok, tesztelés és alkalmazásai

Próbálja Ki A Műszerünket A Problémák Kiküszöbölésére





Manapság, autó érzékelők Az évek során nagyon jelentőssé váltak, amelyek segítenek az autók különböző problémáinak megfigyelésében, és elküldik az információkat az elektronikus vezérlőegységnek (ECU) vagy az autóvezetőnek. Az ECU bizonyos helyzetekben bizonyos beállításokat végez az adott alkatrészen az autóérzékelőtől kapott információtól függően. Általában az autókban lévő érzékelők különféle szempontokat figyelnek, például a hőmérsékletet, a motor állapotát, a hűtőfolyadék-rendszert, az olajnyomást, a jármű sebességét, a károsanyag-kibocsátási szinteket stb. érzékelők típusai olyan autókban használatos, mint a légáramlás, a motor kopogása, a motor fordulatszáma, a feszültség, az oxigén, a fojtószelep helyzet, a vezérműtengely helyzetérzékelő, a MAP, a légzsák, az autóparkoló, a főtengely helyzetérzékelő stb. Ez a cikk áttekintést nyújt a vezérműtengely helyzetérzékelő , működése és alkalmazásai.


Mi az a vezérműtengely-helyzet érzékelő?

A vezérműtengely helyzetérzékelőjének nevezik azt az autós érzékelőt, amelyet egy autómotorban használnak a vezérműtengely helyzetének és forgásának mérésére, és az információkat a jármű motorvezérlő moduljához küldik. Ezt az érzékelőt fázisérzékelőnek vagy hengerazonosító érzékelőnek is nevezik. Ez egy nagyon kicsi és nagyon jelentős mágneses eszköz minden jelenlegi autóban, mert biztosítja, hogy az autó motorja megfelelően működik-e vagy sem.





Ez az érzékelő az autó motorja közelében van elhelyezve, és a hengerfej mögött vagy a jármű emelő völgyében található. A vezérműtengely helyzetérzékelője általában a nyolcszelepes motorokon a hengerfej végén, míg a tizenhat szelepes motorok hengerfején van elhelyezve. A vezérműtengely helyzetérzékelő diagram alább látható.

  Vezérműtengely helyzet érzékelő
Vezérműtengely helyzet érzékelő

Működési elv

A a vezérműtengely helyzetérzékelő működési elve elsősorban attól függ Hall effektus érzékelő vagy optikai érzékelő a vezérműtengely fordulatszámának érzékelésére. A Hall-effektus érzékelő a mágneses mező segítségével érzékeli a fordulatot, míg az optikai érzékelő fénysugár segítségével érzékeli a vezérműtengely helyzetét. A vezérműtengely helyzetérzékelője általában Hall-effektus ill mágneses érzékelő . Tehát egyszerűen úgy működik, hogy érzékeli a vezérműtengelyhez csatlakoztatott vasfogaskerék útját, amikor az forog. Amint a sebességváltó áthalad az érzékelőn, jelet állít elő, és továbbítja az ECU-nak. Ezt követően az ECU ezeket az adatokat használja az üzemanyag-befecskendezési időzítés és a gyújtásrendszer beállításához.



Ha ez az érzékelő nem működik megfelelően, az csökkenti a motor teljesítményét, csökkenti az üzemanyag-hatékonyságot és növeli a károsanyag-kibocsátást. A hibás vezérműtengely-helyzet-érzékelő a motor gyújtáskihagyását és sérülést okozhat, így vezetés közben nagyon veszélyes lehet.

Funkciók

Elsődleges feladata, hogy a motorvezérlő modult (ECM) vagy a motorvezérlő egységet (ECU) pontos információkkal látja el a vezérműtengely helyzetéről és fordulatszámáról. Ezek az információk elengedhetetlenek a motor és a különféle kapcsolódó rendszerek megfelelő működéséhez. Íme a vezérműtengely helyzetérzékelő legfontosabb funkciói:

A vezérműtengely helyzetének meghatározása:

  • A vezérműtengely helyzetérzékelő fő funkciója a vezérműtengely forgás közbeni pontos helyzetének meghatározása. Ez az információ segít a motorvezérlő modulnak (ECM) szinkronizálni a motor szívó- és kipufogószelepeinek nyitását és zárását a dugattyúk megfelelő helyzetével. A megfelelő szelep-időzítés kulcsfontosságú a hatékony égés és a motor teljesítménye szempontjából.

Az üzemanyag-befecskendezés időzítésének optimalizálása:

  • A vezérműtengely helyzetének pontos érzékelésével a CMP-érzékelő segít az ECM-nek az üzemanyag-befecskendezés optimális időzítésének meghatározásában. Ez biztosítja, hogy a megfelelő mennyiségű üzemanyag a megfelelő pillanatban kerül befecskendezésre az égéstérbe, növelve az üzemanyag-hatékonyságot és csökkentve a károsanyag-kibocsátást.

Koordináló gyújtási időzítés:

  • A vezérműtengely helyzetérzékelője a gyújtás időzítésének koordinálásában is szerepet játszik. Az ECM a vezérműtengely-helyzet információit használja annak meghatározására, hogy mikor kell kiváltani a gyújtógyertya gyújtását, biztosítva, hogy az égés a motor ciklusának megfelelő pillanatában történjen.

Gyújtáskimaradások észlelése:

  • A meghibásodott vezérműtengely helyzetérzékelő gyújtáskimaradáshoz vezethet, amikor az üzemanyag egy vagy több hengerben nem gyullad meg megfelelően. Az érzékelő adatai segítenek az ECM-nek azonosítani és diagnosztizálni ezeket a gyújtáskimaradásokat, lehetővé téve a rendszer számára, hogy korrekciós lépéseket tegyen.

Változó szelepidőzítés (VVT) engedélyezése:

  • A változtatható szelepvezérlésű rendszerekkel felszerelt motorokban a vezérműtengely helyzetérzékelője segít szabályozni a szelep nyitásának és zárásának időzítését. Ez optimalizálhatja a motor teljesítményét, teljesítményét és üzemanyag-hatékonyságát a különböző üzemi körülmények között.

A motor teljesítményének kezelése:

  • Az ECM a vezérműtengely helyzetadatokat használja a motor különböző paramétereinek figyelésére és beállítására, beleértve a levegő-üzemanyag keveréket, a szelep időzítését és a gyújtás időzítését. Ez biztosítja a motor hatékony működését és megfelel a károsanyag-kibocsátási előírásoknak.

A motor biztonságának támogatása:

  • Egyes esetekben egy hibás vezérműtengely-helyzet-érzékelő elindíthatja a motorvezérlő modult, hogy „biztonságos módba” lépjen az esetleges károsodások elkerülése érdekében. Ez magában foglalhatja a motor teljesítményének korlátozását a kritikus alkatrészek védelme érdekében.

Motorproblémák diagnosztizálása:

  • A vezérműtengely helyzetérzékelője hozzájárul a fedélzeti diagnosztikához (OBD), mivel értékes adatokat szolgáltat, amelyek felhasználhatók a motor teljesítményével kapcsolatos problémák és meghibásodások azonosítására. Ezek az adatok diagnosztikai eszközök segítségével kiolvashatók a problémák hibaelhárításához.

A vezérműtengely helyzetérzékelők típusai

Háromféle típusú vezérműtengely helyzetérzékelő áll rendelkezésre mágneses típussal, Hall-effektussal és váltakozó áramú kimenettel, amelyeket alább tárgyalunk.

Mágneses típusú érzékelő

Az ilyen típusú vezérműtengely helyzetérzékelőket egyszerűen a két vezeték azonosítja. Ez az érzékelő saját feszültséget állít elő, egy AC szinusz jelet. Ez az érzékelő elhelyezhető az elosztón belül vagy a vezérműtengely felett. Ha ez az érzékelő közel van a vezérműtengelyhez, amelyhez állandó mágneses eszköz van csatlakoztatva, akkor minden alkalommal, amikor a mágnes áthalad az érzékelőn, és mágneses mezőt generál, és a kapott impulzus továbbítható az ECM-hez további feldolgozás céljából.

  Mágneses típusú vezérműtengely helyzetérzékelő
Mágneses típusú vezérműtengely helyzetérzékelő

Hall effektus vezérműtengely érzékelő

Ez a fajta vezérműtengely-érzékelő három vezetéket tartalmaz, amelyek közül az első vezetéket az áramellátáshoz, a következő vezetéket a GND-hez, az utolsó vezetéket pedig a PC-hez küldött feszültségjelhez használják. Ez az érzékelő a vezérműtengelyen vagy az elosztóban van elhelyezve. Ennek az érzékelőnek van egy képernyője egy nyíláson keresztül, és egy mágnes van elhelyezve a tengely felett. Ha ennek az érzékelőnek a képernyője az érzékelő és a mágnes közé kerül, az érzékelő be- és kikapcsolódik. Ha ezen a képernyőn szilárd terület van az érzékelő előtt, akkor a visszacsatoló feszültség megszakadhat, amikor a mágneses tér feloszlik.

  Hall effektus vezérműtengely érzékelő
Hall effektus vezérműtengely érzékelő

AC kimeneti érzékelő

A váltakozó áramú kimeneti érzékelő egy speciális típusú érzékelő, amelyet váltóáramú feszültségjel, például kimenet előállítására használnak. Az autóban található motorvezérlő modul rendkívül magas frekvenciát állít elő a gerjesztő tekercs számára, amely a forgótárcsához közel van elhelyezve.

Ez a forgótárcsa a vezérműtengely végén van elrendezve, és van rajta egy rés. Ha ez a rés áthalad a tekercsen, akkor azt kölcsönös indukció gerjeszti, és az első hengerhelyzetet jelző jelet továbbítják a motorvezérlő modulhoz. Az ilyen típusú érzékelőket gyakran megfigyelik a Vauxhall ecoTEC motorokban.

  AC kimeneti érzékelő típusa érzékelő
AC kimeneti érzékelő típusa érzékelő

Vezérműtengely helyzetérzékelő kapcsolási rajz

A vezérműtengely helyzetérzékelőt általában a vezérműtengely-motor helyzetének meghatározására használják, és elektronikus jellé alakítják, majd elküldik az autó ECU-jához. Ez az érzékelőpozíció különböző kapcsolási rajzokkal, például két és három vezetékkel érhető el. A három vezetékes vezérműtengely helyzetérzékelő kapcsolási rajza az alábbiakban látható.

  Vezérműtengely-helyzet érzékelő huzalozás
Vezérműtengely-helyzet érzékelő huzalozás

A 3 vezetékes vezérműtengely helyzetérzékelő három vezetéket tartalmaz; referenciafeszültség vezeték, jelvezeték és földelés. Ez a három vezeték egyszerűen csatlakoztatható az elektronikus vezérlőegységhez. Ez az érzékelő áramforrást kap az ECU-tól, ennek az érzékelőnek a GND-jét az elektronikus vezérlőegységtől veszik, és végül a feszültségjel vezeték a vezérműtengely érzékelőtől az elektronikus vezérlőegységhez megy.

A háromvezetékes vezérműtengely-érzékelő mágnessel és acél anyaggal, például germániummal és tranzisztorral rendelkezik. Ha egy tárgy nagyon közel kerül ehhez az érzékelőhöz, akkor a mágneses fluxusa megváltozik, így az anyagban feszültség keletkezik, amely a tranzisztoron keresztül felerősödik, és továbbítja az ECU-hoz.

Vezérműtengely helyzetérzékelő interfész mikrokontrollerrel (Arduino vagy PIC):

Különféle típusú vezérműtengely-érzékelők állnak rendelkezésre, amint azt fent láttuk. Mindegyikhez saját kimeneti típus tartozik. A vezérműtengely-érzékelő és a mikrokontroller összekapcsolásakor a következő pontokat kell figyelembe venni.

  1. Az érzékelő kimenet megértése:

Határozza meg a vezérműtengely helyzetérzékelője által kiadott jel típusát. Ez lehet digitális jel (BE/KI), analóg feszültség vagy PWM (impulzusszélesség-modulációs) jel. Esetében

  • Hall-effektus érzékelők:
      • A kimenet típusa: Digitális
      • Leírás: A Hall Effect érzékelők érzékelik a mágneses tér változásait. Jellemzően digitális jelet adnak, amely a vezérműtengely forgásakor HIGH és LOW állapotok között vált, jelezve a vezérműtengely helyzetét.
  • Optikai érzékelők:
      • A kimenet típusa: digitális (általában)
      • Leírás: Az optikai érzékelők fény segítségével érzékelik a vezérműtengely helyzetét. Gyakran digitális jelet adnak impulzusokkal, amelyek a vezérműtengely helyzetét jelzik.
  • Mágneses érzékelők (változó reluktancia érzékelők):
      • Kimenet típusa: Változó (analóg-szerű)
      • Leírás: A mágneses érzékelők analóg-szerű feszültségjelet generálnak, amely a vezérműtengely forgásával változik. A jel amplitúdója a vezérműtengely helyzetével változik.

2. Válassza ki a beviteli tűket:

A mikrokontrolleren válassza ki azokat a digitális vagy analóg érintkezőket, amelyeket a vezérműtengely helyzetérzékelőjéhez fog használni. Győződjön meg arról, hogy ezek a érintkezők kompatibilisek az érzékelő kimeneti jelével és     feszültségszintjével.

  1. Vezeték: Csatlakoztassa a vezérműtengely helyzetérzékelő kimenetét a mikrokontroller kiválasztott bemeneti érintkezőihez. Ha szükséges, használjon megfelelő feszültségosztókat vagy szintváltókat annak biztosítására, hogy az érzékelő feszültségszintje kompatibilis legyen a mikrokontrollerrel.
  1. Tápegység: Biztosítsa a szükséges tápellátást a vezérműtengely helyzetérzékelőjének. Ez magában foglalhatja az érzékelő csatlakoztatását egy megfelelő feszültségforráshoz (pl. 5 V), és földelését (GND) a mikrokontroller földeléséhez.
  1. Olvassa el az érzékelő adatait: Írjon kódot a mikrokontroller által támogatott programozási nyelven (pl. C/C++, Python stb.) az érzékelő jelének olvasásához. Szükség szerint használja a digitalRead() vagy az analogRead() függvényeket.

6. Az adatok feldolgozása: Az érzékelő típusától függően előfordulhat, hogy tovább kell dolgoznia az érzékelő adatait. Ha például digitális érzékelőt használ, akkor közvetlenül használhatja az állapotát az alkalmazáshoz. Ha analóg érzékelőt használ, előfordulhat, hogy az analóg feszültséget értelmes értékké kell alakítania.

A vezérműtengely érzékelő interfésze a mikrokontroller kóddal:

#include< Arduino.h>

const int sensorPin = 2; // Cserélje ki a tényleges PIN-számmal

int sensorValue = 0;

void setup() {

pinMode(sensorPin, INPUT);

Serial.begin(9600);

}

void loop() {

sensorValue = digitalRead(sensorPin);

Serial.println(sensorValue);

késleltetés(1000); // Késleltetés 1 másodpercig

}

Vezérműtengely-helyzet érzékelő tünetei

Ha a vezérműtengely dugattyús érzékelője meghibásodik, számos probléma léphet fel. Tehát van néhány figyelmeztető tünet, amely azelőtt jelentkezik, hogy az érzékelő teljesen meghibásodott, és az autó motorja leállna.

Győződjön meg arról, hogy a motor jelzőfény BE van kapcsolva

A motor lámpája BE kapcsol, ha a vezérműtengely helyzetérzékelője leáll. Ha ez a lámpa világít, késedelem nélkül meg kell állítania a járművet. Ha nem figyel rá, akkor súlyosan károsítja az autó motorját.

Gyújtási problémák

Ha az érzékelővel bármilyen probléma jelentkezik, akkor az autó motorjához továbbított jel sem működik. Tehát az átvitt jel nagyon gyenge, és nem engedi beindulni az autót, mivel a gyújtásrendszer nem villog.

Az üzemanyag-hatékonyság gyenge

Ha a jármű nem biztosít elegendő üzemanyagot az autó motorjának, akkor az érzékelő téves információkat adhat az ECM-nek, különben az üzemanyag-befecskendezők nagyon hosszú ideig kinyílhatnak. Ezáltal a motor nem működik túl hatékonyan, kopogtat, és nagyon súlyos sérüléseket okozhat.

Gyenge a sebességváltó

Ha a vezérműtengely helyzetérzékelője rossz, akkor az automata sebességváltóval szerelt autók bizonyos problémákkal szembesülnek az autó sebességváltása során. Tehát le kell állítani az autó motorját, maradni egy kicsit, és újra be kell indítani a motort. Ezen túlmenően, az ECM-en keresztül egy rossz érzékelőtől kapott adatok elkerülik, hogy a váltó mágnesszelep működjön és váltson az autó sebességfokozatai között, ami az úgynevezett Limp Mode, és segít megvédeni az autó motorját a sérülésektől a motor fordulatszámának csökkentésével.

A motor leállása

Ha az autó motorja leáll vagy leáll vezetés közben, mert az üzemanyag-befecskendezők nem juttatnak elegendő üzemanyagot a motorba, a motor leállhat, és az autó megsérülhet.

Az üzemanyag-fogyasztás magas

A hibás érzékelő negatívan befolyásolhatja az üzemanyag-fogyasztást, ami azt jelenti, hogy a jármű motorja több üzemanyagot fogyaszt. Ez a probléma nagyon ritka, bár nem elhanyagolható, és az érzékelő azonnali cseréjét vagy javítását igényli.

Gyenge gyorsulás

Gyenge gyorsulás a rossz vezérműtengely helyzetérzékelő miatt következik be. Ha ez az érzékelő leáll, a jármű nem fog nagyon gyorsan gyorsulni. Ha gyenge gyorsulás következik be, akkor az autója fröccsenést, teljesítményhiányt, gyenge sebességet, leállást vagy akár elakadást okoz.

Motor gyújtáskimaradás

Az érzékelő jele szükséges az üzemanyag-befecskendezők és a motorok működéséhez. Ha ez az érzékelő meghibásodik, az a motor gyújtáskimaradását okozhatja, és gyorsításkor vibrációt ad.

Gázszag

Egy hibás érzékelő közvetve az el nem égett üzemanyagot a jármű kipufogórendszerébe öntheti. Ez tehát nem csak az üzemanyag-fogyasztást befolyásolja, hanem némi fekete füstöt is okoz, és tiszta szagot okoz, ami rendkívül nem biztonságos az emberek számára.

Durva alapjárat

Az érzékelő meghibásodása a jármű motorjának durva alapjáratát okozhatja. Ha az érzékelő meghibásodik, akkor ez a hengeren belüli aszinkron égés miatt következik be.

Hogyan teszteljük a vezérműtengely-helyzet érzékelőt multiméterrel

A vezérműtengely helyzetérzékelő tesztelése nagyon fontos a megfelelő működés ellenőrzéséhez. Ezeket az érzékelőket számos meghibásodás befolyásolhatja, amelyek befolyásolhatják az érzékelő meghibásodását vagy egyenetlen működését. Tehát a pontos szenzordiagnózis nagyon fontos tesztelés. A vezérműtengely helyzetérzékelő tesztelése multiméterrel vagy oszcilloszkóppal lehetséges. Tehát a vezérműtengely-helyzet-érzékelő tesztelése multiméterrel nagyon egyszerű és gyorsabb.

Ennek az érzékelőnek a multiméterrel történő teszteléséhez elengedhetetlen a jelvezetéken előállított érzékelő feszültségének mérése. Itt a kapott adatok főként az érzékelő és a jármű típusától függenek. Ezenkívül az érzékelő típusától függően eltérő tűkkel rendelkeznek, mivel az induktív vagy mágneses típusú vezérműtengely-érzékelő két vezetéket tartalmaz, míg a Hall-effektus típusú érzékelő három vezetéket tartalmaz.

Mielőtt elkezdené az érzékelő tesztelését multiméterrel, állítsa a dobozt üresbe vagy parkban, helyezze el az autót a rögzítőfékre, és válassza le az üzemanyag-ellátó rendszert úgy, hogy egyszerűen lehúzza az üzemanyag-szivattyú áthidalóját a biztosítékblokkról, hogy elkerülje a motort. induló.

3 vezetékes vezérműtengely-helyzet érzékelő tesztelése

Három vezetékes vezérműtengely helyzetérzékelő teszteléséhez be kell állítania a DC volt módot a multiméteren, és el kell választani az érzékelő csatlakozóját.

  • Először is, a multiméter piros színű szondáját csatlakoztatni kell a tápkábelhez, a fekete színszondát pedig az akkumulátor mínuszához;
  • Ezután néhány másodpercig próbálja meg beindítani az autó motorját.
  • Most a feszültségnek körülbelül 5 voltnak kell lennie a multiméteren.
  • Annak megfigyeléséhez, hogy az érzékelő csatlakozója mínusz vezeték sértetlen és rövidre van-e zárva, csatlakoztassa rá a piros nívópálcát, és tartsa a feketét az akkumulátor negatív pólusa felett.
  • Most újra kell indítani az autó motorját, a feszültségnek 0,1 vagy 0,2 V-nak kell lennie a multiméter képernyőjén.
  • Ugyanezt a folyamatot csak a jelvezetékkel kell tesztelni, most a multiméter képernyőjén a feszültségnek 0 és 5 volt között kell változnia, ha az érzékelő jó.
  • Most az autó motorjának beindítása nélkül és csak bekapcsolt gyújtás mellett mérje meg a feszültséget a plusz és a jel érintkezők között, ennek legalább a tápfeszültség 90%-ának kell lennie.

Hogyan kell cserélni a vezérműtengely érzékelőt?

Az érzékelő cseréjéhez a következő lépéseket kell végrehajtani.

  • Először le kell választani az akkumulátor negatív kábelét.
  • Ezt az érzékelőt általában az autó motorjának elején, hátulján vagy tetején kell elhelyezni, és valószínűleg 2-3 vezetékes csatlakozóval rendelkezik.
  • Miután felfedezte, le kell ürítenie az érzékelő feletti fület, hogy elválassza a vezetékeket a vezérműtengely-érzékelőtől.
  • Minden késedelem nélkül távolítsa el a rögzítőcsavart, amely a vezérműtengely érzékelőjéhez van csatlakoztatva az autó motorjához.
  • Kis csavarással húzza le a kimerült érzékelőt.
  • Ha új érzékelőt csatlakoztatott, kennie kell egy kis motorolajat az érzékelő O-gyűrűjére.
  • Állítsa be az új érzékelőt, és védje meg a rögzítőcsavarokkal.
  • Ismét csatlakoztassa megfelelően a vezetékcsatlakozót a vezérműtengely-érzékelőhöz.
  • Végül csatlakoztassa újra az akkumulátor negatív pólusát.
  • Ezután tegyen egy tesztvezetést, hogy megtudja, működik-e a vezérműtengely helyzetérzékelője vagy sem.

Alkalmazások

A vezérműtengely helyzetérzékelőt használ a következőket tartalmazzák.

  • A vezérműtengely-érzékelő lehetővé teszi a motorvezérlő számára, hogy meghatározza a főtengely-hajtás pontos helyét.
  • Ez az érzékelő nyomon követi a vezérműtengely forgását azáltal, hogy arra fókuszál, hogy a szelepek nyitva vagy zárva vannak-e.
  • Ezt az érzékelőt egy autómotorban használják a vezérműtengely helyzetének és fordulatszámának mérésére,
  • Ezeket belül használják BLDC motorok vagy autókban használják.
  • Ezt az érzékelőt egyes Vauxhall ECOTEC motorokban használják.

Tehát ez az a vezérműtengely helyzetérzékelő áttekintése , működése és alkalmazásai. Ez egy elektronikus alkatrész, amely információkat gyűjt a forgási sebességről és a vezérműtengely helyzetéről. Továbbítja az adatokat a jármű elektronikus vezérlőegységéhez, így beállítja a gyújtásrendszerek és az üzemanyag-befecskendezés időzítését. A vezérműtengely-érzékelő meghibásodásának számos oka lehet, például belső rövidzárlatok, mechanikai sérülések, törés a jeladó keréken belül és megszakítás a CU-hoz (vezérlőegység) való kapcsolódásban. Itt egy kérdés, hogy mi az a főtengely helyzetérzékelő?