Tema 3: Senzorul de poziție al ambreiajului
Tema 3: Senzorul de poziție al ambreiajului
După studierea acestei teme, elevul va fi capabil:
- să identifice amplasarea și poziționarea corectă a senzorului de poziție în cadrul sistemului de ambreiaj;
- să descrii tipurile de senzori utilizați pentru determinare poziții ambreiajelor;
- să descrie construcția și principiul de funcționare al senzorului de poziție al ambreiajului;
- să descrie operațiunile de diagnosticare și mentenanță al senzorului de poziție al ambreiajului.
3.1 Senzori de poziție al ambreiajului (amplasarea/poziționarea)
Senzorii de poziție al ambreiajului sunt cruciali pentru asigurarea unui control precis al actuației ambreiajului. Aceștia măsoară poziția pedalelor de ambreiaj sau a mecanismului de acționare, asigurând astfel o sincronizare corectă între motor, transmisie și ambreiaj. Informațiile colectate de acești senzori sunt folosite de unitatea de control a vehiculului pentru a ajusta parametrii de acționare, îmbunătățind performanța și reducând consumul de combustibil. De asemenea, aceștia ajută la detectarea defectelor de funcționare și la prevenirea unor erori majore în sistemele de ambreiaj automatizate.
Amplasarea corectă a acestuia în sistemul de ambreiaj asigură detecția precisă a mișcărilor și permite transmisia unui semnal corect către unitatea de control electronic (ECU). La general, senzorul este poziționat în apropierea componentei care se mișcă sau care trebuie monitorizată, cum ar fi:
La pedală: În cazul sistemelor de ambreiaj cu acționare manuală sau hidraulică, senzorul poate fi montat pe sau lângă pedala de ambreiaj, pentru a detecta mișcările acesteia, de la „eliberat” până la „apăsat” (Figura 3.1 a).
La mecanismul de acționare a ambreiajului: Senzorul poate fi plasat pe tija de acționare sau pe pârghia de decuplare pentru a monitoriza pozițiile de acționare ale ambreiajului, asigurându-se că sistemul automatizat sau hidraulic funcționează corect. (Figura 3.1 b).
La mecanismul de cuplare-decuplare al ambreiajului: În anumite cazuri, senzorul poate fi amplasat pe butucul ambreiajului sau pe alte părți ale mecanismului care se mișcă direct atunci când ambreiajul se cuplează sau se decuplează. (Figura 3.1 c).
a)
b)
c)
Figura 3.1. Zonele de amplasare a senzorilor de poziție al ambreiajului
3.2 Construcția și principiul de funcționare al senzorilor de poziție al ambreiajului
Există mai multe tipuri de senzori de poziție utilizați în sistemele de ambreiaj, fiecare având caracteristici și aplicații specifice:
Senzor de tip întrerupător. Senzorii de tip întrerupător sunt de obicei montați pe mecanismul pedalei de ambreiaj. Rolul principal al acestora este să transmită informații unității de control a motorului despre acționarea pedalei. Pe baza semnalului primit, sistemul de control al vitezei autovehiculului este dezactivat automat.
Când pedala de ambreiaj este acționată, semnalul este transmis unității de control a motorului (Figura 3.2) care reduce temporar alimentarea cu combustibil, ceea ce ajută la prevenirea creșterii turației motorului în procesul de schimbare a treptelor de viteză. Astfel, sunt eliminate schimbările bruște de sarcină asupra motorului, contribuind la o funcționare mai lină și eficientă.
Senzor de tip potențiometric. Senzorii de tip întrerupător funcționează prin indicarea doar a două stări distincte (de exemplu, ambreiajul apăsat sau neapăsat), fără a oferi informații detaliate despre poziția exactă a ambreiajului. În schimb, în sistemele automate de acționare a ambreiajului, au fost implementați senzorii potențiometrici pentru determinarea poziției ambreiajului (Figura 3.3). Acești senzori măsoară continuu poziția ambreiajului pe o gamă largă de mișcare, oferind un semnal analogic proporțional cu poziția pedalei. Astfel, senzorii potențiometrici pot detecta schimbări fine ale poziției ambreiajului și pot transmite informații precise unității de control, contribuind astfel la un control mai exact și mai eficient al sistemului.
Figura 3.3. Schema de funcționare al senzorilor de poziție al ambreiajului tip potențiometric
Senzor de tip inductiv. Deoarece senzorii de tip potențiometric depind de contacte mecanice care se pot uza sau coroda, în aplicațiile mai noi încep să fie utilizați senzori pentru poziția ambreiajului de tip inductiv. Tehnologia acestui senzor permite un semnal mai stabil și o rezistență mai mare la condițiile de mediu dificile, oferind astfel o performanță mai durabilă și fiabilă în timp.
La bobina primară se aplică o tensiune alternativă, ceea ce creează un câmp magnetic în miezul feromagnetic (Figura 3.4). Când se acționează ambreiajul, pistonul cu magnet permanent se deplasează prin câmpul magnetic. Pe măsură ce magnetul permanent se mișcă, se generează o tensiune în bobinele secundare. Magnitudinea tensiunii generate în bobinele secundare, atât pe partea stângă cât și pe dreapta, depinde de poziția magnetului permanent. Pe baza valorii tensiunii în bobinele secundare stânga și dreapta, unitatea electronică de comandă recunoaște poziția pistonului mecanismului de acționare a ambreiajului.
Figura 3.4. Schema de funcționare al senzorilor de poziție al ambreiajului tip inductiv
Senzor de tip Hall. Senzorii Hall pot măsura mai precis poziția și mișcarea în mod continuu, ceea ce permite o detecție mai exactă a poziției ambreiajului și chiar a vitezei cu care acesta este acționat.
Acest senzor este este alcătuit dintr-un senzor Hall, amplasat pe cilindru, și un magnet, montat la capătul pistonului (Figura 3.5).
Datorită absenței pieselor mecanice care ar putea ceda, senzorii Hall sunt considerați mai siguri pentru utilizarea în sistemele de ambreiaj, asigurând o performanță constantă și fiabilă.
3.1 Operații de diagnosticare și mentenanță al senzorului de poziție al ambreiajului
În cadrul operațiunilor de diagnosticare și mentenanță a senzorului de poziție al ambreiajului, este esențial să se identifice simptomele specifice de defecțiune, să se determine cauzele posibile ale acestora și să se aplice metodele corecte de diagnostic pentru a asigura funcționarea optimă a senzorului. Mai jos sunt prezentate simptomele, cauzele, metodele de diagnosticare și soluțiile de remediere pentru fiecare tip de senzor utilizat în determinarea poziției ambreiajului.