Кривошиптық сенсордың қозғалтқыш жұмысына әсері

Иінді біліктің орнын анықтау сенсоры қалай жұмыс істейді және неге ол маңызды

Принцип: Иінді біліктің орнын анықтау сенсоры айналу жылдамдығы мен орнын қалай бақылайды

Коленвал датчигі коленвалдың өзінде орналасқан, релюктор сақинасы деп аталатын кішкентай тістеулерді анықтау арқылы жұмыс істейді. Әрбір тістеу өткен сайын ол кішкентай кернеу импульстерін туғызады. Бұл датчиктер, әдетте, магниттік принциптерге немесе Холл эффекті технологиясына сүйене отырып, барлық бұл ақпаратты ЕCU деп аталатын Қозғалтқышты Басқару Блоктарына жібереді. Бұл нені білдіреді? ЕCU 2021 жылғы SAE-дің зерттеуі бойынша қозғалтқыштың қаншалықты жылдам айналып тұрғанын плюс-минус 2 АЙ/мин дәлдікпен анықтай алады. Сонымен қатар, ол поршендердің әрқайсысының орнын шамамен 0,1 градус дәлдікпен біледі. Бұл нақты уақыттағы ақпарат 6000 АЙ/мин-нан астам айналмалар кезінде де жану уақытын дәл сақтап тұрады. Қуат шығысын отын үнемдеумен тепе-теңдікте ұстауға тырысқан автомобиль жасаушылар үшін, мұндай дәл кері байланыс олардың конструкциялық шешімдерінде үлкен айырмашылық жасайды.

Қазіргі заманғы қозғалтқыш басқару жүйелеріндегі коленвал датчигінің рөлі

Бүгінгі двигательді басқару блоктары секундына 300 оқу деңгейінде шатун-білік сенсоры ақпаратын өңдейді. Бұл оларға жаншығыштардың уақытын, отын бүрку клапандарының ашық тұру ұзақтығын және тіпті клапан уақыттауын қажетінше реттеуге мүмкіндік береді. Жалғын жылы Бош инженерлерінің зерттеуіне сәйкес, осы сигналдарды өңдеудегі 50 микросекундтан асатын кешігу жану тиімділігін 8% пен 12% аралығында төмендетеді. Бұл не дегенді білдіреді? Көбірек жанбаған отын зиянды көмірсутектер түрінде шығарылатын газдарға айналады. Уақыттық ақпараттың негізгі көзі болып табылатын бұл нақты сенсор двигателдерді күнбе-күн қандай да болмасын жол жағдайларында сенімді жұмыс істеуін қамтамасыз ететін ақылды басқару жүйелерін мүмкін етеді.

Шатун-білік сенсоры деректері арқылы механикалықтан цифрлық уақыт басқаруға эволюция

1980 жылдарға дейін көбінесе автомобильдер жанармайдың уақытын басқару үшін механикалық таратқыштарды пайдаланған, бірақ осы компоненттердің уақыт өте келе тозу проблемасы болған, бұл шамамен плюс-минус 5 градусқа дейінгі уақыт ығысуына әкелген. Автомобиль өндірушілері коленвал орнының сенсорларымен жабдықталған сандық жүйелерге ауысқан кезде, уақыттың дәлдігі 0,1 градустан кем деңгейге дейін едәуір жақсарған. Бұл әртүрлі жол жағдайларында жану процесін әлдеқайда тұрақты етті. 2022 жылғы EPA талдауы мұндай технологиялық секіріс газбен жұмыс істейтін көліктердегі азот тотықтарының шығарындыларын шамамен 32 пайызға қысқартқанын көрсетті. Сонымен қатар, бұл двигательдің басқару блогына биіктіктің өзгеруі, ауа температурасы немесе отын құрамындағы айырмашылықтар сияқты факторларға байланысты дереу түзетулер енгізуге мүмкіндік берді, соның ішінде жүргізушінің кірістіруіне мүлде қажет болмады.

Максималды сигнал дәлдігі үшін сенсорлардың орнын оптимизациялау

Қате орналастыру синхрондау істен шығуына әкеледі, бұл жылына 2,1 млрд долларға жететін тарту және диагностика шығындарына себеп болады (NHTSA 2023). Техниктер OEM-ның нақты көрсеткіштері сақталатындай етіп, ауыстыру кезінде лазерлік туралау құралдарын пайдаланады, бұл сигналдың бүтіндігін сақтайды.

Темек тартқыштың от алдыру мен отын енгізу уақытындағы рөлі

Темек тартқыштан келетін сигналдарды пайдаланып от пен отын беруді синхрондау

Коленвал сенсоры қозғалтқыш үшін метроном сияқты жұмыс істейді, ол қаншалықты тез айналып жатқанын және поршеньдердің берілген уақытта қай жерде екенін тұрақты түрде хабарлайды. Ол релуктор сақинасы деп аталатын шынжырдың кішкентай тістерін сезіп алған кезде, жанарғы шамдарына дәл уақытында (жалпы дәлдікпен 1-2 градус ішінде) жұмыс істеу керек екенін хабарлайды. Сол сияқты, ол сору клапандары қозғала бастамас бұрын отын бүрку форсункаларын ашу үшін сигналдар жібереді. Егер осы сенсорда қандай да бір ақау пайда болса, көптеген заманауи қозғалтқыштар дұрыс жұмыс істемейді, себебі олар қозғалысты бастау мен жұмыс істеудің үздіксіздігі үшін осы сигналдарға өте көп сүйенеді. Бұл тұжырымдаманы соңғы жылы отын жүйелерін зерттеген Counterman деректері де растайды.

Коленвал сенсорының сигналдарының УЕҚ-ге уақытты белгілеу шешімдеріне әсері

Жанармайды енгізу уақыты мен жанғыштың уақыттауын анықтаған кезде қозғалтқышты басқару блогы баспалдақты біліктің орнына бірінші орын береді. Баспалдақты біліктің орнында 10% қате болса, жанғыштың уақыттауы 3-5 градусқа дейін кешігуі мүмкін. Осындай кіші қате, әсіресе турбосыйғытқышты қозғалтқыштарда байқалатын, жанудың тиімділігін 12%-ға дейін төмендетеді. Дабыл білігінің сенсорлары цилиндрлердің қашан жұмыс істеуін анықтауда рөл атқарады, бірақ сенсорлардың көрсеткіштері арасында қарама-қайшылық болған кезде ЭББ әрқашан баспалдақты біліктің айтқанына сүйенеді. Бұл поршеньдердің блоктың ішінде жоғары-төмен қозғалуын дәл уақытында ұстау үшін баспалдақты біліктің дәл ақпараты қаншалықты маңызды екенін көрсетеді.

Зерттеу жағдайы: Дәл сенсорлық кері байланыс арқылы турбосыйғытқышты қозғалтқыштарда жанғыштың қате жұмыс істеуін азайту

Тікелей енгізуі бар турбожинақтардың 2023 жылғы зерттеуі көрсеткенінше, жоғары шығында жүргізілетін жұмыстар кезінде жоғары дәлдіктегі картақтапшы сенсорлары оталмай қалу оқиғаларын 37% азайтты. Картаның үдеуіндегі сәл ғана өзгерістерді анықтау мүмкіндігі соққыны ертерек анықтауға және динамикалық жану реттеуіне мүмкіндік береді, бұл агрессивті жүктеме өзгерістері кезінде жану тұрақтылығын жақсартады.

Уақыт бойынша дәлдікті арттыру үшін Екі Пульс Сенсорларын қолдану

Жоғары айналым/мин жағдайындағы талаптарды қанағаттандыру үшін заманауи жинақтар бір уақытта төменгі және жоғары жиілікті сигналдарды біріктіретін екі пульсті картаның сенсорларын барынша қолдануда. Бұл конструкция 0,1 градустан төменгі уақыт бойынша дәлдікке жетуге мүмкіндік береді — бұл 7000 айналым/мин астам жұмыс істейтін жинақтар үшін маңызды. Дәл уақыт бойынша басқару бойынша зерттеулерде өндірушілер жүзеге асырудан кейін өтпелі реакцияда 15–20% жақсару болғанын хабарлады.

Жинақ басқару блогының картасенсорлы деректерге тәуелділігі

Заманауи жинақтар картасенсорлы крейнshaft сENSORы жану бақылауы, отын басқаруы және шығарылымдарды реттеудің негізгі көзі ретінде. Оның үздіксіз деректер ағыны әртүрлі жол жағдайларында сенімді қозғалтқыш жұмысын қамтамасыз етеді.

Қозғалтқыштың негізгі функциялары үшін ECU-ның қозғалтқыш иіндік белбеуі сенсорына тәуелділігі

ECU цилиндр сайын жанар мезгілін анықтау, отын енгізу ұзақтығын есептеу және қозғалыс бақылауы мен беріліс беру үшін қозғалтқыш жылдамдығының кіріс мәліметтерін басқару үшін қозғалтқыш иіндік белбеуі сенсорының сигналдарын пайдаланады. Бұл ақпарат болмаған жағдайда ECU стехиометриялық ауа-отын қатынастарын сақтай алмайды немесе ұзақ уақыт бойы жанбай қалуларды болдырмау мүмкін емес, бұл жұмыс істеу сәтсіздігіне әкеледі.

Тұйықталған контурлы бақылау жүйелеріндегі қозғалтқыш иіндік белбеуі сенсорынан ECU-ға дейінгі деректер ағыны

Тұйықталған контурлы жүйелерде ECU қозғалтқыш иіндік белбеуі деректерін секундына 4,000 ретке дейін алдын ала жүктелген уақыт картаға сәйкестендіреді. Анықталған ауытқулар тез қоррекцияға әкеледі:

Бұл тез реттеу жүктеме кезінде детонацияның алдын алады және лақтыру клапанының кенеттен өзгеруі кезінде сәйкестікті сақтайды.

Сенсордың істен шығуына байланысты Ford EcoBoost қозғалтқыштарындағы ECU-дың авариялық режимін іске қосу туралы зерттеу

1200 Ford EcoBoost қозғалтқышын талдау нәтижесінде авариялық режим оқиғаларының 63%-ы серпінді вал сенсорының сигналдарының сапасы төмендегенде пайда болғанын көрсетті. Сенсор дәлдігі 92%-дан төмендеген кезде, ECU ұстанатын сақтандыру шарасы ретінде тұрақты түзету (5°–10° кейінірек) қолданылады, бұл қозғалтқыш элементтеріне зақым келуін болдырмау үшін қуат шығысын 22–31% азайтады, бұл факт краннык сенсорының істен шығуы бойынша диагностикалық талдауларда құжатталған.

ECU ішіндегі ақаулықты анықтау алгоритмдерін жақсарту

Келесі ұрпақтың ECU-лары шынайы сенсор ақауларын электромагниттік бөгеуілден ажырату үшін машиналық үйренуді қолданады. Камвал сенсорлары, детонация сенсорлары және турбина жылдамдығының кіріс деректерін салыстыра отырып, бұл жүйелер ескірген әдістерге қарағанда қате кодтарды 41% азайтады және ақауды анықтау жылдамдығын 18 миллисекундқа арттырады.

Бұрыштық вал датчиғінің ақаулығының симптомдары, диагностикасы және салдары

Жиі кездесетін симптомдар: Қозғалтқыш көрсеткіші, тежі тұру және қозғалтқышты іске қоспау

Бұрыштық вал датчиғі бүлінуге бастаған кезде, ол әдетте қозғалтқыш көрсеткішінің үзілісті ескертулерін береді, ал қозғалтқыш 300-ден 500-ге дейін тербелетін айналым санымен тежі тұрады. Машинаның ішінде не болып жатыр? Қозғалтқышты басқару блогы уақытты есептеуден арылтады, сондықтан импульс үзілістері пайда болады. Датчик компьютерге дұрыс емес орын ақпаратын жіберген кезде жағдай тағы да ауырлайды. Бұл кейде жүргізушілерді мүлдем қалдырып, автомобильді іске қосу кезінде отын шашқыштардың дұрыс жұмыс істеуіне кедергі жасайды. Механиктер де осы үлгіні жиі кездестіреді - сала статистикасына сәйкес, қозғалтқыштың тежі тұруын байқағаннан кейін бірнеше минуттан кейін ақауланған датчикке байланысты әрбір 10 бұзылуға шамамен 4 рет кездеседі.

Бұрыштық вал датчиғінің ақауларын анықтау үшін диагностикалық құралдар мен әдістер

Техниктер құрылымдық диагностикалық тәсілді қолданады:

1. Кодты талдау : OBD-II сканерлері схема немесе сигнал ақауларымен байланысты P0335–P0339 ақау кодтарын оқиды
2. Сигналды растау : Осциллографтар толқын пішінін, жиілікті және амплитуданы OEM спецификацияларымен салыстырып бағалайды
3. Стендтік сынақ : Температуралық диапазондарда ішкі орамның бүтіндігін тексеру үшін кедергіні тексеру (әдетте 500–1500 Ом)

Инфрақызыл немесе сандық датчиктер үшін белсендіретін доңғалақтан 0,5 мм-ге дейінгі дәлдікпен орналасу араласып кететін сигнал жоғалтуларын болдырмау үшін маңызды.

OEM және қосалқы нарықтағы датчиктердің өнімділігі мен сенімділігі

OEM сенсорлары көптеген серіктестерге қарағанда ылғалдан туындайтын істен шығуларды 63% азайтатын қатайтылған эпоксидтік инкапсуляцияға ие, бұл қиын жағдайларда ұзақ уақыт сенімді жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.

Бұзылған кривошип сенсорымен жұмыс істейтіннің қысқа мерзімді және ұзақ мерзімді қаупі

Дереу әсерлері

• отын үнемдеуде 9–14% төмендеу
• nOx шығарылымында 50% өсу
• Уақыттың кешігуіне байланысты жанартыш шамдардың тез тозуы

Ұзақ мерзімді пайдалану

• Отынға араласқан май нәтижесінде иінді біліктің мойынтірегінің зақымдануы (майдың тұтқырлығы 22% дейін төмендейді)
• ECU екі есе ұлғайған бөлшектер шығарылымымен ашық циклдық режимге мәжбүр етіледі
• 1000 миль ішінде екінші деңгейлі компоненттердің 78% ықтималдықпен шығуы

Катализатордың зақымдануы мен өсетін жөндеу құнының алдын алу

Үздіксіз жанбау отынның каталитикалық түрлендіргішке зиянды гидрокөмірсутектерді шығаруына әкеледі, зертханалық сынақтар субстрат температурасының 15 минуттан астам уақыт бойы 1472°F (800°C) асатынын көрсетті, бұл өзгермейтін керамикалық құрылымның ыдырауына әкеледі. Сенсорды ауыстыру ($145–$410) және каталитикалық түрлендіргішті ауыстыру ($1200–$2200) құнын қоса алғанда, жалпы жөндеу құны орташа есеппен $1880 құрайды. Турбосыйғыртқышы бар модельдердің 42%-ында қосымша шығару коллекторын жөндеу талап етіледі.

Иінді біліктің сенсорының дәлдігі отын үнемдеуіне, шығарылымға және жүріс сапасына қалай әсер етеді

Шағын уақытталу қателіктері отын үнемдеуде маңызды жоғалтуға әкеледі

Кішігірім дәлсіздіктер — 0.5-градус ауытқу — отынның пайдалану тиімділігін төмендетеді. Салалық зерттеулерде қате сенсорлардың турбосыйғыш қозғалтқыштарда отын шығынын 2.8%арттыратыны көрсетілген. Инжектордың импульсті ені біліктің айналу жылдамдығы деректеріне тікелей тәуелді болғандықтан, уақыт бойынша қателіктер стехиометриялық жануды бұзады және ECU-ның отын берудің тиімсіз стратегияларымен компенсациялауына мәжбүрлейді.

Сенсорлардың дәлдігі мен ауа-отын қатынасын оптималды бақылау арасындағы байланыс

Кривошиптің дәл орындалуы жабық циклдық режимде жұмыс істеген кезде ауа-отын қатынасының дәлдігін шамамен 0,25% деңгейінде сақтауға көмектеседі. Бұл сигналдарда кешігу немесе тұрақсыздық болса, искралар пайда болады. Нәтижесінде жанбай өткен отын каталитикалық түрлендіргіштен өтіп кетеді, бұл гидрокөміртектердің мөлшерін 1200 миллионнан бірге дейін көтеруге мүмкіндік береді. Бұл ЭҚА стандартынан (100 миллионнан бірден төмен) едәуір жоғары. Көбінесе қозғалтқышты басқару блогы бұл мәселені әдеттегіден байытылған отын қоспасын қолдану арқылы компенсациялайды. Бірақ бұл шешім 3 пен 5 миль/галлон арасындағы отын тиімділігін жоғалтуға әкеледі.

Зерттеу жағдайы: Toyota Camry-де сенсорды алмастырудан кейінгі және алдындағы шығарындыларды тексеру нәтижелері

Жағымсыз кривошип сенсоры бар Camry-дің 2023 жылғы бағасы алмастырудан кейін айтарлықтай жақсаруын көрсетті:

Жақсартылған ECU жауап бергіштігі каталитикалық түрлендіргіштің жұмыс істеуге дайын болу уақытын қысқартып, салқындатылған жағдайдағы шығарылымды кемітті 41%, бұл сенсордың өнімділікке және экологиялық сәйкестікке әсерін көрсетеді.

ЖИІ ҚОЙЫЛАТЫН СҰРАҚТАР

Бастық вал орны сенсоры деген не?

Бастық вал орны сенсоры двигательдегі бастық валдың айналу жылдамдығы мен орнын бақылайды және жану уақыты мен отын беру үшін деректер ұсынады.

Бастық вал сенсоры машина өнімділігіне қалай әсер етеді?

Сенсор жанармайдың және отынның дұрыс уақытта берілуі үшін маңызды ақпарат ұсынады, бұл двигательдің тиімділігіне, шығарылымға және жалпы басқарылатындыққа әсер етеді.

Бастық вал сенсорының нашарлау белгілері қандай?

Жиі кездесетін белгілерге «двигательді тексеріңіз» шамы, тербелмелі холостой жүріс және двигательдің іске қосылмауы жатады. Жанбай қалу және уақыттан тыс қателер де көрсеткіш болып табылады.

Бастық вал сенсорының істен шығуымен байланысты шығындар қандай?

Жөндеу шығындары сенсордың ауыстырылуын ($145–$410), каталитикалық түрлендіргіштің ауыстырылуын ($1,200–$2,200) және шығару коллекторын жөндеуді қамтуы мүмкін.