المواضيع:
- خريطة الاستشعار
- مميزات MPX4250AP
- جهد الإشارة لمحرك يستنشق بشكل طبيعي
- مستشعر ضغط الشحن
- مزيج مع جهاز استشعار درجة الحرارة
- تشخيص مستشعر الضغط المعزز
خريطة الاستشعار:
قد يكون مشعب السحب للمحرك مزودًا بـ "مستشعر ضغط الهواء المنوع"، والمختصر باسم مستشعر MAP. يقيس مستشعر الضغط هذا الضغط المطلق في مشعب السحب. يمكن تركيب المستشعر على مشعب السحب، أو توصيله خارجيًا عن طريق خرطوم. يتم تحويل الضغط المنخفض أو الزائد بواسطة المستشعر إلى جهد إشارة تم إنشاؤه من جهد الإمداد. وهذا يجعل مستشعر MAP مستشعرًا نشطًا. يتراوح نطاق القياس غالبًا من 20 إلى 300 كيلو باسكال (0,5 إلى 3 بار). نحن نميز بين مستشعر MAP للمحرك ذي السحب الطبيعي ومستشعر الضغط المعزز للمحرك الذي يتميز بالتحكم في الضغط المعزز.
تستخدم أجهزة استشعار MAP لقياس حمل المحرك. الضغط المشعب (تحت) هو مقياس لمستوى الملء. يتم تحديد حقن الوقود، من بين أمور أخرى، من القيمة التي يسجلها مستشعر MAP.
في مستشعر MAP، يتم فصل غرفتي الهواء عن بعضهما البعض بواسطة غشاء. يؤدي الضغط في مستشعر MAP إلى ثني الغشاء الموجود في المستشعر. في الشكل، يسود ضغط الهواء الخارجي في الجزء العلوي والضغط السلبي في الجزء السفلي. يتم تركيب العديد من أجهزة قياس الضغط على هذا الغشاء والتي تسجل انحراف الغشاء. يؤدي اختلاف الضغط الأكبر إلى انحناء الغشاء بشكل أكبر.
يتكون مستشعر MAP - عادةً - من أربعة مقاييس ضغط مقاومة للضغط مثبتة على غشاء في ترتيب ويتستون. عندما يتم ضغط المادة أو تمددها، تتغير قيمة مقاومة مقاييس الانفعال. في ال جسر يتستون يتم تحويل تغيير المقاومة إلى تغيير الجهد. وهذا يشكل جهد الإشارة، الذي يتم إرساله إلى وحدة التحكم الإلكترونية. يوجد داخل وحدة التحكم الإلكترونية أ محول أ/د الذي يقوم برقمنة إشارة الجهد قبل أن ينتهي بها الأمر في المعالج الدقيق.
مميزات MPX4250AP:
وبالتالي فإن مستوى جهد الخرج يعتمد على الضغط في مشعب السحب ويتراوح بين 0,1 و 4,9 فولت. يوضح الشكل أدناه خاصية مستشعر MAP شائع الاستخدام من النوع: MPX4250AP. الخط خطي. عند ضغط هواء خارجي يبلغ 100 كيلو باسكال (أي ما يعادل 1 بار)، يصدر المستشعر جهدًا يبلغ حوالي 1,8 فولت عند متوسط درجة حرارة العمل (TYP).
توضح الخاصية أن المستشعر لا يسجل أي شيء عند p ≥0، ≥20. وهذا يعني أن المحرك لم يعد يستخدم قيمة مستشعر MAP عندما يكون صمام الخانق مفتوحًا بالكامل وتحميلًا عاليًا، ولكنه يتحول إلى قيمة بديلة عبر البرنامج. توفر زاوية الفتح المسجلة لصمام الخانق حلاً هنا.
يتم عرض خصائص مكونات MPX4250AP في الجدول.
جهد الإشارة لمحرك ذو سحب طبيعي:
يمكن أن يبدو جهد الإشارة لمستشعر MPX4250AP بهذا الشكل بالنسبة لمحرك ذو سحب طبيعي. في هذا الرسم البياني، يتم تسريع دواسة الوقود ثم تحريرها ثم تسريعها ثم تباطؤها بالتناوب.
مستشعر ضغط الشحن:
تم تجهيز محركات الاحتراق ذات الشحن الفائق بمستشعر ضغط معزز لقياس الضغط في قناة السحب. يقع هذا المستشعر في خرطوم الهواء (أو الأنبوب) بين المبرد الداخلي وصمام الخانق للمحرك. يمكن تحقيق تعبئة الضغط بالطريقة التالية:
- محركات الديزل: توربو غاز العادم؛
- محركات البنزين: ضاغط توربو أو ضاغط ميكانيكي يعمل بغاز العادم، أو مزيج منهما.
مستشعر ضغط الشحن (يُسمى أيضًا مستشعر الضغط التوربيني أو مستشعر التعزيز) هو في الواقع مستشعر MAP ذو نطاق قياس أكبر من محرك السحب الطبيعي:
- محرك ذو سحب طبيعي: ما يصل إلى 1,5 بار؛
- محرك فائق الشحن: ما يصل إلى 2,5 بار؛
- محرك فائق الشحن: يصل إلى 3,5 بار.
يقوم نظام إدارة المحرك بترجمة إشارة الجهد الصادرة من مستشعر الضغط إلى ضغط، وبالتالي يتحكم في بوابة نفايات التوربو. عندما يكون التوربو مزودًا بـ VGT، يتم ضبط موضع الشفرات.
- عند التسارع، يجب أن يوفر التوربو المزيد من الضغط. ويظل باب النفايات مغلقًا حتى يتم الوصول إلى ضغط الهواء الداخل المطلوب. يتم الوصول إلى ضغط الشحن.
- عند الوصول إلى ضغط الشحن المطلوب، تتحكم وحدة التحكم الإلكترونية في بوابة النفايات، والتي سيتم فتحها جزئيًا. يتم الحفاظ على الضغط ثابتًا أو يتم تقليله عن طريق فتح باب النفايات أكثر.
الجمع مع جهاز استشعار درجة الحرارة:
يمكن وضع مستشعرات MAP في مبيت واحد مع مستشعر درجة حرارة هواء السحب. يمكن التعرف على ذلك من خلال أربع اتصالات. تعتبر درجة الحرارة أيضًا عاملاً مهمًا في تحديد كمية الحقن.
يمكننا التعرف على ما يلي من درجة حرارة الهواء:
- يجب ألا تختلف درجة حرارة الهواء الداخل بأكثر من 5 درجات عن درجة حرارة سائل التبريد عندما يكون المحرك باردًا؛
- درجة حرارة الهواء الداخل أعلى من درجة حرارة سائل التبريد: يظل صمام EGR مفتوحًا.
إذا كانت هناك انحرافات عن النقطتين أعلاه، فيمكن لوحدة التحكم الإلكترونية إنشاء رمز خطأ.
تشخيص مستشعر ضغط الشحن:
يمكننا التعرف على الأعطال في حساس ضغط الشحن من خلال الأعراض التالية:
- انخفاض قوة المحرك.
- قوة سحب غير ثابتة أثناء التسارع؛
- الاستهلاك المفرط للوقود والانبعاثات.
- مصباح مؤشر العطل (MIL) مع رموز المشاكل ذات الصلة (DTCs).
بالطبع، في حالة الشكاوى المذكورة أعلاه، من البديهي قراءة ذاكرة الخطأ في إلكترونيات المحرك. في حالة قيام نظام إدارة المحرك بتخزين رمز خطأ يتعلق بإشارة غير صحيحة من حساس الضغط المعزز، يمكننا أن نتوقع الأكواد التالية: P0105، P0106، P0107، P0235، P0236، P0238.
يمكن أن تكون أسباب الإشارة غير الصحيحة:
- التآكل الداخلي أو التلوث أو حتى انسداد عنصر المستشعر؛
- التلوث المفرط في قناة السحب، على سبيل المثال بسبب رواسب الكربون في مشعب السحب أو قنوات السحب في رأس الأسطوانة؛
- انسدادات العادم
- تسرب في خراطيم الهواء.
- مشكلة في الأسلاك بين المستشعر ووحدة التحكم الإلكترونية.
يمكن تحديد التلوث في قناة السحب عن طريق تفكيك المكونات مثل صمام الخانق/الغاز ومشعب السحب، أو فحص الجزء الداخلي من المشعب باستخدام المنظار الداخلي. يمكن أن يكون سبب انسداد العادم هو وجود خلل داخلي في المحول الحفاز أو مرشح الجسيمات المسدود.
يمكننا التحقق من المشكلات المتعلقة بإلكترونيات المستشعر أو الأسلاك بين وحدة التحكم الإلكترونية والمستشعر من خلال دراسة وقياس مخطط الدائرة.
الصورة أدناه توضح التخطيطي لجهاز استشعار الضغط المعزز. انقر هنا للحصول على شرح لقراءة المخطط.
تم دمج مستشعر الضغط المعزز ومستشعر درجة حرارة الهواء في غلاف واحد. تحتوي المستشعرات على علامة زائد مشتركة (دبوس 3) وأرضية (دبوس 1). يمكننا أن نرى من هذا أنه جهاز استشعار نشط. سلك الإشارة الخاص بمستشعر ضغط التعزيز (دبوس 4 على المستشعر) هو رمادي/أسود اللون ومتصل بالدبوس 56 بوحدة التحكم في المحرك. في هذا الرسم البياني لا يمكننا تحديد ما إذا كانت الإشارة عبارة عن جهد تناظري (AM) أو رقمي (PWM). سنكتشف ذلك عن طريق القياس.
يرسل مستشعر ضغط الشحن الموضح إشارة AM (تعديل السعة)، والتي يمكن رؤيتها في صورة النطاق. يترجم مستوى الجهد تغير الضغط فيما يتعلق بالوقت. توضح لقطة الشاشة التالية منحنى الجهد لمستشعر ضغط الشحن. إعدادات النطاق هي: 1 فولت لكل قسم و200 مللي ثانية لكل قسم.
عندما يكون المحرك في وضع الخمول، لا يوفر التوربو أي ضغط معزز. يبلغ الضغط المطلق في مشعب السحب حوالي 100 كيلو باسكال. يقوم المستشعر بترجمة هذا الضغط إلى جهد يبلغ حوالي 1,6 فولت.
عند التسارع، تزداد سرعة المحرك وبالتالي ضغط التوربو. يرتفع الضغط تدريجياً إلى 1,4 بار. يصل الجهد في صورة النطاق إلى 3 فولت تقريبًا عند هذا الضغط. بعد هذه النقطة، يتم تحرير دواسة الوقود وينخفض ضغط التعزيز.
في حالة وجود خلل في حساس ضغط الشحن أو الأسلاك، ستظهر المخالفات في الإشارة. يجب أن تتراوح إشارة الجهد بين 0,5 و4,5 فولت عند جهد إمداد يبلغ 5 فولت. تُظهر الصورتان أدناه إشارة ذات تداخل (يسار) وبدون تداخل (يمين).
مرجع الصفحة استكشاف أخطاء أسلاك المستشعر وإصلاحها يتم وصف تقنيات القياس لأنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار، بما في ذلك هذا المستشعر النشط، مع الأعطال والأسباب المحتملة.
