انجن میں تھروٹل پوزیشن سینسر کا کردار کیا ہے؟

تھروٹل پوزیشن سینسر (ٹی پی ایس) اور اس کے بنیادی افعال کو سمجھنا

تھروٹل پوزیشن سینسر کیا کرتا ہے؟

تھروٹل پوزیشن سینسر، یا مختصر طور پر TPS، ہر لمحہ تھروٹل والو کی پوزیشن کا تعین کرتا رہتا ہے۔ یہ اینگل کی معلومات انجن کنٹرول یونٹ، یا ECU کو بھیجتا ہے۔ اس کا کیا مطلب ہے؟ اس سے انجن میں جانے والی ہوا اور ایندھن کے مکسچر پر بہتر کنٹرول ممکن ہوتا ہے، جس کا سیدھا اثر انجن کے ایندھن کو کس طرح کار کے چلنے کی کارکردگی پر ہوتا ہے۔ جدید الیکٹرانک فیول ان جیکشن سسٹم سے لیس گاڑیوں کے لیے، TPS کا اہم کردار ہوتا ہے کہ ڈرائیور جب تھروٹل کھولے یا بند کرے تو صرف اتنی ہی مقدار میں ایندھن فراہم کی جائے۔ یہ انجن کو تیزی سے تیز ہونے یا آہستہ آہستہ سست ہونے پر صحیح طریقے سے ردعمل ظاہر کرنے میں مدد دیتا ہے، جس کا تجربہ ڈرائیورز کو اپنے روزمرہ ڈرائیونگ میں محسوس ہوتا ہے۔

تھروٹل پوزیشن سینسر کی بنیادی کارکردگی اور مقام

TPS وہاں ٹھیک ہوتا ہے تھروٹل باڈی شافٹ پر جہاں یہ ایک متغیر مزاحمت کی طرح کام کرتا ہے۔ بنیادی طور پر جو ہوتا ہے وہ ہے کہ یہ ان تھروٹل پلیٹ زاویوں کو لیتا ہے اور انہیں وولٹیج سگنلز میں تبدیل کر دیتا ہے جو کار سمجھ سکتی ہے۔ جب کوئی شخص گیس پیڈل پر قدم رکھتا ہے، تو وولٹیج بھی کافی حد تک بڑھ جاتی ہے۔ انجن کے صرف آئیڈل ہونے پر یہ آدھے وولٹ کے لگ بھگ شروع ہوتی ہے، پھر تھروٹل کھلنے پر چار اور آدھے وولٹ تک جا پہنچتی ہے۔ ECU کو اس معلومات کی بہت ضرورت ہوتی ہے کیونکہ یہ مدد کرتی ہے کہ یہ معلوم کیا جا سکے کہ انجن کس قدر بوجھ تلے ہے اور فیصلہ کیا جاتا ہے کہ تیز تیز تیزی کے دوران کتنے ایندھن کی فراہمی کی جائے۔ صحیح TPS ریڈنگ کے بغیر، پورا ایندھن انتظامی نظام زیادہ تر وقت اندازہ لگا رہا ہوتا۔

تھروٹل پوزیشن سینسر کس طرح EFI اور ECU سسٹمز کے ساتھ ضم ہوتا ہے

آج کے ٹی پی ایس سسٹم اپنے پرانے اینالاگ ماڈلوں کے مقابلے میں بہت واضح ڈیجیٹل سگنلز پیدا کرتے ہیں، اور وہ تقریباً 5 فیصد تیز ردعمل کا مظاہرہ بھی کرتے ہیں۔ جب انجن کنٹرول یونٹ کو یہ معلوم ہوتا ہے کہ کیا ہو رہا ہے، تو وہ ماس ایئرفلو سینسر اور منی فولڈ ابسولیوٹ پریشر سینسر سے حاصل کردہ پیمائشوں کے مقابلے میں ٹی پی ایس کی معلومات کا جائزہ لیتا ہے۔ یہ چیزوں جیسے کہ اسپارک پلگز کے فائر ہونے کے وقت، انجن کی آئیڈل سپیڈ، اور اخراج کو مناسب طریقے سے ایڈجسٹ کرنے میں مدد کرتا ہے۔ ایک ایسی صورت حال کا تصور کریں جہاں کوئی شخص اچانک تھروٹل کو پوری طرح کھول دے۔ سسٹم کو فوری طور پر انجیکٹرز کو کھلا رکھنے کے وقت کو تبدیل کر کے ایندھن کے مخلوط کو مزید غنی بنانے کی ضرورت ہوتی ہے۔ لیکن اس قسم کی فوری ردعمل صرف اسی صورت ممکن ہے جب ٹی پی ایس سے حقیقی وقت کی فیڈ بیک درست طریقے سے کام کر رہی ہو۔

تھروٹل پوزیشن سینسر کا کردار ہوا-اینڈھن مخلوط اور انجن کی کارکردگی میں

ٹی پی ایس ڈیٹا کی بنیاد پر حقیقی وقت میں ہوا-اینڈھن تناسب کی ایڈجسٹمنٹ

دما گیج کا کردار موٹر کے ایندھن کو جلانے میں اہم ہوتا ہے کیونکہ یہ کمپیوٹر کو یہ بتاتا ہے کہ کسی لمحے تھروٹل کہاں پوزیشن میں ہے۔ جب کوئی شخص گیس پیڈل پر دباؤ ڈالتا ہے، تو وولٹیج تقریباً آدھے وولٹ سے تقریباً پانچ وولٹ تک تیزی سے بڑھ جاتی ہے۔ پھر انجن کنٹرول یونٹ اس معلومات کا استعمال یہ فیصلہ کرنے کے لیے کرتا ہے کہ ہر سلنڈر میں کتنا ایندھن ڈالا جائے۔ اس سے چیزوں کو ہموار رکھنے میں مدد ملتی ہے جبکہ سڑک پر جو کچھ بھی ہو رہا ہو اس کے باوجود تقریباً 14 نکات 7 حصے ہوا کے اور ایندھن کے ایک حصے کے سوٹ کے مقام کو برقرار رکھتے ہوئے۔ اور دلچسپ بات یہ ہے کہ اگر اگزاسٹ سسٹم میں چھپے ہوئے آکسیجن سینسرز کی معلومات کے ساتھ جوڑا جائے تو ایڈجسٹمنٹس بھی بہت تیزی سے ہوتی ہیں۔ کبھی کبھار اس قدر تیز کہ کوئی شخص ایکسلریٹر پر اپنا پاؤں ہلانے کے پچاس ملی سیکنڈ کے اندر۔

FPS کی کارکردگی کا ایندھن کی کارکردگی اور اخراج پر اثر

ایک مناسب طریقے سے کام کرنے والا TPS اضافی ایندھن کی امیری کو روک کر شہری ایندھن کی کارکردگی میں 6 سے 12 فیصد تک اضافہ کرتا ہے (EPA 2022)۔ خراب سینسرز مندمل احتراق کا سبب بنتے ہیں، ہائیڈروکاربن اخراج میں 30 فیصد اور نائٹروجن آکسائیڈز میں 15 فیصد اضافہ کر دیتے ہیں۔ سوسائٹی آف آٹوموٹیو انجینئرز کے مطابق، غلط گیس کے پیڈل کی پوزیشن کے ڈیٹا اخراج کے ٹیسٹ میں 23 فیصد ناکامیوں کا باعث بنتے ہیں۔

مطالعہ کیس: غنی/پتلی مخلوط حالت کی طرف لے جانے والی TPS کی خرابی

1,200 گاڑیوں کے 2023 کے تجزیے میں P0121/P0221 خرابی کوڈز کے ساتھ پایا گیا کہ 68 فیصد گاڑیوں میں خمیر کی حالت (TPS ریڈنگ 0.4V سے کم) میں پتلی مخلوط حالت اور بوجھ کے تحت غنی مخلوط حالت (4.6V سے زیادہ) پائی گئی۔ ان خرابیوں کے نتیجے میں:

• ایندھن کی کارکردگی میں 15 فیصد کمی
• کیٹالیٹک کنورٹر کے درجہ حرارت میں 40 فیصد اضافہ
• 25-35 فیصد گیس دبانے کے دوران بار بار رکاؤٹ کا سامنا
  89 فیصد معاملات میں، دوبارہ کیلیبریشن یا تبدیلی سے معمول کا آپریشن بحال ہو گیا، جس سے مخلوط کنٹرول میں TPS کے بنیادی کردار کو اجاگر کیا گیا۔

گیس کے پیڈل کی پوزیشن کا سینسر اور انجن کنٹرول ماڈیول کا رابطہ

TPS کیسے تھروٹل اینگل کی بنیاد پر ECM کو وولٹیج سگنلز بھیجتا ہے

تھروٹل پوزیشن سینسر ایک درست پوٹینشیومیٹر کی طرح کام کرتا ہے، بنیادی طور پر تھروٹل پلیٹ کی جسمانی حرکت کو تبدیل کنندہ وولٹیج لیولز میں تبدیل کرنا، عام طور پر کہیں 0.5 وولٹ سے 4.5 وولٹ کے درمیان۔ جب کوئی گیس پیڈل دباتا ہے، تو وولٹیج اس بات کے تناسب سے بڑھ جاتا ہے کہ تھروٹل کتنی دور تک کھلتا ہے - تقریباً بند پوزیشنز سے شروع ہو کر خاموشی کی رفتار پر جہاں کھولنے کی مقدار 10 فیصد سے کم ہو سکتی ہے، یہاں تک کہ جب تھروٹل مکمل طور پر کھلا ہوتا ہے تو مکمل تیزی سے۔ جدید انجن کنٹرول ماڈیولز وولٹیج کی ان مسلسل ریڈنگز کو لیتے ہیں اور انہیں 5 وولٹ حوالہ نظام کا استعمال کرتے ہوئے ڈیجیٹل معلومات میں تبدیل کر دیتے ہیں۔ اس سے گاڑیوں کو یہ مانیٹر کرنے کی اجازت ملتی ہے کہ جدید ماڈلز میں سینسرز کی موجودگی میں کبھی کبھار ایک دسويں ڈگری کی درستگی تک تھروٹل کیسے پوزیشن میں ہے۔

TPS ان پٹ کے جواب میں ECM: آگ لگانے کا وقت، خاموشی کنٹرول، اور لوڈ مینجمنٹ

TPS ڈیٹا وصول کرنے کے بعد، انجن کنٹرول ماڈیول تین کلیدی ردعمل شروع کرتا ہے:

• انیگنیشن ٹائمینگ : لوڈ کے تحت ہر 10% تھروٹل اضافے پر 2-6° تک چِنگاری کو آگے بڑھاتا ہے (فیڈرل موگل 2022 انیگنیشن مطالعہ)
• خالی ہوا کنٹرول : جب تھروٹل پوزیشن 2% سے نیچے چلی جاتی ہے تو بائی پاس والوز کو فعال کرتا ہے
• ٹرانسمیشن لوڈ مینجمنٹ : تھروٹل پیش رفت کی شرح کے مطابق ٹورک کنورٹر لاک اپ کا حکم دیتا ہے

درست تھروٹل کنٹرول کے لیے جدید ECU سسٹمز میں کلوزڈ-لوپ فیڈبیک

جدید ECU تھروٹل پوزیشن سینسر (TPS) کے ان پٹس کے ساتھ ساتھ MAF اور آکسیجن سینسر کے ڈیٹا کا استعمال ایڈاپٹیو تھروٹل میپس تیار کرنے کے لیے کرتے ہیں، جو ڈائریکٹ انجیکشن انجنوں میں فی سیکنڈ 50-100 بار اپ ڈیٹ ہوتے رہتے ہیں۔ یہ کلوزڈ-لوپ سسٹم درج ذیل کے لیے معاوضہ فراہم کرتا ہے:

• تھروٹل باڈی میں مکینیکل پہناؤ کے لیے متحمل ہوتا ہے (0.2 ملی میٹر تک بیلڈ آسیلیشن کی اجازت دیتا ہے)
• درجہ حرارت میں تبدیلی سے پیدا ہونے والے سگنل ڈرِفٹ
• گیئر تبدیل کرتے وقت تیزی سے لوڈ شفٹ ہوتا ہے
  کھلی حلقہ کے قدیم سسٹمز کے مقابلے میں جن کی غلطی کی اجازت ±5% تھی، آج کے بند حلقہ کے نظام ±0.8% درستگی برقرار رکھتے ہیں جو یورپ 7 اور ای پی اے ٹیئر 4 معیارات کو پورا کرنے کے لیے ضروری ہے۔

موٹر کے دیگر سینسرز کے درمیان ٹی پی ایس: سلسلہ اور سسٹم انضمام

تھروٹل پوزیشن سینسر کا ایم اے ایف اور ایم اے پی سینسرز کے ساتھ موازنہ

جدیدہ انجن کمبلشن کے عمل کو صحیح طریقے سے انجام دینے کے لیے تین اہم سینسرز پر منحصر ہوتے ہیں: ماس ایئرفلو سینسر (MAF)، مینی فولڈ ابسولیوٹ پریشر سینسر (MAP)، اور تھروٹل پوزیشن سینسر (TPS)۔ MAF دراصل انجن کو یہ بتاتا ہے کہ ہوا کتنی داخل ہو رہی ہے، جبکہ MAP انٹیک مینی فولڈ کے اندر دباؤ پر نظر رکھتا ہے۔ اسی طرح، TPS ہر لمحے تھروٹل بلیڈز کی پوزیشن کے بارے میں جاری اپ ڈیٹس فراہم کرتا ہے۔ یہ تمام سگنلز انجن کنٹرول ماڈیول کو یہ جانچنے میں مدد کرتی ہیں کہ جب کوئی ڈرائیور گیس پیڈل پر دباؤ ڈالتا ہے تو وہ سوچتا ہے کہ کیا ہو رہا ہے اور کیا واقعی میں ہو رہا ہے۔ جب ڈرائیور زورداری سے ایکسلیٹر پر دباؤ ڈالتے ہیں، تو TPS کی ریڈنگ خصوصی اہمیت کی حامل ہو جاتی ہے کیونکہ MAF سینسرز ہوا کے بہاؤ کی حالت میں مفاجاتی تبدیلیوں کے رد عمل میں ذرا سست روی کا مظاہرہ کر سکتے ہیں۔

اینجن لوڈ کیلکولیشن اور سینسر ان پٹ پرائیورٹائزیشن میں TPS کا کردار

اینجن کنٹرول ماڈیول (ای سی ایم) تھروٹل پوزیشن سینسر (ٹی پی ایس) وولٹیج سگنل پر انحصار کرتا ہے تاکہ یہ معلوم کیا جا سکے کہ ڈرائیور گاڑی سے کیا چاہتا ہے۔ جب چیزیں ہموار انداز میں مستقل رفتار پر چل رہی ہوتی ہیں، تو ماس ایئر فلو (ایم اے ایف) سینسر اور منی فولڈ ابسولیوٹ پریشر (ایم اے پی) سینسر کو انجن لوڈ کیلکولیٹ کرنے کا کام سونپا جاتا ہے۔ لیکن جب کوئی کارروائی ہو رہی ہو - یعنی اچانک تیزی یا سخت پہاڑیوں پر چڑھنا - تو ٹی پی ایس اچانک ان پٹ ترجیحات کے معاملے میں سب سے اہم ہو جاتا ہے۔ یہ بات کافی حد تک سمجھ میں آتی ہے، کیونکہ جب کوئی شخص گیس پیڈل دباتا ہے، تو انٹیک سسٹم کے اندر ہوا کے بہاؤ یا دباؤ میں فوری تبدیلی رجسٹر ہونے میں تقریباً 100 سے 300 ملی سیکنڈ کا وقت لگتا ہے جب تک کہ تھروٹل کھلنے لگتی ہے۔ اس تاخیر کا مطلب ہے کہ ای سی ایم کو دوسرے سینسرز سے تصدیق کا انتظار کیے بغیر سب سے پہلے ٹی پی ایس سے جو کچھ دیکھتا ہے اس کی بنیاد پر تیزی سے کارروائی کرنے کی ضرورت ہے۔

ڈائریکٹ انجریکشن اور جدید ای ایف آئی سسٹمز میں ٹی پی ایس کی درستگی کی بڑھتی ہوئی اہمیت

بلاشبہہ انژیکشن اور ٹربوچارجڈ انجنوں کے معاملے میں، ہوا اور ایندھن کے مکس پر بہتر کنٹرول نے تھروٹل پوزیشن سینسر (ٹی پی ایس) کو صرف ایک بیک اپ جزو سے کہیں زیادہ اہمیت دے دی ہے۔ اس وقت، انجن کنٹرول یونٹس ٹی پی ایس سے ملنے والی معلومات کے ساتھ ساتھ کرینک شافٹ کی پوزیشن اور آکسیجن سینسرز کی رپورٹ کو بھی جوڑ رہے ہیں۔ یہ مجموعہ سسٹم کو ایندھن کی انژیکشن کے وقت کو ملی سیکنڈ کے معمولی فرق تک ایڈجسٹ کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ حالیہ تحقیقات کے مطابق جن کا حوالہ 2024ء کی آٹوموٹیو سینسر انٹیگریشن رپورٹ میں دیا گیا ہے، ٹی پی ایس کی ریڈنگ میں 2 فیصد سے زیادہ کی چھوٹی سے چھوٹی غلطی بھی گیس کی کارکردگی کو تقریباً 9 فیصد تک کمزور کر سکتی ہے جبکہ نقصان دہ نائٹروجن آکسائیڈ (این او ایکس) اخراج میں تقریباً 15 فیصد اضافہ ہو سکتا ہے۔ چونکہ گاڑیوں نے پرانی مکینیکل لنکیجز سے انخلاء کیا ہے اور الیکٹرانک تھروٹل سسٹمز کی طرف جا رہے ہیں، اس کے ساتھ ہی ٹی پی ایس کا کردار بھی سادہ نگرانی سے آگے بڑھ کر کئی گنا بڑھ چکا ہے۔ یہ نہ صرف تھروٹل کی ریسپانس کو شکل دینے میں مدد کرتا ہے بلکہ موجودہ فیول انژیکشن سسٹمز میں گاڑی کو تیزی کے دوران استحکام برقرار رکھنے میں بھی اہم کردار ادا کرتا ہے۔

ٹھوک سینسر کی کارکردگی کی تشخیص اور دیکھ بھال

ایک خراب ٹی پی ایس کے عام اعراض: ہچکچاہٹ، رکنا اور آئیڈل مسائل

ایک خراب ٹی پی ایس ڈرائیونگ کو متاثر کرتا ہے، اکثر تیزی کے دوران ہچکچاہٹ، آئیڈل پر غیر متوقع رکنا، یا 500 سے 1,500 آر پی ایم کے درمیان گھومتی ہوئی انجن کی رفتار کا سبب بنتا ہے۔ یہ مسائل خراب وولٹیج سگنلز کی وجہ سے ہوتے ہیں جو ای یو سی کو تھروٹل پوزیشن کی درست تفسیر سے روکتے ہیں، جس کے نتیجے میں ہوا-ئیندھن کے مطابق کمی ہوتی ہے۔

چیک انجن لائٹ اور تشخیصی خرابی کے کوڈ (P0121، P0221)

مستقل ٹی پی ایس خرابیاں عام طور پر چیک انجن لائٹ کو فعال کرتی ہیں جس کے ساتھ او بی ڈی-2 کوڈز بھی ظاہر ہوتے ہیں۔ P0121 بند اور کشادہ تھروٹل پوزیشن کے درمیان وولٹیج میں تضاد کی نشاندہی کرتا ہے، جبکہ P0221 تھروٹل حرکت کے دوران وولٹیج پیش رفت میں غیر خطیت کی طرف اشارہ کرتا ہے۔ تکنیکی کارکنان یہ کوڈز زندہ ڈیٹا کے ساتھ ملا کر سینسر کی خرابی کی تصدیق کرنے کے لیے استعمال کرتے ہیں قبل از اس کے کہ اس کی تبدیلی کی جائے۔

ایک ملٹی میٹر اور او بی ڈی-2 سکینر کے ساتھ ٹی پی ایس کا ٹیسٹ کرنا

درست تشخیص کے لیے دو اوزاروں کی ضرورت ہوتی ہے:

1. ڈیجیٹل ملٹی میٹر : TPS کنیکٹر پر وولٹیج ماپتا ہے، اور 0.5V (بند) اور 4.5V (کھلا) کے درمیان آؤٹ پٹ کی تصدیق کرتا ہے
2. OBD-II سکینر : پیڈل ان پٹ کے تناظر میں تھروٹل پوزیشن کے ریئل ٹائم ڈیٹا کی نگرانی کرتا ہے
   ضابطہ سے ±0.7V سے زیادہ کا فرق یا حرکت کے دوران غیر فعال پڑھنے کی تصدیق سینسر کی ناکامی کی تصدیق کرتی ہے۔

TPS کی تبدیلی کے بعد دوبارہ کیلیبریشن کا طریقہ کار

مناسب کام کے لیے پوسٹ تبدیلی دوبارہ کیلیبریشن ضروری ہے:

1. بائی ڈائریکشنل سکین ٹول کا استعمال کرتے ہوئے ECU ایڈاپٹیو میموری ری سیٹ کریں
2. آئیڈل لرن طریقہ کار کریں: ایکسسیریز بند کر کے 2 منٹ تک انجن کو آئیڈل پر چلائیں
3. سکین ٹول کے ذریعے 0.48-0.52V کے درمیان کلوز-تھروٹل وولٹیج کی تصدیق کریں
   دوبارہ کیلیبریشن کو چھوڑ دینے سے آئیڈل غیر مستحکم ہو سکتی ہے یا ٹرانسمیشن سے متعلق ٹورک کنورٹر کے مسائل ہو سکتے ہیں۔

فیک کی بات

ایک خراب ہوتے ہوئے تھروٹل پوزیشن سینسر کی علامات کیا ہیں؟

ایک خراب ہوتے ہوئے TPS کی علامات میں تیزی کے دوران ہچکی، موت کی حالت میں غیر متوقع بند ہونا، غیر مستحکم انجن کی رفتار، اور تبدیل ہوتی RPM شامل ہیں۔ چیک انجن لائٹ بھی ڈائیگناسٹک ٹروبل کوڈز کے ساتھ چالو ہو سکتی ہے۔

تھروٹل پوزیشن سینسر، فیول کی کارآمدی پر کیسے اثر ڈالتا ہے؟

ایک مناسب طریقے سے کام کرنے والا TPS درست ہوا-فیول مکسچر کو یقینی بناتا ہے، فیول کی کارآمدی کو بہتر بناتا ہے اور اخراج کو کم کرتا ہے۔ خراب TPS نامکمل جلنے اور بڑھی ہوئی اخراج کی وجہ بن سکتا ہے۔

ٹیکنیشن TPS کی خامیوں کی تشخیص کیسے کرتے ہیں؟

ٹیکنیشن OBD-II سکینرز اور ڈیجیٹل ملٹی میٹرز کا استعمال کرتے ہوئے TPS کی خامیوں کی تشخیص وولٹیج آؤٹ پٹس کی تصدیق کرنے اور لائیو ڈیٹا کے ساتھ سینسر کی خامیوں کی تصدیق کرنے کے لیے کرتے ہیں۔

TPS کی تبدیلی کے بعد دوبارہ کیلیبریشن کیوں ضروری ہے؟

دوبارہ کیلیبریشن یہ یقینی بناتی ہے کہ TPS ECU کو درست سگنلز بھیج رہا ہے، جس سے موت کی حالت مستحکم ہوتی ہے اور ٹرانسمیشن فنکشنز کو بہتر بنایا جاتا ہے۔ دوبارہ کیلیبریشن کو چھوڑ دینے سے موت کی حالت میں غیر استحکام پیدا ہو سکتا ہے۔