مستشعر موضع عمود المرفق

مستشعر عمود المرفق (CKP) ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} هو جهاز إلكتروني يُستخدم في محركات الاحتراق الداخلي ، سواءً كانت تعمل بالبنزين أو الديزل، لمراقبة موضع أو سرعة دوران عمود المرفق . تستخدم أنظمة إدارة المحرك هذه المعلومات للتحكم في حقن الوقود أو توقيت نظام الإشعال ، بالإضافة إلى معايير أخرى للمحرك. قبل توفر مستشعرات عمود المرفق الإلكترونية، كان لا بد من ضبط موزع الشرارة يدويًا على علامة التوقيت في محركات البنزين.

يمكن استخدام حساس عمود المرفق بالتزامن مع حساس مماثل لموضع عمود الكامات [ ^{4 ] [ 5 ] [ 3 ] لمراقبة} العلاقة بين المكابس والصمامات في المحرك، وهو أمر بالغ الأهمية في المحركات ذات توقيت الصمامات المتغير . تُستخدم هذه الطريقة أيضًا لمزامنة محرك رباعي الأشواط عند بدء التشغيل، مما يسمح لنظام التحكم بمعرفة وقت حقن الوقود. كما تُستخدم عادةً كمصدر رئيسي لقياس سرعة المحرك بالدورات في الدقيقة .

تشمل مواقع التركيب الشائعة بكرة عمود المرفق الرئيسية ، وعجلة الموازنة ، وعمود الكامات ، أو على عمود المرفق نفسه. يُعد هذا الحساس أحد أهم حساسين في المحركات الحديثة، إلى جانب حساس موضع عمود الكامات. وبما أن توقيت حقن الوقود (في محركات الديزل) أو إشعال الشرارة (في محركات البنزين) يعتمد عادةً على إشارة موضع حساس عمود المرفق، فإن تعطل هذا الحساس سيؤدي إلى عدم تشغيل المحرك أو توقفه أثناء التشغيل. كما يستمد مؤشر سرعة المحرك قراءته من هذا الحساس.

تشمل أنواع مستشعرات عمود المرفق: المستشعر الحثي ، ومستشعر تأثير هول ، والمستشعر المغناطيسي المقاوم، والمستشعر البصري. تتميز المستشعرات الحثية ببساطة تركيبها، وهي عادةً أجهزة سلبية تمامًا. أما مستشعرات تأثير هول والمستشعرات المغناطيسية المقاومة، فتتفوق على المستشعرات الحثية بقدرتها على كشف المجالات المغناطيسية الثابتة (غير المتغيرة). بينما لا تتمتع المستشعرات البصرية بمقاومة عالية للتلوث، إلا أنها توفر دقة فائقة في كشف الحواف.

تستخدم بعض المحركات، مثل محركات عائلة Premium V من جنرال موتورز ، حساسات موضع عمود المرفق التي تقرأ من حلقة دوارة مدمجة في موازن التوافقيات . تُعد هذه الطريقة أكثر دقة لتحديد موضع عمود المرفق، وتسمح للكمبيوتر بتحديد الموضع الدقيق لعمود المرفق (وبالتالي جميع المكونات المتصلة به) في أي لحظة، بدقة تصل إلى بضع درجات.

يتمثل الهدف الوظيفي لحساس موضع عمود المرفق في تحديد موضع و/أو سرعة دوران عمود المرفق ( عدد الدورات في الدقيقة ). تستخدم وحدات التحكم الإلكترونية في المحرك المعلومات التي يرسلها الحساس للتحكم في معايير مثل توقيت الإشعال وتوقيت حقن الوقود. في محركات الديزل، يتحكم الحساس في حقن الوقود. قد يرتبط خرج الحساس أيضًا ببيانات حساسات أخرى، بما في ذلك موضع عمود الكامات، لاستنتاج دورة الاحتراق الحالية، وهذا أمر بالغ الأهمية لبدء تشغيل محرك رباعي الأشواط.

أحيانًا، قد يحترق الحساس أو يتلف، أو حتى يتعطل تمامًا مع مرور الوقت عند قطع مسافات طويلة. من الأسباب المحتملة لتعطل حساس موضع عمود المرفق التعرض للحرارة الشديدة. ومن الأسباب الأخرى الاهتزاز الذي يؤدي إلى انقطاع السلك، أو التآكل على دبابيس موصلات الأسلاك. العديد من حساسات عمود المرفق الحديثة وحدات محكمة الإغلاق، وبالتالي لا تتأثر بالماء أو السوائل الأخرى. عند حدوث عطل، يتوقف عن إرسال الإشارة التي تحتوي على البيانات الحيوية لنظام الإشعال وأجزاء أخرى في النظام.

قد يؤدي عطل في حساس موضع عمود المرفق إلى تفاقم مشكلة دوران المحرك في وضع الخمول ، أو إلى ضعف تسارع السيارة. فإذا تم رفع عدد دورات المحرك مع وجود عطل في الحساس، فقد يتسبب ذلك في حدوث خلل في الاحتراق، أو اهتزاز في المحرك، أو انفجارات عكسية. وقد يكون التسارع متقطعًا، وقد يحدث اهتزاز غير طبيعي أثناء دوران المحرك في وضع الخمول. وفي أسوأ الأحوال، قد لا تعمل السيارة.

عادةً ما تكون العلامة الأولى لعطل مستشعر عمود المرفق هي رفض المحرك بدء التشغيل عندما يكون ساخنًا ولكنه سيبدأ مرة أخرى بمجرد أن يبرد المحرك.

ومن تفاصيل بعض التصاميم مستشعر عمود المرفق الاستقرائي "ثلاثي الأسلاك" حيث يكون السلك الثالث في الواقع مجرد درع محوري حول سلكي المستشعر الرئيسيين لمنعهما من التقاط نبضات كهربائية ضالة من أماكن أخرى في حجرة محرك السيارة.

يُستخدم نوع آخر من مستشعرات ذراع التدوير في الدراجات الهوائية لمراقبة موضع مجموعة التروس ، وعادةً ما يُستخدم لقراءة معدل الدوران في حاسوب الدراجة . وهي عبارة عن مفاتيح مغناطيسية مثبتة على هيكل الدراجة، مع مغناطيس مُطابق مُثبت على أحد أذرع مجموعة التروس في الدواسات.

تُستخدم تقنية المقاومة المغناطيسية العملاقة (GMR ) أيضًا لأغراض استشعار عمود المرفق وعمود الكامات. وكانت شركة ميتسوبيشي أول من استخدم هذه التقنية في تطبيقات السيارات.

• قائمة قطع غيار السيارات

• حساسات موضع عمود المرفق وعمود الكامات
• حساس موضع عمود المرفق
• وظائف مستشعر موضع عمود المرفق، والأعراض، والمزيد
• كيفية استبدال حساس موضع عمود المرفق