Camshaft Position Sensor : Gumagana, Mga Uri, Pagsubok at Mga Aplikasyon Nito

sa panahon ngayon, mga sensor ng sasakyan ay naging lubhang makabuluhan sa paglipas ng mga taon na tumutulong sa pagsubaybay sa iba't ibang problema ng mga sasakyan at ipadala ang impormasyon sa Electronic Control Unit (ECU) o driver ng kotse. Ang ECU sa ilang partikular na sitwasyon ay gumagawa ng ilang pagsasaayos sa partikular na bahagi depende sa impormasyong nakuha mula sa sensor ng sasakyan. Sa pangkalahatan, sinusubaybayan ng mga sensor sa mga sasakyan ang iba't ibang aspeto tulad ng temperatura, kondisyon ng engine, coolant system, presyon ng langis, bilis ng sasakyan, mga antas ng emisyon, atbp. Mayroong iba't ibang mga uri ng sensor ginagamit sa mga sasakyan tulad ng airflow, engine knock, engine speed, boltahe, oxygen, throttle position, camshaft position sensor, MAP, airbag, paradahan ng sasakyan, crankshaft position sensor, atbp. Tinatalakay ng artikulong ito ang pangkalahatang-ideya ng camshaft posisyon sensor , paggana nito, at mga aplikasyon nito.

Ano ang Camshaft Position Sensor?

Ang sensor ng sasakyan na ginagamit sa makina ng kotse upang sukatin ang posisyon at pag-ikot ng camshaft at ipinapadala ang impormasyon sa module ng kontrol ng engine ng sasakyan ay kilala bilang camshaft position sensor. Ang sensor na ito ay kilala rin bilang isang phase detector o cylinder identification sensor. Ito ay isang napakaliit at napaka makabuluhang magnetic device sa bawat kasalukuyang sasakyan dahil sinisigurado nito na ang makina ng kotse ay gumagana nang tama o hindi.

Ang sensor na ito ay nakaayos malapit sa makina ng kotse at ito ay matatagpuan sa likod ng ulo ng silindro o sa lifter valley ng sasakyan. Ang camshaft position sensor ay karaniwang matatagpuan sa walong-balbula na mga makina sa dulo ng ulo ng silindro samantalang ito ay nakaayos sa ulo ng silindro ng labing-anim na balbula na mga makina. Ang diagram ng sensor ng posisyon ng camshaft ay ipinapakita sa ibaba.

Prinsipyo sa Paggawa

Ang prinsipyo ng pagtatrabaho ng sensor ng posisyon ng camshaft higit sa lahat ay nakasalalay sa Sensor ng Hall Effect o optical sensor para sa pag-detect ng rebolusyon ng camshaft. Nakikita ng Hall Effect sensor ang rebolusyon sa pamamagitan ng paggamit ng magnetic field samantalang ang optical sensor ay nakakakita ng posisyon ng camshaft sa pamamagitan ng paggamit ng light beam. Ang camshaft position sensor ay karaniwang isang Hall Effect o magnetic sensor . Kaya ito ay gumagana lamang sa pamamagitan ng pag-detect sa paraan ng isang bakal na gear na konektado sa camshaft kapag ito ay lumiliko. Kapag ang gear ay pumasa sa sensor pagkatapos ay gumagawa ito ng isang signal at ipinadala ito sa ECU. Pagkatapos nito, ginagamit ng ECU ang data na ito upang ayusin ang timing ng fuel injection at mga sistema ng pag-aapoy.

Kung ang sensor na ito ay hindi gumagana nang maayos, binabawasan nito ang gumaganang pagganap ng makina, binabawasan ang kahusayan ng gasolina, at pinapataas ang mga emisyon. Ang isang maling sensor ng posisyon ng camshaft ay maaaring maging sanhi ng pagkakamali at pagkasugat ng makina kaya maaari itong maging lubhang mapanganib habang nagmamaneho.

Mga pag-andar

Ang pangunahing tungkulin nito ay ang magbigay ng engine control module (ECM) o engine control unit (ECU) ng tumpak na impormasyon tungkol sa posisyon at bilis ng camshaft. Ang impormasyong ito ay mahalaga para sa wastong pagpapatakbo ng makina at iba't ibang mga kaugnay na sistema. Narito ang mga pangunahing function ng isang camshaft position sensor:

Pagtukoy sa Posisyon ng Camshaft:

• Ang pangunahing pag-andar ng sensor ng posisyon ng camshaft ay upang matukoy ang tumpak na posisyon ng camshaft habang ito ay umiikot. Ang impormasyong ito ay tumutulong sa engine control module (ECM) na i-synchronize ang pagbubukas at pagsasara ng intake at exhaust valve ng engine sa mga kaukulang posisyon ng mga piston. Ang wastong timing ng balbula ay mahalaga para sa mahusay na pagkasunog at pagganap ng makina.

Pag-optimize ng Fuel Injection Timing:

• Sa pamamagitan ng tumpak na pagtukoy sa posisyon ng camshaft, tinutulungan ng CMP sensor ang ECM sa pagtukoy ng pinakamainam na timing para sa fuel injection. Tinitiyak nito na ang tamang dami ng gasolina ay na-injected sa combustion chamber sa tamang sandali, na nagpapataas ng fuel efficiency at nagpapababa ng mga emisyon.

Coordinating Ignition Timing:

• Ang sensor ng posisyon ng camshaft ay gumaganap din ng isang papel sa pag-coordinate ng timing ng pag-aapoy. Ginagamit ng ECM ang impormasyon ng posisyon ng camshaft upang matukoy kung kailan i-trigger ang pag-aapoy ng spark plug, na tinitiyak na nangyayari ang pagkasunog sa tamang sandali sa ikot ng makina.

Pag-detect ng mga Misfire:

• Ang isang hindi gumaganang camshaft position sensor ay maaaring humantong sa mga misfire, kung saan ang gasolina ay hindi nasusunog nang maayos sa isa o higit pang mga cylinder. Tinutulungan ng data ng sensor ang ECM na matukoy at masuri ang mga misfire na ito, na nagbibigay-daan sa system na magsagawa ng pagwawasto.

Paganahin ang Variable Valve Timing (VVT):

• Sa mga makinang nilagyan ng variable valve timing system, ang camshaft position sensor ay nakakatulong na kontrolin ang timing ng pagbubukas at pagsasara ng balbula. Maaari nitong i-optimize ang performance ng engine, power, at fuel efficiency sa iba't ibang kondisyon ng operating.

Pamamahala ng Pagganap ng Engine:

• Ginagamit ng ECM ang data ng posisyon ng camshaft upang subaybayan at ayusin ang iba't ibang mga parameter ng engine, kabilang ang air-fuel mixture, valve timing, at ignition timing. Tinitiyak nito na ang makina ay gumagana nang mahusay at nakakatugon sa mga pamantayan ng paglabas.

Pagsuporta sa Kaligtasan ng Engine:

• Sa ilang mga kaso, ang isang sira na camshaft position sensor ay maaaring mag-trigger sa engine control module na pumasok sa isang 'safe mode' upang maiwasan ang potensyal na pinsala. Maaaring kabilang dito ang paglilimita sa lakas ng engine upang maprotektahan ang mga kritikal na bahagi.

Pag-diagnose ng mga Isyu sa Engine:

• Ang camshaft position sensor ay nag-aambag sa onboard diagnostics (OBD) sa pamamagitan ng pagbibigay ng mahalagang data na magagamit upang matukoy ang mga isyu sa performance ng engine at mga malfunctions. Maaaring basahin ang data na ito gamit ang mga diagnostic tool upang i-troubleshoot ang mga problema.

Mga Uri ng Camshaft Position Sensor

May tatlong uri ng camshaft position sensor na available magnetic type, hall effect, at AC output na tinatalakay sa ibaba.

Magnetic Type Sensor

Ang ganitong uri ng camshaft position sensor ay nakikilala lamang sa pamamagitan ng dalawang wire. Ang sensor na ito ay bumubuo ng sarili nitong boltahe, isang AC sine wave signal. Ang sensor na ito ay maaaring ayusin sa loob ng distributor o sa itaas ng camshaft. Kapag ang sensor na ito ay malapit sa camshaft na mayroong permanenteng magnet device na nakakonekta dito, sa bawat oras na ang magnet ay dadaan sa sensor at bubuo ng magnetic field at ang resultang pulso ay maaaring ipadala sa ECM para sa karagdagang pagproseso.

Hall Effect Camshaft Sensor

Kasama sa ganitong uri ng camshaft sensor ang tatlong wire kung saan ang unang wire ay ginagamit para sa power, ang susunod na wire ay para sa GND at ang huling wire ay para sa boltahe signal na ipapadala sa PC. Ang sensor na ito ay nakaayos sa camshaft o sa distributor. Ang sensor na ito ay may screen sa pamamagitan ng slot at magnet na nakalagay sa itaas ng shaft. Kapag ang screen ng sensor na ito ay lumipat sa pagitan ng sensor at magnet, ang sensor na ito ay i-ON at OFF. Kung ang screen na ito ay may solidong lugar sa unahan ng sensor, maaaring maputol ang boltahe ng feedback habang nahati ang magnetic field.

AC Output Sensor

Ang AC output sensor ay isang espesyal na uri ng sensor na ginagamit upang makabuo ng AC voltage signal tulad ng isang output. Ang engine control module sa kotse ay gumagawa ng napakataas na frequency para sa exciter coil at nakaayos malapit sa rotary disc.

Ang rotary disc na ito ay nakaayos sa dulo ng camshaft at mayroon itong hiwa dito. Kapag ang slot na ito ay dumaan sa coil, ito ay masasabik sa pamamagitan ng mutual induction at isang senyas na nagpapahiwatig ng unang posisyon ng silindro ay ipinadala sa module ng kontrol ng engine. Ang mga ganitong uri ng sensor ay madalas na sinusunod sa loob ng Vauxhall ecoTEC engine.

Camshaft Position Sensor Wiring Diagram

Ang camshaft position sensor ay karaniwang ginagamit upang ilagay ang posisyon ng camshaft engine at baguhin ito sa isang elektronikong signal pagkatapos nito ipapadala sa ECU ng kotse. Available ang posisyon ng sensor na ito sa iba't ibang wiring diagram tulad ng dalawang wire at tatlong wire. Ang wiring diagram ng three-wire camshaft position sensor ay ipinapakita sa ibaba.

Kasama sa 3-wire camshaft position sensor ang tatlong wire; reference boltahe wire, signal wire, at lupa. Ang tatlong wire na ito ay konektado lamang sa Electronic Control Unit. Ang sensor na ito ay nakakakuha ng power source mula sa ECU, ang GND ng sensor na ito ay kinuha mula sa Electronic Control Unit at sa wakas, ang boltahe signal wire ay napupunta mula sa camshaft sensor patungo sa Electronic Control Unit.

Ang isang three-wire camshaft sensor ay may magnet at steel material gaya ng germanium at transistor. Kapag ang isang bagay ay malapit na malapit sa sensor na ito, ang magnetic flux nito ay mababago kaya, ang boltahe ay nabuo sa loob ng materyal at pinalakas sa pamamagitan ng transistor at ipinadala sa ECU.

Camshaft Position Sensor Interface na may Microcontroller ( Arduino o PIC):

Mayroong iba't ibang uri ng camshaft sensor na magagamit tulad ng nakita natin sa itaas. Ang bawat isa ay may sariling mga uri ng output. Habang ang interfacing ng camshaft sensor sa microcontroller ay kailangang isaalang-alang ang mga sumusunod na puntos.

1. Unawain ang Sensor Output:

Tukuyin ang uri ng signal na ginagawa ng iyong camshaft position sensor. Maaaring ito ay isang digital signal (ON/OFF), analog voltage, o PWM (Pulse Width Modulation) signal. Kung sakali

• Mga sensor ng hall effect:

• • • Ang Uri ng Output ay: Digital
    • Paglalarawan: Nakikita ng mga Hall Effect sensor ang mga pagbabago sa isang magnetic field. Karaniwang nagbibigay sila ng digital signal na nagpapalipat-lipat sa pagitan ng HIGH at LOW na estado habang umiikot ang camshaft, na nagpapahiwatig ng posisyon ng camshaft.

• Mga Optical Sensor:

• • • Ang Uri ng Output ay: Digital (karaniwan)
    • Paglalarawan: Ang mga optical sensor ay gumagamit ng liwanag upang makita ang posisyon ng camshaft. Madalas silang nagbibigay ng digital signal na may mga pulso na kumakatawan sa posisyon ng camshaft.
• Mga Magnetic Sensor (Mga Variable Reluctance Sensor):
  • • Uri ng Output: Variable (parang analog)
    • Paglalarawan: Ang mga magnetic sensor ay bumubuo ng isang analog-like voltage signal na nag-iiba habang umiikot ang camshaft. Ang amplitude ng signal ay nagbabago sa posisyon ng camshaft.

2. Pumili ng Input Pins:

Sa  microcontroller, piliin ang mga digital o analog na pin na gagamitin mo para kumonekta sa camshaft position sensor. Tiyaking tugma ang mga pin na ito sa output signal ng sensor at     mga antas ng boltahe.

1. Mga kable: Ikonekta ang output ng camshaft position sensor sa napiling input pin sa microcontroller. Gumamit ng naaangkop na mga divider ng boltahe o mga level shifter kung kinakailangan upang matiyak na ang mga antas ng boltahe ng sensor ay tugma sa microcontroller.

1. Power Supply: Ibigay ang kinakailangang power supply sa camshaft position sensor. Maaaring kabilang dito ang pagkonekta sa sensor sa isang angkop na pinagmumulan ng boltahe (hal., 5V) at pagkonekta sa ground nito (GND) sa ground ng microcontroller.

1. Basahin ang Data ng Sensor: Sumulat ng code sa programming language na sinusuportahan ng iyong microcontroller (hal., C/C++, Python, atbp.) para basahin ang signal mula sa sensor. Gumamit ng digitalRead() o analogRead() function kung kinakailangan.

6. Pagproseso ng Data: Depende sa uri ng sensor, maaaring kailanganin mong iproseso pa ang data ng sensor. Halimbawa, kung gumagamit ka ng digital sensor, maaari mong direktang gamitin ang katayuan nito para sa iyong            application. Kung gumagamit ka ng analog sensor, maaaring kailanganin mong i-convert ang analog na boltahe sa isang makabuluhang halaga.

Interface ng Camshaft Sensor sa Microcontroller Code:

#include< Arduino.h>

const int sensorPin = 2; // Palitan ng aktwal na pin number

int sensorValue = 0;

void setup() {

pinMode(sensorPin, INPUT);

Serial.begin(9600);

}

void loop() {

sensorValue = digitalRead(sensorPin);

Serial.println(sensorValue);

pagkaantala(1000); // Delay ng 1 segundo

}

Mga Sintomas ng Sensor ng Posisyon ng Camshaft

Kapag ang camshaft piston sensor ay hindi gumagana, maraming mga isyu ang maaaring mangyari. Kaya't may ilang sintomas ng babala na nangyayari bago tuluyang mabigo ang sensor na ito at ang makina ng kotse ay magsasara.

Tiyaking NAKA-ON ang Ilaw ng Engine

Naka-ON ang ilaw ng engine kung hihinto sa paggana ang sensor ng posisyon ng camshaft. Kapag naka-ON ang ilaw na ito, kailangang ihinto ang sasakyan nang walang antala. Kung hindi mo ito pinapansin, magdudulot ito ng matinding pinsala sa makina ng kotse.

Mga Isyu sa Pag-aapoy

Kapag nagsimula ang anumang problema sa sensor, hindi rin gumagana ang signal na ipinapadala sa makina ng kotse. Kaya napakahina ng ipinadalang signal at hindi nito hahayaang magsimula ang sasakyan dahil walang kukurap mula sa ignition system.

Mahina ang Fuel Efficiency

Kung kulang ang sasakyan sa pagbibigay ng sapat na gasolina para sa makina ng kotse, maaaring magbigay ang sensor ng maling impormasyon sa ECM kung hindi ay maaaring magbukas ang mga fuel injector sa napakatagal na panahon. Kaya gagawin nitong hindi gumana nang napakahusay ang makina, magdudulot ng pagkatok ng makina at maaaring magdulot ng napakalubhang pinsala.

Mahina ang Transmission Shifting

Kung ang sensor ng posisyon ng camshaft ay mali, ang mga kotse na may awtomatikong pagpapadala ay haharap sa ilang mga problema habang nagpapalit ng mga gear ng kotse. Kaya kailangang patayin ang makina ng iyong sasakyan, manatili ng kaunti at muling simulan ang makina. Bilang karagdagan, ang data na nakuha sa pamamagitan ng ECM mula sa isang masamang sensor ay nag-iwas sa shift solenoid mula sa gumagana at paglilipat ng mga gear ng kotse na kilala bilang Limp Mode at nakakatulong ito sa pagprotekta sa makina ng kotse mula sa pinsala sa pamamagitan ng pagbawas sa bilis ng makina.

Pagkatigil ng Engine

Sa sandaling huminto o huminto ang makina ng kotse habang nagmamaneho dahil sa hindi pagbibigay ng sapat na gasolina sa makina ng mga fuel injector ay maaaring masira ang makina at maaaring masira ang sasakyan.

Mataas ang pagkonsumo ng gasolina

Ang isang sira na sensor ay maaaring makaapekto sa ekonomiya ng gasolina nang negatibo na nangangahulugan na ang makina ng sasakyan ay kumonsumo ng mas maraming gasolina. Ang problemang ito ay napakabihirang bagama't hindi natin maaaring balewalain at nangangailangan ng agarang pagpapalit o pagkumpuni ng sensor.

Mahina ang Acceleration

Ang mahinang acceleration ay nangyayari dahil sa masamang camshaft position sensor. Sa sandaling huminto ang sensor na ito sa paggana ang sasakyan ay hindi magpapabilis nang napakabilis. Kapag nangyari ang mahinang acceleration, nagiging sanhi ito ng pag-sputter ng iyong sasakyan, kawalan ng kuryente, mahinang bilis, paghinto o paghinto.

Maling sunog sa makina

Ang signal ng sensor ay kinakailangan para gumana ang mga fuel injector at engine. Kung nabigo ang sensor na ito, maaari itong maging sanhi ng pagkakamali ng makina at nagbibigay ng mga vibrations kapag bumibilis ito.

Amoy Gas

Ang isang sira na sensor ay maaaring magtapon ng hindi nasusunog na gasolina nang hindi direkta sa sistema ng tambutso ng isang sasakyan. Kaya hindi lamang ito nakakaapekto sa ekonomiya ng gasolina ngunit nagdudulot din ng ilang itim na usok at nagdudulot ito ng malinaw na amoy na lubhang hindi ligtas para sa mga tao.

Magaspang na Idling

Ang pagkabigo ng sensor ay maaaring magdulot ng Magaspang na pag-idle ng makina ng sasakyan. Kapag ang sensor ay hindi gumana, pagkatapos ito ay nangyayari dahil sa asynchronous na pagkasunog sa loob ng silindro.

Paano Subukan ang isang Camshaft Position Sensor gamit ang Multimeter

Ang pagsusuri sa sensor ng posisyon ng camshaft ay napakahalaga upang suriin ang wastong paggana nito. Ang mga sensor na ito ay maaaring maapektuhan ng maraming mga malfunction na maaaring makaapekto sa pagkabigo ng sensor o hindi pantay na operasyon nito. Kaya ang tumpak na diagnosis ng sensor ay napakahalagang pagsubok. Ang pagsusuri sa sensor ng posisyon ng Camshaft ay posible sa pamamagitan ng paggamit ng multimeter o oscilloscope. Kaya ang pagsubok ng camshaft position sensor na may multimeter ay napakadali at mas mabilis.

Upang subukan ang sensor na ito gamit ang isang multimeter, mahalagang sukatin ang boltahe ng sensor na ginawa sa signal wire nito. Dito, ang data na nakuha ay higit sa lahat ay nakasalalay sa uri ng sensor at sasakyan. Bilang karagdagan, batay sa uri ng sensor, mayroon silang iba't ibang mga pin dahil ang isang inductive o magnetic type camshaft sensor ay may kasamang dalawang wires samantalang ang isang hall effect type sensor ay may kasamang tatlong wire.

Bago mo simulan ang sensor test gamit ang multimeter, dapat mong itakda ang kahon sa neutral o sa isang parke, hanapin ang kotse sa parking brake at tanggalin ang fuel system sa pamamagitan lamang ng paghila sa jumper ng fuel pump mula sa fuse block upang maiwasan ang makina simula.

3-wire Camshaft Position Sensor Testing

Upang subukan ang tatlong wire camshaft position sensor, kailangan mong itakda ang DC volts mode sa multimeter at paghiwalayin ang connector ng sensor.

• Una, ang pulang color probe ng multimeter ay kailangang konektado sa power lead at ang black color probe sa minus ng baterya;
• Pagkatapos nito sa loob ng ilang segundo, subukang simulan ang makina ng kotse.
• Ngayon ang pagbabasa ng boltahe ay dapat na mga 5 volts sa multimeter.
• Para makita kung buo at short-circuited ang sensor connector minus wire, ikabit dito ang pulang dipstick at panatilihin ang itim sa itaas ng negatibong terminal ng baterya.
• Ngayon, kailangang simulan muli ang makina ng kotse, ang pagbabasa ng boltahe ay dapat na 0.1 o 0.2V sa screen ng multimeter.
• Ang parehong proseso ay dapat na masuri sa pamamagitan ng signal wire lamang, ngayon ang boltahe sa multimeter screen ay dapat magbago mula 0 - 5 volts kung ang sensor ay mabuti.
• Ngayon nang hindi sinisimulan ang makina ng kotse at kapag naka-on lang ang ignition, sukatin ang boltahe sa pagitan ng plus at mga contact ng signal, ito ay dapat na hindi bababa sa 90% ng supply ng boltahe.

Paano Palitan ang Camshaft Sensor?

Upang palitan ang sensor na ito, kailangang sundin ang mga sumusunod na hakbang.

• Sa una, kailangan nating paghiwalayin ang negatibong cable ng baterya.
• Kailangang ilagay ang sensor na ito nang normal sa harap, likod, o itaas ng makina ng kotse at malamang na magkakaroon ito ng 2 hanggang 3-wire connector na konektado.
• Sa sandaling matuklasan mo ito, kailangan mong i-discharge ang tab sa itaas ng sensor upang paghiwalayin ang mga wire mula sa camshaft sensor.
• Nang walang anumang pagkaantala, tanggalin ang mounting bolt na nakakonekta sa camshaft sensor sa makina ng kotse.
• Hilahin ang naubos na sensor sa pamamagitan ng isang maliit na twist.
• Kapag nakakonekta na ang isang bagong sensor, kailangan mong maglagay ng ilang langis ng makina sa O-ring ng sensor.
• I-set up ang bagong sensor at protektahan ito sa pamamagitan ng mga mounting bolts.
• Muli ikonekta ang wire connector ng maayos sa camshaft sensor.
• Sa wakas, muling ikonekta ang negatibong terminal ng baterya.
• Pagkatapos, kumuha ng test drive para malaman kung gumagana ang camshaft position sensor o hindi.

Mga aplikasyon

Ang ginagamit ng camshaft position sensor isama ang mga sumusunod.

• Ang camshaft sensor ay nagpapahintulot sa engine control na magpasya sa eksaktong lokasyon ng crankshaft drive.
• Sinusubaybayan ng sensor na ito ang pag-ikot ng camshaft sa pamamagitan ng pagtutok sa kung ang mga balbula ay bukas o sarado.
• Ginagamit ang sensor na ito sa makina ng kotse upang sukatin ang posisyon at rebolusyon ng camshaft,
• Ang mga ito ay ginagamit sa loob Mga motor ng BLDC o ginagamit sa mga sasakyan.
• Ang sensor na ito ay ginagamit sa ilang Vauxhall ECOTEC engine.

Kaya, ito ay isang pangkalahatang-ideya ng sensor ng posisyon ng camshaft , paggana nito, at mga aplikasyon nito. Ito ay isang elektronikong sangkap na ginagamit upang mangalap ng impormasyon sa bilis ng pag-ikot at pagpoposisyon ng camshaft. Ipinapadala nito ang data sa electronic control unit ng sasakyan upang itakda nito ang timing para sa mga sistema ng pag-aapoy at pag-iniksyon ng gasolina. Mayroong maraming mga dahilan para sa pagkabigo ng camshaft sensor tulad ng mga short circuit sa loob, mekanikal na pinsala, pagkasira sa loob ng encoder wheel, at pagkagambala sa loob ng koneksyon sa CU (control unit). Narito ang isang tanong para sa iyo, ano ang sensor ng posisyon ng crankshaft?