ما هو مستشعر الطور؟
تُعد مستشعرات الطور مكونات إلكترونية مهمة في السيارات، كما أنها تستخدم في مجالات متعددة لقياس الكميات الفيزيائية مثل موضع وسرعة الأجسام.
في مجال السيارات، يستخدم بشكل أساسي للكشف عن توقيت صمامات المحرك لتحديد التوقيت الأمثل للإشعال.
توجد أنواع مختلفة من مستشعرات الطور، تُصنف إلى نوعين: مغناطيسية كهربائية ومستشعرات هول، حيث تُولد الأولى إشارات موجية جيبية، بينما تُولد الثانية إشارات موجية مربعة. وبشكل عام، تشمل هذه الأنواع أيضًا المستشعرات الكهروضوئية والمستشعرات المغناطيسية.
يقوم مستشعر الطور الكهروضوئي بإخراج إشارات بمستويات مختلفة عن طريق تدوير لوحة الإشارة وتشغيل أو إيقاف الترانزستور الضوئي بناءً على نقل الضوء أو حجبه.
يعتمد نوع مستشعرات الطور المغناطيسي من نوع هول على تأثير هول، بينما يعتمد النوع الكهرومغناطيسي على مبدأ الحث المغناطيسي. فعندما يدور دوار الإشارة، يتسبب التغير في الدائرة المغناطيسية في توليد قوة دافعة كهربائية متناوبة في ملف الحث.
يعتمد مبدأ عمله على قياس موضع وزاوية دوران عمود الكامات. يستطيع ملف الكشف الداخلي استشعار الأجسام المعدنية القريبة. في حال عدم وجود أجسام معدنية، ترنّ دائرة LC ويرتفع جهد الخرج إلى ذروته. عند اقتراب جسم معدني، تتولد تيارات دوامية في ملف الكشف، مما يؤدي إلى تغير محاثة الملف، واختلال تناغم دائرة LC المتوازية، وانخفاض جهد الخرج. يتناسب هذا التغير عكسيًا مع بُعد الجسم المعدني. ويتم الكشف عن تغير الطور بقياس تغير جهد الخرج.
يشير توقيت الصمامات إلى الزاوية التي تُفتح وتُغلق بها صمامات السحب والعادم في المحرك بالنسبة لدوران عمود المرفق. يُعدّ توقيت الصمامات الصحيح أمرًا بالغ الأهمية لأداء المحرك، إذ يؤثر على القدرة وكفاءة استهلاك الوقود وانبعاثات العادم.
يتولى مستشعر الطور مسؤولية مراقبة دقة طور نظام الصمامات. عند حدوث أي خلل، سيتم إطلاق إنذار وسيضيء مؤشر عطل المحرك.
تُعد مستشعرات الطور، والتي تُعتبر أيضًا المصطلح العام لمستشعرات موضع عمود الكامات ومستشعرات موضع عمود المرفق، أساسًا مهمًا لتحديد وقت اشتعال المحرك.
يقوم مستشعر طور عمود الكامات بالكشف عن الوضع الدوراني لعمود الكامات ويرسل إشارة إلى وحدة التحكم الإلكترونية، وهي الإشارة الرئيسية للتحكم في الإشعال.
يستشعر حساس موضع عمود المرفق زاوية عمود المرفق في المحرك وموضع النقطة الميتة العليا للمكبس، ويرسل الإشارات إلى كمبيوتر المحرك للتحكم في توقيت الإشعال وحقن الوقود. كما أنه مصدر الإشارة لقياس سرعة المحرك.
في مجالات أخرى، تقوم أجهزة استشعار الطور، القائمة على مبدأ قياس الطور، بإصدار إشارات إلى الأجسام وحساب معلومات موقع الأجسام عن طريق قياس فرق الطور بين الإشارات المنبعثة والمنعكسة.
يتم تطبيقها على نطاق واسع في مجالات مثل الأتمتة الصناعية، والفضاء، والرعاية الطبية، والروبوتات، ويمكن أن تساعد في التحكم في الملاحة الذاتية للروبوتات، والتحكم في الملاحة لمركبات النقل، والتشخيص الطبي، وما إلى ذلك.
يُعدّ مستشعر الطور عنصرًا أساسيًا في أنظمة التحكم الحديثة لمحركات السيارات، ويتألف من مستشعرات موضع عمود المرفق ومستشعرات موضع عمود الكامات. يتولى مستشعر موضع عمود المرفق مسؤولية جمع إشارات سرعة المحرك وزاوية عمود المرفق، مما يوفر مرجعًا زمنيًا للإشعال وحقن الوقود. أما مستشعر موضع عمود الكامات، فيضمن التنفيذ الدقيق للتحكم المتسلسل في حقن الوقود والتحكم في الاحتراق غير الطبيعي من خلال تحديد موضع النقطة الميتة العليا لضغط الأسطوانة [3] [8]. يعمل هذان المستشعران بتنسيق تام من خلال مزامنة الطور، وهو أمر بالغ الأهمية خاصةً خلال مرحلة بدء التشغيل، ويتطلب مطابقة دقيقة لتوقيت الإشعال الأول [6]. يُشار إلى هذه المجموعة من المستشعرات مجتمعةً باسم "مستشعر الطور" نظرًا لوظيفتها الشاملة في التحكم في طور نظام الصمامات وتوقيت الإشعال.
قد يؤدي تعطل مستشعر الطور إلى سلسلة من المشاكل.
تتمثل المشكلة الأولى في صعوبة تشغيل المحرك. يحتاج مستشعر الطور إلى تزويد وحدة التحكم الإلكترونية (ECU) بمعلومات عن موضع عمود المرفق، وتقوم وحدة التحكم الإلكترونية بحساب وقت الإشعال وحجم حقن الوقود بناءً على هذه المعلومات. في حال تعطل مستشعر الطور، فإنه لا يستطيع توفير معلومات دقيقة. وبالتالي، لا تستطيع وحدة التحكم الإلكترونية التحكم بدقة في الإشعال وحقن الوقود، مما يجعل تشغيل المحرك صعبًا أو حتى مستحيلاً.
ثمّة مشكلة أخرى تتمثل في عدم استقرار دوران المحرك في وضع الخمول. في الظروف العادية، يراقب حساس الطور موضع عمود المرفق، مما يسمح لوحدة التحكم الإلكترونية في المحرك بضبط توقيت الإشعال وحجم السحب لضمان دوران سلس للمحرك في وضع الخمول. عند حدوث عطل في حساس الطور، تصبح المعلومات المرسلة إلى وحدة التحكم الإلكترونية غير دقيقة، مما يؤدي إلى خلل في تحكم وحدة التحكم الإلكترونية في المحرك. ونتيجة لذلك، يصبح دوران المحرك في وضع الخمول غير مستقر، وقد تحدث مشاكل مثل اهتزاز المحرك وتذبذب سرعته.
سيؤدي ذلك أيضًا إلى ضعف التسارع. عند تسارع السيارة، يحتاج مستشعر الطور إلى توفير معلومات دقيقة وفورية، مثل موضع عمود المرفق، حتى تتمكن وحدة التحكم الإلكترونية من تعديل استراتيجيات الإشعال وحقن الوقود بسرعة لتلبية متطلبات تسارع السيارة. عند حدوث عطل، تصبح المعلومات غير دقيقة، ولا تستطيع وحدة التحكم الإلكترونية إجراء التعديلات الصحيحة، مما يؤثر على قوة المحرك، ويضعف التسارع، وقد يحدث شعور بالاهتزاز، مما يؤثر سلبًا على تجربة القيادة.
بالإضافة إلى ذلك، سيضيء مؤشر العطل. فعندما يكتشف نظام تشخيص أعطال السيارة عطلاً في مستشعر الطور، فإنه سيُفعّل رمز عطل، وسيضيء مؤشر عطل المحرك على لوحة العدادات، لتذكير مالك السيارة بوجود مشكلة في المركبة.
وأخيرًا، يزداد استهلاك الوقود. يؤدي عطل في مستشعر الطور إلى عدم قدرة وحدة التحكم الإلكترونية على التحكم بدقة في كمية حقن الوقود. قد تكون كمية حقن الوقود إما زائدة أو ناقصة، مما ينتج عنه احتراق غير كامل وعدم تحويل الوقود بكفاءة إلى طاقة، وبالتالي زيادة استهلاك الوقود.
ختاماً، تُؤثر أعطال مستشعر الطور تأثيراً كبيراً على المركبات. عند حدوث المشاكل المذكورة أعلاه، من الضروري فحص مستشعر الطور فوراً، وإذا لزم الأمر، إصلاحه أو استبداله لإعادة المركبة إلى حالتها الطبيعية.
إذا كنت ترغب في معرفة المزيد، فتابع قراءة المقالات الأخرى على هذا الموقع!
يرجى الاتصال بنا إذا كنتم بحاجة إلى مثل هذه المنتجات.
تشو منغ شنغهاي للسيارات المحدودة تلتزم ببيع منتجات MG&ماكسوسقطع غيار السيارات مرحب بها لشراء.
