Тосқауыл орны сенсорының двигательдегі рөлі қандай?

Тосқауыл орны сенсоры (TPS) және оның негізгі қызметтерін түсіну

Тосқауыл орны сенсоры не істейді?

Тезектеп орналасқан қарқындылық сенсоры немесе қысқаша TPS әрбір нақты уақытта қарқындылық клапанының орнын бақылайды. Ол бұл бұрыштық ақпаратты двигательді басқару блогына, немесе ECU-ға жібереді. Бұл бәрі не нәрсені білдіреді? Бұл двигательге түсетін ауа мен отын қоспасын қатты бақылау жасауға мүмкіндік береді, яғни двигатель отынды қаншалықты тиімді жағатынына және көлік қаншалықты үздіксіз жүретініне тікелей әсер етеді. Қазіргі заманғы электронды отын жіберу жүйесімен жабдықталған көліктер үшін TPS қарқындылықты ашып-жабқанда дәл қажетті отын мөлшерін жеткізіп беру үшін маңызды рөл атқарады. Бұл двигательдің тез үдету кезінде де, баяу баяу қозғалу кезінде де дұрыс жауап қайтаруына көмектеседі, ал бұл көлік жүргізушілерінің күнделікті тәжірибесінде байқалатын нәрсе.

Қарқындылық сенсорының негізгі қызметі мен орналасуы

TPS тікелей дроссельдің білігінде орналасады, онда ол айнымалы резистор сияқты әрекет етеді. Негізінде болып жатқаны дроссельдің осы бұрыштарын алып, көлік түсінетін кернеу сигналдарына айналдырады. Біреу газ педалін басқан кезде кернеу де бірден жоғарылайды. Двигатель жай ғана жұмыс істеп тұрған кезде 0,5 вольт шамасында басталып, дроссель толық ашылған кезде 4,5 вольтқа дейін көтеріледі. ECU-ге бұл ақпарат өте қажет, өйткені двигатель қаншалықты жүктеме атқарып жатқанын анықтауға және үдеу кезінде қаншалықты отын жіберу керектігін шешуге көмектеседі. Дұрыс TPS көрсеткіштері болмаса, отын жүйесін басқару негізінен болжаумен жұмыс істейтін болады.

Дроссель позициясындағы датчик EFI және ECU жүйелерімен қалай интеграцияланады

Бүгінгі TPS жүйелері өзінің ескі аналогтық нұсқаларымен салыстырғанда айтарлықтай таза цифрлық сигналдар шығарады және олар 5% жылдамырақ әрекет етеді. Қозғалтқышты басқару блогі қозғалтқышта не болып жатқанын анықтаған кезде, TPS ақпаратын Mass Airflow сенсоры мен Manifold Absolute Pressure сенсорының көрсеткіштерімен салыстырып тексереді. Бұл жанар-жағармай қоспасының жануын, қозғалтқыштың жұмысын басқару және шығарындыларды бақылау уақытын реттеуге көмектеседі. Біреу тосын ғана дроссельді толық ашып жіберсін делік. Жүйе форсункалардың ашық тұру уақытын өзгертіп, жанар-жағармай қоспасын дереу байытуы тиіс. Бірақ мұндай дерең әрекет TPS-тен келіп түсетін нақты уақыттағы кері байланыс болған жағдайда ғана мүмкін болады.

Дроссельдің орнын анықтау датчиғінің жанар-жағармай қоспасы мен қозғалтқыштың әсер ету дәлдігіндегі рөлі

TPS деректеріне сәйкес жанар-жағармай қоспасының қатынасын нақты уақыт режимінде реттеу

Тосқауыл позициясындағы датчик жанармайдың жақсы жануында елеулі рөл атқарады, өйткені ол компьютерге тосқауыл әр уақытта қай жерде екенін хабарлайды. Газ педалін басқан кезде кернеу тұйықталған кезде шамамен жарты вольттан ашық болған кезде бес вольтқа дейін көтеріледі. Басқару блогі осы ақпаратты цилиндрлердің әрқайсысына қанша жанармай енгізу керектігін шешуге пайдаланады. Бұл жолда 14,7 ауа бөлігіне 1 жанармай бөлігін құрайтын тиімді қоспаны ұстап тұру арқылы жұмыстың тегіс орындалуын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, шығару жүйесінде орналасқан оттегі датчиктерінен келіп түскен ақпарат негізінде түзетулер өте жылдам орындалады – басқару ырғағындағы аяқтың орнын ауыстырғаннан кейінгі 50 миллисекунд ішінде болуы мүмкін.

ТПС жұмыс істеу сапасының отынның тиімділігі мен шығарындыларға әсері

Дұрыс жұмыс істейтін TPS қалалық отын үнемдеуге 6-12% ықпал етеді (EPA 2022), қажетсіз отын байытуға кедергі жасайды. Ақаулы датчиктер толық емес жануды тудырады, сондықтан көмірсутектер шығарындылары 30%, ал азот оксидтері 15% артады. Автомобиль инженерлер қоғамының деректеріне сәйкес, дұрыс емес газ реттеуіш позициясының деректері шығарындылар тестілеуінен 23% жағдайда сәтсіздікке әкеледі.

Зерттеу жағдайы: ТПС-тің ақауы бай/кеңейтілген қоспаның пайда болуына әкеледі

2023 жылы P0121/P0221 коды бар 1200 көлікті талдау нәтижесінде 68% көліктерде дроссельдің 0,4 В төменгі кернеу көрсеткіші бар тежелу кезінде қоспа кедейіп, ал 4,6 В жоғары кернеу кезінде жүктеме кезінде қоспа байып отыр. Бұл ақаулар мынадай салдарға әкелді:

• отын тиімділігінің орташа 15% төмендеуі
• катализатор температурасының 40% артуы
• Газ реттеуіштің 25-35% қолдану кезінде жиі тежелуі
  89% жағдайда калибрлеу немесе ауыстыру арқылы қалыпты жұмыс қалпына келтірілді, бұл ТПС-тің қоспаны басқарудағы маңызды рөлін көрсетеді.

Газ реттеуіш позициясы датчигі мен двигатель басқару модулінің байланысы

TPS Таратқыш Бұрышына Сәйкес ECM-ке Кернеу Сигналдарын Қалай Жібереді

Таратқыш Орнын Анықтау Датчигі дәл потенциометр сияқты жұмыс істейді, негізінен таратқыш тақтаның физикалық қозғалысын өзгеріп отыратын кернеу деңгейлеріне айналдырады, әдетте 0,5 вольт пен 4,5 вольт аралығында болады. Егер кім болмасын газ педалін басып тұрса, онда кернеу таратқыштың қаншалықты ашылғанына пропорционал түрде көтеріледі – таратқыштың толық ашылғаны мен 10%-нан аз болатын жабық күйден бастап, толық үдеу кезінде таратқыш толық ашылады. Заманауи двигательді басқару модулі үздіксіз кернеу көрсеткіштерін алып, оларды стандартты 5 вольттық сілтеме жүйесін пайдаланып цифрлық ақпаратқа айналдырады. Бұл көліктердің нақты таратқыш қай жерде орналасқанын нақты уақыт аралығында, кейбір жаңа үлгілері жоғары дәлдікті датчиктермен жабдықталған, оннан бір үлесіне дейінгі дәлдікпен бақылауға мүмкіндік береді.

TPS Кірудің ECM Жауабы: Жанартау Белгісі, Жылжымайтын Басқару, Жүктемені Басқару

TPS деректерін алған кезде Қозғалтқышты басқару модулі үш негізгі реакцияны бастайды:

• Жанарғының ұшындағы лезде қозғалу : Жүктеме кезінде 10% газ артуына сәйкес 2-6° жанарғының ұшындағы лезде қозғалуды арттырады (Federal Mogul 2022 жанарғы жүйесі бойынша зерттеулер)
• Идлеу аер көнірету : Газдың орны 2% төмен болса, байпас клапандарын іске қосады
• Трансмиссияның жүктемесін басқару : Газдың өсу жылдамдығына байланысты момент түрлендіргіштің бұғаттауын басқарады

Дәл газ басқару үшін Қазіргі заманғы ECU жүйелеріндегі тұйықталған контурлы кері байланыс

Қазіргі заманғы ECU-лар TPS сигналдарын MAF және оттегі сенсоры деректерімен қосып, жанарғы карталарын түзетіп отырады, олар әр секунд сайын 50-100 рет жаңаланып тұрады. Бұл тұйықталған контурлы жүйе компенсация жасайды:

• Газ теліміндегі механикалық тозу (0,2 мм дейінгі қанат тербелісіне дейін)
• Температура өзгерісінен пайда болатын сигналдың ауытқуы
• Трансмиссия ауыстыру кезінде жылдам жүк ауысуы
  Ашық контурлы бұрынғы жүйелерге қате тән ±5% дейінгі дәлдікке қарағанда, қазіргі таңда тұйық контурлы жүйелер EURO 7 және EPA Tier 4 стандарттарын сақтау үшін қажетті ±0,8% дәлдікті сақтайды.

Басқа да двигатель сенсорлары арасындағы TPS: иерархия және жүйе интеграциясы

Тостауыштың орнын анықтайтын сенсордың массалық ауа ағынының (MAF) және жинау құбырындағы қысымның (MAP) сенсорларымен салыстырылуы

Қазіргі заманғы двигательдердің жану процесін дұрыс орындау үшін үш негізгі датчикке сүйенеді: массалық ауа ағыны датчигі (MAF), тарату құбырының абсолюттік қысым датчигі (MAP) және дроссельдің орны датчигі (TPS). MAF негізінде двигательге қаншалықты ауа кіріп жатқанын анықтайды, ал MAP өз кезегінде сору құбырындағы қысымды қадағалайды. Ал TPS дроссель жапқыштарының нақты уақытта қандай орында екенін үнемі жаңартып отырады. Барлық осы сигналдар двигательдің басқару модулінің газ педалі басылған кезде өзі ойлаған және шын мәнінде болып жатқан процестерді салыстырып тексеруіне көмектеседі. Жүргізуші педальды күштеп басса, MAF датчиктері ауаның ағынындағы кенет өзгерістерге баяу әрекет ететіндіктен TPS көрсеткіші ерекше маңызды болып табылады.

Двигатель жүктемесін есептеу мен датчик кірістерін басымдылық ретінде TPS рөлі

Қозғалтқышты басқару модулі (ECM) көліктің қажеттілігін анықтау үшін дроссельдік клапанның орнын анықтайтын датчиктің (TPS) кернеу сигналына сүйенеді. Барлығы тұрақты жылдамдықпен жұмыс істеген кезде, қозғалтқыштың жүгін есептеу үшін массалық ауа ағынының (MAF) датчигі мен жинағыш қысымның абсолюттік датчигі (MAP) жауапты болып табылады. Бірақ қарқынды үдеу немесе сілкініс пайда болған кезде дроссельдік клапанның орнын анықтайтын датчик кіріс мәліметтерінің басымдылығын алады. Бұл логикалық, себебі кісі педальға қатты басқан кезде ауа ағынының немесе қысымның өзгеруі өтетін уақыт 100-300 миллисекунд болады, яғни датчиктердің басқа түрлерінен хабарлама келгенге дейін ECM дроссельдік клапанның орнын анықтайтын датчиктен келіп түскен мәліметтерге сүйеніп тез шешім қабылдауы керек.

Тікелей енгізу және күрделі EFI жүйелерінде TPS дәлдігінің артуы

Тікелей жанғыш қоспа және турбожелдеткіш двигателдер жайлы болғанда, ауа-отын қоспасын бақылау жақсартылғанынан газ тетігінің орнын анықтау датчигі (TPS) тек резервтік компонент болып қала алмайды. Қазіргі кезде двигательді басқару блоктары TPS-тен келіп түскен ақпаратты, сондай-ақ иінді біліктің орнын және оттегі датчиктерінің көрсеткіштерін біріктіреді. Бұл комбинация жүйенің отынның енгізілу уақытын миллисекундтың үлесіне дейінгі дәлдікпен реттеуіне мүмкіндік береді. 2024 жылғы Автокөлік датчиктерін интеграциялау туралы есепте келтірілген соңғы зерттеулерге сәйкес, TPS көрсеткіштеріндегі 2 пайыздан артық емес қателер отын шығынын шамамен 9 пайызға, сондай-ақ зиянды NOx шығарындыларды шамамен 15 пайызға дейін арттыруы мүмкін. Көліктер механикалық байланыстардан электрондық газ тетігі жүйелеріне ауысқан сайын TPS рөлі тек бақылаудан асып түрлі қызметтерге ие болып кеңейіп отыр. Бұл датчик газ тетігінің сезгіштігін қалыптастыруға көмектесіп қана қоймай, сонымен қатар отын жанғыш жүйесінің қазіргі заманғы нұсқаларында көлікті үдету кезінде оның тұрақтылығын сақтауға қатысады.

Тhrottle Position Sensor өнімділігін диагностикалау және ұстап тұру

TPS-тің кәдімгі белгілері: тежеу, тоқтау және жалған мәселелер

ТПС-тің бұзылуы қозғалтқыштың қозғалуын бұзады, жиі үдеу кезінде тежеуге, жалған тоқтауға немесе 500-1500 айн/мин аралығында тербелетін тұрақсыз қозғалтқыш жылдамдықтарына әкеліп соғады. Бұл мәселелер ЭБУ-ның дроссельдің орнын дұрыс түсінуіне кедергі жасайтын кері кернеу сигналдарынан туындайды, соның нәтижесінде ауа-отын ықтималдылығы төмендейді.

Қозғалтқыш қосылған және диагностикалық ақау кодтары (P0121, P0221)

Тұрақты ТПС ақаулары әдетте OBD-II кодтарымен бірге Қозғалтқыш қосылған индикаторын басып тұрады. P0121 коды жабық және кең ашылған дроссель орындары арасындағы кернеудің үйлесімсіздігін көрсетеді, ал P0221 коды дроссель қозғалысы кезінде кернеудің сызықты емес өсуін көрсетеді. Мамандар ауыстыру алдында ақауларды растау үшін осы кодтарды әрі қарай өзгермейтін деректермен қолданады.

Мультиметр мен OBD-II сканері арқылы ТПС тексеру

Дәл диагностика екі құралды талап етеді:

1. Сандық көпдістерлік өлшеуіш : TPS қосқышында кернеуді өлшейді, 0,5 В (жабық) пен 4,5 В (ашық) арасындағы шығысты растайды
2. OBD-II сканері : Педаль енгізуіне қатысты нақты уақыттағы газ тесегі позициясы деректерін қадағалайды
   Спецификациядан артық ±0,7 В ауытқулар немесе атқару кезінде стагнацияланған оқулар датчиктің жұмыс істеу қабілетсіздігін растайды.

Ауыстырудан кейінгі TPS қайта калибрлеу процедурасы

Қайта орнатудың қажеттілігі жаңа қондыруды қамтамасыз етеді:

1. Екі бағытты сканерлік құралды пайдаланып ECU бейімделу жадысын қайта орнатыңыз
2. Игеру процедурасын орындаңыз: қосалқы құрылғылар өшірілген күйде 2 минут басқару мүмкіндігін беріңіз
3. Сканерлік құрал арқылы 0,48-0,52 В аралығындағы жабық тесек кернеуін растаңыз
   Қайта калибрлеуді өткізіп алса, бос жүріс тұрақсыздығы немесе беріліс қарқыны турбиналы құрылғыларымен байланысты мәселелер туындауы мүмкін.

Жиі қойылатын сұрақтар

Тапсырмалық қозғалтқыш сенсорының (TPS) таңбалары қандай?

Тапсырмалық қозғалтқыш сенсорының (TPS) таңбаларына үдеу кезінде тербеліс, тыныштық күйде күтпеген тоқтау, тұрақсыз қозғалтқыш жиілігі және RPM-нің тербелісі жатады. Сонымен қатар, диагностикалық қате кодтарымен бірге «Тексеру қозғалтқышы» шамы да белсендіруге болады.

Тапсырмалық қозғалтқыш сенсоры (TPS) отынның тиімділігіне қалай әсер етеді?

Дұрыс жұмыс істейтін TPS ауа-отын қоспасының дұрыстығын қамтамасыз етіп, отын тиімділігін арттырады және шығарындыларды азайтады. Ақаулы TPS толық емес жануға және шығарындылардың артуына әкеліп соғуы мүмкін.

Мамандар TPS қателерін қалай анықтайды?

Мамандар OBD-II сканерлері мен сандық көпшеуілдемелерді пайдаланып, кернеу шығыстарын тексеріп және тірі деректер арқылы сенсор ақауларын растайды.

TPS-ті ауыстырғаннан кейін қайта реттеу неге маңызды?

Қайта реттеу TPS сигналдарын ECU-ға дәл жеткізіп, тыныштық күйді тұрақтандырып, трансмиссиялық функцияларды тиімділестіреді. Қайта реттеуді орындамау тыныштық күйдің тұрақсыздығына әкеліп соғуы мүмкін.