Vackové a klukové senzory

Vackové a klukové senzory
Wabash technológia uprela pohlad na balenie a požiadavky presnosti casovania
motorov senzormi a zameral sa na zlepšenia aspektov súvisiacich s cenou a kvalitou,
ktorú nasledujú.
Prvá aplikácia, ktorú vymysleli boli vackový senzor. Senzor je potrebny k validácii, ked
valec c.1 Každé cidlo je obycajne magneticko – indukcné alebo s halovým javom – a
spúšta sa mimo od železného segmentu , ktorý sa tocí s vackovým hriadelom je v TDC,
pocas každého cyklu motora alebo radenia vstreku paliva do postupnosti . Zatial co
pracovali na novom HPCR dieselovom programe,ktorý požaduje vackový senzor,
preukázalo sa,že je velmi zložité zaistit vackový segment mimo vackového hriadela, iba
tam práve nebol priestor na predlženie vackového hriadela, nezmienujúc znacné
vlastné náklady na obrábanie spojené s navrhovaním, konštruovanim, a uvedením do
prevádzky. Po diskusiách so zákazníkmi, sa rozhodol Wabach urobit výskum o možnosti
pokúsit sa spínat vackový senzor priamo z vackovej západky valca c. 1. Nie je to také
jednoduché ako by to mohlo zniet. Väcšinou Hallové zaradenia požadujú železný
segment s velmi špecifickým prepojením zubov a otvorov. Cielom musí byt zlúcitelnost
so senzorom, ktorý musí operovat v inom vzduchovom otvore, inými frekvenciami,
ofsetom.
Pri použití ostrého okraja segmentu s hlbokým otvoromí sa zlepší funkcia senzora a
zlepší sa aj jeho výkon. A vacková západka ako spúštac bol nepochybne najhoršie
možné cielové zoskupenie. Avšak Wabasch bol náruživý vyriešit tú nárocnú úlohu. Po
úzkom výbere dve Hallove súciastky, ktoré sa zdali že slubné, oni odštartovali
hodnotiaci proces aby zistili ci zariadenie može spínat v západke opakovaným a
harmonickým spôsobom. Bolo vyrobených 60 prototypov senzorov (30 z každého
druhu), ktoré boli urcené k rôznym testom na zistenie velkosti výkonu. Testovanie
prehodnotilo nielen environmentálny výkon senzorov, ale aj jeho elektrické
charakteristiky všetkých extrémov jeho prevádzky. Ked boli testy hotové, Wabasch sa
rozhodol pre obal senzorov, a boli informovaný zákazníkmi, že by radi používali ten istý
systém na iné úplne odlišné zariadenia. Opät bolo treba do hlbky profilovat, na
vackových hriadeloch iných zariadení, aby zistili spínacie body.
V tomto bode stalo sa zjavné že pre dve zariadenia vyžaduje vackový senzor na
inštalovanie úplne rozdielne umiestnenie pripevnenia. Prvé zariadenie si vyžaduje, aby
bolo cidlo umiestnené na kryte vacky s cidlom spínajúcim nad vackovým hriadelom.
Senzor má byt prichytený priamo cez blok motora na stranu vackového hriadela.
Konektor cidla musí byt pootocený o 90° od tela cidla ku spínacu. Druhý motor
požaduje, aby cidlo bolo umiestnené bezprostredne cez blok motora na strane
vackového hriadela, z toho dôvodu 90° pripojenie nie je použitelné, a spojovací clánok
musel byt paralelný s telom senzora. Wabash sa rozhodol pre tvar senzora a
zdokonalenú konštrukciu modularneho senzora, co dovolovalo obom senzorom byt
vyrábanými na tej istej montážnej linke, zdielat rovnaké komponenty, odlišujú sa iba
tvarom koncových prípojok. Táto podobnost viedla k obrovským úsporám použitého
kapitálu, obrábanie pri výrobe, efektívnost výroby ako aj rastúce používanie
konštrukcných prvkov i redukovanie materiálových nákladov. Co v konecnom dôsledku
znižuje výšku jednotkových nákladov. Pokial Wabash je prvý, ktorý pripustil že ich
konfigurácia senzora nie je vhodná pre všetky FIE a algoritmy riadenia, tak to oni cítia
ako demonštráciu toho akú dlhú cestu budú musiet prejst k tomu aby našli prijatelné
riešenie pre zákazníka.
Klukový senzor
Druhá oblast cidiel do ktorej Wabash investoval sú klukové senzory a presnost
zameriavacích systémov. Chuck Replay, viceprezident pre predaj a marketing
spolocnosti vysvetluje „V súcasnosti väcšina benzínových motorov vyžaduje presnot
pozície kluky okolo 3°, aby synchronizovala body vstrekov, aby maximalizovala
efektivitu a zminimalizovala emisie. Mnohé systémy využívajú krokové alebo
mechanické zameriavacie koleso s až 60 zubami, správajúce sa ako ovládac senzora,
toto zaistuje požadované rozlíšenie uvažovaného senzora a odchýlok merania, ktoré
môžeme dostat, tie 3 stupne. Nasledujúca generácia vznetových motorov HPCR
požaduje celkovú presost systému +/-1°alebo menej, s presnostou zameriavania
+/-0,1° a táto nemôže byt dosiahnutá pri doterajšom systéme. Potrebný bol nový
senzor, merac alebo systém, ktorý by mohol výraznejšie zlepšit presnost, polohy kluky.
Spolocnost zvažovala 3 možnosti, prvé dve zahrnovali zaistenie takej úrovne presnosti
systému, ktorá by mohla byt dosiahnutá používaním krokových alebo mechanických
meracov. Pokial bolo možné dosiahnut požadovanú úroven presnosti meraca
používaním mechanických meracov, samotný proces mechanizácie robil merac príliš
drahý. Tretia možnost pocítala s používaním viacpólového magnetického kódovacej
obruce, ako senzorový spínac. Wabash zistoval nakolko vhodné by bolo umiestnit
magnetické póly na vonkajší obvod magnetického kotúca. Spolocnost zistila, že
používaním nového spôsobu magnetizácie bude možné zakódovat kruh so 60 pólmi do
0,05° medzi pólmi. Táto úžasná úroven presnosti by splnla požiadavky systému a
zároven aj výšku výrobných nákladov meraca. Neskôr Wabash vyvinul unikátnu
metódu kalibrovania bodov citlivosti senzora vzhladom na kódovaciu obruc, dalšie
zlepšovanie úrovne presnosti. Replane pokracuje „ Máme teraz technológiu na
rysovacej doske, a hladáme producentov“
Trendy budúcnosti
Wabash teraz pracuje na použití inteligentných viacúcelových cidiel. Spolocnost nevidí
preco by rýchlostné cidlo malo byt iba rýchlostným cidlom, taktiež by mohlo detekovat
teplotu alebo tlak. Typickým príkladom je ABS rýchlostné cidlo na kolese, tejto
spolocnosti, ktoré detekuje rýchlost kolesa, smer, a teplotu ložísk. Teplotná funkcia sa
používa na predchádzanie porúch ložísk a skoro bude uvedené na trh zariadenie, ktoré
bude integrovat aj tlakové cidlo na monitorovanie tlaku v pneumatikách. Spolocnost sa
tu však nezastavila. Vidia široké využitie cidiel s CAN v priebehu niekolkých rokov,
umožnujúcich diagnostiku zlyhania senzorov a predpoved stavu zlyhania. Niektorý
môžu vidiet senzory ako komoditu, ale Wabash vdaka ich unikátnemu investovaniu a
vyhliadkam urcite nie. V rýchlo sa ustalujúcom sa volnom trhu, inovácia urcite pomôže
lídrom aby diktovali trend vývoja, Wabash sa zdajú byt urcovatelmi trendu na volnom
trhu senzorov.