میل سوپاپ و سنسور موقیعیت میل سوپاپ چیست؟

میل سوپاپ و سنسور میل سوپاپ چیست وچه ایراداتی پیدا می کند؟

این سنسور جهت تفکیک دقیق موقعیت جرقه زنی سیلندر شماره یک و تفکیک آن از موقعیت اندازه گیری شده توسط سنسور دور موتور و عملکرد ترتیبی (سیلندر به سیلندر) انژکتورها و کویل ها در کنار سنسور دور موتور که در جلوی موتور و روی پولی میل لنگ و یا در قسمت عقب بر روی پوسته کلاچ قرار گرفته و وظیفه آن این است که وضعیت میل لنگ را نسبت به نقطه مرگ بالا تعیین و علائم را به ECU ارسال و ECU نیز برای پاشش صحیح و درست بودن زمان و البته مدت زمان جرقه از این علائم استفاده نماید ، به کار می رود.این سنسور قادر است احتراق ناقص را شناسایی کرده و آوانس جرقه را برای از بین بردن کوبش کم می کند.البته در بعضی از مواقع فیلر نبودن صحیح سوپاپ باعث ایجاد آوانس جرقه ریتارد یا منفی در سیستم انژکتور می شودوکه این عیب را باید از عیب درست کار نکردن سنسور موقعست میل سوپاپ تفکیک کرد.

سنسور موقعیت میل سوپاپ

آوانس جرقه بر اساس موارد زیر تعیین می گردد:

۱.دور موتور                    ۲.بار موتور                    ۳.دمای موتور
محل قرار گیری این سنسور روی سیلندر و مقابل سطح شاخص میل سوپاپ قرار دارد.(این سنسور در خودروی پراید بجای دلکو های مدل قدیم زیر کوئل قرار دارد).محل قرارگیری آن در خودروی زانتیا روی سرسیلندر کنار سوکت کوئل است.رنگ سوکت آبی و تعداد پایه های آن ۳ عدد میباشد. این سنسور فقط در مدل ۱۸۰۰ موجود میباشد. خرابی این سنسور در خودروی زانتیا تاًثیر محسوسی بر عملکرد خودرو ندارد و فقط در میزان آلایندگی موتور اثر گذار است در حدی که خودرو دیگر در محدودۀ استاندارد L4 عمل نمیکند.دستگاه عیب یاب اتصالی ، قطعی و خرابی سنسور را نشان میدهد .
ساختمان داخلی این سنسور شامل یک یک المنت سنسور هال و یک قطعه نیمه هادی می باشد که جریان از آن عبور می کند.

این سنسور دارای یک سوکت سه پایه می باشد که :
پایه ۱: تغذیه ولتاژ +۱۲v یا +۵v
پایه ۲: ارسال سیگنال با دامنه مربعی شکل
پایه ۳: سیم اتصال بدنه

انواع سنسور موقعیت میل سوپاپ

شرح کار سنسور این سنسور بدین گونه است که هر گاه جریان در داخل این سنسور توسط یک میدان مغناطیسی منحرف شود،ولتاژ دو سر سنسور تغییر کرده،باعث ایجاد پالس های مربعی می شود.
هرگاه برآمدگیانتهایی میل سوپاپ از مقابل این سنسور عبور کند،به علت ولتاژ منفی سطح فلز،میدان مغناطیسی تغییر کرده و سیگنال ارسال شده به ECU صفر می شود.در زمانی که برآمدگی میل سوپاپ روبروی سنسور قرار ندارد،سیگنال ارسال شده به ECU برابر با ۱۲ ولت می باشد.پس این سنسور با ارسال سیگنال های مربعی شکل به ECU زمان دقیق نقطه مرگ بالای سیلندر شماره یک را خبر می دهد.
از آنجائیکه احتراق ناقص از عدم صحیح بودن مخلوط سوخت و هوا و یا ضعیف بودن کیفیت بنزین (پایین بودن اکتان بنزین) بوجود می آید لذا این سنسور از میزان آوانس جرقه و یا زودتر جرقه زدن شمع ها کم می نماید.زودتر جرقه زدن در واقع از بهتر متراکم شدن مخلوط سوخت و هوا که همواره باید در محدوده استوکیومتریک (۱۴.۷:۱) جلوگیری کرده و باعث بوجود آمدن احتراق ناقص و به طبع آن کوبش در موتور می شود.
پدیده کوبش که برای موتور بسیار مضر می باشد.کوبش که شامل ایجاد ضربه هایی خفیف بر پیکره ی موتور می باشد در دراز مدت می تواند آسیبی جدی به قطعاتی مثل : شاتون ، شکسته شدن پیستون ، صدمه رسید به شمع ها ، خم شدن سوپاپ ها و… وارد نماید.

این آسیب ها در صورت اتفاق افتادن جزء بدترین خرابی هایی هستند که می تواند برای موتور اتفاق بیافتد و سیستم های موجود درون یک خودرو همواره در تلاشند کار موتور به صورتی ادامه پیدا کند که موتور در ایده آل ترین شرایط تعریف شده از طرف کارخانه به کار خود ادامه دهد تا علاوه بر سالم نگاه داشتن محیط زیست خود خودرو هم متحمل زیانی نگردد.
این سنسور با درک شرایط میل سوپاپ زمانیکه سیلندر شماره یک به همراه سیلندر شماره چهار به بالاترین حد خود می رسند شرایط موجود را به ECU اعلام می کند.ECU نیز بر اساس نقشه ها و برنامه هایی از پیش تعیین شده که مهندسین از قبل بر روی آن نصب کرده اند با تجزیه و تحلیل شرایط بهترین واکنش را نشان داده و با ارسال اطلاعات خود به عملگرها که شامل انژکتورها ، شمع ها و… می شوند باعث بهتر و پربازده تر کار کردن موتور خودرو می شود.
همان طور که گفته شد ساختمان داخلی این سنسور از نوع اثر هال می باشد.
– شناسایی عیب هایی که در صورت خرابی قطعه در خودرو بوجود می آید:
در صورت خرابی این سنسور خودرو ریتارد کار می کند با کمی ریپ.
برای عیب یابی این قطعه توسط دستگاه دیاگ،ابتدا دستگاه را به خودرو وصل می کنیم و سپس خودرو را روشن می کنیم.وارد قسمت پارامترها شده و مقدار آوانس جرقه را مطابق استاندارد خودرو مقایسه می کنیم.اگر آوانس جرقه از مقدار استاندارد کمتر باشد یعنی ریتارد باشد ممکن است علت این عیب خرابی سنسور موقعیت میل سوپاپ باشد.
نکته : بطور کلی از  این سنسور برای سیستم های انژکتوری ترتیبی استفاده می شود.در صورت خرابی این سنسور پاشش سوخت از حالت ترتیبی به حالت پاشش سوخت نیمه ترتیبی تبدیل می شود و مصرف سوخت بالا می رود.نکته دیگر در مورد این سنسور باید گفت که سرویس خاصی ندارد.
خودروهایی که از این سنسور استفاده می کنند:
پارس ELX ، سمند سریر ، زانتیا ۱۸۰۰ با  موتور XU7 JP4 LFY و BOSCH MP 7.3 ECU ، پژو ۲۰۶ تیپ ۵ و ۶ ،پراید مدل Siemens

برجستگی هایی (به نام بادامک) استفاده می کند که هنگام چرخیدن،سوپاپ ها را می فشارد تا باز شوند،در حالی که فنرهای روی سوپاپها،آنها را به موقعیت بسته باز می گرداند.این یک کار حیاتی است،که می تواند تاثیرات بسزایی روی عملکرد موتور در سرعتهای مختلف داشته باشد.

● میل بادامک
در این مقاله،خواهید آموخت که میل بادامک چگونه عملکرد موتور را تحت تاثیر قرار می دهد.ما انیمیشن هایی داریم که نشان می دهند که چگونه موتور هایی با طرح بندی متفاوت،مثل تک میل بادامک و دو میل بادامک ،کار می کنند.سپس به سراغ راه هایی می رویم که بدان وسیله ماشین ها میل بادامک خود را به گونه ای تنظیم می کنند که بیشترین بازده را در سرعت های مختلف داشته باشد.
مهمترین قسمت هر میل بادامک بر جستگی های آن است.هنگامی که میل بادامک می چرخد،برجستگی ها متناسب با پیستون ها،سوپاپ ها را بالا و پایین می کنند.برای این منظور،رابطه مشخصی بین برجستگی بادامک ها و نحوه عملکرد موتور در سرعت های مختلف وجود دارد.
برای درک چنین موضوعی فرض کنید که موتور بسیار آهسته کار می کند-در ١٠الی ٢٠دور در دقیقه(RPM)-که به پیستون در طی کردن هر سیکل چند ثانیه وقت می دهد.البته واقعاً به کار انداختن ماشین در این سرعتی غیر ممکن است.در این سرعت کم،ما نیاز داریم که بادامک ها به گونه ای قرار گرفته باشند که:
۱) همین که پبستون در مرحله مکش شروع به پایین رفتن می کند نقطه مرده بالا(Top dead center,TDC)بایستی سوپاپ ورودی باز باشد.زمانی که پیستون به پایین می رسد،سوپاپ بایستی بسته شود.
۲) سوپاپ خروج بایستی در زمان نقطه مرده پایین(bottom dead center,BDC)که همان انتهای مرحله احتراق است،باز شوند و در زمانی که پیستون مرحله تخلیه را طی کرد،باید بسته شوند.این مرحله باید بسیار مرتب تا زمانی که موتور با این سرعت کار می کند،تکرار شود.اما چه اتفاقی می افتد زمانی که دور موتورافزایش می یابد؟خواهیم دید
زمانی که شما دور موتور را می افزایید،تنظیمات ١٠الی ٢٠rpm دیگر خوب کار نمی کند .اگر موتور در ۴٠٠٠ rpm باشد،سوپاپ ها در هر دقیقه ٢٠٠٠بار باز و بسته می شوند ویا ۳۳ بار در هر ثانیه.در این سرعت،پیستون خیلی سریع حرکت می کند وهمچنین مخلوط هوا-سوخت نیز به سرعت وارد سیلندر می شود،زمانی که سوپاپ ورودی باز می شود و پیستون مرحله مکش را آغاز می کند مخلوط هوا-سوخت شروع به شتاب گرفتن برای ورود به سیلندر می کند. زمانی کی پیستون به پایین مرحله مکش می رسد ،مخلوط هوا-سوخت با سرعت زیاد در حال حرکت است،اگر بخواهیم سوپاپ ورودی را به شدت ببندیم،تمامی هوا و سوخت متوقف می شود و وارد سیلندر نمی مشوند.اگر سوپاپ ورود برای لحظه ای بیشتر باز باشد،تکانه هوا-سوخت که با سرعت در جریان است,به فشار آوردن روی پیستون در ابتدای مرحله تراکم ادامه می دهد.پس هر چه سریع تر موتور حرکت کند،سریع تر مخلوط هوا-سوخت حرکت می کند و ما زمان بیشتری را لازم داریم تا سوپاپ ورودی باز بماند.همچنین می خواهیم که در سرعت های بالا تر سوپاپ پهن تر باز شود.این ویژگی که ترفیع سوپاپ نام دارد،با مشخصات برجستگی بادامک ها امکان پذیر است.
هر کدام از میل بادامک ها در یک دور موتور خاص خوب کار می کنند.در بقیه سرعت ها موتور با تمام قدرت خود کار نمی کند.به هر حال،یک “میل بادامک ثابت”همواره ارجح بوده است.به همین دلیل است که خودرو سازان برنامه هایی را برای تنوع دادن به پروفیل بادامک ها متناسب با سرعت ماشین در دست بررسی دارند.
میل بادامک ها در موتور های مختلف متنوعند.ما در مورد متعارف ترین انها صحبت خواهیم کرد.احتمالاً اصطلاحات زیر را شنیده اید:
تک میل بادامک (ingle Overhead Cam (SOHC
دو میل بادامک (ouble Overhead Cam(DOHC
میل فشاری Pushrod
اجازه دهید با تک میل بادامک شروع کنیم.
 تک میل بادامک
در این چیدمان موتور دارای یک میل بادامک به ازای هر سرسیلندر است.پس اگر موتور مورد نظر یک موتور ۴ یا ۶ سیلندر تک خط باشد ،یک میل بادامک، و اگر V-۶ یا V-۸ باشد،٢ عدد خواهد داست.(یکی برای هر سرسیلندر)
بادامک ها بازوهایی را که به سوپاپ ها متصل است به کار می اندازند.”فنر” ها سوپاپ ها را به وضعیت بسته اولیه باز می گردانند.این فنر ها بایستی بسیار قوی باشند زیرا در سرعت های بالا با سرعت بسیار زیاد به پایین فشرده خواهند شد و این فنرها هستند که باید بازوها را به بادامک چسبیده نگه دارند.اگر قدرت فنرها زیاد نبود،ممکن بود بازوی سوپاپها از بادامک جدا شود و در این صورت این وضعیت باعث فرسودگی مضاعف بازوها می شود.
 دومیل بادامک
موتورهای دومیل بادامک دارای دو میل بادامک به ازای هر سرسیلندر می باشند.پس موتور های یک خط دارای دو میل بادامک و موتورهای V-شکل دارای چهار میل بادامک می باشند ومعمولاًسیستم دو میل بادامک برای موتورهایی کاربرد دارد که دارای تعداد چهار یا بیشتر سوپاپ به ازای هر سیلندر می باشند.در واقع یک میل بادامک نمی تواند به اندازه کافی برجستگی روی خود جا دهد تا بتواند این تعداد سوپاپ را به کار بیندازد.
ایده اصلی استفاده از دومیل بادامک برای اینست که بتوان از سوپاپ های ورود و خروج بیشتری بهره جست.سوپاپ های بیشتر بدان معناست که گازهای ورودی و خروجی به دلیل وجود فضای بیشتر برای عبور،راحت تر جریان پیدا می کنند .این امر موجب افزایش قدرت موتور می شود.
 میل فشاری(Pushrod)
همانند موتورهای SOHC و DOHC ,در موتور های میل فشاری سوپاپ ها در سرسیلندر واقع شده اند.تفاوت اساسی اینست که میل بادامک ها به جای اینکه درسرسیلندر جاسازی شده باشند،در خودِ بلوک موتور جای دارند.
بادامک ها میله های بلندی را که از بلوک ِموتور تا سرسیلندر امتداد پیدا کرده اند و به منظور فشردن بازوهای سوپاپ ها استفاده می شوند را به حرکت در می آورند.این میله ها یک اضافه بار برای سیستم محسوب می شوند،که باعث افزودن نیروی مازاد بر نیاز به فنر سوپاپ ها می شوند.این مشکل باعث محدود شدن سرعت این گونه موتور ها می شود،موتورهایی که میل بادامک در سرسیلندر دارند،با حذف استفاده از میله های بلند،یکی از تکنولوژی هایی است که امکان ساخت موتور های پرسرعت را می دهند.

میل بادامک در موتور های میل فشاری معمولاً با یک چرخ دنده یا زنجیر کوچک به حرکت در می آیند.چرخ دنده ها معمولاً کمتر مستعد شکستگی می باشند.
● تنظیم سوپاپ متغیر
چندین روش جدید وجود دارد که میل بادامک ها قادرند برنامه زمانی ِ سوپاپ ها را تغییر دهند.سیستمی که بر روی تعدادی از موتور های Honda استفاده شده است Variable Valve Timed and lift Electronic Control,VTEC نام دارد. VTECیک سیستم مکانیکی-الکترونیکی است که به موتور اجازه می دهد که چندین میل بادامک داشته باشد.موتور های VTECیک بادامک مکش ِاضافه به همراه سوپاپ مخصوص آن دارند.پروفیل منحصر به فرد این بادامک ها موجب می شود که سوپاپ مکش ِ اضافه مدتِ بیشتری باز بماند.دردور موتورهای پایین،این بادامک به سوپاپی وصل نیست.اما در دورهای بالا یک پیستون،بازوی سوپاپ اضافه را به بادامک مربوطه قفل می کند.برخی اتومبیل ها از وسیله ای استفاده می کنند که زمان بندی سوپاپ را پیش می اندازد.این وسیله سوپاپها را طولانی تر باز نگه نمی دارد،بلکه در عوض،آن را دیرتر باز کرده و دیر تر می بندد.برای اینکار،میل بادامک را چند درجه جلو تر از حد معمول خود می چرخانیم.اگر سوپاپ مکش در حالت عادی ١٠درجه قبل از نقطه مرده بالا (TDC)باز شود ودر ١۹٠ درجه بعد از TDC بسته شود،کل مدت باز بودن سوپاپ ٢٠٠درجه است.زمان باز و بسته شدن سوپاپ ها را می توان با استفاده از مکانیزمی که میل بادامک را چند درجه ای به جلو می چرخاند، جابجا کرد. پس ممکن است سوپاپ ١٠ درجه بعد از TDCباز شود و ٢١٠درجه بعد از آن بسته شود.٢٠درجه دیرتر بسته شدن سوپاپ ها بسیار عالیست،ولی به هر حال ما بایستی سعی کنیم که مدت زمانی که سوپاپ مکش باز است را افزایش دهیم.

Ferrari یک ایده واقعاً زیبا را برای این کار در اختیار دارد.میل بادامک در بعضی از ماشین های Ferrari به صورت پروفیل سه بعدی برش داده شد اند که برجستگی بادامک در طول میل بادامک تغییر می کند.برجستگی بادامک در یک سمت بزرگتر از سمت دیگر آن است که شیب ملایمی این دو پروفیل را به هم متصل کرده است.یک مکانیزم می تواند کل میل بادامک را در امتداد محور خود جابجا کند تا اینکه بازوی سوپاپ با بخش های مختلف بادامک در تماس باشد.این میل بادامک هنوز هم مانند میل بادامک های عادی می چرخد ولی اگر آنرا به آرامی در امتداد محور متناسب با سرعت و بار خودرو جابجا کنیم،می توانیم زمان بندی سوپاپ را بهینه کنیم.
بسیاری از کارخانجات تولیدی ِ خودرو در حال انجام تحقیقات بر روی سیستم هایی هستند که بتوان تحت آنها به تغیّر نامحدود در زمان بندی سوپاپ ها دست یافت.برای مثال، تصور کنید که سوپاپ ها یک سیملوله به دور خود دارد که می تواند به جای استفاده از میل بادامک، توسط کامپیوتر اداره شود.با این سیستم،شما قادر به دریافت بیشترین بازده از موتور در هر دور موتوریخواهید بود.وسیله ای که می تواند چشم انداز آینده باشد.