Οι σύγχρονοι κινητήρες ψεκασμού και ντίζελ χρησιμοποιούν συστήματα ελέγχου με πολλούς αισθητήρες που παρακολουθούν δεκάδες παραμέτρους.Μεταξύ των αισθητήρων, μια ιδιαίτερη θέση καταλαμβάνει ο αισθητήρας φάσης ή ο αισθητήρας θέσης εκκεντροφόρου.Διαβάστε σχετικά με τις λειτουργίες, το σχεδιασμό και τη λειτουργία αυτού του αισθητήρα στο άρθρο.
Τι είναι ένας αισθητήρας φάσης
Ο αισθητήρας φάσης (DF) ή ο αισθητήρας θέσης εκκεντροφόρου (DPRV) είναι ένας αισθητήρας του συστήματος ελέγχου για κινητήρες βενζίνης και ντίζελ έγχυσης που παρακολουθεί τη θέση του μηχανισμού διανομής αερίου.Με τη βοήθεια του DF, η αρχή του κύκλου του κινητήρα καθορίζεται από τον πρώτο του κύλινδρο (όταν επιτευχθεί το TDC) και εφαρμόζεται ένα σύστημα σταδιακής έγχυσης.Αυτός ο αισθητήρας συνδέεται λειτουργικά με τον αισθητήρα θέσης στροφαλοφόρου (DPKV) - το ηλεκτρονικό σύστημα διαχείρισης κινητήρα χρησιμοποιεί τις ενδείξεις και των δύο αισθητήρων και, με βάση αυτό, παράγει παλμούς για έγχυση καυσίμου και ανάφλεξη σε κάθε κύλινδρο.
Τα DF χρησιμοποιούνται μόνο σε βενζινοκινητήρες με κατανεμημένη σταδιακή έγχυση και σε ορισμένους τύπους κινητήρων ντίζελ.Και χάρη στον αισθητήρα εφαρμόζεται πιο εύκολα η ίδια η αρχή του σταδιακού ψεκασμού, δηλαδή ο ψεκασμός καυσίμου και η ανάφλεξη για κάθε κύλινδρο, ανάλογα με τον τρόπο λειτουργίας του κινητήρα.Δεν υπάρχει ανάγκη για DF στους κινητήρες καρμπυρατέρ, καθώς το μείγμα καυσίμου-αέρα τροφοδοτείται στους κυλίνδρους μέσω μιας κοινής πολλαπλής και η ανάφλεξη ελέγχεται χρησιμοποιώντας έναν διανομέα ή έναν αισθητήρα θέσης στροφαλοφόρου άξονα.
Το DF χρησιμοποιείται επίσης σε κινητήρες με σύστημα μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων.Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιούνται ξεχωριστοί αισθητήρες για τους εκκεντροφόρους που ελέγχουν τις βαλβίδες εισαγωγής και εξαγωγής, καθώς και πιο πολύπλοκα συστήματα ελέγχου και τους αλγόριθμους λειτουργίας τους.
Σχεδιασμός αισθητήρων φάσης
Επί του παρόντος, χρησιμοποιείται DF με βάση το φαινόμενο Hall - η εμφάνιση διαφοράς δυναμικού σε μια γκοφρέτα ημιαγωγών μέσω της οποίας ρέει συνεχές ρεύμα όταν τοποθετείται σε μαγνητικό πεδίο.Οι αισθητήρες εφέ Hall υλοποιούνται πολύ απλά.Βασίζεται σε μια τετράγωνη ή ορθογώνια γκοφρέτα ημιαγωγών, στις τέσσερις πλευρές της οποίας συνδέονται επαφές - δύο είσοδοι, για παροχή συνεχούς ρεύματος και δύο έξοδοι, για την αφαίρεση του σήματος.Για ευκολία, αυτός ο σχεδιασμός είναι κατασκευασμένος με τη μορφή τσιπ, το οποίο είναι εγκατεστημένο στο περίβλημα του αισθητήρα μαζί με τον μαγνήτη και άλλα μέρη.
Υπάρχουν δύο τύποι σχεδιασμού αισθητήρων φάσης:
-Με σχισμή?
- Απόληξη (ράβδος).
Αισθητήρας σχισμής
Αισθητήρας τέλους
Ο αισθητήρας φάσης με σχισμή έχει σχήμα U, στο τμήμα του υπάρχει ένα σημείο αναφοράς (δείκτης) του εκκεντροφόρου.Το σώμα του αισθητήρα χωρίζεται σε δύο μισά, στο ένα υπάρχει ένας μόνιμος μαγνήτης, στο δεύτερο υπάρχει ένα ευαίσθητο στοιχείο, και στα δύο μέρη υπάρχουν μαγνητικοί πυρήνες ειδικού σχήματος, οι οποίοι παρέχουν αλλαγή στο μαγνητικό πεδίο κατά τη διάρκεια της πέρασμα του σημείου αναφοράς.
Ο ακραίος αισθητήρας έχει κυλινδρικό σχήμα, το σημείο αναφοράς του εκκεντροφόρου περνά μπροστά από το άκρο του.Σε αυτόν τον αισθητήρα, το αισθητήριο στοιχείο βρίσκεται στο άκρο, πάνω από αυτό είναι ένας μόνιμος μαγνήτης και μαγνητικούς πυρήνες.
Θα πρέπει να σημειωθεί εδώ ότι ο αισθητήρας θέσης εκκεντροφόρου είναι ενσωματωμένος, δηλαδή συνδυάζει το στοιχείο ανίχνευσης σήματος που περιγράφηκε παραπάνω και έναν δευτερεύοντα μετατροπέα σήματος που ενισχύει το σήμα και το μετατρέπει σε μορφή κατάλληλη για επεξεργασία από το ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου.Ο μορφοτροπέας είναι συνήθως ενσωματωμένος απευθείας στον αισθητήρα, γεγονός που απλοποιεί σημαντικά την εγκατάσταση και τη διαμόρφωση ολόκληρου του συστήματος.
Αρχή λειτουργίας του αισθητήρα φάσης
Ο αισθητήρας φάσης συνδυάζεται με έναν κύριο δίσκο που είναι τοποθετημένος στον εκκεντροφόρο άξονα.Αυτός ο δίσκος έχει ένα σημείο αναφοράς του ενός ή του άλλου σχεδίου, το οποίο περνά μπροστά από τον αισθητήρα ή στο κενό του κατά τη λειτουργία του κινητήρα.Όταν περνάτε μπροστά από τον αισθητήρα, το σημείο αναφοράς κλείνει τις μαγνητικές γραμμές που βγαίνουν από αυτόν, γεγονός που οδηγεί σε αλλαγή του μαγνητικού πεδίου που διασχίζει το ευαίσθητο στοιχείο.Ως αποτέλεσμα, δημιουργείται μια ηλεκτρική ώθηση στον αισθητήρα Hall, ο οποίος ενισχύεται και μεταβάλλεται από τον μετατροπέα και τροφοδοτείται στην ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου κινητήρα.
Για αισθητήρες με σχισμή και άκρο, χρησιμοποιούνται κύριοι δίσκοι διαφορετικών σχεδίων.Σε συνδυασμό με αισθητήρες με σχισμή, λειτουργεί ένας δίσκος με διάκενο αέρα - σχηματίζεται ένας παλμός ελέγχου κατά τη διέλευση αυτού του κενού.Σε συνδυασμό με έναν αισθητήρα άκρου, λειτουργεί ένας δίσκος με δόντια ή κοντά σημεία αναφοράς - μια ώθηση ελέγχου σχηματίζεται όταν περάσει το σημείο αναφοράς.
Ο αισθητήρας φάσης συνδυάζεται με έναν κύριο δίσκο που είναι τοποθετημένος στον εκκεντροφόρο άξονα.Αυτός ο δίσκος έχει ένα σημείο αναφοράς του ενός ή του άλλου σχεδίου, το οποίο περνά μπροστά από τον αισθητήρα ή στο κενό του κατά τη λειτουργία του κινητήρα.Όταν περνάτε μπροστά από τον αισθητήρα, το σημείο αναφοράς κλείνει τις μαγνητικές γραμμές που βγαίνουν από αυτόν, γεγονός που οδηγεί σε αλλαγή του μαγνητικού πεδίου που διασχίζει το ευαίσθητο στοιχείο.Ως αποτέλεσμα, δημιουργείται μια ηλεκτρική ώθηση στον αισθητήρα Hall, ο οποίος ενισχύεται και μεταβάλλεται από τον μετατροπέα και τροφοδοτείται στην ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου κινητήρα.
Για αισθητήρες με σχισμή και άκρο, χρησιμοποιούνται κύριοι δίσκοι διαφορετικών σχεδίων.Σε συνδυασμό με αισθητήρες με σχισμή, λειτουργεί ένας δίσκος με διάκενο αέρα - σχηματίζεται ένας παλμός ελέγχου κατά τη διέλευση αυτού του κενού.Σε συνδυασμό με έναν αισθητήρα άκρου, λειτουργεί ένας δίσκος με δόντια ή κοντά σημεία αναφοράς - μια ώθηση ελέγχου σχηματίζεται όταν περάσει το σημείο αναφοράς.
Ώρα δημοσίευσης: Αυγ-24-2023