سنسور TPS چیست؟

سنسور موقعیت دریچه گازاجزای حیاتی در موتورهای مدرن خودرو هستند که اطلاعات حیاتی در مورد موقعیت دریچه گاز به واحد کنترل موتور (ECU) ارائه می‌کنند.سنسورهای موقعیت دریچه گاز، عملکرد آنها، انواع، اصول عملکرد، کاربردها و چالش ها.TPS نقش حیاتی در حفظ عملکرد موتور، بهینه سازی راندمان سوخت و کاهش آلاینده ها دارد.همانطور که تکنولوژی خودرو به پیشرفت خود ادامه می دهد، TPS یک عامل کلیدی در تلاش برای بهبود عملکرد خودرو و پایداری محیطی باقی می ماند.

سنسورهای موقعیت دریچه گاز (TPS) بخشی ضروری از سیستم های تزریق سوخت الکترونیکی هستند که در اکثر موتورهای احتراق داخلی مدرن مورد استفاده قرار می گیرند.موقعیت صفحه دریچه گاز را کنترل می کند و این اطلاعات را به واحد کنترل موتور (ECU) ارسال می کند.ECU از داده های TPS برای محاسبه مخلوط مناسب هوا و سوخت، زمان احتراق و بار موتور استفاده می کند و بهترین عملکرد موتور را در شرایط مختلف رانندگی تضمین می کند.دو نوع اصلی سنسور موقعیت دریچه گاز وجود دارد: پتانسیومتری و غیر تماسی.

TPS بالقوه از یک عنصر مقاومتی و یک بازوی برف پاک کن متصل به شفت دریچه گاز تشکیل شده است، هنگامی که صفحه دریچه گاز باز یا بسته می شود، بازوی برف پاک کن در امتداد عنصر مقاومتی حرکت می کند، مقاومت را تغییر می دهد و سیگنال ولتاژ موقعیت دریچه گاز را متناسب با آن تولید می کند.سپس این ولتاژ آنالوگ برای پردازش به ECU ارسال می شود.TPS غیر تماسی که با نام Hall Effect TPS نیز شناخته می شود، از اصل Hall Effect برای اندازه گیری موقعیت دریچه گاز استفاده می کند.از یک آهنربا متصل به میل دریچه گاز و یک سنسور اثر هال تشکیل شده است.

همانطور که آهنربا با محور دریچه گاز می چرخد، میدان مغناطیسی ایجاد می کند که توسط سنسور اثر هال شناسایی می شود و سیگنال ولتاژ خروجی تولید می کند.در مقایسه با TPS پتانسیومتری، TPS غیر تماسی قابلیت اطمینان و دوام بالاتری را ارائه می دهد زیرا هیچ قطعه مکانیکی در تماس مستقیم با شفت دریچه گاز نیست.اصل کار TPS تبدیل حرکت مکانیکی دریچه گاز به سیگنال الکتریکی است که واحد کنترل الکترونیکی بتواند آن را تشخیص دهد.

همانطور که صفحه دریچه گاز می چرخد، بازوی برف پاک کن روی پتانسیومتر TPS در امتداد رد مقاومت حرکت می کند و خروجی ولتاژ را تغییر می دهد و هنگامی که دریچه گاز بسته می شود، مقاومت به حداکثر خود می رسد و در نتیجه سیگنال ولتاژ پایین ایجاد می شود.با باز شدن دریچه گاز، مقاومت کاهش می یابد و باعث می شود سیگنال ولتاژ به طور متناسب افزایش یابد.واحد کنترل الکترونیکی این سیگنال ولتاژ را برای تعیین موقعیت دریچه گاز و تنظیم پارامترهای موتور بر این اساس تفسیر می کند.در TPS غیر تماسی، یک آهنربای دوار یک میدان مغناطیسی متغیر ایجاد می کند که توسط یک سنسور اثر هال شناسایی می شود.

این یک سیگنال ولتاژ خروجی مربوط به موقعیت دریچه گاز تولید می کند، هنگامی که صفحه دریچه گاز باز می شود، قدرت میدان مغناطیسی تشخیص داده شده توسط سنسور اثر سالن تغییر می کند، واحد کنترل الکترونیکی این سیگنال را برای کنترل عملکرد موتور پردازش می کند.حسگرهای موقعیت دریچه گاز در انواع موتورهای احتراق داخلی از جمله خودروها، موتورسیکلت ها، قایق ها و سایر وسایل نقلیه یافت می شوند.آنها اجزای حیاتی سیستم‌های تزریق سوخت الکترونیکی و سیستم‌های کنترل الکترونیکی دریچه گاز هستند که امکان کنترل دقیق عملکرد موتور و آلاینده‌ها را فراهم می‌کنند.

ترکیبی از سنسورهای موقعیت دریچه گاز مزایای بسیاری را برای سیستم های مدرن خودرو به ارمغان می آورد.سنسور موقعیت دریچه گاز، واحد کنترل الکترونیکی را قادر می سازد تا با ارائه داده های دقیق موقعیت دریچه گاز، مخلوط سوخت و هوا و زمان احتراق را برای شرایط مختلف رانندگی بهینه کند و در نتیجه به بهبود عملکرد موتور کمک موثری می کند.با کنترل دقیق نسبت هوا به سوخت، TPS به بهبود راندمان سوخت کمک می کند و در نتیجه مصرف سوخت و آلایندگی کمتری دارد.

تابع اصلی

در قلب عملکرد خود، سنسور موقعیت دریچه گاز موقعیت صفحه دریچه گاز را تشخیص می دهد که با فشار دادن پدال گاز توسط راننده باز یا بسته می شود و میزان هوای ورودی به منیفولد ورودی موتور را تنظیم می کند.یک سنسور موقعیت دریچه گاز که روی بدنه دریچه گاز نصب شده یا به میل دریچه گاز متصل است، دقیقاً حرکت تیغه دریچه گاز را ردیابی می کند و آن را به یک سیگنال الکتریکی، معمولاً یک ولتاژ یا مقدار مقاومت، تبدیل می کند.سپس این سیگنال به ECU ارسال می‌شود که از داده‌ها برای انجام تنظیمات بی‌درنگ پارامترهای موتور استفاده می‌کند.

یکی از عملکردهای کلیدی TPS کمک به ECU در تعیین بار موتور است.با همبستگی موقعیت دریچه گاز با سایر پارامترهای موتور مانند دور موتور (RPM) و فشار منیفولد ورودی (MAP)، ECU می تواند بار موتور را به دقت محاسبه کند.داده های بار موتور برای تعیین مدت زمان تزریق سوخت مورد نیاز، زمان جرقه زنی و سایر جنبه های مربوط به عملکرد بسیار مهم است.این اطلاعات واحد کنترل الکترونیکی را قادر می سازد تا مخلوط هوا و سوخت را بهینه کند.

در خودروهای مدرن مجهز به کنترل الکترونیکی دریچه گاز (ETC)، TPS به تسهیل ارتباط بین ورودی پدال گاز راننده و حرکت دریچه گاز موتور کمک می کند.در یک سیستم دریچه گاز معمولی، پدال گاز به صورت مکانیکی توسط یک کابل به پدال گاز متصل می شود.با این حال، در سیستم ETC، دریچه گاز به صورت الکترونیکی توسط ECU طبق داده های TPS کنترل می شود.این فناوری دقت و پاسخگویی بیشتری را ارائه می دهد و تجربه کلی رانندگی و ایمنی را افزایش می دهد.

یکی دیگر از جنبه های مهم TPS نقش آن در تشخیص موتور است، واحد کنترل الکترونیکی به طور مداوم سیگنال TPS را نظارت می کند و آن را با سایر قرائت های سنسور موتور مقایسه می کند.هر گونه اختلاف یا ناهنجاری در داده‌های TPS یک کد عیب تشخیصی (DTC) را ایجاد می‌کند و چراغ «موتور بررسی» را روی پانل ابزار روشن می‌کند.این به مکانیک ها کمک می کند تا مشکلات احتمالی مربوط به سیستم دریچه گاز یا سایر اجزای موتور را برای نگهداری و تعمیرات به موقع شناسایی کنند.