Sadales vārpstas stāvokļa sensors: darbība, veidi, testēšana un pielietojums

Mūsdienās automobiļu sensori gadu gaitā ir kļuvuši ļoti nozīmīgi, kas palīdz uzraudzīt dažādas automašīnu problēmas un nosūta informāciju elektroniskajam vadības blokam (ECU) vai automašīnas vadītājam. ECU noteiktās situācijās veic dažus pielāgojumus konkrētajam komponentam atkarībā no informācijas, kas iegūta no automašīnas sensora. Parasti sensori automašīnās uzrauga dažādus aspektus, piemēram, temperatūru, dzinēja stāvokli, dzesēšanas šķidruma sistēmu, eļļas spiedienu, transportlīdzekļa ātrumu, izmešu līmeni utt. sensoru veidi izmanto tādās automašīnās kā gaisa plūsma, dzinēja sitieni, dzinēja apgriezieni, spriegums, skābeklis, droseles stāvoklis, sadales vārpstas stāvokļa sensors, MAP, gaisa spilvens, automašīnas novietošana, kloķvārpstas stāvokļa sensors utt. Šajā rakstā ir aplūkots pārskats par sadales vārpstas stāvokļa sensors , tā darbība un lietojumprogrammas.

Kas ir sadales vārpstas stāvokļa sensors?

Automašīnas sensors, ko izmanto automašīnas dzinējā, lai izmērītu sadales vārpstas pozīciju un rotāciju un nosūta informāciju uz transportlīdzekļa dzinēja vadības moduli, ir pazīstams kā sadales vārpstas stāvokļa sensors. Šis sensors ir pazīstams arī kā fāzes detektors vai cilindra identifikācijas sensors. Tā ir ļoti maza un ļoti nozīmīga magnētiska ierīce katrā pašreizējā automašīnā, jo tā nodrošina, ka automašīnas dzinējs darbojas pareizi vai nē.

Šis sensors ir novietots pie automašīnas dzinēja un atrodas aiz cilindra galvas vai transportlīdzekļa pacēlāja ielejā. Sadales vārpstas stāvokļa sensors parasti atrodas astoņu vārstu dzinējos cilindra galvas galā, savukārt sešpadsmit vārstu dzinējiem tas ir izvietots uz cilindru galvas. The sadales vārpstas stāvokļa sensora diagramma ir parādīts zemāk.

Darba princips

The Sadales vārpstas stāvokļa sensora darbības princips galvenokārt ir atkarīgs no Hallas efekta sensors vai optiskais sensors sadales vārpstas apgriezienu noteikšanai. Hallas efekta sensors nosaka apgriezienu, izmantojot magnētisko lauku, savukārt optiskais sensors nosaka sadales vārpstas stāvokli, izmantojot gaismas staru. Sadales vārpstas stāvokļa sensors parasti ir Hola efekts vai magnētiskais sensors . Tātad tas darbojas, vienkārši nosakot veidu, kādā dzelzs zobrats ir savienots ar sadales vārpstu, kad tā griežas. Kad pārnesums šķērso sensoru, tas rada signālu un pārsūta to uz ECU. Pēc tam ECU izmanto šos datus, lai pielāgotu degvielas iesmidzināšanas laiku un aizdedzes sistēmas.

Ja šis sensors nedarbojas pareizi, tas samazina dzinēja darba veiktspēju, samazina degvielas efektivitāti un palielina izmešus. Bojāts sadales vārpstas stāvokļa sensors var izraisīt dzinēja aizdedzes pārtraukšanu un savainojumus, tāpēc tas var būt ļoti bīstams braukšanas laikā.

Funkcijas

Tās galvenā funkcija ir nodrošināt dzinēja vadības moduli (ECM) vai dzinēja vadības bloku (ECU) ar precīzu informāciju par sadales vārpstas stāvokli un ātrumu. Šī informācija ir būtiska pareizai dzinēja un dažādu saistīto sistēmu darbībai. Šeit ir galvenās sadales vārpstas stāvokļa sensora funkcijas:

Sadales vārpstas stāvokļa noteikšana:

• Sadales vārpstas stāvokļa sensora galvenā funkcija ir noteikt precīzu sadales vārpstas pozīciju, kad tā griežas. Šī informācija palīdz dzinēja vadības modulim (ECM) sinhronizēt dzinēja ieplūdes un izplūdes vārstu atvēršanu un aizvēršanu ar atbilstošajām virzuļu pozīcijām. Pareizs vārstu laiks ir ļoti svarīgs efektīvai sadegšanai un dzinēja darbībai.

Degvielas iesmidzināšanas laika optimizēšana:

• Precīzi nosakot sadales vārpstas pozīciju, CMP sensors palīdz ECM noteikt optimālo degvielas iesmidzināšanas laiku. Tas nodrošina, ka sadegšanas kamerā īstajā brīdī tiek iesmidzināts pareizais degvielas daudzums, uzlabojot degvielas efektivitāti un samazinot emisijas.

Koordinējošais aizdedzes laiks:

• Sadales vārpstas stāvokļa sensoram ir arī nozīme aizdedzes laika koordinēšanā. ECM izmanto sadales vārpstas pozīcijas informāciju, lai noteiktu, kad jāiedarbina aizdedzes sveces aizdedze, nodrošinot, ka degšana notiek pareizajā dzinēja cikla brīdī.

Aizdegšanās traucējumu noteikšana:

• Nepareizi funkcionējošs sadales vārpstas stāvokļa sensors var izraisīt aizdedzes izlaidumus, kad degviela netiek pareizi aizdedzināta vienā vai vairākos cilindros. Sensora dati palīdz ECM identificēt un diagnosticēt šos aizdedzes izlaidumus, ļaujot sistēmai veikt koriģējošas darbības.

Mainīga vārstu laika ieslēgšana (VVT):

• Motoros, kas aprīkoti ar maināmu vārstu laika iestatīšanas sistēmām, sadales vārpstas stāvokļa sensors palīdz kontrolēt vārsta atvēršanas un aizvēršanas laiku. Tas var optimizēt dzinēja veiktspēju, jaudu un degvielas efektivitāti dažādos darbības apstākļos.

Dzinēja veiktspējas pārvaldība:

• ECM izmanto sadales vārpstas stāvokļa datus, lai uzraudzītu un pielāgotu dažādus dzinēja parametrus, tostarp gaisa un degvielas maisījumu, vārstu laiku un aizdedzes laiku. Tas nodrošina dzinēja efektīvu darbību un atbilstību emisijas standartiem.

Atbalsta dzinēja drošību:

• Dažos gadījumos bojāts sadales vārpstas stāvokļa sensors var iedarbināt dzinēja vadības moduli, lai pārietu uz “drošo režīmu”, lai novērstu iespējamos bojājumus. Tas var ietvert dzinēja jaudas ierobežošanu, lai aizsargātu kritiskās sastāvdaļas.

Dzinēja problēmu diagnostika:

• Sadales vārpstas stāvokļa sensors veicina iebūvēto diagnostiku (OBD), nodrošinot vērtīgus datus, ko var izmantot, lai identificētu dzinēja darbības problēmas un darbības traucējumus. Šos datus var nolasīt, izmantojot diagnostikas rīkus, lai novērstu problēmas.

Sadales vārpstas stāvokļa sensoru veidi

Ir pieejami trīs veidu sadales vārpstas stāvokļa sensori, magnētiskais tips, halles efekts un maiņstrāvas izeja, kas ir aplūkoti turpmāk.

Magnētiskā tipa sensors

Šāda veida sadales vārpstas stāvokļa sensors tiek identificēts, vienkārši izmantojot divus vadus. Šis sensors ģenerē savu spriegumu, maiņstrāvas sinusoidālo viļņu signālu. Šo sensoru var novietot sadalītājā vai virs sadales vārpstas. Kad šis sensors atrodas tuvu sadales vārpstai, kurai ir pievienota pastāvīgā magnēta ierīce, katru reizi, kad magnēts izies cauri sensoram un ģenerēs magnētisko lauku, un iegūto impulsu var pārsūtīt uz ECM tālākai apstrādei.

Hallas efekta sadales vārpstas sensors

Šāda veida sadales vārpstas sensors ietver trīs vadus, kur pirmais vads tiek izmantots barošanai, nākamais vads ir paredzēts GND un pēdējais vads ir paredzēts sprieguma signāla nosūtīšanai uz datoru. Šis sensors ir novietots uz sadales vārpstas vai sadalītājā. Šim sensoram ir ekrāns caur spraugu un magnēts, kas novietots virs vārpstas. Kad šī sensora ekrāns pārvietojas starp sensoru un magnētu, šis sensors tiks IESLĒGTS un IZSLĒGTS. Ja šim ekrānam pirms sensora ir ciets laukums, atgriezeniskās saites spriegums var tikt traucēts, jo magnētiskais lauks sadalās.

Maiņstrāvas izejas sensors

Maiņstrāvas izejas sensors ir īpaša veida sensors, ko izmanto, lai radītu maiņstrāvas sprieguma signālu, piemēram, izeju. Motora vadības modulis automašīnā rada ārkārtīgi augstu frekvenci ierosinātāja spolei, kas ir novietota tuvu rotējošajam diskam.

Šis rotējošais disks ir novietots uz sadales vārpstas gala, un tam ir sprauga. Kad šī sprauga iziet cauri spolei, tā tiks ierosināta ar savstarpēju indukciju, un signāls, kas norāda uz pirmā cilindra pozīciju, tiek pārraidīts uz dzinēja vadības moduli. Šāda veida sensori bieži tiek novēroti Opel ecoTEC dzinējos.

Sadales vārpstas stāvokļa sensora elektroinstalācijas shēma

Sadales vārpstas stāvokļa sensoru parasti izmanto, lai novietotu sadales vārpstas motora stāvokli un mainītu to elektroniskā signālā pēc tam, kad tas tiek nosūtīts uz automašīnas ECU. Šī sensora pozīcija ir pieejama ar dažādām elektroinstalācijas shēmām, piemēram, diviem vadiem un trim vadiem. Trīs vadu sadales vārpstas stāvokļa sensora elektroinstalācijas shēma ir parādīta zemāk.

3 vadu sadales vārpstas stāvokļa sensors ietver trīs vadus; atsauces sprieguma vads, signāla vads un zemējums. Šie trīs vadi ir vienkārši savienoti ar elektronisko vadības bloku. Šis sensors saņem strāvas avotu no ECU, šī sensora GND tiek ņemts no elektroniskā vadības bloka un visbeidzot, sprieguma signāla vads iet no sadales vārpstas sensora uz elektronisko vadības bloku.

Trīs vadu sadales vārpstas sensoram ir magnēts un tērauda materiāls, piemēram, germānija un tranzistors. Kad objekts tuvojas šim sensoram ļoti tuvu, tā magnētiskā plūsma tiks mainīta, tādējādi materiālā tiek ģenerēts spriegums, kas tiek pastiprināts caur tranzistoru un tiek pārraidīts uz ECU.

Sadales vārpstas stāvokļa sensora saskarne ar mikrokontrolleri (Arduino vai PIC):

Ir pieejami dažādi sadales vārpstas sensoru veidi, kā mēs redzējām iepriekš. Katram no tiem ir savi izvades veidi. Savienojot sadales vārpstas sensoru ar mikrokontrolleri, jāņem vērā šādi punkti.

1. Izprotiet sensora izvadi:

Nosakiet, kāda veida signālu rada sadales vārpstas stāvokļa sensors. Tas varētu būt digitālais signāls (ON/OFF), analogais spriegums vai PWM (impulsa platuma modulācijas) signāls. Gadījumā, ja

• Hallas efekta sensori:

• • • Izvades veids ir: Digitāls
    • Apraksts: Hallas efekta sensori nosaka izmaiņas magnētiskajā laukā. Tie parasti nodrošina digitālu signālu, kas pārslēdzas starp HIGH un LOW stāvokli, sadales vārpstai griežoties, norādot sadales vārpstas stāvokli.

• Optiskie sensori:

• • • Izvades veids ir: Digitālais (parasti)
    • Apraksts: Optiskie sensori izmanto gaismu, lai noteiktu sadales vārpstas stāvokli. Tie bieži nodrošina digitālu signālu ar impulsiem, kas atspoguļo sadales vārpstas stāvokli.
• Magnētiskie sensori (mainīgas pretestības sensori):
  • • Izvades veids: Mainīgs (analogs)
    • Apraksts: Magnētiskie sensori ģenerē analogam līdzīgu sprieguma signālu, kas mainās, sadales vārpstai griežoties. Signāla amplitūda mainās līdz ar sadales vārpstas stāvokli.

2. Izvēlieties ievades tapas:

Mikrokontrollerī atlasiet digitālās vai analogās tapas, kuras izmantosit, lai izveidotu savienojumu ar sadales vārpstas stāvokļa sensoru. Pārliecinieties, vai šīs tapas ir saderīgas ar sensora izejas signālu un     sprieguma līmeņiem.

1. Elektroinstalācija: Savienojiet sadales vārpstas stāvokļa sensora izeju ar izvēlētajām mikrokontrollera ievades tapām. Ja nepieciešams, izmantojiet atbilstošus sprieguma dalītājus vai līmeņa pārslēdzējus, lai nodrošinātu sensora sprieguma līmeņu saderību ar mikrokontrolleri.

1. Enerģijas padeve: Nodrošiniet sadales vārpstas stāvokļa sensoram nepieciešamo strāvas padevi. Tas var ietvert sensora pievienošanu piemērotam sprieguma avotam (piemēram, 5 V) un tā zemējuma (GND) pievienošanu mikrokontrollera zemei.

1. Izlasiet sensora datus: Ierakstiet kodu programmēšanas valodā, kuru atbalsta jūsu mikrokontrolleris (piemēram, C/C++, Python utt.), lai nolasītu signālu no sensora. Ja nepieciešams, izmantojiet funkcijas digitalRead() vai analogRead().

6. Datu apstrāde: Atkarībā no sensora veida, iespējams, sensora dati ir jāapstrādā tālāk. Piemēram, ja izmantojat digitālo sensoru, varat tieši izmantot tā stāvokli savai lietojumprogrammai. Ja izmantojat analogo sensoru, iespējams, būs jāpārvērš analogais spriegums nozīmīgā vērtībā.

Sadales vārpstas sensora saskarne ar mikrokontrollera kodu:

#include< Arduino.h>

const int sensorPin = 2; // Aizstāt ar faktisko PIN numuru

int sensorValue = 0;

void setup() {

pinMode(sensorPin, INPUT);

Serial.begin(9600);

}

void loop() {

sensorVērtība = digitalRead(sensorPin);

Serial.println(sensorValue);

kavēšanās (1000); // Aizkave uz 1 sekundi

}

Sadales vārpstas stāvokļa sensora simptomi

Ja sadales vārpstas virzuļa sensors nedarbojas pareizi, var rasties vairākas problēmas. Tāpēc ir daži brīdinājuma simptomi, kas rodas, pirms šis sensors ir pilnībā atteicies un automašīnas dzinējs tiks izslēgts.

Pārliecinieties, vai dzinēja indikators ir IESLĒGTS

Dzinēja gaisma iedegas, ja sadales vārpstas stāvokļa sensors pārstāj darboties. Kad šī gaisma ir IESLĒGTA, nekavējoties jāaptur transportlīdzeklis. Ja jūs tam nepievēršat uzmanību, tas nodarīs nopietnu kaitējumu automašīnas dzinējam.

Aizdedzes problēmas

Tiklīdz sākas problēmas ar sensoru, signāls, kas tiek pārraidīts uz automašīnas dzinēju, arī nedarbojas. Tātad pārraidītais signāls ir ļoti vājš, un tas neļaus automašīnai iedarbināties, jo aizdedzes sistēma nemirgo.

Degvielas efektivitāte ir slikta

Ja transportlīdzeklis nenodrošina pietiekami daudz degvielas automašīnas dzinējam, sensors var sniegt nepareizu informāciju ECM, pretējā gadījumā degvielas iesmidzinātāji var atvērties ļoti ilgu laiku. Tādējādi dzinējs nedarbosies ļoti efektīvi, izraisīs dzinēja klauvēšanu un var izraisīt ļoti nopietnus ievainojumus.

Transmisijas pārslēgšana ir slikta

Ja sadales vārpstas stāvokļa sensors ir nepareizs, automašīnas ar automātisko pārnesumkārbu saskarsies ar dažām problēmām, mainot automašīnas pārnesumus. Tāpēc ir jāizslēdz automašīnas dzinējs, jāpaliek mazliet un vēlreiz jāiedarbina dzinējs. Turklāt dati, kas iegūti, izmantojot ECM no slikta sensora, novērš pārslēgšanas solenoīda darbību un automašīnas pārnesumu pārslēgšanu, kas ir pazīstams kā “Limp Mode”, un palīdz aizsargāt automašīnas dzinēju no bojājumiem, samazinot dzinēja ātrumu.

Dzinēja apstāšanās

Kad automašīnas dzinējs braukšanas laikā apstājas vai apstājas, jo ar degvielas sprauslām netiek piegādāts pietiekami daudz degvielas, dzinējs var apstāties un automašīna var tikt bojāta.

Degvielas patēriņš ir augsts

Bojāts sensors var negatīvi ietekmēt degvielas ekonomiju, kas nozīmē, ka transportlīdzekļa dzinējs patērē vairāk degvielas. Šī problēma ir ļoti reta, lai gan mēs nevaram būt nenozīmīga un nepieciešama tūlītēja sensora nomaiņa vai remonts.

Slikts paātrinājums

Slikts paātrinājums rodas slikta sadales vārpstas stāvokļa sensora dēļ. Kad šis sensors pārstāj darboties, transportlīdzeklis nepaātrināsies ļoti ātri. Tiklīdz notiek vājš paātrinājums, tas izraisa jūsu automašīnas izšļakstīšanos, jaudas trūkumu, sliktu ātrumu, apstāšanos vai pat apstāšanos.

Dzinēja aizdedzes izlaidums

Sensora signāls ir nepieciešams, lai strādātu degvielas sprauslas un dzinēji. Ja šis sensors nedarbojas, tas var izraisīt dzinēja aizdedzes pārtraukšanu un vibrācijas, kad tas paātrinās.

Gāzes Smarža

Bojāts sensors var netieši izliet nesadegušo degvielu transportlīdzekļa izplūdes sistēmā. Tādējādi tas ne tikai ietekmē degvielas ekonomiju, bet arī rada melnus dūmus un rada skaidru smaku, kas ir ārkārtīgi nedroša cilvēkiem.

Neapstrādāta tukšgaita

Sensora kļūme var izraisīt transportlīdzekļa dzinēja aptuvenu tukšgaitu. Kad sensors nedarbojas, tas notiek asinhronas sadegšanas dēļ cilindrā.

Kā pārbaudīt sadales vārpstas stāvokļa sensoru, izmantojot multimetru

Sadales vārpstas stāvokļa sensora pārbaude ir ļoti svarīga, lai pārbaudītu tā pareizu darbību. Šos sensorus var ietekmēt daudzi darbības traucējumi, kas var ietekmēt sensora kļūmi vai tā nevienmērīgu darbību. Tāpēc precīza sensora diagnoze ir ļoti svarīga pārbaude. Sadales vārpstas stāvokļa sensora pārbaude ir iespējama, izmantojot multimetru vai osciloskopu. Tāpēc sadales vārpstas stāvokļa sensora pārbaude ar multimetru ir ļoti vienkārša un ātrāka.

Lai pārbaudītu šo sensoru, izmantojot multimetru, ir svarīgi izmērīt sensora spriegumu, kas tiek radīts tā signāla vadā. Šeit iegūtie dati galvenokārt ir atkarīgi no sensora un transportlīdzekļa veida. Turklāt, pamatojoties uz sensora tipu, tiem ir dažādas tapas, jo induktīvā vai magnētiskā tipa sadales vārpstas sensors ietver divus vadus, savukārt Hall efekta tipa sensors ietver trīs vadus.

Pirms sākat sensora pārbaudi, izmantojot multimetru, kaste jāiestata neitrālā pozīcijā vai stāvvietā, jānovieto automašīna ar stāvbremzi un jāatvieno degvielas sistēma, vienkārši novelkot degvielas sūkņa džemperi no drošinātāju bloka, lai izvairītos no dzinēja nokļūšanas. sākot.

3 vadu sadales vārpstas stāvokļa sensora pārbaude

Lai pārbaudītu trīs vadu sadales vārpstas stāvokļa sensorus, multimetram jāiestata līdzstrāvas voltu režīms un jāatdala sensora savienotājs.

• Pirmkārt, multimetra sarkanās krāsas zonde ir jāpievieno barošanas vadam un melnā krāsas zonde ir jāpievieno akumulatora mīnusam;
• Pēc tam dažas sekundes mēģiniet iedarbināt automašīnas dzinēju.
• Tagad multimetra sprieguma rādījumam jābūt apmēram 5 voltiem.
• Lai novērotu, vai sensora savienotājs mīnus vads ir neskarts un nav izveidots īssavienojums, pievienojiet tam sarkano mērstieni un turiet melno virs akumulatora negatīvā spailes.
• Tagad atkal jāiedarbina automašīnas dzinējs, sprieguma rādījumam multimetra ekrānā jābūt 0,1 vai 0,2 V.
• Tas pats process ir jāpārbauda tikai ar signāla vadu, tagad spriegumam multimetra ekrānā vajadzētu mainīties no 0 līdz 5 voltiem, ja sensors ir labs.
• Tagad, neiedarbinot automašīnas dzinēju un tikai ar ieslēgtu aizdedzi, izmēra spriegumu starp plusa un signāla kontaktiem, tam jābūt vismaz 90% no sprieguma.

Kā nomainīt sadales vārpstas sensoru?

Lai nomainītu šo sensoru, ir jāveic šādas darbības.

• Sākumā mums ir jāatdala akumulatora negatīvais kabelis.
• Šis sensors parasti jānovieto automašīnas dzinēja priekšpusē, aizmugurē vai augšpusē, un tam, iespējams, būs pievienots 2 līdz 3 vadu savienotājs.
• Kad to atklājat, jums ir jāizlādē cilne virs sensora, lai atdalītu vadus no sadales vārpstas sensora.
• Nekavējoties noņemiet stiprinājuma skrūvi, kas ir savienota ar automašīnas dzinēja sadales vārpstas sensoru.
• Noņemiet izsmelto sensoru, nedaudz pagriežot.
• Kad ir pievienots jauns sensors, sensora O veida gredzenam ir jāielej nedaudz motoreļļas.
• Uzstādiet jauno sensoru un aizsargājiet to ar stiprinājuma skrūvēm.
• Atkal pareizi pievienojiet vadu savienotāju sadales vārpstas sensoram.
• Beidzot atkal pievienojiet akumulatora negatīvo spaili.
• Pēc tam veiciet testa braucienu, lai uzzinātu, vai sadales vārpstas stāvokļa sensors darbojas vai ne.

Lietojumprogrammas

The izmanto sadales vārpstas stāvokļa sensoru iekļaujiet tālāk norādīto.

• Sadales vārpstas sensors ļauj dzinēja vadībai noteikt precīzu kloķvārpstas piedziņas atrašanās vietu.
• Šis sensors izseko sadales vārpstas griešanos, koncentrējoties uz to, vai vārsti ir atvērti vai aizvērti.
• Šo sensoru izmanto automašīnas dzinējā, lai izmērītu sadales vārpstas stāvokli un apgriezienu,
• Tie tiek izmantoti iekšā BLDC motori vai izmanto automašīnās.
• Šis sensors tiek izmantots dažos Opel ECOTEC dzinējos.

Tādējādi tas ir pārskats par sadales vārpstas stāvokļa sensoru , tā darbība un lietojumprogrammas. Šis ir elektronisks komponents, ko izmanto, lai apkopotu informāciju par rotācijas ātrumu un sadales vārpstas novietojumu. Tas pārsūta datus uz transportlīdzekļa elektronisko vadības bloku, lai tas iestatītu aizdedzes sistēmu un degvielas iesmidzināšanas laiku. Sadales vārpstas sensora kļūmei ir daudz iemeslu, piemēram, iekšējie īssavienojumi, mehāniski bojājumi, pārrāvums kodētāja ritenī un pārrāvums savienojumā ar CU (vadības bloku). Šeit ir jautājums jums, kas ir kloķvārpstas stāvokļa sensors?