Tirgak vali sensorining dvigatel ishlashiga ta'siri

Tirgak Vali O'q Pozitsiyasi Sensori Qanday Ishlaydi va U Nima Uchun Muhim?

Prinsipi: Tirgak Vali O'q Pozitsiyasi Sensori Aylanish Tezligi va Holatini Qanday Nazorat Qiladi

Kolenni val sensory o'zida joylashgan, lekinator halqasidagi kichik teshiklarni aniqlash orqali ishlaydi. Har bir teshik sensordan o'tganda, u kichik kuchlanish impulslarini yaratadi. Bu sensorlar odatda magnit prinsiplariga yoki Hall effekti texnologiyasiga tayanadi va barcha ushbu ma'lumotlarni ECU deb ham taniladigan Dvigatelni Boshqarish Blokiga (ECU) uzatadi. Bu nima anglatadi? ECU dvigatel aylanish tezligini aniq hisoblab chiqishi mumkin, ba'zi SAE tadqiqotlariga ko'ra, 2021-yilda bu taxminan ±2 RPM oralig'ida. Shuningdek, har bir porshenning qayerga joylashganligini taxminan 0,1 gradusgacha bo'lgan burilish burchagida aniqlay oladi. Barcha ushbu real vaqtdagi ma'lumotlar dvigatellar 6000 RPM dan yuqori aylanayotganda ham yonish vaqtini aniq saqlab turish imkonini beradi. Quvvat chiqishini yoqilg'i iqtisodiyoti bilan muvozanatlashga harakat qilayotgan avtomobil ishlab chiqaruvchilar uchun bunday aniq fikr-mulohaza dizayn qarorlarida katta farq hosil qiladi.

Zamonaviy Dvigatelni Boshqarish Tizimlarida Kolenni Val Sensorni Rol

Bugungi dvigatel boshqaruv bloklari bir soniyada taxminan 300 o'qish tezligida tirqoq val sensoriga oid ma'lumotlarni qayta ishlaydi. Bu ularga alangani qachon yuborish, yoqilg'i purkagichlarining ochiq turish vaqtini hamda so'rinlarning ish vaqtini kerak bo'lganda sozlash imkonini beradi. O'tgan yili Bosch muhandislari o'tkazgan tadqiqotga ko'ra, ushbu signallarni qayta ishlashda 50 mikrosekunddan ortiq kechikish yonish samaradorligini 8% dan 12% gacha pasaytiradi. Bu nima anglatadi? Yoqilmagan yoqilg'ining ko'proq qismi zararli gidrokarbon sifatida chiqish gazlariga tushadi. Vaqt belgilash uchun asosiy manba sifatida bu alohida sensor kundan-kunga qanday haydovchi sharoitlarida bo'lishidan qat'iy nazar, dvigatellarni silliq ishlashini ta'minlovchi aqlli boshqaruv tizimlarini amalga oshirish imkonini beradi.

Tirqoq Val Sensoriga Tegishli Ma'lumotlar Orqali Mexanikdan Raqamli Vaqtni Boshqarishga Evolyutsiya

1980-yildan oldin aksariyat avtomobillar ignitivniq vaqtini boshqarish uchun mexanik distributorlardan foydalangan, lekin ushbu komponentlarning muntazam ishlashda vayron bo'lish muammosi bor edi va bu vaqtda taxminan plus yoki minus 5 gradusga teng bo'lgan vaqt siljishiga olib kelardi. Avtomobil ishlab chiqaruvchilar burilish pozitsiyasi sensorlari bilan raqamli tizimlarga o'tishni boshlaganda, ular 0.1 gradusdan kam bo'lgan aniqlik darajasigacha sezilarli yaxshilanishni ko'rishdi. Bu turli xarakat sharoitlarida yonish jarayonini ancha barqaror qildi. 2022-yildagi EPA tahliliga ko'ra, ushbu texnologik sakrash gaz bilan ishlaydigan transport vositalarida azot oksid chiqindilarini taxminan 32% ga kamaytirdi. Shunihamda, bu dvigatelni boshqaruv blokiga balandlik o'zgarishlari, atrof-muhit harorati hamda yoqilg'i tarkibidagi farqlar kabi omillarga qaramasdan, haydovchining aralashuvisiz darhol sozlash imkonini berdi.

Maksimal signallarni aniqlash uchun sensorlarni optimal joylashtirish

Noto'g'ri o'rnatish sinxronizatsiya muvaffaqiyatsizligiga olib keladi va yiliga 2,1 milliard dollarga teng bo'lgan tortish va diagnostika xarajatlariga sabab bo'ladi (NHTSA 2023). Texniklar asl ishlab chiqaruvchining (OEM) aniqlik talablariga rioya qilish uchun almashtirish paytida lazerli tekislash vositalaridan foydalanadi, shu bilan signallarning butunligi saqlanadi.

Ishqalabaning yonish va yoqilg'i quyish tezligidagi roli

Ishqalaba sensori signallaridan foydalangan holda yonish va yoqilg'i yetkazib berishni sinxronizatsiya qilish

Tirgak vali sensori dvigateldagi metronomga o'xshab ishlaydi, doimiy ravishda aylanish tezligi va shu paytda porshenlarning qayerda ekanligi haqida ma'lumot beradi. U "reaktiv halqa" deb ataladigan tishli qismdagi maydaroq tishlarni aniqlaganda, u odatda mukammal vaqtning faqat 1 dan 2 gradusgacha bo'lgan oraliqda ignalarni ishlash vaqtini belgilaydi. Shu bilan bir vaqtda, u ta'minot klapanlari harakatlanishidan bir muncha oldin yoqilg'i purkagichlarini ochish signallarini ham yuboradi. Agar ushbu sensorda muammo bo'lib qolsa, zamonaviy ko'p dvigatellar to'g'ri ishlamaydi, chunki ularni ishga tushirish hamda barcha jarayonlarni silliq davom ettirish uchun ushbu signallarga juda ham katta ehtiyoj seziladi. O'tmish yili yoqilg'i tizimlari bo'yicha tekshiruv o'tkazgan Counterman ma'lumotlariga ko'ra, sanoat tadqiqotlari ham bu fikrni tasdiqlaydi.

Tirgak Vali Sensori Signallari Vaqt Tanlash Bo'yicha Boshqaruv Bloki Qarorlarini Qanday Ta'sir Qiladi

Ignalash vaqtini va yoqilg'i quyish davomiyatini aniqlashda dvigatel boshqaruv bloki burilish vali pozitsiyasi ko'rsatkichlariga birinchi navbatda e'tibor beradi. Agar burilish valining o'rni bo'yicha hatolik ham yuz bersa (masalan, 10%), bu alangani 3 dan 5 gradusgacha kechiktirishi mumkin. Bu kichik xato ayniqsa turboquvvatlangan dvigatellarda sezilarli darajada 12% gacha kamaytiradi. Tarmoq sensorlari silindrlarning qachon ishlashini aniqlashda ham rol o'ynaydi, lekin sensor ko'rsatkichlari orasida ziddiyat paydo bo'lganda, ECU har doim burilish validan kelgan ma'lumotlarga murojaat qiladi. Bu blok ichidagi porshenlarning to'g'ri ketma-ketligini saqlash uchun burilish vali ma'lumotlarining qanchalik muhim ekanligini ko'rsatadi.

Turboquvvatlangan dvigatellarda aniq sensor signallari orqali o'chib qolish hodisasini kamaytirish bo'yicha tahliliy hujjat

Turbo injektsiyali dvigatellarga oid 2023-yilgi tadqiqot shuni ko'rsatdiki, yuqori bosim ostida balansir vali sensorlarining o'tkir ishlamay qolishini 37% ga kamaytiradi. Balansir valining tezlanishidagi maydaroq o'zgarishlarni aniqlash qobiliyati natijasida tezkor ravishda urishni aniqlash va dinamik ravishda ignitsiyani sozlash imkoniyati paydo bo'lib, kuchli yuklama o'zgarishlari davrida yonish barqarorligi yaxshilanadi.

Aniqlikni oshirish uchun ikki marta signallardan foydalanish

Yuqori aylanish tezligida talablarga javob berish uchun zamonaviy dvigatellar birlamchi va yuqori chastotali signallarni birlashtiruvchi ikki marta balansir vali sensorlaridan foydalanishga moyildir. Bu dizayn 0.1 gradusdan kamroq bo'lgan vaqt oraliqlarini ta'minlaydi — 7000 RPM dan yuqori ishlaydigan dvigatellar uchun zarur. Aniq vaqt rejimini boshqarish bo'yicha tadqiqotlar amalga oshirilgandan keyin ishlab chiqaruvchilar o'tish reaktsiyasining 15–20% ga oshganligini hisobot qilishmoqda.

Dvigatel boshqaruv blokining balansir vali sensor ma'lumotlariga bog'liqligi

Zamonaviy dvigatellar balansir vali valka sensori yondirishni boshqarish, yoqilg'ini boshqarish va chiqindilarni nazorat qilish uchun asosiy manba sifatida. Uzluksiz ma'lumotlar oqimi turli xil harakat sharoitlarida ishonchli dvigatel ishlashini ta'minlaydi.

Asosiy dvigatel funksiyalari uchun ECU tishli g'ildirak sensoriga bog'liqlik

ECU silindr uchun yondirish vaqtini aniqlash, yoqilg'i pultidan uzatish davomiyligini hisoblash hamda traksiya nazorati va uzatmalar almashtirish uchun dvigatel aylanish tezligi kirishini boshqarish uchun tishli g'ildirak sensori signallaridan foydalanadi. Bu ma'lumotlarsiz ECU stoikometrik havo-yoqilg'i nisbatini saqlay olmaydi yoki doimiy ravishda ignoralarni oldini ololmaydi, natijada ishlash muvaffaqiyatsiz tugaydi.

Yopiq tsiklli boshqaruv tizimlarida tishli g'ildirak sensoridan ECU ga ma'lumotlar oqimi

Yopiq tsiklli tizimlarda ECU tishli g'ildirak ma'lumotlarini har soniyada 4,000 marta gacha yuklangan vaqt jadvallari bilan solishtiradi. Aniqlangan og'ishlar darhol to'g'rilanadi:

Bu tezkor sozlash yuk ostida portlashni oldini oladi va tez o'zgarayotgan gaz tormozi sharoitida mos kelishini saqlaydi.

TSE limp-rejimining Ford EcoBoost dvigatellari sensorlarning nosozligi tufayli faollashishi bo'yicha tadqiqot

1200 ta Ford EcoBoost dvigatellari tahlili shuni ko'rsatdiki, limp-rejim hodisalarining 63% sozuvchi signallar sifatining pasayishidan boshlanadi. Sensor aniqligi 92% dan pastga tushganda, TSE mexanik shikastlanishdan qochish maqsadida mustahkam sozlamaga (5°–10° ortga surilgan) o'tib, quvvat chiqishini 22–31% ga kamaytiradi, bu aylanma sensorlarning nosozliklari bo'yicha diagnostik tahlillarda hujjatlashtirilgan.

TSE ichidagi nosozliklarni aniqlash algoritmlarini takomillashtirish

Keyingi avlod TSE lari to'g'ri sensor nosozliklarini elektromagnit to'siqdan farqlash uchun mashina o'qishidan foydalanadi. Kamerali val sensorlari, portlovchi sensorlar va turbokompressor tezligi kirishlaridan kelgan ma'lumotlarni solishtirish orqali ushbu tizimlarning noto'g'ri xato kodlarini eski usullarga qaraganda 41% kamaytiradi va nosozliklarni aniqlashni 18 millisekundga tezlashtiradi.

Tishli val (krankshaft) sensorining nosozligi belgilari, tashhisi va oqibatlari

Keng tarqalgan belgilar: 'Tekshirish kerak' (Check Engine) chirog'i, noto'g'ri xolis holat va mashinani ishlatishda muammolar

Tishli val sensori yomonlasha boshlaganda, u odatda tez-tez yoqiladigan 'dvigatelni tekshiring' ogohlantirishini ishga tushiradi, so'ngra aylanish soni 300 va 500 oralig'ida o'zgarib turadi. Dvigatel qopqog'ining ostida nima sodir bo'lmoqda? Dvigatel boshqaruv bloki endi vaqt hisoblashiga ishonolmaydi, shu sababli ignalama sodir bo'la boshlaydi. Sensor kompyuterga noto'g'ri o'rin ma'lumotlarini yuborganda vaziyat yanada jiddiy kechadi. Bu avtomashinani ishlatish urinishida pormalar to'g'ri ishlamay qolishiga olib keladi va ba'zan haydovchilarni umuman harakatsiz qoldiradi. Mexaniklar ham bu namuna bilan doim uchrashadi — sanoat statistikasiga ko'ra, nofaol sensorlarga bog'liq har 10 ta uzilishdan 4 tasi noto'g'ri xolis holatni dastlab kuzatgandan bir necha daqiqa ichida sodir bo'ladi.

Tishli val sensori nosozliklarini aniqlash uchun diagnostika vositalari va usullari

Texniklar tuzilgan diagnostika usuliga amal qiladi:

1. Kod tahlili : OBD-II skanerlari kontur yoki signallar bilan bog'liq bo'lgan P0335–P0339 nosozlik kodlarini o'qiydi
2. Signalni tekshirish : Tebranish shakli, chastotasi va kuchaytirish darajasini ishlab chiqaruvchi (OEM) me'yoriy talablari bilan solishtirish uchun osiloskopdan foydalaniladi
3. Stendda sinov : Ichki spirning integral doirasini tekshirish maqsadida harorat oralig'ida qarshilik (odatda 500–1500Ω) o'lchanadi

Infraqizil yoki raqamli sensorlar uchun to'g'ri g'ildirakka nisbatan 0,5 mm ichida tekislash muhim ahamiyatga ega, chunki bu oraliq signalning uzilishini oldini oladi.

Ishlab chiqaruvchi (OEM) va sotib olingan sensorlarning ishlashi hamda ishonchliligi

OEM sensorlari namlik bilan bog'liq nosozliklarni ko'plab sotuvdan keyingilarga qaraganda 63% ga kamaytiradigan qattiqlangan epoksiy bilan qoplangan bo'lib, qattiq muhitda uzoq muddat ishonchli ishlashni ta'minlaydi.

Nosoz korannal shkiv sensori bilan ishlashning qisqa muddatli va uzoq muddatli xavflari

Darhol ta'sirlar

• yoqilg'i tejamkorligida 9–14% pasayish
• nOx chiqindilarida 50% o'sish
• Ortga surilgan taktlash tufayli ishqalangich elektrodlarining tez eskirishi

Uzoq muddatli foydalanish

• Shovqun moyi bilan suyultirilgan moy tufayli egiluvchan val qoplamasining shikastlanishi (g'ijimlikka 22% gacha kamayishi)
• ECHK ni ochiq tsiklga majburan o'tkazish, zararli moddalarning ikki baravar ortishi
• 1000 mil ichida ikkinchi darajali komponentlarning ishdan chiqish ehtimoli 78%

Katalitik konvertor uchun xavf va o'sib borayotgan ta'mirlash xarajatlari

Doimiy ravishda noto'g'ri ishlash yoqilmagan uglevodlarni chiqish quvuriga yuboradi, bu esa katalitik konvertorni qizdiradi. Laboratoriya sinovlari ko'rsatdiki, substrat harorati 15 daqiqadan ko'proq vaqt davomida 1472°F (800°C) dan oshib ketganda, keramik tuzilmaning bevosita vujudga keladi. Umumiy ta'mirlash xarajatlari o'rtacha 1880 AQSH dollarini tashkil etadi, unda sensorni almashtirish ($145–$410) va katalitik konvertorni almashtirish ($1200–$2200) hamda 42% turbokompresyorli modellarda qo'shimcha chiqish kollektorini ta'mirlash talab qilinadi.

Egiluvchan val sensorni aniqligi yoqilg'i samaradorligi, chiqindilar va boshqarilish xususiyatlariga qanday ta'sir qiladi

Kichik taktlash xatolari katta yoqilg'i iqtisodiyoti yo'qotishlariga olib keladi

Hatto kichik aniqlik xatolari — 0.5 gradusga og'ish — yoqilg'ining samaradorligini pasaytirishi mumkin. Soha tadqiqotlari nosoz sensorlarning turboquvvatlangan dvigatellarda yoqilg'i iste'molini 2.8%oshirishini ko'rsatmoqda. Inyektor impulsi kengligi bevosita krakshaft tezligi ma'lumotlariga bog'liq bo'lgani uchun, vaqtlashdagi xatolar stexiometrik yonish jarayonini buzadi va ECU ni nooptimallashgan yoqilg'i strategiyalari bilan kompensatsiya qilishga majbur qiladi.

Sensor aniqligi va optimal havo-yoqilg'i nisbati boshqaruvi o'rtasidagi bog'liqlik

Tishli g'ildirakning aylanish o'qini to'g'ri sozlash yopiq tsiklli rejimda ishlayotgan paytda havo-yonilg'i nisbatida taxminan 0,25% aniqlikni saqlashga yordam beradi. Agar ushbu signallarda kechikish yoki noaniqlik bo'lsa, bu noto'g'ri ishlashga olib keladi. Natijada yonmagan yoqilg'i katalitik konvertordan o'tib ketadi va gidrokarbon miqdori 1200 milliondan (ppm) 1 ga qadar ko'tarilishi mumkin. Bu EPA standartidan (100 ppm dan kam) ancha yuqori ko'rsatkichdir. Ko'pchilik dvigatel boshqaruv bloklari shu muammoni normaldan boyer aralashma hosil qilish orqali bartaraf etadi. Biroq, bu muammo butun haydovchilarga odatda yoqilg'i samaradorligi jihatidan har bir gallon uchun 3 dan 5 milgacha yo'qotishga tushadi.

Tadqiqot hikoyasi: Toyota Camry avtomobilida sensorni almashtirishdan oldin va keyingi nafas olish natijalari

Avariyaviy holatdagi tishli g'ildirak sensori bilan 2023-yilda baholangan Camry avtomobili sensorni almashtirishdan keyingi sezilarli yaxshilanishni namoyon qildi:

Yaxshilangan ECU javoban berishi katalitik konvertor yonib ketish vaqtini qisqartirdi, sovuq ishga tushirish chiqazishini kamaytirdi 41%, bu sensorni ham ishlash, ham atrof-muhit talablariga rioya etishdagi ta'sirini ko'rsatadi.

Ko'p so'raladigan savollar

Tirgak vali holati sensori nima?

Tirgak vali holati sensori dvigatelning tirgak valining aylanish tezligi va o'rnini nazorat qiladi, porlanish vaqtini va yoqilg'i yetkazib berish ma'lumotlarini taqdim etadi.

Tirgak vali sensori mening avtomashinam ishlashiga qanday ta'sir qiladi?

Sensor ignalizatsiya va yoqilg'i quyish uchun muhim vaqt ma'lumotlarini taqdim etadi, dvigatel samaradorligi, chiqazish va umumiy boshqaruvchanlikka ta'sir qiladi.

Tirgak vali sensori nosozligining belgilari qanday?

Keng tarqalgan belgilarga 'tekshiring dvigatel' lampochkasi, notekis idling, ishga tushmay qolish kiradi. Portlashlar va vaqt mos kelmasligi ham shu belgilar hisoblanadi.

Tirgak vali sensori nosozligi bilan bog'liq xarajatlar qanday?

Tuzatish xarajatlari sensor almashtirish ($145–$410), katalitik konvertor almashtirish ($1,200–$2,200) va ehtimoliy chiqish kollektorini ta'mirlashni o'z ichiga olishi mumkin.