سنسور دریچه گاز چیست؟ علائم خرابی سنسور دریچه گاز

فشار دادن پدال گاز باعث شتاب گرفتن و حرکت خودرو به جلو می‌شود. اما در پشت صحنه یک سنسور کوچک وجود دارد که در مهندسی خودرو، سنسور دریچه گاز نقش حیاتی در کنترل و مدیریت سیستم سوخت‌رسانی و عملکرد نرم موتور ایفا می‌کند. درک اصول کار و اهمیت سنسور دریچه گاز، گامی اساسی در طراحی و نگهداری سیستم‌های کنترل خودرو است. سنسور دریچه گاز یکی از سنسورهایی است که در خودروهای داخلی مخصوصا پژو خیلی زود خراب می‌شود. در این مقاله به بررسی و معرفی عملکرد سنسور دریچه گاز، شناسایی مشکلات احتمالی سنسور دریچه گاز و علائم خرابی این سنسور میپردازیم.

سنسور دریچه گاز چیست؟

سنسور موقعیت دریچه گاز (Throttle Position Sensor) یک حسگر است که موقعیت دریچه گاز در خودروهای احتراق داخلی را اندازه گیری می‌کند. شیر دریچه گاز یک شیر پروانه‌است که درون بدنه دریچه گاز قرار دارد و بخشی از سیستم ورودی موتور خودرو است.

هنگامیکه راننده پدال گاز را فشار می‌دهد، دریچه هوا باز شده و هوای بیشتری وارد موتور می‌شود. سنسور دریچه گاز بر این تغییر موقعیت نظارت داشته و سیگنال متناسب را به واحد کنترل خودرو (ECU) ارسال می‌کند. ECU از اطلاعات سنسور دریچه گاز برای تعیین میزان تزریق سوخت و کنترل توان موتور استفاده می‌کند.

سنسور دریچه گاز چطور کار می‌کند؟

نحوه عملکرد سنسور دریچه گاز به شرح زیر است:

۱. راننده روی پدال گاز فشار اعمال می‌کند: هنگامی که روی پدال گاز فشار می دهید، اساساً کابلی متصل یا اتصالی الکترونیکی را فشار می دهید.

۲. حرکت دریچه گاز: این فشار به حرکت دریچه گاز داخل بدنه دریچه گاز منجر می شود. در سیستم‌های دریچه گاز سیمی، پدال گاز به‌طور مکانیکی بوسیله یک سیم به دریچه گاز متصل است و با فشردن پدال، دریچه گاز باز می‌شود تا هوای بیشتری وارد موتور شود. در خودروهای مدرن، فرآیند کنترل دریچه گاز به‌صورت الکترونیکی انجام می‌شود. در این حالت، هنگامی که راننده پدال گاز را فشار می‌دهد، سنسور پدال گاز (PPS) سیگنالی الکتریکی به واحد کنترل الکترونیکی موتور (ECU) ارسال می‌کند. دریچه گاز مانند یک دریچه پروانه ای عمل می کند که میزان هوای ورودی به موتور را کنترل می کند. با فشار دادن به پایین، دریچه بازتر می شود و اجازه می دهد هوای بیشتری وارد شود.

۳. سنسور دریچه گاز تغییر را حس می کند: سنسور دریچه گاز معمولا در کنار بدنه دریچه گاز قرار گرفته است. این سنسور دارای مکانیزمی است که چرخش یا حرکت محور دریچه گاز را تشخیص می دهد.

۴. تبدیل سیگنال ولتاژ: داخل سنسور، این حرکت به یک ولتاژ الکتریکی تبدیل می شود. هرچه دریچه گاز بیشتر باز شود (فشار پدال بیشتر)، ولتاژ ارسالی بالاتر می‌رود.

۵. ECU مسئولیت را بر عهده می گیرد: واحد کنترل موتور (ECU)، که همچنین به عنوان کامپیوتر خودرو شناخته می شود، این سیگنال ولتاژ را از سنسور دریچه گاز دریافت می کند. ECU بر اساس سیگنال سنسور دریچه گاز و سایر ورودی های سنسور (مانند ورودی هوا و سرعت موتور)، مقدار بهینه سوخت تزریق شده به موتور را محاسبه می کند. این امر باعث ایجاد یک نیروی محرکه نرم بر اساس نیازهای رانندگی شما می شود.

یکی از مزایای اصلی سیستم دریچه گاز برقی این است که می‌توان آن را با سایر سیستم‌های خودرو مانند کنترل پایداری الکترونیکی، کنترل کروز و سیستم مدیریت موتور ادغام کرد. این ادغام به بهبود ایمنی، راحتی و بهره‌وری سوخت کمک می‌کند. به عنوان مثال، در مواقعی که سیستم کنترل پایداری تشخیص می‌دهد که خودرو در حال لغزش است، می‌تواند دریچه گاز را به‌طور خودکار بسته و از افزایش بیشتر سرعت جلوگیری کند.

مطالعه بیشتر: سنسور اکسیژن چیست؟ علائم خرابی سنسور اکسیژن

سنسور دریچه گاز کجاست؟

سنسور دریچه گاز (TPS) به طور معمول روی بدنه دریچه گاز موتور خودرو شما قرار دارد. بدنه دریچه گاز یک جزء استوانه ای شکل است که دریچه گاز را در خود جای داده است و جریان هوای ورودی به موتور را کنترل می کند.

در اکثر موارد، سنسور دریچه گاز به طور مستقیم روی بدنه دریچه گاز که رو به ورودی موتور است، نصب می شود. . این موقعیت به سنسور اجازه می دهد تا مستقیماً حرکت صفحه دریچه گاز را هنگام فشار دادن پدال گاز کنترل کند.

لازم به ذکر است که مکان دقیق سنسور دریچه گاز ممکن است بسته به مدل و مارک خودروی شما متفاوت باشد. اگر به دنبال مکان خاص در وسیله نقلیه خود هستید، می توانید دفترچه راهنمای خودرو خود را مطالعه کنید یا به صورت آنلاین برای نمودارهای مربوط به بدنه دریچه گاز و سنسور دریچه گاز موتور خودروی خود جستجو کنید.

علائم خرابی سنسور دریچه گاز چیست؟

مشکلات سنسور موقعیت دریچه گاز (TPS) می‌توانند عملکرد موتور را تحت تأثیر قرار دهند و علائم مختلفی را ایجاد کنند. در ادامه به برخی از نشانه‌های رایج خرابی سنسور دریچه گاز و راه‌حل‌های ممکن برای آن‌ها می‌پردازیم.

1. شتاب‌گیری نامنظم: یکی از نشانه‌های اصلی خرابی سنسور دریچه گاز  ، شتاب‌گیری نامنظم خودرو یا تأخیر در واکنش به فشار روی پدال گاز است. این مشکل ممکن است باعث شود خودرو به طور ناگهانی شتاب بگیرد یا به کندی پاسخ دهد.
2. افت دور موتور در حالت سکون: اگر سنسور موقعیت دریچه گاز به درستی کار نکند، ممکن است دور موتور در حالت سکون نوسان داشته باشد یا دور موتور تا حدی افت کند که خودرو ناگهان خاموش شود.
3. روشن شدن چراغ چک موتور : در بسیاری از موارد، خرابی سنسور موقعیت دریچه گاز باعث روشن شدن چراغ چک موتور می‌شود. دستگاه اسکنر OBD-II یا همان دستگاه دیاگ می‌تواند کد خطا را بخواند و مشخص کند که مشکل از سنسور دریچه گاز است. بسته به نوع موتور خودرو کد خطای مربوط به سنسور دریچه گاز یکی از کدهای P0120, P0121, P0122, P0123, P0124 است.
4. افزایش مصرف سوخت خودرو: خرابی سنسور دریچه گاز می‌تواند منجر به مصرف سوخت بالا و کاهش کارایی سوخت شود، زیرا ECU اطلاعات نادرستی از موقعیت دریچه گاز دریافت می‌کند.
5. مشکلات تغییر دنده: در خودروهای دارای گیربکس اتوماتیک، مشکلات سنسور دریچه گاز می‌تواند باعث تغییرات ناهموار دنده‌ها شود.

مطالعه بیشتر: استپر موتور چیست و چه وظایفی در خودرو دارد؟

چرا سنسور دریچه گاز خراب می‌شود؟

سنسورهای دریچه گاز معمولا عمر مشخصی ندارد و مانند بسیاری دیگر از قطعات خودرو به مرور زمان مستهلک میشود. برخی مطالعات نشان داده است که عمر مفید سنسور دریچه گاز تقریبا ۱۲۸۰۰۰ کیلومتر است. در زیر برخی از دلایل خرابی سنسور دریچه گاز ذکر شده است:

• سایش و پارگی: با گذشت زمان، قطعات متحرک داخل سنسور دریچه گاز می توانند فرسوده شوند، که منجر به سیگنال های نادرست به ECU می شود.
• آلودگی: گرد و غبار، کثیفی و روغن می تواند روی سنسور دریچه گاز جمع شود و عملکرد آن را مختل کند.
• مشکلات الکتریکی: سیم کشی آسیب دیده یا اتصالات شل می تواند باعث اختلال در سیگنال بین سنسور دریچه گاز و ECU شود.
• نصب نادرست سنسور: اگر سنسور دریچه گاز به درستی نصب نشده باشد، ممکن است سیگنال های نادرست ارسال کند.

راه حل مشکل سنسور دریچه گاز چیست؟

• ریست کردن سنسور یا تعویض سنسور: در برخی موارد، تنظیم مجدد سنسور دریچه گاز می‌تواند مشکل را حل کند. اگر سنسور دریچه گاز تنظیم مجدد نشود یا به شدت خراب باشد، تعویض آن ضروری است.
• تمیز کردن اتصالات الکتریکی: گاهی اوقات، مشکلات سنسور دریچه گاز ناشی از کثیف شدن اتصالات الکتریکی یا خوردگی هستند. تمیز کردن اتصالات و اطمینان از برقراری تماس مناسب در اتصالات سیمی می‌تواند مشکل را برطرف کند.
• بررسی سیم‌کشی: سیم‌کشی مربوط به سنسور دریچه باید بررسی شود تا اطمینان حاصل شود که هیچ قطعی یا خرابی در سیم‌های سنسور دریچه گاز وجود ندارد.
• استفاده از دستگاه دیاگ: برای تشخیص دقیق مشکل، استفاده از دستگاه اسکنر OBD-II که قادر به خواندن کدهای خطای ECU است، توصیه می‌شود.
• بررسی ولتاژ سنسور: سنسور دریچه گاز معمولا ولتاژ بین 0.5 تا 4.5 ولت تولید می‌کند. با استفاده از یک مولتی‌متر می‌توان این ولتاژ را بررسی کرد و اطمینان حاصل کرد که این ولتاژ در محدوده صحیح است.
• بررسی بصری: بررسی کابل‌ها و اتصالات سنسور برای هرگونه نشانه‌ای از خرابی یا فرسودگی مهم است.
• مشاوره با مکانیک: در صورتی که تعویض یا تنظیم مجدد TPS مشکل را حل نکرد، بهتر است با یک متخصص خودرو مشورت کنید تا بررسی دقیق‌تری انجام شود.

انواع سنسورهای دریچه گاز

سنسورهای دریچه گاز انواع مختلفی دارند که هر کدام به‌طور متفاوتی عمل می‌کنند، اما هدف کلی همه آن‌ها اندازه‌گیری زاویه و موقعیت دریچه گاز و ارسال این اطلاعات به واحد کنترل الکترونیکی خودرو است.

1. سنسورهای مقاومت متغیر (پتانسیومتری) :این نوع سنسورها از یک مقاومت متغیر (پتانسیومتر) برای اندازه‌گیری زاویه دریچه گاز استفاده می‌کنند. با تغییر زاویه دریچه گاز، مقدار مقاومت تغییر کرده و این تغییر به صورت سیگنال الکتریکی به ECU ارسال می‌شود. این نوع سنسورها ساده و مقرون‌به‌صرفه هستند اما ممکن است به مرور زمان دچار سایش شوند.
2. سنسورهای اثر هال :این سنسورها از اثر هال برای اندازه‌گیری موقعیت دریچه گاز استفاده می‌کنند. یک آهنربا روی محور دریچه گاز قرار می‌گیرد و حرکت آن باعث تغییر میدان مغناطیسی می‌شود که توسط سنسور اثر هال اندازه‌گیری می‌شود. این سنسورها دوام بیشتری دارند و به دلیل عدم وجود تماس فیزیکی، سایش و خرابی کمتری دارند.
3. سنسورهای خازنی :سنسورهای خازنی تغییرات در ظرفیت خازنی را با توجه به موقعیت دریچه گاز اندازه‌گیری می‌کنند. این نوع سنسورها دقت بالایی دارند و به دلیل عدم وجود قطعات مکانیکی متحرک، کمتر دچار خرابی می‌شوند. اما تولید آن‌ها پیچیده‌تر و گران‌تر است.
4. سنسورهای نوری :این سنسورها از تکنولوژی اپتیکال برای تشخیص موقعیت دریچه گاز استفاده می‌کنند. با حرکت دریچه گاز، الگوی نوری تغییر می‌کند و این تغییر توسط سنسور تشخیص داده می‌شود. سنسورهای نوری دقت بالایی دارند ولی به دلیل حساسیت به گرد و غبار و آلودگی‌های محیطی، کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
5. سنسور تقسیم‌کننده ولتاژ:  از دو مقاومت تشکیل شده که به صورت سری به منبع ولتاژ متصل هستند. این سنسور ولتاژ ورودی را به نسبت مقاومت‌ها تقسیم می‌کند و ولتاژ خروجی متناسب با تغییرات فیزیکی (مثل دما یا فشار) ارائه می‌دهد. این سنسور در کاربردهای مختلفی مانند اندازه‌گیری دما، فشار و موقعیت استفاده می‌شود.

تعامل سنسور موقعیت دریچه گاز با سایر سیستم‌های خودرو

سیستم تزریق سوخت: سنسور دریچه گاز نقش مهمی در سیستم تزریق سوخت دارد. این سنسور اطلاعات دقیقی در مورد زاویه باز شدن دریچه گاز به واحد کنترل الکترونیکی موتور (ECU) ارسال می‌کند و ECU با استفاده از این داده‌ها به تنظیم میزان سوخت مورد نیاز می‌پردازد. هنگام شتاب‌گیری، TPS به ECU سیگنال می‌دهد که دریچه گاز باز شده و باید سوخت بیشتری تزریق شود. برعکس، هنگام کاهش سرعت، TPS به ECU اطلاع می‌دهد که دریچه گاز بسته شده و باید میزان سوخت کاهش یابد.

​سیستم مدیریت موتور:  سنسور دریچه گاز در هماهنگی با سیستم مدیریت موتور نقش اساسی دارد ECU با استفاده از داده‌های TPS، تنظیمات مختلفی مانند زمان‌بندی جرقه و نسبت هوا به سوخت را بهینه می‌کند. این داده‌ها برای عملکرد روان و کارآمد موتور حیاتی هستند. برای مثال، در هنگام افزایش ناگهانی شتاب، ECU  با دریافت سیگنال از TPS، جرقه‌زنی و تزریق سوخت را تنظیم می‌کند تا از ضربه موتور جلوگیری کند و پاسخ سریع‌تری ارائه دهد.

​ ​کنترل پایداری: سیستم‌های کنترل پایداری مانند کنترل پایداری الکترونیکی (ESC) و سیستم کنترل کشش (TCS) نیز به داده‌های TPS وابسته هستند. این سیستم‌ها با استفاده از اطلاعات سنسور، می‌توانند نیات راننده را درک و قدرت موتور را بر اساس شرایط جاده و وضعیت خودرو تنظیم کنند. اگر سنسور دریچه گاز افزایش ناگهانی زاویه دریچه گاز را نشان دهد و ESC تشخیص دهد که خودرو ممکن است از کنترل خارج شود، سیستم کنترل پایداری می‌تواند قدرت موتور را کاهش داده یا ترمزهای خاصی را فعال کند تا پایداری خودرو حفظ شود.

از این رو سنسور دریچه گاز نقشی کلیدی در بهینه‌سازی عملکرد و ایمنی خودرو دارد و نگهداری و تعمیرات منظم آن توسط مکانیک‌های حرفه‌ای اهمیت بالایی دارد.

نگهداری از سنسور دریچه گاز

نگهداری صحیح از سنسور دریچه گاز می‌تواند عملکرد بهتر و عمر طولانی‌تری برای خودرو فراهم کند. در اینجا به برخی از راهکارهای نگهداری از سنسور دریچه گاز اشاره می‌کنیم:

• نظافت منظم: گرد و غبار و آلودگی‌های محیطی می‌توانند به سنسور دریچه گاز آسیب برسانند. برای جلوگیری از این مشکل، بهتر است به صورت دوره‌ای سنسور و اطراف آن را تمیز کنید. استفاده از اسپری‌های مخصوص تمیزکننده سنسورهای خودرو می‌تواند موثر باشد.
• بررسی اتصالات الکتریکی: اتصالات ضعیف یا خراب می‌توانند باعث عملکرد نادرست سنسور شوند. اطمینان حاصل کنید که همه اتصالات الکتریکی سنسور محکم و بدون خرابی هستند. در صورت مشاهده هرگونه خرابی یا زنگ‌زدگی، آن را تعمیر یا تعویض کنید.
• بازرسی منظم: بازرسی دوره‌ای سنسور دریچه گاز و سیستم‌های مرتبط می‌تواند از بروز مشکلات جدی جلوگیری کند. در هر سرویس دوره‌ای خودرو، مکانیک باید عملکرد سنسور دریچه گاز را بررسی کند و از سالم بودن آن اطمینان حاصل کند.
• تنظیمات کارخانه‌ای: اطمینان حاصل کنید که سنسور دریچه گاز در تنظیمات کارخانه‌ای خود باقی مانده است. هرگونه تغییر در تنظیمات ممکن است باعث عملکرد نادرست سنسور شود. در صورت نیاز به تنظیم مجدد، بهتر است این کار توسط یک مکانیک حرفه‌ای انجام شود.
• تعویض به موقع: اگر سنسور دریچه گاز دچار خرابی یا فرسودگی شده است، به موقع آن را تعویض کنید. عملکرد ضعیف سنسور می‌تواند منجر به افزایش مصرف سوخت و کاهش کارایی موتور شود.
• بنزین با کیفیت: استفاده از بنزین سوپر و بنزین با کیفیت باعث افزایش عمر سنسور دریچه گاز میشود.

فناوری‌های جدید و آینده سنسور دریچه گاز

فناوری‌های جدید در سنسورهای دریچه گاز به سوی بهبود دقت و افزایش کارایی حرکت می‌کنند. یکی از نوآوری‌های مهم، استفاده از سنسورهای بدون تماس است که از فناوری‌های نوری یا مغناطیسی بهره می‌برند. این سنسورها دقت بالاتری داشته و خرابی کمتری نسبت به سنسورهای مکانیکی دارند، زیرا قطعات متحرک کمتری دارند و در نتیجه سایش کمتری نیز رخ می‌دهد. علاوه بر این، سنسورهای مبتنی بر( MEMS)  سیستم‌های میکروالکترومکانیکی که از میکروتراشه‌ها و تکنولوژی‌های نانو استفاده می‌کنند، در حال ورود به بازار هستند. این سنسورها بسیار کوچک و سبک بوده و امکان دقت و پاسخ‌دهی سریع‌تری را فراهم می‌کنند.

سخن آخر:

در این مقاله با بررسی سنسورهای دریچه گاز و معرفی انواع مختلف آن‌ها، به شناسایی مشکلات احتمالی سنسور دریچه گاز و علایم خرابی ان پرداختیم و راه‌حل‌های ممکن برای رفع مشکلات سنسور دریچه گاز را ذکر کردیم. اهمیت کمک گرفتن از مکانیک حرفه‌ای و رعایت استانداردها و مقررات مربوط به سنسورهای دریچه گاز را نیز بررسی کردیم. این نکات می‌توانند به بهبود عملکرد خودرو و افزایش ایمنی کمک کنند. برای خرید سنسور دریچه گاز اصلی و با کیفیت خودروهای چینی می‌توانید به سایت اعتماد یدک مراجعه کنید.