Bugia đánh lửa SAIC MAXUS V80 chính hãng – National five 0281002667

Cảm biến vị trí trục cam là một thiết bị cảm biến, còn được gọi là cảm biến tín hiệu đồng bộ, là thiết bị định vị phân biệt xi-lanh, đưa tín hiệu vị trí trục cam vào ECU, đây chính là tín hiệu điều khiển đánh lửa.

1. Chức năng và loại Cảm biến vị trí trục cam (CPS): Chức năng của nó là thu thập tín hiệu góc chuyển động của trục cam và đưa vào bộ điều khiển điện tử (ECU) để xác định thời điểm đánh lửa và thời điểm phun nhiên liệu. Cảm biến vị trí trục cam (CPS) còn được gọi là Cảm biến nhận dạng xi lanh (CIS). Để phân biệt với Cảm biến vị trí trục khuỷu (CPS), cảm biến vị trí trục cam thường được ký hiệu là CIS. Chức năng của cảm biến vị trí trục cam là thu thập tín hiệu vị trí của trục cam phân phối khí và đưa vào ECU, để ECU có thể xác định điểm chết trên của xi lanh số 1, nhằm thực hiện điều khiển phun nhiên liệu tuần tự, điều khiển thời điểm đánh lửa và điều khiển tắt máy. Ngoài ra, tín hiệu vị trí trục cam cũng được sử dụng để xác định thời điểm đánh lửa đầu tiên trong quá trình khởi động động cơ. Vì cảm biến vị trí trục cam có thể xác định piston xi lanh nào sắp đạt đến điểm chết trên (TDC), nên nó được gọi là cảm biến nhận dạng xi lanh. Đặc điểm cấu trúc của cảm biến vị trí trục khuỷu và trục cam quang điện do công ty Nissan sản xuất được cải tiến từ bộ phận phân phối, chủ yếu ở đĩa tín hiệu (rôto tín hiệu), bộ tạo tín hiệu, thiết bị phân phối, vỏ cảm biến và phích cắm dây dẫn. Đĩa tín hiệu là rôto tín hiệu của cảm biến, được ép trên trục cảm biến. Ở vị trí gần mép của đĩa tín hiệu, có hai vòng lỗ sáng với khoảng cách đều nhau bên trong và bên ngoài. Trong đó, vòng ngoài được làm bằng 360 lỗ trong suốt (khe hở), và khoảng cách là 1 radian (lỗ trong suốt chiếm 0,5 radian, lỗ tối chiếm 0,5 radian), được sử dụng để tạo ra tín hiệu quay và tốc độ trục khuỷu; Có 6 lỗ trong suốt (hình chữ L) ở vòng trong, với khoảng cách là 60 radian. Bộ tạo tín hiệu được sử dụng để tạo tín hiệu TDC của mỗi xi lanh, trong đó có một hình chữ nhật với cạnh rộng hơn một chút và dài hơn để tạo tín hiệu TDC của xi lanh 1. Bộ tạo tín hiệu được cố định trên vỏ cảm biến, bao gồm bộ tạo tín hiệu Ne (tín hiệu tốc độ và góc), bộ tạo tín hiệu G (tín hiệu điểm chết trên) và mạch xử lý tín hiệu. Bộ tạo tín hiệu Ne và tín hiệu G bao gồm một điốt phát quang (LED) và một transistor cảm quang (hoặc điốt quang), hai LED chiếu trực tiếp vào hai transistor cảm quang. Nguyên lý hoạt động của đĩa tín hiệu: Đĩa tín hiệu được gắn giữa một điốt phát quang (LED) và một transistor cảm quang (hoặc điốt quang). Khi lỗ truyền ánh sáng trên đĩa tín hiệu quay giữa LED và transistor cảm quang, ánh sáng phát ra từ LED sẽ chiếu sáng transistor cảm quang, lúc này transistor cảm quang bật, đầu ra cực góp của nó ở mức thấp (0,1 ~ 0,3V); Khi phần che sáng của đĩa tín hiệu quay giữa đèn LED và transistor quang, ánh sáng phát ra từ đèn LED không thể chiếu sáng transistor quang, lúc này transistor quang bị ngắt, đầu ra cực góp của nó ở mức cao (4.8 ~ 5.2V). Nếu đĩa tín hiệu tiếp tục quay, lỗ truyền sáng và phần che sáng sẽ luân phiên bật đèn LED ở chế độ truyền sáng hoặc che sáng, và đầu ra cực góp của transistor quang sẽ luân phiên ở mức cao và thấp. Khi trục cảm biến quay cùng với trục khuỷu và trục cam, lỗ truyền sáng trên tấm và phần che sáng giữa đèn LED và transistor quang sẽ quay, tấm tín hiệu đèn LED có hiệu ứng truyền sáng và che sáng sẽ luân phiên chiếu sáng vào bộ tạo tín hiệu của transistor quang, tạo ra tín hiệu cảm biến và vị trí trục khuỷu và trục cam tương ứng với tín hiệu xung. Vì trục khuỷu quay hai vòng, trục cảm biến quay tín hiệu một vòng, do đó cảm biến tín hiệu G sẽ tạo ra sáu xung. Cảm biến tín hiệu Ne sẽ tạo ra 360 tín hiệu xung. Vì khoảng cách góc của lỗ truyền ánh sáng tín hiệu G là 60 độ và 120 độ mỗi vòng quay của trục khuỷu, nên nó tạo ra tín hiệu xung. Do đó, tín hiệu G thường được gọi là tín hiệu 120 độ. Thiết kế lắp đặt đảm bảo tín hiệu 120 độ xuất hiện trước điểm chết trên (TDC) 70 độ. (BTDC70, và tín hiệu được tạo ra bởi lỗ trong suốt có chiều rộng hình chữ nhật hơi dài hơn tương ứng với 70 độ trước điểm chết trên của xi lanh động cơ số 1. Nhờ đó, ECU có thể điều khiển góc phun sớm và góc đánh lửa sớm. Vì khoảng cách truyền tín hiệu Ne qua lỗ là 1 radian (lỗ trong suốt chiếm 0,5 radian, lỗ che chiếm 0,5 radian), nên trong mỗi chu kỳ xung, mức cao và mức thấp lần lượt chiếm 1 radian. Quay trục khuỷu, tín hiệu 360 độ biểu thị 720 độ quay trục khuỷu. Mỗi vòng quay của trục khuỷu là 120 độ. Cảm biến tín hiệu G tạo ra một tín hiệu, cảm biến tín hiệu Ne tạo ra 60 tín hiệu. Cảm biến vị trí cảm ứng từ có thể được chia thành loại Hall và loại từ điện. Loại trước sử dụng hiệu ứng Hall để tạo ra tín hiệu vị trí có biên độ cố định, như thể hiện trong Hình 1. Loại sau sử dụng nguyên lý cảm ứng từ để tạo ra tín hiệu vị trí có biên độ thay đổi theo tần số. Biên độ của nó thay đổi theo tốc độ từ vài trăm milivolt đến hàng trăm volt, và biên độ thay đổi rất lớn. Sau đây là phần giới thiệu chi tiết về nguyên lý hoạt động của cảm biến: Nguyên lý hoạt động của đường sức từ đi qua khe hở không khí giữa cực Bắc của nam châm vĩnh cửu và rôto, răng lồi của rôto, khe hở không khí giữa răng lồi của rôto và đầu từ stato, đầu từ, tấm dẫn hướng từ và cực Nam của nam châm vĩnh cửu. Khi rôto tín hiệu quay, khe hở không khí trong mạch từ sẽ thay đổi theo chu kỳ, và điện trở của mạch từ và từ thông qua đầu cuộn dây tín hiệu cũng sẽ thay đổi theo chu kỳ. Theo nguyên lý cảm ứng điện từ, một sức điện động xoay chiều sẽ được cảm ứng trong cuộn dây cảm biến. Khi rôto tín hiệu quay theo chiều kim đồng hồ, khe hở không khí giữa các răng lồi của rôto và đầu từ giảm, điện trở từ của mạch từ giảm, từ thông φ tăng, tốc độ thay đổi từ thông tăng (dφ/dt>0), và sức điện động cảm ứng E dương (E>0). Khi các răng lồi của rôto gần mép của đầu từ, từ thông φ tăng mạnh, sự thay đổi từ thông Tốc độ thay đổi từ thông lớn nhất [D φ/dt=(dφ/dt) Max], và sức điện động cảm ứng E cao nhất (E=Emax). Sau khi rôto quay quanh vị trí điểm B, mặc dù từ thông φ vẫn đang tăng, nhưng tốc độ thay đổi từ thông giảm, do đó sức điện động cảm ứng E giảm. Khi rôto quay đến tâm của răng lồi và tâm của đầu từ, mặc dù khe hở không khí giữa răng lồi của rôto và đầu từ là nhỏ nhất, điện trở của mạch từ là nhỏ nhất, và từ thông φ là lớn nhất, nhưng vì từ thông không thể tiếp tục tăng, tốc độ thay đổi từ thông bằng không, do đó sức điện động cảm ứng E bằng không. Khi rôto tiếp tục quay theo chiều kim đồng hồ và răng lồi rời khỏi đầu từ, khe hở không khí giữa răng lồi và đầu từ tăng lên, điện trở của mạch từ tăng lên, và từ thông giảm (dφ/dt< 0), do đó, sức điện động cảm ứng E là âm. Khi răng lồi quay đến mép rời khỏi đầu từ, từ thông φ giảm mạnh, tốc độ thay đổi từ thông đạt cực đại âm [D φ/df=-(dφ/dt) Max], và sức điện động cảm ứng E cũng đạt cực đại âm (E= -emax). Như vậy, có thể thấy rằng mỗi khi rôto tín hiệu quay một răng lồi, cuộn cảm biến sẽ tạo ra một sức điện động xoay chiều tuần hoàn, tức là sức điện động xuất hiện giá trị cực đại và cực tiểu, cuộn cảm biến sẽ xuất ra tín hiệu điện áp xoay chiều tương ứng. Ưu điểm nổi bật của cảm biến từ cảm ứng là nó không cần nguồn điện bên ngoài, nam châm vĩnh cửu đóng vai trò chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng điện, và năng lượng từ của nó sẽ không bị mất đi. Khi tốc độ động cơ thay đổi, tốc độ quay của các răng lồi của rôto sẽ thay đổi, và tốc độ thay đổi từ thông trong lõi cũng sẽ thay đổi. Tốc độ càng cao, tốc độ thay đổi từ thông càng lớn, sức điện động cảm ứng trong cuộn cảm biến càng cao. Vì vậy, Khe hở không khí giữa các răng lồi của rôto và đầu từ ảnh hưởng trực tiếp đến điện trở từ của mạch từ và điện áp đầu ra của cuộn dây cảm biến. Khe hở không khí giữa các răng lồi của rôto và đầu từ không thể thay đổi tùy ý trong quá trình sử dụng. Nếu khe hở không khí thay đổi, phải điều chỉnh theo quy định. Khe hở không khí thường được thiết kế trong khoảng 0,2 ~ 0,4mm. 2) Cảm biến vị trí trục khuỷu từ tính cho xe Jetta, Santana 1) Đặc điểm cấu trúc của cảm biến vị trí trục khuỷu: Cảm biến vị trí trục khuỷu từ tính của xe Jetta AT, GTX và Santana 2000GSi được lắp đặt trên khối xi lanh gần ly hợp trong hộp trục khuỷu, chủ yếu bao gồm bộ tạo tín hiệu và rôto tín hiệu. Bộ tạo tín hiệu được bắt vít vào khối động cơ và bao gồm nam châm vĩnh cửu, cuộn dây cảm biến và phích cắm dây dẫn. Cuộn dây cảm biến còn được gọi là cuộn dây tín hiệu, và một đầu từ được gắn vào nam châm vĩnh cửu. Đầu từ nằm đối diện trực tiếp với rôto tín hiệu dạng đĩa răng được lắp trên trục khuỷu, và đầu từ được nối với gọng từ (tấm dẫn hướng từ) để tạo thành vòng dẫn hướng từ. Rôto tín hiệu là loại đĩa răng, với 58 răng lồi, 57 răng nhỏ và một răng lớn được phân bố đều trên chu vi của nó. Răng lớn không có tín hiệu tham chiếu đầu ra, tương ứng với điểm chết trên (TDC) của xi lanh nén số 1 hoặc xi lanh số 4 trước một góc nhất định. Độ nghiêng của các răng lớn tương đương với độ nghiêng của hai răng lồi và ba răng nhỏ. Vì rôto tín hiệu quay cùng với trục khuỷu, và trục khuỷu quay một vòng (360°), nên rôto tín hiệu cũng quay một vòng (360°), do đó góc quay của trục khuỷu chiếm bởi các răng lồi và các khuyết tật răng trên chu vi của rôto tín hiệu là 360°, góc quay của trục khuỷu của mỗi răng lồi và răng nhỏ là 3° (58 x 3° - 57 x 3° + 3° = 345°). 1) Góc quay trục khuỷu do khuyết tật răng lớn gây ra là 15 độ (2 x 3 + 3 x 3 = 15). 2) Điều kiện hoạt động của cảm biến vị trí trục khuỷu: Khi cảm biến vị trí trục khuỷu quay cùng với trục khuỷu, nguyên lý hoạt động của cảm biến cảm ứng từ là tín hiệu của mỗi răng lồi quay trên rôto sẽ tạo ra suất điện động (electromotive force) xoay chiều tuần hoàn (cực đại và cực tiểu), từ đó cuộn dây xuất ra tín hiệu điện áp xoay chiều tương ứng. Vì rôto tín hiệu được trang bị răng lớn để tạo ra tín hiệu tham chiếu, nên khi răng lớn quay trên đầu từ, điện áp tín hiệu sẽ mất một thời gian dài, tức là tín hiệu đầu ra là tín hiệu xung rộng, tương ứng với một góc nhất định trước điểm chết trên (TDC) của xi lanh 1 hoặc xi lanh 4 trong quá trình nén. Khi bộ điều khiển điện tử (ECU) nhận được tín hiệu xung rộng, nó có thể biết rằng vị trí TDC trên của xi lanh 1 hoặc 4 đang đến gần. Đối với vị trí TDC tiếp theo của xi lanh 1 hoặc 4, cần phải xác định theo tín hiệu đầu vào từ cảm biến vị trí trục cam. Vì rôto tín hiệu có 58 răng lồi, cuộn dây cảm biến sẽ tạo ra 58 tín hiệu điện áp xoay chiều cho mỗi vòng quay của rôto tín hiệu (một vòng quay của trục khuỷu động cơ). Mỗi lần rôto tín hiệu quay dọc theo trục khuỷu động cơ, cuộn dây cảm biến sẽ truyền 58 xung vào bộ điều khiển điện tử (ECU). Như vậy, cứ mỗi 58 tín hiệu nhận được từ cảm biến vị trí trục khuỷu, ECU sẽ biết rằng trục khuỷu động cơ đã quay một vòng. Nếu ECU nhận được 116000 tín hiệu từ cảm biến vị trí trục khuỷu trong vòng 1 phút, ECU có thể tính toán được tốc độ quay trục khuỷu n là 2000 (n = 116000/58 = 2000) vòng/phút; Nếu ECU nhận được 290.000 tín hiệu mỗi phút từ cảm biến vị trí trục khuỷu, ECU sẽ tính toán được tốc độ quay trục khuỷu là 5000 (n = 29000/58 = 5000) vòng/phút. Theo cách này, ECU có thể tính toán tốc độ quay của trục khuỷu dựa trên số lượng tín hiệu xung nhận được mỗi phút từ cảm biến vị trí trục khuỷu. Tín hiệu tốc độ động cơ và tín hiệu tải là những tín hiệu điều khiển quan trọng và cơ bản nhất của hệ thống điều khiển điện tử, ECU có thể tính toán ba thông số điều khiển cơ bản dựa trên hai tín hiệu này: Góc đánh lửa sớm cơ bản (thời gian), Góc đánh lửa sớm cơ bản (thời gian) và Góc dẫn điện đánh lửa (thời gian bật dòng điện sơ cấp của cuộn dây đánh lửa). Đối với xe Jetta AT và GTx, Santana 2000GSi, tín hiệu từ rôto của cảm biến vị trí trục khuỷu loại cảm ứng từ được tạo ra bởi tín hiệu làm tín hiệu tham chiếu, ECU điều khiển thời điểm phun nhiên liệu và thời điểm đánh lửa dựa trên tín hiệu được tạo ra bởi tín hiệu này. Khi ECU nhận được tín hiệu do lỗi răng lớn tạo ra, nó sẽ điều khiển thời điểm đánh lửa, thời điểm phun nhiên liệu và thời điểm chuyển mạch dòng điện sơ cấp của cuộn dây đánh lửa (tức là Góc dẫn điện) theo tín hiệu lỗi răng nhỏ. 3) Hệ thống điều khiển máy tính TCCS của xe Toyota: Hệ thống điều khiển máy tính của Toyota (1FCCS) sử dụng cảm biến vị trí trục khuỷu và trục cam cảm ứng từ được cải tiến từ bộ phận phân phối, bao gồm phần trên và phần dưới. Phần trên được chia thành bộ tạo tín hiệu tham chiếu vị trí trục khuỷu (cụ thể là tín hiệu nhận dạng xi lanh và tín hiệu TDC, gọi là tín hiệu G); Phần dưới được chia thành bộ tạo tín hiệu tốc độ trục khuỷu và tín hiệu góc (gọi là tín hiệu Ne). 1) Đặc điểm cấu trúc của bộ tạo tín hiệu Ne: Bộ tạo tín hiệu Ne được lắp đặt bên dưới bộ tạo tín hiệu G, chủ yếu bao gồm rôto tín hiệu số 2, cuộn cảm biến Ne và đầu từ. Rôto tín hiệu được cố định trên trục cảm biến, trục cảm biến được dẫn động bởi trục cam phân phối khí, đầu trên của trục được trang bị đầu đốt, rôto có 24 răng lồi. Cuộn cảm biến và đầu từ được cố định trong vỏ cảm biến, và đầu từ được cố định trong cuộn cảm biến. 2) Nguyên lý tạo tín hiệu tốc độ và góc và quá trình điều khiển: Khi trục khuỷu động cơ, tín hiệu cảm biến trục cam van được kích hoạt, rôto sẽ quay, các răng nhô ra của rôto và khe hở không khí giữa đầu từ thay đổi luân phiên, từ thông trong cuộn cảm biến thay đổi luân phiên, sau đó nguyên lý hoạt động của cảm biến cảm ứng từ cho thấy trong cuộn cảm biến có thể tạo ra sức điện động cảm ứng luân phiên. Vì rôto tín hiệu có 24 răng lồi, nên cuộn dây cảm biến sẽ tạo ra 24 tín hiệu xo alternating khi rôto quay một vòng. Mỗi vòng quay của trục cảm biến (360) tương đương với hai vòng quay của trục khuỷu động cơ (720), do đó một tín hiệu xo alternating (tức là một chu kỳ tín hiệu) tương đương với 30 vòng quay của trục khuỷu (720 × 24 = 30), và tương đương với 15 vòng quay của đầu đánh lửa (30 × 2 = 15). Khi ECU nhận được 24 tín hiệu từ bộ tạo tín hiệu Ne, nó có thể biết được trục khuỷu quay hai vòng và đầu đánh lửa quay một vòng. Chương trình nội bộ của ECU có thể tính toán và xác định tốc độ trục khuỷu động cơ và tốc độ đầu đánh lửa dựa trên thời gian của mỗi chu kỳ tín hiệu Ne. Để điều khiển chính xác góc đánh lửa sớm và góc phun nhiên liệu sớm, góc trục khuỷu chiếm bởi mỗi chu kỳ tín hiệu (30 độ). Các góc nhỏ hơn. Rất thuận tiện để thực hiện nhiệm vụ này bằng vi tính, và bộ chia tần số sẽ phát tín hiệu mỗi Ne (góc trục khuỷu 30 độ). Nó được chia đều thành 30 tín hiệu xung, và mỗi tín hiệu xung tương đương với 1 góc trục khuỷu (30 độ chia cho 30 độ = 1). Nếu mỗi tín hiệu Ne được chia đều thành 60 tín hiệu xung, mỗi tín hiệu xung tương ứng với 0,5 góc trục khuỷu (30 độ chia cho 60 độ = 0,5). Cài đặt cụ thể được xác định bởi yêu cầu độ chính xác của góc và thiết kế chương trình. 3) Đặc điểm cấu trúc của máy phát tín hiệu G: Máy phát tín hiệu G được sử dụng để phát hiện vị trí điểm chết trên (TDC) của piston và xác định xi lanh nào sắp đạt đến vị trí TDC và các tín hiệu tham chiếu khác. Vì vậy, máy phát tín hiệu G còn được gọi là máy phát tín hiệu nhận dạng xi lanh và điểm chết trên hoặc máy phát tín hiệu tham chiếu. Máy phát tín hiệu G bao gồm rôto tín hiệu số 1, cuộn cảm biến G1, G2 và đầu từ, vân vân. Rôto tín hiệu có hai mặt bích và được cố định trên trục cảm biến. Các cuộn dây cảm biến G1 và G2 được đặt cách nhau 180 độ. Khi lắp đặt, cuộn dây G1 tạo ra tín hiệu tương ứng với điểm chết trên (TDC) nén của xi lanh thứ sáu của động cơ. Tín hiệu do cuộn dây G2 tạo ra tương ứng với 10 trước TDC nén của xi lanh đầu tiên của động cơ. 4) Nguyên lý tạo tín hiệu nhận dạng xi lanh và điểm chết trên (TDC) và quy trình điều khiển: Nguyên lý hoạt động của bộ tạo tín hiệu G tương tự như bộ tạo tín hiệu Ne. Khi trục cam động cơ dẫn động trục cảm biến quay, mặt bích của rôto tín hiệu G (rôto tín hiệu số 1) luân phiên đi qua đầu từ của cuộn dây cảm biến, và khe hở không khí giữa mặt bích rôto và đầu từ thay đổi luân phiên, và tín hiệu điện động xoay chiều sẽ được tạo ra trong cuộn dây cảm biến G1 và G2. Khi phần mặt bích của rôto tín hiệu G tiến gần đến đầu từ của cuộn cảm biến G1, một tín hiệu xung dương được tạo ra trong cuộn cảm biến G1, được gọi là tín hiệu G1, bởi vì khe hở không khí giữa mặt bích và đầu từ giảm, từ thông tăng và tốc độ thay đổi từ thông là dương. Khi phần mặt bích của rôto tín hiệu G tiến gần đến cuộn cảm biến G2, khe hở không khí giữa mặt bích và đầu từ giảm và từ thông tăng.