Động cơ phun xăng và động cơ diesel hiện đại sử dụng hệ thống điều khiển với nhiều cảm biến giám sát hàng chục thông số.Trong số các cảm biến, cảm biến pha hoặc cảm biến vị trí trục cam chiếm một vị trí đặc biệt.Đọc về chức năng, thiết kế và hoạt động của cảm biến này trong bài viết.
Cảm biến pha là gì
Cảm biến pha (DF) hay cảm biến vị trí trục cam (DPRV) là cảm biến của hệ thống điều khiển phun xăng động cơ xăng và diesel nhằm giám sát vị trí của cơ cấu phân phối khí.Với sự trợ giúp của DF, thời điểm bắt đầu chu kỳ động cơ được xác định bởi xi-lanh đầu tiên của nó (khi đạt đến TDC) và hệ thống phun theo từng giai đoạn được triển khai.Cảm biến này được kết nối chức năng với cảm biến vị trí trục khuỷu (DPKV) - hệ thống quản lý động cơ điện tử sử dụng số đọc của cả hai cảm biến và dựa trên đó, tạo ra các xung để phun nhiên liệu và đánh lửa trong mỗi xi-lanh.
DF chỉ được sử dụng trên động cơ xăng phun phân tán theo từng giai đoạn và trên một số loại động cơ diesel.Và chính nhờ cảm biến mà nguyên lý phun theo từng giai đoạn được thực hiện dễ dàng nhất, đó là phun nhiên liệu và đánh lửa cho từng xi-lanh, tùy thuộc vào chế độ vận hành của động cơ.Không cần DF trong động cơ chế hòa khí, vì hỗn hợp nhiên liệu-không khí được cung cấp cho xi lanh thông qua một ống góp chung và việc đánh lửa được điều khiển bằng bộ phân phối hoặc cảm biến vị trí trục khuỷu.
DF cũng được sử dụng trên động cơ có hệ thống điều phối van biến thiên.Trong trường hợp này, các cảm biến riêng biệt được sử dụng cho trục cam điều khiển van nạp và van xả, cũng như các hệ thống điều khiển phức tạp hơn và thuật toán vận hành của chúng.
Thiết kế cảm biến pha
Hiện nay, DF dựa trên hiệu ứng Hall được sử dụng - sự xuất hiện của sự chênh lệch điện thế trong một tấm bán dẫn mà dòng điện một chiều chạy qua khi nó được đặt trong từ trường.Cảm biến hiệu ứng Hall được thực hiện khá đơn giản.Nó dựa trên một tấm bán dẫn hình vuông hoặc hình chữ nhật, bốn mặt của nó được kết nối với các tiếp điểm - hai đầu vào để cung cấp dòng điện một chiều và hai đầu ra để loại bỏ tín hiệu.Để thuận tiện, thiết kế này được chế tạo dưới dạng một con chip, được lắp vào vỏ cảm biến cùng với nam châm và các bộ phận khác.
Có hai loại thiết kế cảm biến pha:
-Có rãnh;
- Cuối (thanh).
Cảm biến khe
Cảm biến cuối
Cảm biến pha có rãnh có hình chữ U, trong phần của nó có điểm tham chiếu (điểm đánh dấu) của trục cam.Thân cảm biến được chia thành hai nửa, một nửa có nam châm vĩnh cửu, nửa thứ hai có bộ phận nhạy cảm, ở cả hai phần đều có lõi từ có hình dạng đặc biệt, tạo ra sự thay đổi từ trường trong quá trình hoạt động. việc vượt qua điểm chuẩn.
Cảm biến cuối có dạng hình trụ, điểm tham chiếu trục cam đi qua phía trước đầu của nó.Ở cảm biến này, phần tử cảm biến nằm ở cuối, phía trên là nam châm vĩnh cửu và các lõi từ.
Ở đây cần lưu ý rằng cảm biến vị trí trục cam là không thể thiếu, nghĩa là nó kết hợp phần tử cảm biến tín hiệu được mô tả ở trên và bộ chuyển đổi tín hiệu thứ cấp có tác dụng khuếch đại tín hiệu và chuyển đổi thành dạng thuận tiện cho hệ thống điều khiển điện tử xử lý.Đầu dò thường được tích hợp trực tiếp vào cảm biến, giúp đơn giản hóa đáng kể việc cài đặt và cấu hình toàn bộ hệ thống.
Nguyên lý làm việc của cảm biến pha
Cảm biến pha được ghép nối với một đĩa chính gắn trên trục cam.Đĩa này có một điểm tham chiếu theo thiết kế này hay thiết kế khác, đi qua phía trước cảm biến hoặc trong khe hở của nó trong quá trình vận hành động cơ.Khi đi qua phía trước cảm biến, điểm tham chiếu sẽ đóng các đường từ đi ra khỏi nó, dẫn đến sự thay đổi từ trường đi qua phần tử nhạy cảm.Kết quả là, một xung điện được tạo ra trong cảm biến Hall, được khuếch đại và thay đổi bởi bộ chuyển đổi rồi đưa đến bộ điều khiển động cơ điện tử.
Đối với cảm biến có rãnh và cảm biến cuối, các đĩa chính có thiết kế khác nhau được sử dụng.Được kết hợp với các cảm biến có rãnh, một đĩa có khe hở không khí hoạt động - một xung điều khiển được hình thành khi đi qua khe hở này.Khi kết hợp với cảm biến cuối, một đĩa có răng hoặc điểm chuẩn ngắn sẽ hoạt động - một xung điều khiển được hình thành khi điểm chuẩn vượt qua.
Cảm biến pha được ghép nối với một đĩa chính gắn trên trục cam.Đĩa này có một điểm tham chiếu theo thiết kế này hay thiết kế khác, đi qua phía trước cảm biến hoặc trong khe hở của nó trong quá trình vận hành động cơ.Khi đi qua phía trước cảm biến, điểm tham chiếu sẽ đóng các đường từ đi ra khỏi nó, dẫn đến sự thay đổi từ trường đi qua phần tử nhạy cảm.Kết quả là, một xung điện được tạo ra trong cảm biến Hall, được khuếch đại và thay đổi bởi bộ chuyển đổi rồi đưa đến bộ điều khiển động cơ điện tử.
Đối với cảm biến có rãnh và cảm biến cuối, các đĩa chính có thiết kế khác nhau được sử dụng.Được kết hợp với các cảm biến có rãnh, một đĩa có khe hở không khí hoạt động - một xung điều khiển được hình thành khi đi qua khe hở này.Khi kết hợp với cảm biến cuối, một đĩa có răng hoặc điểm chuẩn ngắn sẽ hoạt động - một xung điều khiển được hình thành khi điểm chuẩn vượt qua.
Thời gian đăng: 24-08-2023