Anturisignaalien tutkiminen

Anturisignaalien tutkiminen

Elikkäs tehtävän ideana oli tutkia ja mitata antureita oskiloskoopilla. Antureiden sijainnit selvitettiin tolerance datasta, autodatasta sekä tietysti autosta silmäilemällä. Autoina meillä oli Reanult Laguna ja Volkswagen LT.

Nokka-akselin asentoanturi

Mittaamamme nokka-akselin asentoanturi on hall-anturi. Hall-anturi tarvitsee syöttövirran toisin kuin induktiivinen anturi. Kun se ei ole riippuvainen magnetismin tuottamasta virrasta, se voi havaita myös kohteen asennon sen ollessa paikallaan. Katkokset magneettikentässä kertovat nokka-akselin ajoituksen. Katkokset johtuvat nokka-akselin päässä olevista hampaiden väleistä joissa magneettikenttä katkeaa. Tästä ohjainlaite saa tiedon nokka-akselin asennosta. Kytkimme oskiloskoopin anturin liittimen väliin y-haaroilla jotta sitä voi testata toiminnassa. Hall-anturilta saatava tieto piirtyy näytölle kanttiaaltona.

Sytytyspuolan mittaus

Mittasimme ensiö- ja toisiojännitettä sekä ensiövirtaa Renaultin yksittäispuolasta. Sytytyspuolan toiminta perustuu virran katkaisusta syntyvään jännitepiikkiin. Ensiökäämissä oleva virta katkaistaan ja siitä syntyvä jännitepiikki ohjataan toisiokäämiin jossa se vahvistuu jopa 10Kv ison käämin ansiosta. Siitä tämä korkeajännite menee tulpan kärkeen ja siitä tulpan maihin. Tästä syntyvä valokaari on kipinä. Videossa vihreä kuvaaja tarkoittaa ensiökäämin virtaa jota mittasimme virtapihdillä. Sininen kuvaaja on puolan ensiöjännite jota mittasimme puolan liittimen välistä signaalijohdosta. Punainen kuvaaja on puolan toisiojännite jossa näkyy jännitepiikki sekä kipinän paloaika, tätä mittasimme toisiojännite mittausadapterilla suoraan puolan päältä.

(Video aika epäselvä)

Ilmamassamittari

Volkswagenissa oleva ilmamassamittari on nimeltään kuumalanka ilmamassamittari. Anturissa oleva kuumalanka viilenee ilmavirtauksesta ja sitä yritetään pitää saman lämpöisenä. Eli mitä enemmän ilmaa virtaa langan ohitse sitä enemmän virtaa tarvitaan lämmittämiseen ja siitä ohjainlaite tietää ilmanmäärän. Mittauksessa kytkimme taas johdot liittimen ja anturin väliin y-haaralla. Anturin signaalijohdosta saimme tiedon oskiloskooppiin.

Imusarjan painetunnistin

Imusarjan painetunnistin havaitsee imusarjassa olevaa painetta ja se on tärkeä tieto moottorinohjauyksikölle koska se kertoo ilmamäärästä ja kuormituksesta. Tyhjäkäynnillä paine on alhainen ja kierrosten noustessa se kasvaa. Ajettaessa ja mootoria kuormitettaessa lukemat nousisivat vielä ylemmäksi turbon tuottaman paineen takia. Kytkimme johdot samanlailla anturin liittimen väliin samaan tapaan kuin edellisissä ja oskiloskooppiin tieto signaalijohtimesta. Videossa käppyrän nousu ja lasku tarkoittaa imusarjan paineen nousua ja laskua.

Lambda-anturit

Mittasimme Renaultista ennen katalysaattoria olevaa lambda-anturia sekä katalysaatorin jälkeen olevaa lambdaa. Lambda-anturit kertovat moottorinohjaukselle palamistapahtumasta jäljelle jäävästä hapesta. Jos happea on paljon, palamistapahtuma ei ole ollut hyvä eli seos on ollut laiha. Vastaavasti jos happea on vähän palamistapahtuma ei ole ollut hyvä ja seos liian rikas. Näillä tiedoilla moottorinohjaus säätää seosta. Ensimmäisen tehtävä on antaa tietoa palamistapahtuman jälkeisestä hapesta ja jälkimmäisen taas katalysaattorin jälkeisestä hapesta. Jos arvot näyttävät lähes samaa katalysaattori ei toimi oikein. Tässä tapauksessa katalysaattori toimii kuten kuuluukin ja sen huomaa videolta. Videossa sininen käppyrä tarkoittaa ensimmäistä lambdaa ja punainen jälkimmäistä lambdaa.

Kampiakselin asentotunnistin

Kampiakselin asentotunnistimet ovat yleensä induktiivisiä antureita eli ne perustuvat itseinduktioon. Anturiin syntyy jännite kun hampaat leikkaavat anturin magneettikenttää eli se ei pysty tunnistamaan paikallaan olevaa kohdetta toisin kuin hall-anturi. Kun kampiakselin hammastuksen hampaat leikkaavat anturin magneettikentän lävitse se vahvistaa magneettikenttää ja kun hampaat loittonevat se heikentää magneettikenttää. Nämä ilmenevät antuin kelassa muuttuvana vaihtovirtajännitteenä. Mitä enemmän kierroksia sitä enemmän jännitettä syntyy.