מה תפקידו של חיישן גל הארכובה של הרכב?
חיישן גל הארכובה (הידוע גם כחיישן מהירות מנוע) הוא החיישן המרכזי של מערכת הבקרה האלקטרונית של המנוע. הוא משמש בעיקר לזיהוי מיקום גל הארכובה, אות מרכז המת העליון של הבוכנה ומהירות המנוע, ומשדר אותות ל-ECU כדי לשלוט על ההצתה ותזמון הזרקת הדלק. חיישן זה מותקן בדרך כלל בקצה הקדמי של גל הארכובה, בקצה הקדמי של גל הזיזים, בגלגל התנופה או במחלק הדלק. עליו לפעול בתיאום עם חיישן מיקום גל הזיזים.
על פי עקרון הפעולה שלו, ניתן לסווג אותו לשלושה סוגים: סוג פולס מגנטי, סוג הול, וסוג פוטואלקטרי: סוג הפולס המגנטי מייצר אות גל סינוס על ידי הפעלת שינוי שדה מגנטי דרך דיסק אות. סוג הול מפיק אות גל מרובע באמצעות להב טריגר. סוג הפוטואלקטרי מייצר מתח פולס באמצעות שידור חור אור. סוג הול דורש ספק כוח חיצוני של 5V, והסוג הפוטואלקטרי רגיש לפגיעה בדיוק האות עקב זיהום שמן. תקלות אופייניות כוללות הפרעות אות הנגרמות מחיווט מזדקן, וקושי בהתנעה עקב חיישן מלוכלך. מצבים חריגים עלולים להפעיל את נורית תקלת המנוע ולגרום לחוסר חשמל או חוסר יכולת להתנעה. מסלול הטכנולוגיה המודרנית מראה מגמת התפתחות מאותות אנלוגיים לגילוי דיגיטלי.
עקרון הגילוי של חיישן מיקום גל ארכובה מסוג דופק מגנטי
חיישן מיקום גל ארכובה מסוג פולס מגנטי של חברת ניסאן
חיישן מיקום גל ארכובה זה מותקן מאחורי הגלגלת בקצה הקדמי של גל הארכובה. בקצה האחורי של הגלגלת, יש דיסק עגול דק עם שיניים עדינות (המשמש ליצירת אותות, הנקרא דיסק האות), המותקן יחד עם גלגלת גל הארכובה על גל הארכובה ומסתובב עם גל הארכובה. בקצה החיצוני של דיסק האות, יש שן כל 4° לאורך ההיקף. ישנן בסך הכל 90 שיניים, ו-3 בליטות מסודרות בכל 120°, בסך הכל 3. תיבת החיישן המותקנת בקצה דיסק האות היא מחולל אותות המייצר אות חשמלי. למחולל האותות 3 ראשים מגנטיים העוטפים את המגנט הקבוע על סליל האינדוקציה, כאשר ראש מגנטי ② מייצר אות של 120°, וראשים מגנטיים ① ו-③ מייצרים יחד אות זווית גל ארכובה של 1°. ראש מגנטי ② פונה לבליטה של 120° של דיסק האות, ראש מגנטי ① ו-3 פונים לטבעת גלגל השיניים של דיסק האות, עם הפרש פאזה של התקנת זווית גל הארכובה. מחולל האותות כולל מעגלי הגברה ועיצוב אות, ומחבר חיצוני בעל ארבעה חורים, כאשר חור "1" הוא קו פלט האות של 120°, חור "2" הוא קו החשמל למעגל הגברה ועיצוב האות, חור "3" הוא קו פלט האות של 1°, וחור "4" הוא קו הארקה. דרך מחבר זה, האות שנוצר על ידי חיישן מיקום גל הארכובה מועבר ל-ECU.
כאשר המנוע מסתובב, השיניים והבליטות של דיסק האות גורמות לשינוי בשדה המגנטי העובר דרך סליל האינדוקציה, ובכך מייצרות כוח אלקטרו-מניע מתחלף בסליל האינדוקציה. לאחר הסינון והעיצוב, הוא הופך לאות פולס. לאחר סיבוב אחד של המנוע, ראש מגנטי ② מייצר 3 אותות פולס של 120°, וראשים מגנטיים ① ו-③ מייצרים כל אחד 90 אותות פולס (לסירוגין). מכיוון שראשים מגנטיים ① ו-③ מותקנים ברווח זווית גל ארכובה של 3° וכל אחד מייצר אות פולס כל 4°, הפרש הפאזה בין אותות הפולס הנוצרים על ידי ראשים מגנטיים ① ו-③ הוא בדיוק 90°. שני אותות פולס אלה נשלחים למעגל הגברת ועיצוב האותות לסינתזה, ולאחר מכן נוצר אות זווית גל ארכובה של 1°.
הראש המגנטי ② שמייצר את האות 120° מותקן ב-70° לפני מרכז המתים העליון, כך שניתן לכנות את האות שלו גם אות 70° לפני מרכז המתים העליון, כלומר, במהלך פעולת המנוע, הראש המגנטי ② מייצר אות פולס במרכז המתים העליון של כל צילינדר.
חיישן מיקום גל ארכובה מסוג פולס מגנטי של חברת טויוטה
מערכת TCCS של חברת טויוטה מתקינה חיישן מיקום גל ארכובה מסוג פולס מגנטי במפלג. החיישן מחולק לחלקים עליונים ותחתונים, החלק העליון מייצר אות G, והחלק התחתון מייצר אות Ne, שניהם באמצעות רוטור עם שיניים מסתובבות כדי לגרום לסליל האינדוקציה של מחולל האותות לשינוי בשטף המגנטי, ובכך ליצור כוח אלקטרו-מניע מושרה מתחלף בסליל האינדוקציה, אשר לאחר מכן מוגבר ונשלח ל-ECU.
אות Ne הוא האות לגילוי זווית גל הארכובה ומהירות המנוע, שווה ערך לאות של 1° של חיישן מיקום גל הארכובה מסוג פולס מגנטי של חברת ניסאן. אות זה נוצר על ידי רוטור (רוטור תזמון N0.2) המקובע בחלקו התחתון עם 24 שיניים במרווחים שווים וסליל חישה סמוך.
כאשר הרוטור מסתובב, מרווח האוויר בין השיניים לחלק האוגן (הראש המגנטי) של סליל החישה משתנה, מה שגורם לשינוי בשדה המגנטי העובר דרך סליל החישה ויוצר כוח אלקטרו-מניע מושרה. כאשר השיניים מתקרבות ומתרחקות מהראש המגנטי, יהיה שינוי בעליה ובירידה של השטף המגנטי, כך שכל שן תייצר אות מתח AC מלא בסליל החישה בעת מעבר דרך הראש המגנטי. לרוטור התזמון N0.2 יש 24 שיניים, כך שכאשר הרוטור מסתובב מעגל שלם אחד (כלומר, גל הארכובה מסתובב 720°), סליל החישה מייצר 24 אותות מתח AC. פולס אחד של אות Ne במחזור שווה ערך ל-30° של סיבוב גל ארכובה (720° ÷ 24 = 30°). זיהוי זווית מדויק יותר מושג על ידי חלוקת זמן הסיבוב של 30° על ידי ה-ECU ל-30 חלקים שווים, ובכך יוצר אות סיבוב גל ארכובה של 1°. באופן דומה, מהירות המנוע נמדדת על ידי ה-ECU בהתבסס על הזמן שחלף בין שני פולסים של אות Ne (סיבוב גל ארכובה של 60°). אות G משמש לזיהוי צילינדרים ולגילוי מיקום מרכז המת העליון של הבוכנה, שווה ערך לאות 120° של חיישן מיקום גל הארכובה בעל הפולס המגנטי של ניסאן. אות G נוצר על ידי רוטור אוגן (רוטור תזמון מס' 1) מעל גנרטור Ne ושני סלילי החישה הסימטריים שלו (סליל חישה G1 וסליל חישה G2). עקרון יצירת האות זהה לזה של אות Ne. אות G משמש גם כאות ייחוס לחישוב זווית גל הארכובה.
אותות G1 ו-G2 מזהים בהתאמה את מרכז המתים העליון של הצילינדר השישי והצילינדר הראשון. עקב מיקום מחולל האותות G1 ו-G2, כאשר נוצרים אותות G1 ו-G2, הבוכנה אינה נמצאת בדיוק במרכז המתים העליון (BTDC), אלא במיקום 10° לפני מרכז המתים העליון.
זיהוי חיישן מיקום גל ארכובה דופק מגנטי
קחו כדוגמה את חיישן מיקום גל הארכובה בעל הפולס המגנטי המשמש במערכת הבקרה האלקטרונית של מנוע 2JZ-GE של מכונית הסדאן Crown 3.0 כדי להמחיש את שיטת הזיהוי שלו.
בדיקת התנגדות של חיישן מיקום גל הארכובה
כבה את מתג ההצתה, הסר את המחבר של חיישן מיקום גל הארכובה ומדוד את ערכי ההתנגדות בין הדקי חיישן מיקום גל הארכובה באמצעות הגדרת התנגדות של רב-מודד (טבלה 1). אם ערכי ההתנגדות אינם בטווח שצוין, יש להחליף את חיישן מיקום גל הארכובה.
אם אתם רוצים לדעת עוד, המשיכו לקרוא את המאמרים האחרים באתר זה!
אנא התקשרו אלינו אם אתם זקוקים למוצרים כאלה.
Zhuo Meng Shanghai Auto Co., Ltd. מחויבת למכור את MG&מקסוסחלקי רכב יתקבלו בברכה לקנות.
