سنسور ضربه چیست؟

مقدمه

عمل نکردن مناسب و خرابی موتور ماشین می‌تواند هزاران دلیل داشته باشد. در زمان‌های قدیم، این وظیفه راننده و یا مکانیک ماشین بود که دلایل احتمالی را کندو‌کاو کند تا بفهمد به چه دلیل موتور، درست عمل نمی‌کند. اما ماشین‌های امروزی، هوشمند ساخته می‌شوند. این ماشین‌ها آنقدر باهوش هستند که می‌توانند خرابی‌ها را به‌محض وقوع تشخیص دهند.

در واقع، سنسورها برای همین کار در ماشین‌های مدرن امروزی به‌کار برده می‌شوند. چند نوع سنسور در سرتاسر وسیله‌نقلیه شما وجود دارد که پیوسته در حال خواندن وضعیت عملکردی و سلامت ماشین هستند. برخی، میزان و سطح اکسیژن هوا یا دما را می‌خوانند. برخی دیگر هم مانند سنسور ضربه، وظیفه‌ بررسی میزان لرزش‌ها و صداها را برعهد دارند تا شما ناگهان با یک سوراخ به‌اندازه پیستون، در موتور ماشین روبه‌رو نشوید.

اگر بخواهیم مختصر و مفید، سنسور ضربه را معرفی کنیم، می‌توانیم بگوییم که سنسور ضربه ارتعاش‌های درونی تولید شده از پوسته موتور را شنود کرده و آنها را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند. این سیگنال‌ها به واحد کنترل یا ECU ماشین منتقل شده و در آن‌جا فیلتر و ارزیابی می‌‌شوند. سیگنال ضربه به سیلندر مربوطه‌اش اختصاص داده‌شده است. سیگنال احتراقی سیلندر مربوطه آن‌قدر ادامه پیدا می‌کند تا تقه زدن موتور تنظیم و تمام شود.

[switch_forms_buy]

بسیاری از واژه‌هایی که در بیان مختصر عملکرد سنسور ضربه به‌کار بردیم، شاید مبهم به‌نظر برسند. اگر به‌دنبال این هستید که درباره سنسور ضربه (knock sensor) بیشتر بدانید، در ادامه این مقاله با ما همراه شوید.

معرفی ضربه (knock)

به ضربه موتور، پینگ یا صدای احتراق موتور نیز گفته می‌شود. این ضربه، یک صدا یا واکنش است که وقتی یک احتراق یا انفجار ثانویه نامتعارف در درون سیلندر اتفاق می‌افتد، تولید می‌شود. این احتراق با احتراق کنترل‌شده معمول از شمع موتور فرق دارد. چند دلیل می‌تواند در بروز چنین مشکلی در موتور ماشین نقش داشته باشد.

در اصل، احتراق یا جرقه‌ای که شمع موتور تولید می‌کند، یک جبهه شعله (flame front) به‌وجود می‌آورد که سراسر باقی فضای سیلندر را طی می‌کند. این حرکت کردن جبهه شعله، هوای باقی‌مانده و مخلوط سوختی را تحت فشار قرار می‌دهد. افزایش فشار به معنی افزایش دما است. این افزایش دما گاهی آن‌قدر زیاد می‌باشد که یک احتراق ثانویه تولید می‌کند. این احتراق ثانویه، یک جبهه شعله ثانویه به‌وجود می‌آورد و وقتی این واکنش‌ها با هم مصادف می‌شوند، ضربه موتور تولید می‌گردد.

ضربه موتور صدایی شبیه به تق‌تق، دقه یا تلق است که از موتور ماشین به‌گوش می‌رسد. اغلب این صدا، در زمان کاسته شدن از سرعت یا افزایش سرعت موتور واضح‌تر به گوش می‌رسد.

معرفی سنسور ضربه

سنسور ضربه در اصل یک ابزار شنود است که داخل یا روی موتور تعبیه می‌شود. وظیفه این وسیله، تشخیص ارتعاشات یا صداهای نامتعارفی است که از بلوک یا همان پوسته موتور به‌گوش می‌رسند. این ارتعاش یا صدا به یک سیگنال‌الکتریکی تبدیل می‌شود که سنسور موتور آن را به واحد کنترل موتور (ECU) می‌فرستد. کامپیوتر ماشین، این اطلاعات را بررسی و تعیین می‌کند که آیا لازم است زمان‌بندی احتراق تغییر کند یا نه. در حالت تشخیص خطا، ممکن است چراغ چک‌کردن موتور (CEL) روشن شود و احتمال هم دارد که بخشی از موتور خاموش گردد تا از آسیب بیشتر به آن جلوگیری شود.

محل قرارگیری سنسور ضربه

معمولاً سنسور ضربه مستقیماً به بیرون پوسته موتور وصل می‌گردد. ولی در برخی ماشین‌ها، این وسیله زیر گازگاه (منیفولد ورودی) هم قرار داده می‌شود. درواقع، سنسور ضربه مستقیماً روی میل‌لنگ جاگذاری می‌گردد و صدای درونی موتور را با استفاده از المنت‌های پیزوالکتریک شناسایی می‌کند. سنسور ضربه، صدای تقه‌زدن موتور را به‌واسطه فرکانس صدای بالاتری که در مقایسه با صدای معمولی موتور دارد، شناسایی می‌کند. همان‌طور که گفتیم، اگر سنسور، گزارش تقه‌زدن موتور را به ECU بفرستد، واحد کامپیوتری خودرو زمان‌بندی احتراق را براساس این گزارش تنظیم می‌کند.

نحوه عملکرد سنسور ضربه

بیشتر سنسورهای ضربه از المنت یا سرامیک پیزوالکتریک استفاده می‌کنند. سرامیک پیزوالکتریک یک متریال هوشمند است که می‌تواند یک اثر مکانیکی (مانند فشار، جایه‌جایی یا ارتعاش) را به یک سیگنال الکتریکی و بالعکس تبدیل می‌کند. به‌علت اثرات الکترومکانیکی که سرامیک‌های پیزوالکتریک دارند، برای کاربردهای متنوعی مانند سنسورهای حرکتی، ساعت، مبدل‌های توان التراسونیک، سنگ‌شکن‌ها، پاک کردن فراصوتی (آلتراسونیک)، جوشکاری آلتراسونیک، دمپنسرهای (میراکننده‌های) ارتعاش فعال، بلندگوهای فرکانس بالا، فعال‌کننده‌های میکروسکوپ‌های نیروی اتمی و بسیاری موارد دیگر استفاده می‌شوند.

مزایای استفاده از سنسور ضربه در خودروها

استفاده از سنسور ضربه برای کارکرد خودروی شما حیاتی است. زیرا مانع از آسیب‌دیدگی موتور ماشین شما به علت فشار هوای بسیار زیادی که توسط مخلوط هوا‌-سوخت ایجاد‌شده، می‌گردد. وقتی آسیب وارده به موتور بیش از اندازه باشد، خودروی شما از کار می‌افتد. تعمیر موتور خودرو نیز هزینه بسیاری را به مالک آن تحمیل می‌کند.

علائم خراب شدن سنسور ضربه

وقتی سنسور ضربه ماشین شما از کار بیفتد، نشانه‌های زیر را مشاهده خواهید کرد. این نشانه‌ها به شما نشان می‌دهند که یک مشکل پدید آمده و شما باید هر چه سریع‌تر برای رفع این مشکل دست‌به‌کار شوید.

• از موتور صدای تق‌تق پیوسته می‌آید. این یک نشانه کاملاً واضح است که نشان می‌دهد سنسور ضربه شما از کار افتاده یا بد کار می‌کند. زیرا این سنسور ضربه است که مانع از تقه‌زدن پیوسته موتور می‌گردد.
• کارکرد موتور مختل می‌شود.
• زمانی که گاز می‌دهید، خودرو می‌لرزد. البته چندین علت برای بروز چنین مشکلی وجود دارد. با این همه، علاوه بر دلایل دیگر باید احتمال خراب شدن سنسور ضربه را هم در نظر بگیرید.
• مصرف سوخت شما بالا رفته است. اگر دیدید مجبورید بیشتر از همیشه بنزین بزنید، احتمالاً سنسور ضربه خودروی شما از کار افتاده است.
• چراغ چک کردن موتور روشن می‌شود. این یک علامت هشدار برای شما می‌باشد. با این همه، برخی اوقات، این چراغ، با وجود بروز مشکل در موتور، دیر روشن می‌شود.

اگر نشانه‌های دیگر خراب شدن کارکرد موتور خودروی خود را می‌بینید، منتظر روشن شدن چراغ هشدار چک موتور نشوید و سریعاً به یک مکانیک حاذق مراجعه کنید. عوض کردن سنسور ضربه چندان هزینه‌ای برای شما نخواهد داشت. ولی اگر موتور‌ماشین خراب شود، تا مدتی بدون ماشین خواهید بود و باید هزینه گزافی برای تعمیر موتور نیز بپردازید.

دلایل ایجاد ضربه موتور

به چندین دلیل ممکن است ضربه موتور اتفاق بیافتد. برخی از این دلایل را در زیر بیان کرده‌ایم:

• زمان‌بندی ضعیف: احتراق جرقه در زمان درست ایجاد نمی‌شود.
• هوا یا مخلوط سوختی نامناسب: اگر نسبت هوا به سوخت نادرست باشد، می‌تواند باعث ایجاد مشکلات احتراقی شود.
• ته‌نشین‌های داخل سیلندر: خاک، دوده وآلودگی‌ها می‌توانند به درون سیلندرها نفوذ کنند و انواع و اقسام مشکلات را به‌وجود بیاورند.
• پلاگ اسپارک‌های (شمع‌های مولد جرقه موتور) خراب، ناسالم یا اشتباه: نوع اشتباه پلاگ اسپارک، پلاگ اسپارک‌هایی که موجب انباشت مواد ته‌نشین‌شده می‌شود، یا گپ‌های پلاگ اسپارک نادرست می‌توانند باعث ایجاد جرقه‌های ضعیف یا جرقه زمان‌بندی‌شده اشتباه شوند.

تفاوت پیش احتراق یا احتراق قبل از وقت با ضربه موتور

احتراق قبل از وقت معمولاً با ضربه موتور اشتباه گرفته می‌شود اما این دو کاملاً با هم فرق می‌کنند. ضربه یا صدای تق‌تق موتور معمولاً همزمان با احتراق پلاگ اسپارک روی می‌دهد. ولی پیش احتراق، قبل از احتراق پلاگ اسپارک اتفاق می‌افتد. معمولاً احتراق‌های قبل از وقت، زمانی روی می‌دهند که پیستون به سمت بالا حرکت می‌کند.

جمع‌بندی

“ضربه زدن موتور یا صدای تق‌تق موتور” وقتی اتفاق می‌افتد که مخلوط هوا‌ـ‌سوخت دچار خوداحتراقی قبل از وقت شود. این ضربه اگر مداوم باشد، موجب آسیب‌دیدگی واشر سرسیلندر و خود سرسیلندر می‌شود. سنسور ضربه موتور، مشخصه‌های ارتعاش‌های موتوریِ فرکانس بالای ضربه‌زدن موتور را شناسایی کرده و آن‌ها را به‌صورت یک سیگنال درمی‌آورد. سپس، این سیگنال را به واحد کامپیوتری ماشین (ECU) می‌فرستد. هدف این است که حداکثر بازده انرژی در سریع‌ترین زمان ممکن به‌دست آید. موتورهایی که سنسور ضربه دارند می‌توانند موجب کاهش مصرف سوخت و افزایش گشتاور شوند.

بیشتر بخوانید:

کارت طلایی ایران خودرو چیست؟

دیسک و صفحه چیست؟

ستپر موتور چیست

اتو هلد چیست