Tirgak val sensornining turli turlari

Dvigatel boshqaruv tizimlarida bosh val sensorining roli

Zamonaviy ignalizatsiya tizimlarida bosh val pozitsiya sensorining funksiyasi va ahamiyati

Ko'pincha qisqartirilgan holda CPS deb ataladigan tishli valning o'zgarish sensori dvigatellar ishlashida juda muhim rol o'ynaydi. U tishli val aylanish tezligini va har bir paytda aniq qayerda ekanligini kuzatib boradi. Bu sensordan keladigan ma'lumot avtomobil kompyuteriga ignalarni qachon yuborish, qancha yoqilg'i quyish va chiqadigan chiqindilarni boshqarishni aniqlashda yordam beradi. O'ttani oluvchi sozlamalardagi kichik xatolar dvigatelning noto'g'ri ishlashiga yoki avtomashinaning samarali emas, balki benzinni ortiqcha iste'mol qilishiga sabab bo'lishi mumkin, ba'zi so'nggi yillardagi tadqiqotlarga ko'ra, bu yoqilg'i tejashni 15% gacha pasaytirishi ham mumkin. Ko'pchilik tushunmaydigan narsa shundaki, ushbu sensorlar nafaqat narsalarni silliq ishlashini ta'minlashdan hamda ko'proq narsalarni amalga oshiradi. Ular zamonaviy avtomobillarda endi oddiy holatga aylangan, masalan, kerak bo'lmagan silindrlarni o'chirish yoki turboni tezda sozlash kabi funksiyalarni amalga oshirish imkonini beradi. Shu sababli ham zamonaviy transport vositalari ularsiz to'g'ri ishlamaydi.

Kolenval sensori qanday qilib yoqilg'i quyish va iskra vaqtini sinxronlashtiradi

Piston harakatiga nisbatan kolenvalning o'rnini kuzatib borish orqali CPS ECUga yoqilg'i quyish va iskra hodisalarini yuqori aniqlikda vaqtlashtirish imkonini beradi:

• Quyuvchilar sukutli klapan ochilishidan millisekundlar oldin faollashadi
• Ignitronlarning siqilish taktidagi eng samarali nuqtada iskra berishi
  Bu sinxronizatsiya portlashni oldini oladi va quvvat chiqishini maksimal darajada oshiradi. Bosqichma-bosqich ketma-ketlikdagi quyish tizimlarida CPS aniqligi ayniqsa muhim bo'lib, 2° atrofida bo'lgan vaqt xatosi gidrogen uglerod chiqishini 22% ga oshirishi mumkin (SAE 2023).

Sensor ishlamay qolishining dvigatel ishlashiga va diagnostikaga ta'siri

Kolenni valning o'q pozitsiya sensori yomonlashganda, avtomobillar odatda ishga tushirishda qiyinchilik, noaniq xolis hodda yoki hatto harakatlanish paytida to'liq to'xtab qolish kabi belgilarni ko'rsatadi. Sensor bilan bog'liq muammo bo'lganda, aksariyat mexaniklar P0335 DTC kodiga murojaat qiladi, lekin simlarning nosozligini ham unutmang. O'tgan yildagi ba'zi sanoat ma'lumotlariga ko'ra, beshdan bir holatda aslida sensor emas, balki simlarning nosozligi sabab bo'ladi. Zamonaviy avtomobillarning kompyuteri CPS dan signallar uzilganda odatda oddiy vaqt rejimiga o'tadi va bu dvigatel ishlash samaradorligini sezilarli darajada pasaytirishi mumkin, ba'zan uning ishlashini deyarli yarmiga qisqartiradi. Shu sababli ham tajribali mutaxassislari sensor to'liq ishdan chiqishidan oldin, ayniqsa 100 ming mil atrofida, ularni almashtirishni tavsiya qiladilar. Buni qilish uzoq muddatda pul tejash imkonini beradi, chunki dvigatel noto'g'ri ishlaganda zarar ko'rish ehtimoli bo'lgan, xavfli katalitik konvertorlar va kislorod sensorlari jumlasidan iborat, chiqish tizimining keyingi qismlariga qimmatbaho ta'mirlashlarni oldini oladi.

Ishlatish printsipiga ko'ra asosiy tirqak vali o'q pozitsiya sensorlari turlari

Magnit induktiv (O'zgaruvchan qarshilik) sensorlari va elektromagnit induktsiya ishlashi

Magnit induktiv sensorlar tirqak vali harakatlanayotgan paytda magnit maydonni aniqlash uchun elektromagnit induktsiya printsipidan foydalanadi. Tishli g'ildirak sensorning spirali va magnit to'plamiga yaqin aylanayotganda, o'zgaruvchan magnit maydon dvigatel aylanish tezligiga mos ravishda o'sib boradigan o'zgaruvchan tok kuchlanishini yaratadi. Bu sensorlarning afzalligi shundaki, ular tashqi quvvat manbaisiga ehtiyoj sezmaydi, bu esa byudjeti muhim bo'lgan oddiyroq dvigatellarda xarajatlarni tejash imkonini beradi. Lekin bitta kamchiligi ham bor: taxminan 100 aylanish daqiqasidan past tezliklarda signallar juda sust va ishonchsiz bo'lib qoladi, shu sababli juda sekin tezliklardagi aniq o'lchovlar talab etiladigan vaziyatlarda ular samarali emas.

Analog tirqak vali sensorlari va o'zgaruvchan tok chiqish signali xatti-harakati

Eski maktabdagi analog egiluvchan val sensorlari dvigatel qanchalik tez aylanayotganiga qarab o'zgaruvchan sinus to'lqinli o'zgaruvchan tok signallarini ishlab chiqaradi. Avtomashina kompyuteri har bir porshenni qayerda joylashganligini aniqlash va shunday qilib, yoqilg'i quyish va ignitronni qachon ishlata olishini bilish uchun ushbu o'sish va pasayishlarni o'qiydi. Ushbu sensorlar normal yoki yuqori tezlikda ishlayotgan dvigatellarda qondan ishlaydi, lekin avtomashina xolis holatda yoki tez tez tezlanayotganda muammolar paydo bo'ladi. 2022-yilda Avtomobil sensorlari instituti tomonidan e'lon qilingan hisobotda ular haqida qiziqarli ma'lumot ham keltirilgan. Taxminan 800 murojaat/daqiqa tezlikda, bu analog turlar raqamli narsalar bilan solishtirganda vaqt jihatidan taxminan plus yoki minus 1,5 gradusga farq qilishi mumkin. Bu ko'p bo'lmasa ham tuyulishi mumkin, lekin dvigatel atrofida bu haqiqiy farqni anglatadi.

Raqamli signallarni uzatish bilan ishlovchi Xoll effekti egiluvchan val sensorlari

Xoll effekti sensorlari magnit maydonlar ular atrofida o'zgarganda kvadrat to'lqinli raqamli signallar hosil qilish uchun yarimo'tkazgich texnologiyasidan foydalanadi. Ushbu uchta simli qurilmalar havo sovuq bo'lganda ham ishonchli ishlashini ta'minlash va zamonaviy avtomobillarning 'start-stop' funksiyasi uchun yordam berish maqsadida, hatto hech qanday harakat bo'lmasa ham juda yaxshi pozitsiya ma'lumotlarini berishi mumkin. Ular ishlab chiqaradigan raqamli signal ishlash sharoitiga qaramay, taxminan chorak darajada aniqlikni saqlab turadi. 2023-yildagi yangi avtomobillarning aksariyati, haqiqatan ham 10 ta modellaridan 7 tadan ko'proq, boshqa variantlarga qaraganda ular juda yaxshi ishlashi va abadiy xizmat qilishi sababli, egilish vali pozitsiyasini aniqlash uchun aynan shu sensorlarga tayanadi.

Maxsus dvigatel ilovalarida fotonlik va optik sensorlardan foydalanish

Optik sensorlar sharshiruv vali aylanayotgan paytda yorug'lik qanchalik to'siq tushayotganiga qarab aniqlash uchun LED va teshikli g'ildirak uslubidan foydalanadi. Ular oddiy porlab yonuv dvigatellarda kam uchraydi, chunki ular ifloslanish va namlikdan osongina buziladi. Lekin poyga avtomobillari yoki kemalarda bo'lgani kabi toza va quruq sharoitlarda optik sensorlar juda aniq ishlashi mumkin, ba'zida haqiqiy o'ringa nisbatan faqat 0.1 gradusgina xatolik bilan ishlay oladi. Biroq boshqa turlarga qaraganda ularni ko'proq kuzatib borish talab etiladi. Shunday bo'lsada, ko'plab dvigatel sozlovchilar klapanlarni aynan kerakli vaqtning o'zida ochish quvvat chiqishini va ishonchlilikni sezilarli darajada oshirish uchun yuqori samarali mashinalarda aynan shularni tanlashadi.

Analog va Raqamli Sharshiruv Valf Sensorlari: Samaradorlik va Ishonchlilik Taqqoslashi

Analog va Raqamli Sharshiruv Valf Sensorlari O'rtasidagi Signallar Chiqish Farqi va Aniqlik

An'anaviy analog sensorlar tinch turganda taxminan 3 volt, yuqori dvigatel aylanish tezligida esa taxminan 50 voltgacha o'zgaruvchan AC kuchlanish hosil qiladi. Boshqa tomondan, Hall effekti sensorlari aylanish tezligi qanday bo'lmaganda ham 5 volt yoki 12 volt doimiy kvadrat to'lqinli DC signallarini chiqaradi. O'rin aniqligini ko'rib chiqsak, raqamli sensorlar 2023-yilda SAE tomonidan o'tkazilgan so'nggi tadqiqotlarga ko'ra, faqat plus yoki minus 0,2 gradusni tashkil etadi. Bu odatda plyus yoki minus 1,5 gradus oralig'ida o'zgaradigan analog sensorlarning bajaradigan ishiga qaraganda ancha yaxshiroq. Shu aniqlik afzalligi tufayli raqamli sensorlar ayniqsa dvigatellar taxminan 1500 aylanish daqiqasidan past tezlikda ishlamayotganda, aniq vaqt mos kelishi muhim bo'lgan vaziyatlarda ancha yaxshiroq ishlaydi.

Aniq vaqt moslashtirishda induktiv turlarga nisbatan Hall Effekti Sensorlarining Afzalliklari

Xoll effekti sensorlari dvigatel butunlay to'xtagan paytda ham barqaror signallarni beradi, bu esa avtomobillarning ancha tezroq va aniqroq ishga tushishini anglatadi. Bu ba'zan faqat 0.1 millisekundgacha aniq bo'lishi kerak bo'lgan turboquvvatlangan dvigatellar uchun ayniqsa muhim. Buni dinamometrda sinovdan o'tkazganimizda, Xoll effekti sensorlari bilan jihozlangan transport vositalari eski induktiv sensorlardan foydalangan transport vositalariga qaraganda sovuq ishga tushirishni taxminan 30% tezroq amalga oshirdi. Yana bir katta afzallik - ular juda past tezliklarda ham kuchli signallarni saqlab turish qobiliyatidir. Bu ularning har kuni shahar trafikida haydovchilar duch keladigan tez-tez to'xtash-harakatlantirish vaziyatlarida yaxshiroq ishlashini ta'minlaydi.

Past dvigatel tezligida AC chiqish sensorlarining cheklovlari

800 RPM dan past tezliklarda analog sensorlar uchta asosiy qiyinchiliklarga duch keladi:

• Signallarning amplitudasi ECU aniqlash chegarasidan pastga tushishi mumkin (<2V)
• Faza distorsiyasi 12-18% ga ortadi (SAE texnik maqola 2021-01-0479)
• Elektromagnit to'siqqa noziklik raqamli tizimlarga qaraganda 40% ga ortadi
  Uzoq vaqt davomida turgan holatda ishlaydigan sanoat dizel dvigatellarida ushbu cheklovlar qayta sozlashni talab qiladi, bu esa ishonchlilikni uzoq muddat pasaytiradi.

Mukammal sharoitlarda raqamli va analog karaskiv sensorlarining ishonchliligi

Xoll effekti sensorlari minus 40 gradus Selsiydan tortib 150 gradus Selsiygacha (ya'ni minus 40 Farengeytdan 302 Farengeytgacha) bo'lgan haroratlarda juda yaxshi ishlaydi. Ular eski induktiv sensorlarga qaraganda taxminan 35% kengroq harorat doirasini qamrab oladi. Hayot davri sinov natijalariga e'tibor bersak, raqamli versiyalar eskirish belgilari namoyon bo'lishidan oldin taxminan 200 ming termik tsiklni chidashga qodir. Bu ularni analog o'xshashlariga nisbatan deyarli ikki baravar yaxshiroq qiladi. Biroq, ko'plab muhandislar doimiy titrovchanlik bo'lgan judda qattiq sharoitlarda ishlashda hali ham induktiv sensorlarga qo'shilishadi. Masalan, dengiz dvigatellarini o'ylab ko'ring, ayniqsa 500 Gts dan yuqori chastotalarda tebranadiganlarni. Bu induktiv modellar bunday afzallikka ega, chunki ular intensiv tebranish paytida shikastlanishi mumkin bo'lgan nozik yarimo'tkazgich komponentlardan tashqari, qattiq holatdagi qurilmalar sifatida yaratilgan.

O'zgaruvchan qarshilik (induktiv) sovuq val sensor texnologiyasiga chuqur tahlil

Tishli relaktor g'ildiraklar yordamida elektromagnit induksiya qanday qilib kuchlanish hosil qiladi

Ushbu o'zgaruvchan qarshilik sensorlari Faradayning elektromagnit induksiyasi printsipi asosida ishlaydi. Aksariyat dvigatellarda doimiy magnit va spir bilan birga ishlovchi, sovuq valga ulangan maxsus tishli g'ildirakdan iborat tizim mavjud. Ushbu tishlar o'tganda, komponentlar orasidagi masofani o'zgartirish orqali magnit maydonga ta'sir qiladi va spirada kichik kuchlanish impulslarini yuzaga keltiradi. Natijada, sovuq valning aylanish o'qidagi aniq o'rni hamda aylanish tezligi to'g'risida ma'lumot beruvchi o'zgaruvchan tok signali hosil bo'ladi. Bu ma'lumot esa ignalizatsiya vaqtini sozlashda dvigatel boshqaruv blokiga muhim ahamiyat kasb etadi, ayniqsa hali ham analog tizimlarga tayanadigan eski avtomobillar uchun.

Induktiv sovuq val sensorlarining tezlikka bog'liq signal xususiyatlari

Induktiv sensorlarning chiqish signali dvigatel aylanish tezligi oshgani sari oshadi. Tinch holatda odatda taxminan 0,3 volt AC ko'ramiz, lekin 6000 murojatda kuchli burilishda ushbu sensorlar 4,8 voltgacha yetishi mumkin. Biroq, 100 RPM dan pastda narsalar qiyinlashadi, chunki signal juda sust bo'ladi. Bu vaqt ma'lumotlarini ishonchsiz qiladi, shu sababli ko'plab mexaniklar past tezlikdagi dasturlar uchun raqamli sensorlarga o'tishadi. Havo bo'shlig'ini to'g'ri sozlash ham katta ahamiyatga ega. Ko'pgina ishlab chiquvchilar uni 0,5 dan 1,5 millimetrgacha saqlashni tavsiya qiladilar. Agar zazor aniq bo'lmasa, signallarning sifati pasayadi va dvigatellar alangalarni o'tkazib yuboradi. Zamonaviy sensor dizaynlari endi turli xil RPM oralig'ida ishlashni silliq davom ettiruvchi moslashuvchan chegaraviy tuzilmalarni o'z ichiga oladi. 2022-yilgi SAE ma'lumotlariga ko'ra, hozirda 10 ta ichki yonish dvigatellaridan taxminan 9 tasi ushbu texnologiyadan foydalanadi.