חיישן מיקום גל זיזים: עבודה, סוגים, בדיקות ויישומיו

כַּיוֹם, חיישני רכב הפכו למשמעותיים מאוד במהלך השנים, מה שעוזר בניטור בעיות שונות של מכוניות ושולחים את המידע ליחידת הבקרה האלקטרונית (ECU) או לנהג המכונית. ה-ECU במצבים מסוימים מבצע כמה התאמות לרכיב הספציפי בהתאם למידע המתקבל מחיישן הרכב. בדרך כלל, חיישנים במכוניות עוקבים אחר היבטים שונים כמו טמפרטורה, מצב מנוע, מערכת נוזל קירור, לחץ שמן, מהירות רכב, רמות פליטה וכו'. סוגי חיישנים בשימוש במכוניות כמו זרימת אוויר, דפיקת מנוע, מהירות מנוע, מתח, חמצן, מצב מצערת, חיישן מיקום גל זיזים, MAP, כרית אוויר, חניה לרכב, חיישן מיקום גל ארכובה וכו'. מאמר זה דן בסקירה כללית של חיישן מיקום גל זיזים , העבודה שלו והיישומים שלו.

מהו חיישן מיקום גל זיזים?

חיישן רכב המשמש במנוע מכונית למדידת המיקום והסיבוב של גל הזיזים ושולח את המידע למודול בקרת המנוע של הרכב ידוע כחיישן מיקום גל זיזים. חיישן זה ידוע גם כגלאי פאזה או חיישן זיהוי צילינדר. זהו מכשיר מגנטי קטן מאוד ומשמעותי מאוד בכל מכונית נוכחית מכיוון שהוא מבטיח שמנוע המכונית פועל כהלכה או לא.

חיישן זה מסודר ליד מנוע המכונית וניתן למצוא אותו מאחורי ראש הצילינדר או בעמק ההרמה של הרכב. חיישן מיקום גל הזיזים ממוקם בדרך כלל במנועים בעלי שמונה שסתומים בקצה ראש הצילינדר ואילו הוא מסודר על ראש הצילינדר של מנועי שישה עשר שסתומים. ה תרשים חיישן מיקום גל זיזים מוצג להלן.

עקרון עבודה

ה עקרון העבודה של חיישן מיקום גל הזיזים תלוי בעיקר ב חיישן אפקט הול או חיישן אופטי לזיהוי סיבוב גל הזיזים. חיישן ה- Hall Effect מזהה את המהפכה באמצעות השדה המגנטי ואילו החיישן האופטי מזהה את מיקום גל הזיזים באמצעות אלומת אור. חיישן מיקום גל הזיזים הוא בדרך כלל אפקט הול או חיישן מגנטי . אז זה עובד פשוט על ידי זיהוי הדרך של ציוד ברזל המחובר לגל הזיזים כשהוא מסתובב. ברגע שהציוד עובר את החיישן אז הוא מייצר אות ומשדר אותו ל-ECU. לאחר מכן, ה-ECU משתמש בנתונים אלה כדי להתאים את תזמון הזרקת הדלק ואת מערכות ההצתה.

אם חיישן זה אינו פועל כראוי, הוא מפחית את ביצועי העבודה של המנוע, מפחית את יעילות הדלק ומגביר את הפליטות. חיישן מיקום גל זיזים פגום עלול לגרום למנוע להתלקח ולפצוע כך שהוא יכול להיות מסוכן מאוד בזמן נסיעה.

פונקציות

תפקידו העיקרי הוא לספק למודול בקרת המנוע (ECM) או ליחידת בקרת המנוע (ECU) מידע מדויק על המיקום והמהירות של גל הזיזים. מידע זה חיוני לפעילות תקינה של המנוע ומערכות נלוות שונות. להלן פונקציות המפתח של חיישן מיקום גל זיזים:

קביעת מיקום גל זיזים:

• תפקידו העיקרי של חיישן מיקום גל הזיזים הוא לקבוע את המיקום המדויק של גל הזיזים בזמן שהוא מסתובב. מידע זה עוזר למודול בקרת המנוע (ECM) לסנכרן את הפתיחה והסגירה של שסתומי היניקה והפליטה של ​​המנוע עם המצבים המתאימים של הבוכנות. תזמון נכון של שסתומים הוא חיוני לבעירה יעילה ולביצועי המנוע.

אופטימיזציה של תזמון הזרקת הדלק:

• על ידי זיהוי מדויק של מיקום גל הזיזים, חיישן CMP מסייע ל-ECM בקביעת התזמון האופטימלי להזרקת דלק. זה מבטיח שהכמות הנכונה של דלק מוזרקת לתא הבעירה ברגע הנכון, משפרת את יעילות הדלק ומפחיתה פליטות.

תיאום תזמון ההצתה:

• חיישן מיקום גל הזיזים גם משחק תפקיד בתיאום תזמון ההצתה. ה-ECM משתמש במידע על מיקום גל הזיזים כדי לקבוע מתי להפעיל את ההצתה של המצת, ומבטיח שהבעירה מתרחשת ברגע הנכון במחזור המנוע.

זיהוי תקלות:

• חיישן מיקום גל זיזים לא תקין יכול להוביל לדליפות תקלות, כאשר הדלק אינו נדלק כראוי בצילינדר אחד או יותר. הנתונים של החיישן מסייעים ל-ECM לזהות ולאבחן תקלות אלו, ומאפשרים למערכת לבצע פעולה מתקנת.

הפעלת תזמון שסתומים משתנה (VVT):

• במנועים המצוידים במערכות תזמון משתנה של שסתומים, חיישן מיקום גל הזיזים עוזר לשלוט בתזמון הפתיחה והסגירה של השסתומים. זה יכול לייעל את ביצועי המנוע, ההספק ויעילות הדלק בתנאי הפעלה שונים.

ניהול ביצועי מנוע:

• ה-ECM משתמש בנתוני מיקום גל הזיזים כדי לנטר ולהתאים פרמטרים שונים של מנוע, כולל תערובת דלק אוויר, תזמון שסתומים ותזמון הצתה. זה מבטיח שהמנוע פועל ביעילות ועומד בתקני הפליטה.

תומך בבטיחות מנוע:

• במקרים מסוימים, חיישן מיקום גל זיזים פגום יכול להפעיל את מודול בקרת המנוע להיכנס ל'מצב בטוח' כדי למנוע נזק אפשרי. זה יכול להיות כרוך בהגבלת כוח המנוע כדי להגן על רכיבים קריטיים.

אבחון בעיות במנוע:

• חיישן מיקום גל הזיזים תורם לאבחון מובנה (OBD) על ידי מתן נתונים יקרי ערך שניתן להשתמש בהם כדי לזהות בעיות ותקלות בביצועי המנוע. ניתן לקרוא נתונים אלה באמצעות כלי אבחון לפתרון בעיות.

סוגי חיישני מיקום גל זיזים

ישנם שלושה סוגים של חיישני מיקום גל זיזים זמינים מסוג מגנטי, אפקט אולם ותפוקת AC אשר נדונים להלן.

חיישן סוג מגנטי

סוג זה של חיישן מיקום גל זיזים מזוהה פשוט דרך שני החוטים. חיישן זה יוצר מתח משלו, אות של גל סינוס AC. חיישן זה יכול להיות מסודר בתוך המפיץ או מעל גל זיזים. כאשר חיישן זה קרוב לגל הזיזים אשר מחובר אליו התקן מגנט קבוע אז בכל פעם שהמגנט יעבור דרך החיישן ויוצר שדה מגנטי וניתן להעביר את הפולס המתקבל ל-ECM להמשך עיבוד.

חיישן גל זיזים של אפקט הול

סוג זה של חיישן גל זיזים כולל שלושה חוטים שבהם החוט הראשון משמש לחשמל, החוט הבא הוא עבור GND והחוט האחרון הוא עבור אות המתח שיישלח למחשב. חיישן זה מסודר על גל הזיזים או במפיץ. לחיישן זה יש מסך דרך חריץ ומגנט הממוקם מעל הפיר. ברגע שהמסך של חיישן זה עובר בין החיישן והמגנט, החיישן הזה יופעל וכבוי. אם למסך הזה יש שטח מוצק לפני החיישן, אזי מתח המשוב עלול להשתבש כאשר השדה המגנטי מתפצל.

חיישן פלט AC

חיישן פלט AC הוא סוג מיוחד של חיישן המשמש להפקת אות מתח AC כמו פלט. מודול בקרת המנוע במכונית מייצר תדר גבוה במיוחד עבור סליל המעורר ואשר מסודר קרוב לדיסק הסיבובי.

הדיסק הסיבובי הזה מסודר על קצה גל הזיזים ויש לו חריץ איתו. ברגע שהחריץ הזה יעבור דרך הסליל, הוא יתרגש באינדוקציה הדדית ואות המציין את מיקום הצילינדר הראשון מועבר למודול בקרת המנוע. סוגים אלה של חיישנים נצפים לעתים קרובות בתוך מנועי Vauxhall ecoTEC.

תרשים חיווט חיישן גל זיזים

חיישן מיקום גל הזיזים משמש בדרך כלל כדי למקם את המיקום של מנוע גל הזיזים ולשנות אותו לאות אלקטרוני לאחר שהוא שולח ל-ECU של המכונית. מיקום חיישן זה זמין עם דיאגרמות חיווט שונות כמו שני חוטים ושלושה חוטים. תרשים החיווט של חיישן מיקום גל הזיזים בעל שלושה חוטים מוצג להלן.

חיישן מיקום גל זיזים בעל 3 חוטים כולל שלושה חוטים; חוט מתח ייחוס, חוט אות והארקה. שלושת החוטים האלה מחוברים פשוט ליחידת הבקרה האלקטרונית. חיישן זה מקבל מקור כוח מה-ECU, ה-GND של חיישן זה נלקח מיחידת הבקרה האלקטרונית ולבסוף, חוט אות המתח עובר מחיישן גל הזיזים ליחידת הבקרה האלקטרונית.

חיישן גל זיזים בעל שלושה חוטים יש מגנט וחומר פלדה כגון גרמניום וטרנזיסטור. ברגע שעצם מתקרב מאוד לחיישן זה, השטף המגנטי שלו ישתנה ובכך, מתח נוצר בתוך החומר ומוגבר דרך הטרנזיסטור ומועבר ל-ECU.

ממשק חיישן מיקום גל זיזים עם מיקרו-בקר (Arduino או PIC):

ישנם סוגים שונים של חיישן גל זיזים זמינים כפי שראינו לעיל. כל אחד מגיע עם סוגי פלט משלו. בעת התממשקות חיישן גל זיזים עם המיקרו-בקר יש לקחת בחשבון את הנקודות הבאות.

1. הבן את פלט החיישן:

קבע את סוג האות שחיישן מיקום גל הזיזים שלך מייצר. זה יכול להיות אות דיגיטלי (ON/OFF), מתח אנלוגי או אות PWM (Pulse Width Modulation). במקרה

• חיישני אפקט הול:

• • • סוג הפלט הוא: דִיגִיטָלי
    • תיאור: חיישני הול אפקט מזהים שינויים בשדה מגנטי. הם בדרך כלל מספקים אות דיגיטלי שמעביר בין מצבי HIGH ו-LOW כאשר גל הזיזים מסתובב, המציין את המיקום של גל הזיזים.

• חיישנים אופטיים:

• • • סוג הפלט הוא: דיגיטלי (בדרך כלל)
    • תיאור: חיישנים אופטיים משתמשים באור כדי לזהות את מיקום גל הזיזים. לעתים קרובות הם מספקים אות דיגיטלי עם פולסים המייצגים את המיקום של גל הזיזים.
• חיישנים מגנטיים (חיישני רתיעה משתנים):
  • • סוג פלט: משתנה (דמוי אנלוגי)
    • תיאור: חיישנים מגנטיים מייצרים אות מתח דמוי אנלוגי המשתנה עם סיבוב גל הזיזים. משרעת האות משתנה עם מיקום גל הזיזים.

2. בחר פיני קלט:

במיקרו-בקר, בחר את הפינים הדיגיטליים או האנלוגיים שבהם תשתמש כדי לחבר לחיישן מיקום גל הזיזים. ודא שפינים אלה תואמים לאות הפלט של החיישן ולרמות המתח של החיישן.

1. תִיוּל: חבר את הפלט של חיישן מיקום גל הזיזים לפיני הקלט שנבחרו במיקרו-בקר. השתמש במחלקי מתח מתאימים או במחלפי רמות במידת הצורך כדי להבטיח שרמות המתח של החיישן תואמות את המיקרו-בקר.

1. ספק כוח: ספק את אספקת הכוח הדרושה לחיישן מיקום גל הזיזים. זה עשוי לכלול חיבור החיישן למקור מתח מתאים (למשל, 5V) וחיבור האדמה שלו (GND) להארקה של המיקרו-בקר.

1. קרא את נתוני החיישן: כתוב קוד בשפת התכנות הנתמכת על ידי המיקרו-בקר שלך (למשל, C/C++, Python וכו') כדי לקרוא את האות מהחיישן. השתמש בפונקציות digitalRead() או analogRead() לפי הצורך.

6. עיבוד הנתונים: בהתאם לסוג החיישן, ייתכן שיהיה עליך לעבד את נתוני החיישן עוד יותר. לדוגמה, אם אתה משתמש בחיישן דיגיטלי, אתה יכול להשתמש ישירות במצב שלו עבור האפליקציה שלך           . אם אתה משתמש בחיישן אנלוגי, ייתכן שתצטרך להמיר את המתח האנלוגי לערך משמעותי.

ממשק חיישן גל זיזים לקוד מיקרו-בקר:

#include< Arduino.h>

const int sensorPin = 2; // החלף במספר ה-PIN בפועל

int sensorValue = 0;

void setup() {

pinMode(sensorPin, INPUT);

Serial.begin(9600);

}

void loop() {

sensorValue = digitalRead(sensorPin);

Serial.println(sensorValue);

delay(1000); // השהייה של שנייה אחת

}

תסמינים של חיישן מיקום גל זיזים

כאשר חיישן הבוכנה של גל הזיזים מתקלקל, עלולות להתרחש מספר בעיות. אז יש כמה תסמיני אזהרה שמתרחשים לפני שהחיישן הזה נכשל לחלוטין ומנוע המכונית יכבה.

ודא שנורית המנוע דולקת

נורית המנוע נדלקת אם חיישן מיקום גל הזיזים מפסיק לפעול. ברגע שנורית זו דולקת אז צריך לעצור את הרכב ללא דיחוי. אם אתה לא שם לב לזה, אז זה יגרום נזק חמור למנוע המכונית.

בעיות הצתה

ברגע שמתחילה בעיה כלשהי בחיישן, אז גם האות שמועבר למנוע של המכונית לא עובד. אז האות המשודר חלש מאוד והוא לא נותן לרכב להתחיל מכיוון שלא יהיה הבהוב ממערכת ההצתה.

יעילות הדלק ירודה

אם הרכב חסר מספיק דלק למנוע המכונית, החיישן עלול לספק מידע שגוי ל-ECM, אחרת מזרקי הדלק עלולים להיפתח לזמן ארוך מאוד. אז זה יגרום למנוע לעבוד ביעילות רבה, יגרום לדפיקות מנוע ויכול לגרום לפציעות חמורות מאוד.

העברת הילוכים גרועה

אם חיישן מיקום גל הזיזים שגוי, המכוניות עם תיבת הילוכים אוטומטית יתמודדו עם כמה בעיות בעת החלפת הילוכים במכונית. אז צריך לכבות את מנוע המכונית שלך, להישאר קצת ושוב להתניע את המנוע. בנוסף, הנתונים המתקבלים דרך ה-ECM מחיישן גרוע מונעים מהסולנואיד ההילוכים לעבוד ולהעביר הילוכים ברכב, הידוע בשם Limp Mode והוא עוזר בהגנה על מנוע המכונית מפני נזק על ידי הפחתת מהירות המנוע.

עצירת מנוע

ברגע שמנוע המכונית נתקע או מפסיק בזמן נסיעה בגלל אי ​​אספקת דלק מספיק למנוע על ידי מזרקי דלק, המנוע עלול להיעצר ולמכונית להינזק.

צריכת הדלק גבוהה

חיישן פגום יכול להשפיע לרעה על צריכת הדלק, כלומר המנוע של הרכב צורך יותר דלק. בעיה זו נדירה מאוד אם כי איננו יכולים להזניח וצריך החלפה מיידית או תיקון של החיישן.

תאוצה גרועה

האצה ירודה מתרחשת בגלל חיישן מיקום גל זיזים גרוע. ברגע שחיישן זה מפסיק לפעול הרכב לא יאיץ במהירות רבה. ברגע שתאוצה גרועה מתרחשת אז זה גורם למכונית שלך לקרוס, חוסר כוח, מהירות ירודה, עצירה או אפילו עצירה.

תקלה במנוע

אות החיישן הכרחי כדי לעבוד על מזרקי דלק ומנועים. אם החיישן הזה נכשל אז זה יכול לגרום למנוע להפעיל לא נכון ולתת רעידות כאשר הוא מאיץ.

ריח גז

חיישן פגום יכול לזרוק דלק לא שרוף בעקיפין למערכת הפליטה של ​​הרכב. אז זה לא רק משפיע על צריכת הדלק אלא גם גורם לעשן שחור וזה גורם לריח ברור שהוא מאוד לא בטוח עבור אנשים.

סרק גס

כישלון החיישן עלול לגרום לסרק גס של מנוע הרכב. ברגע שהחיישן מתקלקל, זה מתרחש בגלל בעירה אסינכרונית בתוך הצילינדר.

כיצד לבדוק חיישן מיקום גל זיזים באמצעות מודד

בדיקת חיישן מיקום גל זיזים חשובה מאוד כדי לבדוק את תפקודו התקין. חיישנים אלו עלולים להיות מושפעים מתקלות רבות אשר עלולות להשפיע על כשל החיישן או על פעולתו הלא אחידה. אז אבחון חיישן מדויק הוא בדיקה חשובה מאוד. בדיקת חיישן מיקום גל זיזים אפשרית באמצעות מולטימטר או אוסילוסקופ. אז בדיקת חיישן מיקום גל זיזים עם מולטימטר היא מאוד קלה ומהירה יותר.

כדי לבדוק חיישן זה באמצעות מולטימטר, חיוני למדוד את מתח החיישן המופק על חוט האות שלו. כאן, הנתונים המתקבלים תלויים בעיקר בסוג החיישן ורכב. בנוסף, בהתבסס על סוג החיישן, יש להם פינים שונים מכיוון שחיישן גל זיזים מסוג אינדוקטיבי או מגנטי כולל שני חוטים ואילו חיישן מסוג אפקט הול כולל שלושה חוטים.

לפני שתתחיל את בדיקת החיישן באמצעות מולטימטר, עליך להגדיר את התיבה במצב נייטרלי או בחנייה, לאתר את המכונית על בלם החניה ולנתק את מערכת הדלק פשוט על ידי משיכת המגשר של משאבת הדלק מבלוק הנתיכים כדי להימנע מהמנוע. מתחיל.

בדיקת חיישן מיקום גל זיזים עם 3 חוטים

כדי לבדוק שלושה חיישני מיקום גל זיזים תיל, עליך להגדיר את מצב וולט DC במולטימטר ולהפריד את המחבר של החיישן.

• ראשית, יש לחבר את הגשש הצבע האדום של המולטימטר לכבל החשמל ואת הגשש הצבע השחור למינוס הסוללה;
• לאחר מכן במשך כמה שניות, נסה להפעיל את מנוע המכונית.
• כעת קריאת המתח חייבת להיות בערך 5 וולט על המולטימטר.
• כדי לראות אם מחבר החיישן מינוס חוט שלם וקצר, חבר אליו את המקל האדום והשאר את השחור מעל הקצה השלילי של הסוללה.
• כעת, צריך להפעיל שוב את מנוע המכונית, קריאת המתח חייבת להיות 0.1 או 0.2V על מסך המולטימטר.
• אותו תהליך חייב להיבדק על ידי חוט האות בלבד, כעת המתח על מסך המולטימטר אמור להשתנות מ-0 – 5 וולט אם החיישן טוב.
• כעת מבלי להתניע את מנוע המכונית ורק כשההצתה פועלת, למדוד את המתח בין מגעי הפלוס והאות, זה צריך להיות מינימום של 90% מהספק המתח.

איך מחליפים חיישן גל זיזים?

כדי להחליף חיישן זה, יש לבצע את השלבים הבאים.

• בהתחלה, עלינו להפריד את הכבל השלילי של הסוללה.
• צריך למקם את החיישן הזה כרגיל בחלק הקדמי, האחורי או העליון של מנוע המכונית וכנראה יהיה לו מחבר 2 עד 3 חוטים מחובר.
• ברגע שאתה מגלה את זה, אתה צריך לפרוק את הלשונית שמעל החיישן כדי להפריד את החוטים לחיישן גל הזיזים.
• ללא כל דיחוי, הסר את בורג ההרכבה שמחובר לחיישן גל הזיזים למנוע המכונית.
• משוך את החיישן המותש דרך פיתול קטן.
• לאחר חיבור חיישן חדש, עליך למרוח מעט שמן מנוע על טבעת ה-O של החיישן.
• הגדר את החיישן החדש והגן עליו באמצעות ברגי ההרכבה.
• חבר שוב את מחבר החוט כראוי לחיישן גל הזיזים.
• לבסוף, חבר מחדש את המסוף השלילי של הסוללה.
• לאחר מכן, קח נסיעת מבחן כדי לדעת אם חיישן מיקום גל הזיזים פועל או לא.

יישומים

ה חיישן מיקום גל זיזים משתמש כלול את הבאים.

• חיישן גל הזיזים מאפשר לבקרת המנוע להחליט על מיקומו המדויק של כונן גל הארכובה.
• חיישן זה עוקב אחר סיבוב גל הזיזים על ידי התמקדות בשאלה האם השסתומים פתוחים או סגורים.
• חיישן זה משמש במנוע מכונית למדידת המיקום והסיבוב של גל הזיזים,
• אלה משמשים בתוך מנועי BLDC או בשימוש במכוניות.
• חיישן זה משמש בחלק מנועים של Vauxhall ECOTEC.

לפיכך, זהו סקירה כללית של חיישן מיקום גל הזיזים , העבודה שלו והיישומים שלו. זהו רכיב אלקטרוני המשמש לאיסוף מידע על מהירות הסיבוב ומיקום גל הזיזים. הוא מעביר את הנתונים ליחידת הבקרה האלקטרונית של הרכב כך שהוא קובע את התזמון עבור מערכות ההצתה והזרקת הדלק. ישנן סיבות רבות לכשל בחיישן גל הזיזים כמו קצרים פנימיים, נזק מכני, שבירה בגלגל המקודד והפרעה בחיבור ל-CU (יחידת בקרה). הנה שאלה בשבילך, מהו חיישן מיקום גל ארכובה?