Os motores modernos de injeção e diesel usam sistemas de controle com muitos sensores que monitoram dezenas de parâmetros.Entre os sensores, um lugar especial é ocupado pelo sensor de fase, ou sensor de posição da árvore de cames.Leia sobre as funções, design e operação deste sensor no artigo.
O que é um sensor de fase
Sensor de fase (DF) ou sensor de posição da árvore de cames (DPRV) é um sensor do sistema de controle para motores de injeção a gasolina e diesel que monitora a posição do mecanismo de distribuição de gás.Com a ajuda do DF, o início do ciclo do motor é determinado pelo seu primeiro cilindro (quando o PMS é atingido) e um sistema de injeção faseada é implementado.Este sensor está funcionalmente conectado ao sensor de posição do virabrequim (DPKV) - o sistema de gerenciamento eletrônico do motor utiliza as leituras de ambos os sensores e, a partir disso, gera pulsos para injeção de combustível e ignição em cada cilindro.
Os DF são usados apenas em motores a gasolina com injeção faseada distribuída e em alguns tipos de motores a diesel.E é graças ao sensor que o próprio princípio da injeção faseada é mais facilmente implementado, ou seja, injeção de combustível e ignição para cada cilindro, dependendo do modo de funcionamento do motor.Não há necessidade de DF em motores carburados, pois a mistura ar-combustível é fornecida aos cilindros por meio de um coletor comum e a ignição é controlada por meio de um distribuidor ou sensor de posição do virabrequim.
DF também é usado em motores com sistema de distribuição de válvula variável.Neste caso, são utilizados sensores separados para as árvores de cames que controlam as válvulas de admissão e escape, bem como sistemas de controle mais complexos e seus algoritmos de funcionamento.
Projeto de sensores de fase
Atualmente, é utilizado o DF baseado no efeito Hall - a ocorrência de uma diferença de potencial em um wafer semicondutor através do qual flui corrente contínua quando colocado em um campo magnético.Os sensores de efeito Hall são implementados de forma bastante simples.É baseado em um wafer semicondutor quadrado ou retangular, em cujos quatro lados são conectados contatos - duas entradas, para fornecimento de corrente contínua, e duas saídas, para remoção do sinal.Por conveniência, esse design é feito na forma de um chip, que é instalado na caixa do sensor junto com o ímã e outras peças.
Existem dois tipos de design de sensores de fase:
-Fenda;
- Fim (haste).
Sensor de fenda
Sensor final
O sensor de fase ranhurado tem formato de U, em sua seção existe um ponto de referência (marcador) da árvore de cames.O corpo do sensor é dividido em duas metades, em uma existe um ímã permanente, na segunda existe um elemento sensível, em ambas as partes existem núcleos magnéticos de formato especial, que proporcionam uma mudança no campo magnético durante o passagem do benchmark.
O sensor final tem formato cilíndrico, o ponto de referência da árvore de cames passa na frente de sua extremidade.Neste sensor, o elemento sensor está localizado na extremidade, acima dele há um ímã permanente e núcleos magnéticos.
Deve-se notar aqui que o sensor de posição da árvore de cames é integral, ou seja, combina o elemento sensor de sinal descrito acima e um conversor de sinal secundário que amplifica o sinal e o converte em uma forma conveniente para processamento pelo sistema de controle eletrônico.O transdutor geralmente é embutido diretamente no sensor, o que simplifica bastante a instalação e configuração de todo o sistema.
Princípio de funcionamento do sensor de fase
O sensor de fase é emparelhado com um disco mestre montado na árvore de cames.Este disco possui um ponto de referência de um desenho ou de outro, que passa na frente do sensor ou em sua folga durante o funcionamento do motor.Ao passar na frente do sensor, o ponto de referência fecha as linhas magnéticas que dele saem, o que leva a uma mudança no campo magnético que atravessa o elemento sensível.Como resultado, um impulso elétrico é gerado no sensor Hall, que é amplificado e alterado pelo conversor, e alimentado na unidade de controle eletrônico do motor.
Para sensores com fenda e de extremidade, são usados discos mestres de diferentes designs.Emparelhado com sensores com fenda, um disco com entreferro funciona - um pulso de controle é formado ao passar por esse entreferro.Emparelhado com um sensor final, funciona um disco com dentes ou benchmarks curtos - um impulso de controle é formado quando o benchmark passa.
O sensor de fase é emparelhado com um disco mestre montado na árvore de cames.Este disco possui um ponto de referência de um desenho ou de outro, que passa na frente do sensor ou em sua folga durante o funcionamento do motor.Ao passar na frente do sensor, o ponto de referência fecha as linhas magnéticas que dele saem, o que leva a uma mudança no campo magnético que atravessa o elemento sensível.Como resultado, um impulso elétrico é gerado no sensor Hall, que é amplificado e alterado pelo conversor, e alimentado na unidade de controle eletrônico do motor.
Para sensores com fenda e de extremidade, são usados discos mestres de diferentes designs.Emparelhado com sensores com fenda, um disco com entreferro funciona - um pulso de controle é formado ao passar por esse entreferro.Emparelhado com um sensor final, funciona um disco com dentes ou benchmarks curtos - um impulso de controle é formado quando o benchmark passa.
Horário da postagem: 24 de agosto de 2023