Moderne injectie- en dieselmotoren gebruiken besturingssystemen met veel sensoren die tientallen parameters bewaken.Onder de sensoren wordt een speciale plaats ingenomen door de fasesensor of de nokkenaspositiesensor.Lees meer over de functies, het ontwerp en de werking van deze sensor in het artikel.
Wat is een fasesensor
Fasesensor (DF) of nokkenaspositiesensor (DPRV) is een sensor van het besturingssysteem voor injectiebenzine- en dieselmotoren die de positie van het gasdistributiemechanisme bewaakt.Met behulp van DF wordt het begin van de motorcyclus bepaald door de eerste cilinder (wanneer het BDP wordt bereikt) en wordt een gefaseerd injectiesysteem geïmplementeerd.Deze sensor is functioneel verbonden met de krukaspositiesensor (DPKV) - het elektronische motormanagementsysteem gebruikt de meetwaarden van beide sensoren en genereert op basis hiervan pulsen voor brandstofinjectie en ontsteking in elke cilinder.
DF's worden alleen gebruikt op benzinemotoren met gedistribueerde gefaseerde injectie en op sommige typen dieselmotoren.En het is dankzij de sensor dat het principe van gefaseerde injectie het gemakkelijkst kan worden geïmplementeerd, dat wil zeggen brandstofinjectie en ontsteking voor elke cilinder, afhankelijk van de bedrijfsmodus van de motor.Er is geen behoefte aan DF in carburateurmotoren, omdat het brandstof-luchtmengsel via een gemeenschappelijk spruitstuk naar de cilinders wordt gevoerd en de ontsteking wordt geregeld met behulp van een verdeler of een krukaspositiesensor.
DF wordt ook gebruikt op motoren met een variabel kleptimingsysteem.In dit geval worden afzonderlijke sensoren gebruikt voor de nokkenassen die de inlaat- en uitlaatkleppen aansturen, evenals complexere besturingssystemen en hun bedieningsalgoritmen.
Ontwerp van fasesensoren
Momenteel wordt DF gebruikt op basis van het Hall-effect: het optreden van een potentiaalverschil in een halfgeleiderwafel waardoor gelijkstroom stroomt wanneer deze in een magnetisch veld wordt geplaatst.Hall-effectsensoren worden vrij eenvoudig geïmplementeerd.Het is gebaseerd op een vierkante of rechthoekige halfgeleiderwafel, aan de vier zijden waarvan contacten zijn verbonden: twee ingangen, voor het leveren van gelijkstroom, en twee uitgangen, voor het verwijderen van het signaal.Voor het gemak is dit ontwerp gemaakt in de vorm van een chip, die samen met de magneet en andere onderdelen in de sensorbehuizing wordt geïnstalleerd.
Er zijn twee ontwerptypen van fasesensoren:
-Sleuven;
- Einde (staaf).
Spleetsensor
Eindsensor
De gesleufde fasesensor heeft een U-vorm, in zijn doorsnede bevindt zich een referentiepunt (markering) van de nokkenas.Het lichaam van de sensor is verdeeld in twee helften, in de ene bevindt zich een permanente magneet, in de tweede bevindt zich een gevoelig element, in beide delen bevinden zich magnetische kernen met een speciale vorm, die zorgen voor een verandering in het magnetische veld tijdens de passage van de benchmark.
De eindsensor heeft een cilindrische vorm, het nokkenasreferentiepunt loopt voor het uiteinde ervan.Bij deze sensor bevindt het sensorelement zich aan het uiteinde, daarboven bevinden zich een permanente magneet en magnetische kernen.
Hierbij moet worden opgemerkt dat de nokkenaspositiesensor integraal is, dat wil zeggen dat deze het hierboven beschreven signaaldetectie-element combineert met een secundaire signaalomzetter die het signaal versterkt en omzet in een vorm die geschikt is voor verwerking door het elektronische regelsysteem.De transducer wordt doorgaans direct in de sensor ingebouwd, wat de installatie en configuratie van het gehele systeem aanzienlijk vereenvoudigt.
Werkingsprincipe van fasesensor
De fasesensor is gekoppeld aan een hoofdschijf die op de nokkenas is gemonteerd.Deze schijf heeft een referentiepunt van een of ander ontwerp, dat tijdens de werking van de motor voor de sensor of in de opening ervan passeert.Bij het passeren voor de sensor sluit het referentiepunt de magnetische lijnen die eruit komen, wat leidt tot een verandering in het magnetische veld dat het gevoelige element passeert.Hierdoor wordt in de Hall-sensor een elektrische impuls gegenereerd, die door de omvormer wordt versterkt en gewijzigd en naar de elektronische motorregeleenheid wordt gevoerd.
Voor sleuf- en eindsensoren worden masterschijven van verschillende ontwerpen gebruikt.In combinatie met sleufsensoren werkt een schijf met een luchtspleet - bij het passeren van deze opening wordt een stuurpuls gevormd.In combinatie met een eindsensor werkt een schijf met tanden of korte benchmarks - er wordt een stuurimpuls gevormd wanneer de benchmark passeert.
De fasesensor is gekoppeld aan een hoofdschijf die op de nokkenas is gemonteerd.Deze schijf heeft een referentiepunt van een of ander ontwerp, dat tijdens de werking van de motor voor de sensor of in de opening ervan passeert.Bij het passeren voor de sensor sluit het referentiepunt de magnetische lijnen die eruit komen, wat leidt tot een verandering in het magnetische veld dat het gevoelige element passeert.Hierdoor wordt in de Hall-sensor een elektrische impuls gegenereerd, die door de omvormer wordt versterkt en gewijzigd en naar de elektronische motorregeleenheid wordt gevoerd.
Voor sleuf- en eindsensoren worden masterschijven van verschillende ontwerpen gebruikt.In combinatie met sleufsensoren werkt een schijf met een luchtspleet - bij het passeren van deze opening wordt een stuurpuls gevormd.In combinatie met een eindsensor werkt een schijf met tanden of korte benchmarks - er wordt een stuurimpuls gevormd wanneer de benchmark passeert.
Posttijd: 24 augustus 2023