سنسور موقعیت دریچه گاز (پتانسیل دریچه گاز) چیست و چه کاری انجام می‌دهد؟

نویسنده: علیرضا کرامتیان، مدیر مرکز فنی(آموزش و پشتیبانی فنی، گارانتی) و شبکه نمایندگی های خدمات پس از فروش شرکت رنو ایران

حداقل سه عامل برای انجام یک احتراق در موتور خودرو مورد نیاز است، بنزین که توسط انژکتورها پاشش می‌شود، جرقه که توسط شمع‌ها ایجاد می‌شود و هوا که توسط دریچه گاز وارد سیلندرها می‌شود. انژکتورها و شمع‌ها از یونیت موتور دستور می‌گیرند ولی حجم هوائی که وارد موتور می‌شود مستقیماً توسط راننده تعیین می‌شود. هرچه راننده پدال گاز را بیشتر فشار دهد، هوای بیشتری وارد موتور می‌شود و کامپیوتر موتور میزان پاشش بنزین و زمان جرقه را بر مبنای آن تغییر می‌دهد تا عملکرد موتور در وضعیت بهینه قرار گیرد. به عبارت دیگر راننده با مقدار فشاری که به پدال گاز وارد می‌کند، سرعت و شتاب مورد نیاز خود را از خودرو درخواست می‌نماید.

این نیاز می‌بایست به طریقی به خودرو اعلام گردد تا خودرو نسبت به آن عکس‌العمل نشان داده و به تقاضای راننده پاسخ دهد. راننده قصد خود را بوسیله فشردن پدال گاز به اطلاع خودرو می‌رساند، فشردن شدن پدال گاز باید به زبانی که قابل‌فهم برای کامپیوتر موتور است، تبدیل گردد، این عمل توسط قطعه‌ای بنام سنسور موقعیت دریچه گاز (TPS) که به پتانسیل دریچه گاز نیز معروف است، انجام می‌گیرد.

سنسور موقعیت دریچه گاز (Throttle Position Sensor) و یا پتانسیل دریچه گاز (Throttle potentiometer) معمولاً روی بدنه دریچه گاز نصب می‌شود.

ساختار این قطعه، مقاومت متغیر است. به عبارت دیگر این سنسور برای نظارت بر موقعیت دریچه گاز در خودروها مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین می‌توان آن را به‌عنوان یک پتانسیومتر در نظر گرفت که بسته به اینکه دریچه گاز در چه موقعیتی قرار گرفته است، مقدار مقاومت معینی از خود نشان دهد.

بیشتر بخوانید:

با سوزن انژکتور و علائم خرابی آن آشنا شوید

با نقش فیلتر هوا در خودرو آشنا شوید

این سنسور کنترل می‌کند که دریچه گاز به دلیل فشردن پدال گاز توسط راننده، تا چه میزان باز شده است، پی بردن به اینکه محور وسط دریچه گاز چقدر چرخیده است معادل این است که چه حجمی از هوا وارد سیلندرها می‌شود.

اگر پدال گاز تا انتها فشرده شده باشد، دریچه هوا کاملاً باز بوده و حجم هوای زیادی وارد موتور می‌شود و اگر راننده پدال گاز را فشار نداده باشد، دریچه تقریباً بسته بوده و هوا از طریق استپر موتور وارد موتور می‌شود تا هوای لازم را جهت کارکرد موتور، در وضعیت درجا (Idle) تأمین نماید.

اطلاعات ارسال شده توسط این سنسور، همراه با سنسورهای دیگر به کامپیوتر موتور (ECU) منتقل می‌شود و به دنبال آن، کامپیوتر موتور اطلاعات دریافتی را آنالیز و میزان سوخت لازم برای تزریق توسط سیلندرها را تعیین می‌کند.

این سنسور یک پتانسیومتر سه سیمه است. از طریق سیم اول، برق 5 ولت به لایه مقاومتی سنسور می‌رسد. سیم دوم به‌عنوان بدنه (اتصال منفی توسط کامپیوتر موتور) استفاده می‌شود و سیم سوم به پایه دیگر پتانسیومتر متصل می‌شود و ولتاژ بازگشتی را به کامپیوتر موتور ارسال می‌نماید.

نحوه عملکرد سنسور دریچه گاز:

این سنسور اطلاعاتی در مورد موقعیت دریچه گاز به واحد کنترل موتور می‌دهد. هنگامی که موتور در حالت دور آرام کار می‌کند و دریچه گاز در حالت Idle است، ولتاژ خروجی سنسور زیر 0.7 ولت است. هنگامی که راننده پدال گاز را تا انتها فشرده است و دریچه تا انتها باز است، ولتاژ خروجی سنسور حدود 4.5 ولت است. لازم به ذکر است که ممکن است این اعداد در مدل ها و موتورهای مختلف، اندکی متفاوت باشد.

ازآنجاکه این سنسور میزان فشرده شدن پدال گاز را به اطلاع کامپیوتر موتور می‌رساند لذا اطلاعات ارسالی توسط این سنسور برای کامپیوتر موتور بسیار مهم و ارزشمند است. کامپیوتر موتور با آنالیز اطلاعات ارسالی توسط سنسور دور موتور، سنسور فشار هوای منیفولد به نتایج مهمی می‌رسد و می‌تواند تدابیر لازم را برای عملکرد موتور در حالت بهینه اتخاذ نماید. با توجه به آنچه توضیح داده شد، به‌راحتی قابل‌ استنباط است که این سنسور شاید مهم‌ترین سنسور در موتور خودرو محسوب می‌شود زیرا درخواست راننده از طریق این سنسور به کامپیوتر موتور ارسال می‌شود.

علائم خرابی سنسور دریچه گاز:

چنانچه سنسور موقعیت دریچه گاز آسیب ببیند، ممکن است منجر به روشن شدن چراغ چک موتور شود.

هنگامی که این سنسور خراب باشد، کامپیوتر نمی‌تواند موقعیت دریچه گاز را به‌درستی تعیین کند و ممکن است منجر به بدکار کردن، ریپ‌زدن، خفه کارکردن، تاخیر در گاز خوردن، عدم هماهنگی در فشردن پدال گاز و میزان گاز خوردن موتور، افزایش مصرف سوخت، بالارفتن دور موتور در حالت درجا (Idle) و کاهش توان و قدرت موتور شود. افزایش آلودگی هوا یکی دیگر از علائم خرابی این سنسور است.

دلیل بد کارکردن، ریپ‌زدن و خفه کارکردن موتور این است که به دلیل عدم ارسال اطلاعات صحیح از سنسور موقعیت دریچه گاز به کامپیوتر موتور، نسبت هوا و بنزین که وارد سیلندرها می‌شود، همخوانی ندارد و این موجب پیامدهای مذکور در موتور می‌شود.

وضعیت تأخیر در گاز خوردن موتور یا دیر دور گرفتن و یا به عبارتی دیگر، به‌سختی دور گرفتن و عدم شتاب گیری سریع خودرو، بدین دلیل است که راننده پدال گاز را فشار می‌دهد و دریچه گاز باز می‌شود ولی به دلیل ایراد در پتانسیومتر دریچه گاز، اطلاعات به کامپیوتر موتور نمی‌رسد ولی کامپیوتر موتور به دلیل افزایش فشار هوای منیفولد هوا، متوجه می‌شود که حجم زیادی از هوا در حال ورود به موتور است لذا مبادرت به افزایش زمان پاشش سوخت توسط انژکتورها می‌نماید ولی چون کامپیوتر موتور، از میزان دقیق باز شدن دریچه گاز اطلاع ندارد لذا ممکن است میزان پاشش سوخت با میزان حجم هوای وارد شده به موتور، همخوانی نداشته و راننده از توان و گشتاور موتور، رضایت کامل نداشته باشد.

دلیل افزایش آلودگی هوا در خودروهایی که سنسور موقعیت دریچه گاز آن خراب است این است که امکان دارد نحوه آسیب دیدن سنسور به شکلی باشد که میزان باز شدن دریچه گاز را بیشتر از آنچه که باز شده است، اعلام نماید و کامپیوتر موتور را به شکلی به‌ اشتباه بیندازد که کامپیوتر تصمیم بگیرد میزان پاشش سوخت، بیشتر از مقدار لازم، انجام گیرد که این وضعیت موجب افزایش آلودگی خواهد شد.

تصویر فوق، چگونگی ارتباط سیمی مابین کامپیوتر موتور و سنسور موقعیت دریچه گاز را نمایش می‌دهد.

نحوه کنترل و تست سنسور موقعیت دریچه گاز:

جهت تست مدار و قطعه سنسور موقعیت دریچه گاز لازم است ابتدا به‌وسیله دستگاه عیب‌یاب (دیاگ)، خطاها، پارامترها و استاتوس‌ها، بادقت بررسی و آنالیز شوند.

همچنین می‌بایست مقادیر و وضعیت‌ها با اندازه‌های مرجع که توسط کارخانه سازنده ارائه شده است، مقایسه شوند. این کار باید به‌وسیله کارشناس آموزش دیده و باتجربه انجام گیرد.

کنترل‌های دیگری که لازم است به‌وسیله مولتی‌متر انجام گیرد، در زیر آورده شده است:

پیوستگی و عدم قطعی مدار برقی مابین کامپیوتر موتور و سنسور موقعیت دریچه گاز (پتانسیومتر دریچه گاز)

بررسی کانکتورهای سنسور و کامپیوتر موتور

اتصال بدنه تامین شده توسط کامپیوتر

بررسی میزان مقاومت سنسور و مقایسه آن با مقدار مرجع

بررسی وضعیت ارسال ولتاژ 5 ولت از سمت کامپیوتر موتور به سنسور

تغییرات ولتاژ خروجی از سنسور، برحسب موقعیت دریچه گاز

بیشتر بخوانید:

دلیل از کار افتادن کروز کنترل چیست؟

تسمه تایم چیست و چه زمانی باید آن را تعویض کرد

بر روی چه خودروهایی سنسور موقعیت دریچه گاز نصب است؟

این سنسور بیشتر در خودروهای انژکتوری نسبتاً قدیمی که مجهز به گیربکس دستی و فاقد سیستم‌هایی مانند کروزکنترل و محدودیت سرعت هستند، مانند تندر 90 (بنزین سوز با گیربکس دستی)، خودروهای 206 تیپ 2 مدل‌پایین، خودروهای پراید مدل‌پایین و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرند. بیشتر خودروهای دوگانه‌سوز مانند خودرو تندر 90 دوگانه‌سوز و خودروهایی که گیربکس اتوماتیک بر روی آنها نصب هستند مانند تندر 90 (گیربکس اتوماتیک)، ساندرو (گیربکس اتوماتیک)، ساندرو استپ وی (گیربکس اتوماتیک) فاقد این قطعه هستند و سنسور پدال گاز و موتور دریچه گاز، جایگزین این قطعه و استپرموتور در این خودروها شده‌اند. در حال حاضر بیشتر خودروهایی که تولید می‌شوند، حتی آنهایی که از گیربکس دستی بهره می‌برند نیز فاقد سنسور موقعیت دریچه گاز و استپر موتور بوده و سنسور پدال گاز و موتور دریچه گاز به دلیل مزیت‌هایی که دارند، بر روی آنها نصب هستند.

What is a Throttle Position Sensor (Throttle Potential) and what does it do?

Writer: Alireza Keramatian/ Renault IRAN Technical Hub and Network Manager