Sensor Posisi Camshaft : Cara Kerja, Jenis, Pengujian & Aplikasinya

Dewasa ini, sensor mobil telah menjadi sangat signifikan selama bertahun-tahun yang membantu memantau berbagai masalah mobil & mengirimkan informasi ke Electronic Control Unit (ECU) atau pengemudi mobil. ECU dalam situasi tertentu membuat beberapa penyesuaian pada komponen tertentu tergantung pada informasi yang diperoleh dari sensor mobil. Umumnya, sensor pada mobil memantau berbagai aspek seperti suhu, kondisi mesin, sistem pendingin, tekanan oli, kecepatan kendaraan, tingkat emisi, dll. Ada berbagai macam jenis sensor digunakan dalam mobil seperti aliran udara, ketukan mesin, kecepatan mesin, voltase, oksigen, posisi throttle, sensor posisi camshaft, MAP, airbag, parkir mobil, sensor posisi crankshaft, dll. Artikel ini membahas ikhtisar sensor posisi poros bubungan , cara kerjanya, dan aplikasinya.

Apa itu Sensor Posisi Poros Nok?

Sensor mobil yang digunakan pada mesin mobil untuk mengukur posisi & putaran camshaft & mengirimkan informasinya ke modul kontrol mesin kendaraan dikenal sebagai sensor posisi camshaft. Sensor ini juga dikenal sebagai detektor fase atau sensor identifikasi silinder. Ini adalah perangkat magnet yang sangat kecil & sangat signifikan di setiap mobil saat ini karena memastikan mesin mobil bekerja dengan benar atau tidak.

Sensor ini terletak di dekat mesin mobil dan dapat ditemukan di belakang kepala silinder atau di lembah pengangkat kendaraan. Sensor posisi poros bubungan biasanya terletak pada mesin delapan katup di ujung kepala silinder, sedangkan sensor ini terletak di kepala silinder mesin enam belas katup. Itu diagram sensor posisi camshaft ditampilkan di bawah ini.

Prinsip bekerja

Itu prinsip kerja sensor posisi camshaft terutama tergantung pada Sensor Efek Hall atau sensor optik untuk mendeteksi putaran camshaft. Sensor Hall Effect mendeteksi putaran dengan menggunakan medan magnet sedangkan sensor optik mendeteksi posisi camshaft dengan menggunakan berkas cahaya. Sensor posisi camshaft biasanya adalah Hall Effect atau sensor magnetik . Jadi cara kerjanya cukup dengan mendeteksi jalan roda gigi besi yang terhubung ke camshaft saat berbelok. Setelah roda gigi melewati sensor kemudian menghasilkan sinyal dan mengirimkannya ke ECU. Setelah itu, ECU menggunakan data ini untuk menyetel waktu injeksi bahan bakar & sistem pengapian.

Jika sensor ini tidak bekerja dengan baik maka akan mengurangi performa kerja mesin, mengurangi efisiensi bahan bakar, dan meningkatkan emisi. Sensor posisi camshaft yang rusak dapat menyebabkan mesin macet dan melukai sehingga sangat berbahaya saat mengemudi.

Fungsi

Fungsi utamanya adalah untuk menyediakan modul kontrol mesin (ECM) atau unit kontrol mesin (ECU) dengan informasi yang akurat tentang posisi dan kecepatan poros bubungan. Informasi ini penting untuk pengoperasian mesin yang benar dan berbagai sistem terkait. Berikut adalah fungsi utama dari sensor posisi camshaft:

Menentukan Posisi Camshaft:

• Fungsi utama sensor posisi camshaft adalah untuk menentukan posisi camshaft yang tepat saat berputar. Informasi ini membantu modul kontrol mesin (ECM) menyinkronkan pembukaan dan penutupan katup masuk dan keluar mesin dengan posisi piston yang sesuai. Waktu katup yang tepat sangat penting untuk pembakaran yang efisien dan kinerja mesin.

Mengoptimalkan Waktu Injeksi Bahan Bakar:

• Dengan mendeteksi posisi camshaft secara akurat, sensor CMP membantu ECM dalam menentukan waktu injeksi bahan bakar yang optimal. Hal ini memastikan bahwa jumlah bahan bakar yang tepat disuntikkan ke dalam ruang bakar pada saat yang tepat, sehingga meningkatkan efisiensi bahan bakar dan mengurangi emisi.

Koordinasi Waktu Pengapian:

• Sensor posisi camshaft juga berperan dalam mengoordinasikan waktu pengapian. ECM menggunakan informasi posisi camshaft untuk menentukan kapan memicu pengapian busi, memastikan bahwa pembakaran terjadi pada saat yang tepat dalam siklus mesin.

Mendeteksi Misfire:

• Sensor posisi camshaft yang tidak berfungsi dapat menyebabkan misfire, di mana bahan bakar tidak dinyalakan dengan benar di satu atau lebih silinder. Data sensor membantu ECM mengidentifikasi dan mendiagnosis misfire ini, memungkinkan sistem mengambil tindakan perbaikan.

Mengaktifkan Variable Valve Timing (VVT):

• Pada mesin yang dilengkapi dengan sistem timing katup variabel, sensor posisi camshaft membantu mengontrol timing pembukaan dan penutupan katup. Ini dapat mengoptimalkan kinerja engine, tenaga, dan efisiensi bahan bakar di berbagai kondisi pengoperasian.

Mengelola Performa Mesin:

• ECM menggunakan data posisi camshaft untuk memantau dan menyesuaikan berbagai parameter mesin, termasuk campuran udara-bahan bakar, timing katup, dan timing pengapian. Ini memastikan mesin beroperasi secara efisien dan memenuhi standar emisi.

Pendukung Keselamatan Mesin:

• Dalam beberapa kasus, sensor posisi camshaft yang salah dapat memicu modul kontrol mesin untuk memasuki 'mode aman' untuk mencegah potensi kerusakan. Ini dapat melibatkan pembatasan tenaga mesin untuk melindungi komponen penting.

Mendiagnosis Masalah Mesin:

• Sensor posisi camshaft berkontribusi pada diagnostik onboard (OBD) dengan menyediakan data berharga yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi masalah kinerja mesin dan malfungsi. Data ini dapat dibaca menggunakan alat diagnostik untuk memecahkan masalah.

Jenis Sensor Posisi Camshaft

Ada tiga jenis sensor posisi camshaft yang tersedia tipe magnetik, efek hall, dan output AC yang dibahas di bawah ini.

Sensor Tipe Magnetik

Jenis sensor posisi camshaft ini diidentifikasi hanya melalui dua kabel. Sensor ini menghasilkan tegangannya sendiri, sinyal gelombang sinus AC. Sensor ini bisa diatur di dalam distributor atau di atas camshaft. Ketika sensor ini dekat dengan camshaft yang memiliki perangkat magnet permanen yang terhubung dengannya maka setiap kali magnet akan melewati sensor dan menghasilkan medan magnet & pulsa yang dihasilkan dapat dikirim ke ECM untuk diproses lebih lanjut.

Sensor Camshaft Efek Hall

Sensor camshaft jenis ini terdiri dari tiga kabel dimana kabel pertama digunakan untuk power, kabel berikutnya untuk GND dan kabel terakhir untuk sinyal tegangan yang akan dikirim ke PC. Sensor ini tersusun di camshaft atau di distributor. Sensor ini memiliki layar melalui slot & magnet yang ditempatkan di atas poros. Begitu layar sensor ini bergerak di antara sensor & magnet, maka sensor ini akan ON & OFF. Jika layar ini memiliki area padat di depan sensor, tegangan umpan balik dapat terganggu saat medan magnet terpecah.

Sensor Keluaran AC

Sensor output AC adalah jenis sensor khusus yang digunakan untuk menghasilkan sinyal tegangan AC seperti output. Modul kontrol mesin di dalam mobil menghasilkan frekuensi yang sangat tinggi untuk koil exciter dan diatur dekat dengan piringan putar.

Cakram putar ini diatur di ujung camshaft & memiliki celah. Setelah slot ini melewati koil maka akan dieksitasi dengan saling induksi dan sinyal yang menunjukkan posisi silinder pertama ditransmisikan ke modul kontrol mesin. Jenis sensor ini sering diamati dalam mesin Vauxhall ecoTEC.

Diagram Pengabelan Sensor Posisi Camshaft

Sensor posisi camshaft umumnya digunakan untuk menempatkan posisi mesin camshaft & mengubahnya menjadi sinyal elektronik setelah itu mengirimkannya ke ECU mobil. Posisi sensor ini tersedia dengan diagram pengkabelan yang berbeda seperti dua kabel dan tiga kabel. Diagram pengkabelan sensor posisi camshaft tiga kabel ditunjukkan di bawah ini.

Sensor posisi camshaft 3-kawat mencakup tiga kabel; kabel tegangan referensi, kabel sinyal, dan ground. Ketiga kabel ini hanya dihubungkan ke Unit Kontrol Elektronik. Sensor ini mendapat sumber daya dari ECU, GND dari sensor ini diambil dari Electronic Control Unit & terakhir kabel sinyal tegangan dari sensor camshaft ke Electronic Control Unit.

Sensor camshaft tiga kawat memiliki magnet & bahan baja seperti germanium & transistor. Setelah objek mendekati sangat dekat dengan sensor ini, maka fluks magnetnya akan berubah sehingga tegangan dihasilkan di dalam material dan diperkuat melalui transistor & ditransmisikan ke ECU.

Antarmuka Sensor Posisi Camshaft dengan Mikrokontroler (Arduino atau PIC):

Ada berbagai jenis sensor camshaft yang tersedia seperti yang kita lihat di atas. Masing-masing hadir dengan jenis keluarannya sendiri. Saat menghubungkan sensor camshaft dengan mikrokontroler, hal-hal berikut perlu dipertimbangkan.

1. Pahami Keluaran Sensor:

Tentukan jenis sinyal yang dihasilkan sensor posisi camshaft Anda. Itu bisa berupa sinyal digital (ON / OFF), tegangan analog, atau sinyal PWM (Pulse Width Modulation). Dalam kasus

• Sensor efek hall:

• • • Jenis Keluaran adalah: Digital
    • Keterangan: Sensor Hall Effect mendeteksi perubahan medan magnet. Mereka biasanya memberikan sinyal digital yang beralih antara status TINGGI dan RENDAH saat poros bubungan berputar, yang menunjukkan posisi poros bubungan.

• Sensor Optik:

• • • Jenis Keluaran adalah: Digital (biasanya)
    • Keterangan: Sensor optik menggunakan cahaya untuk mendeteksi posisi camshaft. Mereka sering memberikan sinyal digital dengan pulsa yang mewakili posisi camshaft.
• Sensor Magnetik (Sensor Keengganan Variabel):
  • • Jenis Keluaran: Variabel (seperti analog)
    • Keterangan: Sensor magnetik menghasilkan sinyal tegangan mirip analog yang bervariasi saat poros bubungan berputar. Amplitudo sinyal berubah dengan posisi camshaft.

2. Pilih Pin Input:

Pada mikrokontroler, pilih pin digital atau analog yang akan Anda gunakan untuk menyambungkan ke sensor posisi camshaft. Pastikan pin ini kompatibel dengan sinyal output sensor dan     level voltase.

1. Pengkabelan: Hubungkan output sensor posisi camshaft ke pin input yang dipilih pada mikrokontroler. Gunakan pembagi tegangan atau pemindah level yang sesuai jika diperlukan untuk memastikan level voltase sensor kompatibel dengan mikrokontroler.

1. Sumber Daya listrik: Berikan catu daya yang diperlukan ke sensor posisi camshaft. Ini mungkin melibatkan menghubungkan sensor ke sumber tegangan yang sesuai (mis., 5V) dan menghubungkan ardenya (GND) ke arde mikrokontroler.

1. Baca Data Sensor: Tulis kode dalam bahasa pemrograman yang didukung oleh mikrokontroler Anda (mis., C/C++, Python, dll.) untuk membaca sinyal dari sensor. Gunakan fungsi digitalRead() atau analogRead() sesuai kebutuhan.

6. Memproses Data: Tergantung pada jenis sensor, Anda mungkin perlu memproses data sensor lebih lanjut. Misalnya, jika menggunakan sensor digital, Anda dapat langsung menggunakan statusnya untuk aplikasi            aplikasi Anda. Jika Anda menggunakan sensor analog, Anda mungkin perlu mengubah voltase analog menjadi nilai yang bermakna.

Antarmuka Sensor Camshaft ke Kode Mikrokontroler:

#termasuk< Arduino.h>

const int sensorPin = 2; // Ganti dengan nomor pin yang sebenarnya

int nilai sensor = 0;

membatalkan penyiapan() {

pinMode(sensorPin, INPUT);

Serial.mulai(9600);

}

kekosongan loop() {

sensorValue = digitalRead(sensorPin);

Serial.println(sensorValue);

penundaan (1000); // Penundaan selama 1 detik

}

Gejala Sensor Posisi Camshaft

Ketika sensor piston camshaft tidak berfungsi maka sejumlah masalah dapat terjadi. Jadi ada beberapa gejala peringatan yang terjadi sebelum sensor ini gagal total & mesin mobil akan mati.

Pastikan Lampu Mesin Menyala

Lampu mesin menyala jika sensor posisi camshaft berhenti bekerja. Setelah lampu ini ON maka perlu menghentikan kendaraan tanpa penundaan. Jika Anda tidak memperhatikannya, maka akan menyebabkan kerusakan parah pada mesin mobil.

Masalah Pengapian

Begitu ada masalah dengan sensor dimulai, maka sinyal yang disalurkan ke mesin mobil juga tidak berfungsi. Jadi sinyal yang ditransmisikan sangat lemah dan tidak akan membiarkan mobil menyala karena tidak akan ada kedipan dari sistem pengapian.

Efisiensi Bahan Bakar Buruk

Jika kendaraan kurang menyediakan bahan bakar yang cukup untuk mesin mobil maka sensor dapat memberikan informasi yang salah ke ECM jika tidak maka injektor bahan bakar dapat terbuka dalam waktu yang sangat lama. Sehingga hal ini akan membuat mesin tidak bekerja dengan sangat efisien, menyebabkan mesin knocking & dapat menyebabkan luka yang sangat serius.

Pemindahan Transmisi Buruk

Jika sensor posisi camshaft salah maka mobil dengan transmisi otomatis akan menghadapi beberapa masalah saat mengganti persneling mobil. Jadi perlu matikan mesin mobil anda, tinggal dikit & nyalakan lagi mesinnya. Selain itu, data yang diperoleh melalui ECM dari sensor yang buruk menghindari kerja solenoid shift & perpindahan gigi mobil yang dikenal sebagai Limp Mode dan membantu melindungi mesin mobil dari bahaya dengan mengurangi kecepatan mesin.

Kemunduran Mesin

Begitu mesin mobil mati atau berhenti saat mengemudi karena tidak memasok bahan bakar yang cukup ke mesin dengan injektor bahan bakar, mesin bisa mati dan mobil bisa rusak.

Konsumsi Bahan Bakar tinggi

Sensor yang salah dapat memengaruhi penghematan bahan bakar secara negatif yang berarti mesin kendaraan mengonsumsi lebih banyak bahan bakar. Masalah ini sangat jarang terjadi meskipun kami tidak dapat mengabaikan & membutuhkan penggantian atau perbaikan sensor secara instan.

Akselerasi Buruk

Akselerasi yang buruk terjadi karena sensor posisi camshaft yang buruk. Setelah sensor ini berhenti bekerja, kendaraan tidak akan berakselerasi dengan sangat cepat. Setelah akselerasi yang buruk terjadi maka hal itu menyebabkan mobil Anda tergagap-gagap, kekurangan tenaga, kecepatan buruk, berhenti atau bahkan macet.

Mesin Macet

Sinyal sensor diperlukan untuk pengoperasian injektor bahan bakar dan mesin. Jika sensor ini gagal maka dapat menyebabkan mesin macet dan memberikan getaran saat berakselerasi.

Bau Gas

Sensor yang rusak dapat membuang bahan bakar yang tidak terbakar secara tidak langsung ke sistem pembuangan kendaraan. Jadi ini tidak hanya mempengaruhi penghematan bahan bakar tetapi juga menyebabkan asap hitam dan menyebabkan bau yang sangat tidak aman bagi manusia.

Pemalasan kasar

Kegagalan sensor dapat menyebabkan Pemalasan kasar pada mesin kendaraan. Setelah sensor tidak berfungsi, maka itu terjadi karena pembakaran asinkron di dalam silinder.

Cara Menguji Sensor Posisi Camshaft menggunakan Multimeter

Pengujian sensor posisi camshaft sangat penting untuk memeriksa fungsinya dengan benar. Sensor ini dapat dipengaruhi oleh banyak malfungsi yang dapat memengaruhi kegagalan sensor atau pengoperasiannya yang tidak merata. Jadi diagnosis sensor yang akurat adalah pengujian yang sangat penting. Pengujian sensor posisi camshaft dimungkinkan dengan menggunakan multimeter atau osiloskop. Jadi pengetesan sensor posisi camshaft dengan multimeter sangat mudah & cepat.

Untuk menguji sensor ini menggunakan multimeter, penting untuk mengukur tegangan sensor yang dihasilkan pada kabel sinyalnya. Di sini, data yang diperoleh terutama bergantung pada jenis sensor dan kendaraan. Selain itu, berdasarkan jenis sensornya, mereka memiliki pin yang berbeda karena sensor camshaft tipe induktif atau magnetik mencakup dua kabel sedangkan sensor tipe hall effect mencakup tiga kabel..

Sebelum Anda memulai tes sensor menggunakan multimeter, Anda harus menyetel kotak pada posisi netral atau parkir, menempatkan mobil pada rem parkir & melepaskan sistem bahan bakar hanya dengan menarik jumper pompa bahan bakar dari blok sekring untuk menghindari mesin mulai.

Pengujian Sensor Posisi Camshaft 3-kawat

Untuk menguji tiga sensor posisi camshaft kabel, Anda perlu mengatur mode volt DC pada multimeter & memisahkan konektor sensor.

• Pertama, probe warna merah multimeter harus dihubungkan ke kabel listrik & probe warna hitam ke minus baterai;
• Setelah itu selama beberapa detik, coba hidupkan mesin mobil.
• Sekarang pembacaan tegangan harus sekitar 5 volt pada multimeter.
• Untuk mengamati apakah kabel minus konektor sensor utuh & korslet, pasang tongkat celup merah ke sana & simpan yang hitam di atas terminal negatif baterai.
• Sekarang, perlu menyalakan mesin mobil lagi, pembacaan voltase harus 0,1 atau 0,2V pada layar multimeter.
• Proses yang sama harus diuji dengan kabel sinyal saja, sekarang tegangan pada layar multimeter harus berubah dari 0 – 5 volt jika sensornya bagus.
• Sekarang tanpa menyalakan mesin mobil & hanya dengan kunci kontak menyala, ukur voltase di antara kontak plus & sinyal, minimal harus 90% dari suplai voltase.

Bagaimana Cara Mengganti Sensor Camshaft?

Untuk mengganti sensor ini, langkah-langkah berikut perlu diikuti.

• Pertama-tama kita harus memisahkan kabel negatif aki.
• Perlu menempatkan sensor ini secara normal di bagian depan, belakang, atau atas mesin mobil dan mungkin akan ada konektor 2 hingga 3 kabel yang terhubung.
• Setelah Anda menemukannya, maka Anda harus melepaskan tab di atas sensor untuk memisahkan kabel dari sensor camshaft.
• Tanpa penundaan, lepas baut pemasangan yang terhubung ke sensor camshaft ke mesin mobil.
• Tarik sensor yang habis melalui putaran kecil.
• Setelah sensor baru terhubung, Anda harus mengoleskan oli mesin ke O-ring sensor.
• Pasang sensor baru dan lindungi melalui baut pemasangan.
• Sekali lagi sambungkan konektor kabel dengan benar ke sensor camshaft.
• Terakhir, sambungkan kembali terminal negatif baterai.
• Kemudian, lakukan test drive untuk mengetahui apakah camshaft position sensor berfungsi atau tidak.

Aplikasi

Itu menggunakan sensor posisi camshaft termasuk berikut ini.

• Sensor poros bubungan memungkinkan kontrol mesin menentukan lokasi yang tepat dari penggerak poros engkol.
• Sensor ini melacak putaran poros bubungan dengan berfokus pada apakah katup terbuka atau tertutup.
• Sensor ini digunakan pada mesin mobil untuk mengukur posisi & putaran camshaft,
• Ini digunakan di dalam motor BLDC atau digunakan dalam mobil.
• Sensor ini digunakan di beberapa mesin Vauxhall ECOTEC.

Jadi, ini gambaran umum tentang sensor posisi camshaft , cara kerjanya, dan aplikasinya. Ini adalah komponen elektronik yang digunakan untuk mengumpulkan informasi tentang kecepatan putar & posisi camshaft. Ini mengirimkan data ke unit kontrol elektronik kendaraan sehingga mengatur waktu untuk sistem pengapian & injeksi bahan bakar. Ada banyak penyebab kegagalan sensor camshaft seperti korsleting internal, kerusakan mekanis, putusnya roda encoder, dan gangguan dalam koneksi ke CU (unit kontrol). Ini pertanyaan untuk Anda, apa itu sensor posisi poros engkol?