Penderia Kedudukan Camshaft : Bekerja, Jenis, Pengujian & Aplikasinya

Cuba Instrumen Kami Untuk Menghapuskan Masalah





Pada masa kini, penderia kereta telah menjadi sangat penting selama ini yang membantu dalam memantau pelbagai masalah kereta & menghantar maklumat kepada Unit Kawalan Elektronik (ECU) atau pemandu kereta. ECU dalam situasi tertentu membuat beberapa pelarasan kepada komponen tertentu bergantung pada maklumat yang diperoleh daripada sensor kereta. Secara umumnya, penderia dalam kereta memantau pelbagai aspek seperti suhu, keadaan enjin, sistem penyejuk, tekanan minyak, kelajuan kenderaan, tahap pelepasan, dll. Terdapat berbeza jenis sensor digunakan dalam kereta seperti aliran udara, ketukan enjin, kelajuan enjin, voltan, oksigen, kedudukan pendikit, sensor kedudukan aci sesondol, MAP, beg udara, tempat letak kereta, sensor kedudukan aci engkol, dsb. Artikel ini membincangkan gambaran keseluruhan tentang sensor kedudukan camshaft , cara kerjanya dan aplikasinya.


Apakah itu Sensor Kedudukan Camshaft?

Penderia kereta yang digunakan dalam enjin kereta untuk mengukur kedudukan & putaran aci sesondol & menghantar maklumat ke modul kawalan enjin kenderaan dikenali sebagai sensor kedudukan aci sesondol. Sensor ini juga dikenali sebagai pengesan fasa atau pengesan pengenalan silinder. Ia adalah peranti magnet yang sangat kecil & sangat penting dalam setiap kereta semasa kerana ia memastikan enjin kereta berfungsi dengan betul atau tidak.



Sensor ini disusun berhampiran enjin kereta dan ia boleh didapati di belakang kepala silinder atau di lembah pengangkat kenderaan. Sensor kedudukan aci sesondol biasanya terletak pada enjin lapan injap di hujung kepala silinder manakala ia disusun pada kepala silinder enjin enam belas injap. The gambarajah sensor kedudukan aci sesondol ditunjukkan di bawah.

  Penderia Kedudukan Camshaft
Penderia Kedudukan Camshaft

Prinsip Kerja

The prinsip kerja sensor kedudukan camshaft terutamanya bergantung kepada Penderia Kesan Dewan atau sensor optik untuk mengesan revolusi aci sesondol. Sensor Hall Effect mengesan revolusi dengan menggunakan medan magnet manakala sensor optik mengesan kedudukan aci sesondol dengan menggunakan pancaran cahaya. Penderia kedudukan aci sesondol biasanya adalah Hall Effect atau sensor magnet . Jadi ia berfungsi hanya dengan mengesan cara gear besi yang disambungkan ke aci sesondol apabila ia berpusing. Sebaik sahaja gear melepasi sensor maka ia menghasilkan isyarat dan menghantarnya ke ECU. Selepas itu, ECU menggunakan data ini untuk melaraskan pemasaan suntikan bahan api & sistem pencucuhan.



Jika sensor ini tidak berfungsi dengan betul maka ia mengurangkan prestasi kerja enjin, mengurangkan kecekapan bahan api, dan meningkatkan pelepasan. Penderia kedudukan aci sesondol yang rosak boleh menyebabkan enjin tidak berfungsi dan mencederakan sehingga boleh menjadi sangat berbahaya semasa memandu.

Fungsi

Fungsi utamanya adalah untuk menyediakan modul kawalan enjin (ECM) atau unit kawalan enjin (ECU) dengan maklumat yang tepat mengenai kedudukan dan kelajuan aci sesondol. Maklumat ini penting untuk operasi enjin yang betul dan pelbagai sistem berkaitan. Berikut ialah fungsi utama penderia kedudukan aci sesondol:

Menentukan Kedudukan Camshaft:

  • Fungsi utama pengesan kedudukan aci sesondol adalah untuk menentukan kedudukan tepat aci sesondol semasa ia berputar. Maklumat ini membantu modul kawalan enjin (ECM) menyegerakkan pembukaan dan penutupan injap masuk dan ekzos enjin dengan kedudukan piston yang sepadan. Masa injap yang betul adalah penting untuk pembakaran yang cekap dan prestasi enjin.

Mengoptimumkan Masa Suntikan Bahan Api:

  • Dengan mengesan kedudukan aci sesondol dengan tepat, sensor CMP membantu ECM dalam menentukan masa optimum untuk suntikan bahan api. Ini memastikan jumlah bahan api yang betul disuntik ke dalam kebuk pembakaran pada masa yang tepat, meningkatkan kecekapan bahan api dan mengurangkan pelepasan.

Menyelaraskan Masa Pencucuhan:

  • Sensor kedudukan aci sesondol juga memainkan peranan dalam menyelaraskan pemasaan pencucuhan. ECM menggunakan maklumat kedudukan aci sesondol untuk menentukan masa untuk mencetuskan penyalaan palam pencucuh, memastikan pembakaran berlaku pada masa yang betul dalam kitaran enjin.

Mengesan Ralat:

  • Penderia kedudukan aci sesondol yang tidak berfungsi boleh menyebabkan salah tembak, di mana bahan api tidak dinyalakan dengan betul dalam satu atau lebih silinder. Data sensor membantu ECM mengenal pasti dan mendiagnosis kesilapan ini, membolehkan sistem mengambil tindakan pembetulan.

Mendayakan Masa Injap Boleh Ubah (VVT):

  • Dalam enjin yang dilengkapi dengan sistem pemasaan injap boleh ubah, penderia kedudukan aci sesondol membantu mengawal masa buka dan tutup injap. Ini boleh mengoptimumkan prestasi enjin, kuasa dan kecekapan bahan api merentas keadaan operasi yang berbeza.

Menguruskan Prestasi Enjin:

  • ECM menggunakan data kedudukan aci sesondol untuk memantau dan melaraskan pelbagai parameter enjin, termasuk campuran bahan api udara, pemasaan injap dan pemasaan pencucuhan. Ini memastikan enjin beroperasi dengan cekap dan memenuhi piawaian pelepasan.

Menyokong Keselamatan Enjin:

  • Dalam sesetengah kes, sensor kedudukan aci sesondol yang rosak boleh mencetuskan modul kawalan enjin untuk memasuki 'mod selamat' untuk mengelakkan kemungkinan kerosakan. Ini boleh melibatkan pengehadan kuasa enjin untuk melindungi komponen kritikal.

Mendiagnosis Isu Enjin:

  • Penderia kedudukan aci sesondol menyumbang kepada diagnostik onboard (OBD) dengan menyediakan data berharga yang boleh digunakan untuk mengenal pasti masalah prestasi enjin dan kerosakan. Data ini boleh dibaca menggunakan alat diagnostik untuk menyelesaikan masalah.

Jenis Penderia Kedudukan Camshaft

Terdapat tiga jenis penderia kedudukan aci sesondol tersedia jenis magnetik, kesan dewan, dan output AC yang dibincangkan di bawah.

Penderia Jenis Magnetik

Penderia kedudukan aci sesondol jenis ini dikenal pasti hanya melalui dua wayar. Sensor ini menjana voltannya sendiri, isyarat gelombang sinus AC. Sensor ini boleh diatur dalam pengedar atau di atas aci sesondol. Apabila sensor ini hampir dengan aci sesondol yang mempunyai peranti magnet kekal yang disambungkan kepadanya maka setiap kali magnet akan melalui sensor dan menghasilkan medan magnet & nadi yang terhasil boleh dihantar ke ECM untuk diproses selanjutnya.

  Penderia Kedudukan Aci Sesondol Jenis Magnet
Penderia Kedudukan Aci Sesondol Jenis Magnet

Penderia Aci Sesondol Kesan Hall

Penderia camshaft jenis ini termasuk tiga wayar di mana wayar pertama digunakan untuk kuasa, wayar seterusnya adalah untuk GND dan wayar terakhir adalah untuk isyarat voltan untuk dihantar ke PC. Sensor ini disusun pada aci sesondol atau di pengedar. Sensor ini mempunyai skrin melalui slot & magnet diletakkan di atas aci. Sebaik sahaja skrin sensor ini bergerak di antara sensor & magnet, maka sensor ini akan dihidupkan & DIMATIKAN. Jika skrin ini mempunyai kawasan pepejal di hadapan penderia, maka voltan maklum balas boleh terganggu apabila medan magnet terbelah.

  Hall Effect Camshaft Sensor
Penderia Aci Sesondol Kesan Hall

Penderia Output AC

Penderia keluaran AC ialah sejenis penderia khas yang digunakan untuk menghasilkan isyarat voltan AC seperti output. Modul kawalan enjin di dalam kereta menghasilkan frekuensi yang sangat tinggi untuk gegelung penguja dan yang disusun berdekatan dengan cakera putar.

Cakera putar ini disusun pada hujung aci sesondol & ia mempunyai celah dengannya. Apabila slot ini melalui gegelung maka ia akan teruja dengan aruhan bersama dan isyarat yang menunjukkan kedudukan silinder pertama dihantar ke modul kawalan enjin. Jenis sensor ini sering diperhatikan dalam enjin ecoTEC Vauxhall.

  Penderia Jenis Penderia Output AC
Penderia Jenis Penderia Output AC

Gambarajah Pendawaian Penderia Kedudukan Camshaft

Sensor kedudukan camshaft biasanya digunakan untuk meletakkan kedudukan enjin camshaft & menukarnya kepada isyarat elektronik selepas itu dihantar ke ECU kereta. Kedudukan sensor ini tersedia dengan gambar rajah pendawaian yang berbeza seperti dua wayar dan tiga wayar. Gambar rajah pendawaian penderia kedudukan aci sesondol tiga wayar ditunjukkan di bawah.

  Pendawaian Penderia Kedudukan Camshaft
Pendawaian Penderia Kedudukan Camshaft

Sensor kedudukan aci sesondol 3 wayar termasuk tiga wayar; wayar voltan rujukan, wayar isyarat, dan tanah. Tiga wayar ini hanya disambungkan ke Unit Kawalan Elektronik. Sensor ini mendapat sumber kuasa dari ECU, GND sensor ini diambil dari Unit Kawalan Elektronik & akhir sekali, wayar isyarat voltan pergi dari sensor aci sesondol ke Unit Kawalan Elektronik.

Penderia aci sesondol tiga wayar mempunyai magnet & bahan keluli seperti germanium & transistor. Sebaik sahaja objek menghampiri sangat dekat dengan sensor ini, maka fluks magnetnya akan ditukar dengan itu, voltan dijana dalam bahan dan dikuatkan melalui transistor & dihantar ke ECU.

Antara Muka Penderia Kedudukan Camshaft dengan Pengawal Mikro ( Arduino atau PIC):

Terdapat pelbagai jenis sensor aci sesondol tersedia seperti yang kita lihat di atas. Setiap datang dengan jenis keluarannya sendiri. Semasa mengantarkan sensor aci sesondol dengan mikropengawal perkara berikut perlu dipertimbangkan.

  1. Fahami Output Sensor:

Tentukan jenis isyarat yang dihasilkan oleh sensor kedudukan aci sesondol anda. Ia boleh menjadi isyarat digital (HIDUP/MATI), voltan analog atau isyarat PWM (Pulse Width Modulation). Dalam kes

  • Penderia kesan dewan:
      • Jenis Output ialah: digital
      • Penerangan: Penderia Hall Effect mengesan perubahan dalam medan magnet. Mereka biasanya memberikan isyarat digital yang bertukar antara keadaan TINGGI dan RENDAH apabila aci sesondol berputar, menunjukkan kedudukan aci sesondol.
  • Penderia Optik:
      • Jenis Output ialah: Digital (biasanya)
      • Penerangan: Penderia optik menggunakan cahaya untuk mengesan kedudukan aci sesondol. Mereka sering memberikan isyarat digital dengan denyutan yang mewakili kedudukan camshaft.
  • Penderia Magnet (Penderia Keengganan Pembolehubah):
      • Jenis Output: Pembolehubah (seperti analog)
      • Penerangan: Penderia magnet menjana isyarat voltan seperti analog yang berubah-ubah apabila aci sesondol berputar. Amplitud isyarat berubah dengan kedudukan camshaft.

2. Pilih Pin Input:

Pada  mikropengawal, pilih pin digital atau analog yang akan anda gunakan untuk menyambung ke penderia kedudukan aci sesondol. Pastikan pin ini serasi dengan isyarat keluaran penderia dan tahap voltan    .

  1. Pendawaian: Sambungkan output sensor kedudukan aci sesondol kepada pin input yang dipilih pada mikropengawal. Gunakan pembahagi voltan atau pengalih aras yang sesuai jika perlu untuk memastikan aras voltan sensor serasi dengan mikropengawal.
  1. Bekalan Kuasa: Sediakan bekalan kuasa yang diperlukan kepada sensor kedudukan aci sesondol. Ini mungkin melibatkan penyambungan penderia kepada sumber voltan yang sesuai (cth., 5V) dan penyambungan pembumiannya (GND) ke pembumian mikropengawal.
  1. Baca Data Sensor: Tulis kod dalam bahasa pengaturcaraan yang disokong oleh mikropengawal anda (cth., C/C++, Python, dll.) untuk membaca isyarat daripada sensor. Gunakan fungsi digitalRead() atau analogRead() mengikut keperluan.

6. Memproses Data: Bergantung pada jenis penderia, anda mungkin perlu memproses data penderia dengan lebih lanjut. Contohnya, jika anda menggunakan penderia digital, anda boleh menggunakan keadaannya secara langsung untuk aplikasi            anda. Jika anda menggunakan penderia analog, anda mungkin perlu menukar voltan analog kepada nilai yang bermakna.

Antara Muka Penderia Camshaft kepada Kod Mikrokontroler:

#include< Arduino.h>

const int sensorPin = 2; // Gantikan dengan nombor pin sebenar

int sensorValue = 0;

persediaan void() {

pinMode(sensorPin, INPUT);

Serial.begin(9600);

}

gelung kosong() {

sensorValue = digitalRead(sensorPin);

Serial.println(sensorValue);

kelewatan(1000); // Lengah selama 1 saat

}

Simptom Sensor Kedudukan Camshaft

Apabila penderia omboh camshaft tidak berfungsi maka beberapa isu boleh berlaku. Jadi ada beberapa simptom amaran yang berlaku sebelum sensor ini gagal sepenuhnya & enjin kereta akan mati.

Pastikan Lampu Enjin HIDUP

Lampu enjin menyala jika sensor kedudukan aci sesondol berhenti berfungsi. Setelah lampu ini ON maka perlu memberhentikan kenderaan tanpa berlengah-lengah. Jika anda tidak memberi perhatian kepadanya, ia akan menyebabkan kerosakan teruk kepada enjin kereta.

Isu Pencucuhan

Sebaik sahaja sebarang masalah dengan sensor bermula, maka isyarat yang dihantar ke enjin kereta juga tidak berfungsi. Jadi isyarat yang dihantar adalah sangat lemah dan ia tidak akan membiarkan kereta bermula kerana tidak akan ada kelipan dari sistem pencucuhan.

Kecekapan Bahan Api Kurang

Jika kenderaan kekurangan bahan api yang mencukupi untuk enjin kereta maka sensor mungkin memberikan maklumat yang salah kepada ECM jika tidak, penyuntik bahan api boleh dibuka untuk masa yang sangat lama. Jadi ini akan menyebabkan enjin tidak berfungsi dengan cekap, menyebabkan enjin ketukan & boleh menyebabkan kecederaan yang sangat serius.

Peralihan Penghantaran Kurang

Jika sensor kedudukan camshaft salah maka kereta dengan transmisi automatik akan menghadapi beberapa masalah semasa menukar gear kereta. Jadi perlu matikan enjin kereta anda, tinggal sedikit & hidupkan semula enjin. Selain itu, data yang diperolehi melalui ECM daripada sensor buruk mengelakkan solenoid anjakan daripada bekerja & menukar gear kereta yang dikenali sebagai Mod Limp dan ia membantu dalam melindungi enjin kereta daripada bahaya dengan mengurangkan kelajuan enjin.

Tergendala Enjin

Sebaik sahaja enjin kereta terhenti atau berhenti semasa memandu kerana tidak membekalkan bahan api yang mencukupi kepada enjin melalui penyuntik bahan api, enjin mungkin akan terhenti dan kereta mungkin rosak.

Penggunaan Bahan Api adalah tinggi

Penderia yang rosak boleh menjejaskan penjimatan bahan api secara negatif yang bermaksud enjin kenderaan menggunakan lebih banyak bahan api. Masalah ini sangat jarang berlaku walaupun kita tidak boleh diabaikan & memerlukan penggantian segera atau pembaikan sensor.

Pecutan yang lemah

Pecutan yang lemah berlaku kerana sensor kedudukan aci sesondol yang buruk. Sebaik sahaja sensor ini berhenti berfungsi, kenderaan tidak akan memecut dengan sangat pantas. Sebaik sahaja pecutan yang lemah berlaku maka ia menyebabkan kereta anda tergagap-gagap, kekurangan kuasa, kelajuan yang lemah, berhenti atau terhenti.

Kerosakan Enjin

Isyarat penderia adalah perlu untuk menjalankan penyuntik bahan api dan enjin. Jika sensor ini gagal maka ia boleh menyebabkan enjin tidak berfungsi dan memberikan getaran apabila ia memecut.

Bau Gas

Sensor yang rosak boleh membuang bahan api yang tidak terbakar secara tidak langsung ke dalam sistem ekzos kenderaan. Jadi ini bukan sahaja menjejaskan penjimatan bahan api tetapi juga menyebabkan beberapa asap hitam dan ia menyebabkan bau yang jelas yang sangat tidak selamat untuk orang ramai.

Melahu Kasar

Kegagalan sensor boleh menyebabkan enjin kenderaan menjadi melahu. Apabila sensor tidak berfungsi, maka ia berlaku kerana pembakaran tak segerak dalam silinder.

Cara Menguji Sensor Kedudukan Camshaft menggunakan Multimeter

Ujian sensor kedudukan aci sesondol sangat penting untuk memeriksa fungsinya dengan betul. Penderia ini boleh dipengaruhi oleh banyak kerosakan yang boleh menjejaskan kegagalan penderia atau operasinya yang tidak sekata. Jadi diagnosis sensor yang tepat adalah ujian yang sangat penting. Ujian sensor kedudukan aci sesondol boleh dilakukan dengan menggunakan multimeter atau osiloskop. Jadi menguji sensor kedudukan camshaft dengan multimeter adalah sangat mudah & lebih pantas.

Untuk menguji sensor ini menggunakan multimeter, adalah penting untuk mengukur voltan sensor yang dihasilkan pada wayar isyaratnya. Di sini, data yang diperoleh bergantung pada jenis sensor dan kenderaan. Di samping itu, berdasarkan jenis penderia, ia mempunyai pin yang berbeza kerana penderia aci sesondol jenis induktif atau magnet merangkumi dua wayar manakala penderia jenis kesan dewan merangkumi tiga wayar.

Sebelum anda memulakan ujian sensor menggunakan multimeter, anda mesti menetapkan kotak dalam neutral atau di taman, letak kereta pada brek letak kereta & tanggalkan sistem bahan api dengan hanya menarik pelompat pam bahan api dari blok fius untuk mengelakkan enjin bermula.

Ujian Penderia Kedudukan Camshaft 3-wayar

Untuk menguji tiga penderia kedudukan aci sesondol wayar, anda perlu menetapkan mod volt DC pada multimeter & asingkan penyambung penderia.

  • Pertama, kuar warna merah multimeter perlu disambungkan ke plumbum kuasa & kuar warna hitam ke tolak bateri;
  • Selepas itu selama beberapa saat, cuba hidupkan enjin kereta.
  • Sekarang bacaan voltan mestilah kira-kira 5 volt pada multimeter.
  • Untuk melihat jika penyambung sensor tolak wayar utuh & litar pintas, pasangkan batang celup merah padanya & simpan yang hitam di atas terminal negatif bateri.
  • Sekarang, perlu menghidupkan enjin kereta semula, bacaan voltan mestilah 0.1 atau 0.2V pada skrin multimeter.
  • Proses yang sama mesti diuji oleh wayar isyarat sahaja, kini voltan pada skrin multimeter harus berubah dari 0 – 5 volt jika sensornya bagus.
  • Sekarang tanpa menghidupkan enjin kereta & hanya dengan penyalaan dihidupkan, ukur voltan di antara sesentuh tambah & isyarat, ia hendaklah sekurang-kurangnya 90% daripada bekalan voltan.

Bagaimana untuk Menggantikan Sensor Camshaft?

Untuk menggantikan sensor ini, langkah-langkah berikut perlu diikuti.

  • Pada mulanya, kita perlu mengasingkan kabel negatif bateri.
  • Perlu meletakkan sensor ini secara normal pada bahagian hadapan, belakang atau atas enjin kereta dan ia mungkin akan mempunyai penyambung 2 hingga 3 wayar yang disambungkan.
  • Sebaik sahaja anda menemuinya, maka anda perlu melepaskan tab di atas penderia untuk memisahkan wayar daripada penderia aci sesondol.
  • Tanpa sebarang kelewatan, tanggalkan bolt pelekap yang disambungkan kepada sensor aci sesondol ke enjin kereta.
  • Tarik penderia yang letih melalui pusingan kecil.
  • Sebaik sahaja penderia baharu disambungkan, anda perlu menyapu sedikit minyak enjin pada cincin O penderia.
  • Sediakan penderia baharu dan lindunginya melalui bolt pelekap.
  • Sekali lagi sambungkan penyambung wayar dengan betul ke penderia aci sesondol.
  • Akhir sekali, sambung semula terminal negatif bateri.
  • Kemudian, ambil pandu uji untuk mengetahui sama ada sensor kedudukan aci sesondol berfungsi atau tidak.

Aplikasi

The menggunakan sensor kedudukan camshaft termasuk yang berikut.

  • Penderia aci sesondol membolehkan kawalan enjin menentukan lokasi tepat pemacu aci engkol.
  • Sensor ini menjejaki putaran aci sesondol dengan memfokuskan pada sama ada injap terbuka atau tertutup.
  • Sensor ini digunakan dalam enjin kereta untuk mengukur kedudukan & revolusi aci sesondol,
  • Ini digunakan dalam Motor BLDC atau digunakan dalam kereta.
  • Sensor ini digunakan dalam beberapa enjin Vauxhall ECOTEC.

Oleh itu, ini adalah gambaran keseluruhan sensor kedudukan aci sesondol , cara kerjanya dan aplikasinya. Ini adalah komponen elektronik yang digunakan untuk mengumpul maklumat tentang kelajuan berputar & kedudukan aci sesondol. Ia menghantar data ke unit kawalan elektronik kenderaan supaya ia menetapkan masa untuk sistem pencucuhan & suntikan bahan api. Terdapat banyak sebab untuk kegagalan sensor aci sesondol seperti litar pintas secara dalaman, kerosakan mekanikal, pecah dalam roda pengekod, dan gangguan dalam sambungan ke CU (unit kawalan). Berikut adalah soalan untuk anda, apakah sensor kedudukan crankshaft?