سنسور فشار هیدرولیک فرمان

سوئیچ فشار فرمان هیدرولیک

سنسور فشار هیدرولیک فرمان که در بازار تعمیرات با نام فشنگی هیدرولیک نیز شناخته می‌شود، قطعه‌ای است که افزایش فشار مدار هیدرولیک فرمان را تشخیص داده و به واحد کنترل موتور (ECM) اطلاع می‌دهد تا با بالا بردن دور موتور، از لرزش و خاموش شدن خودرو هنگام فرمان‌دهی سنگین جلوگیری شود. این قطعه معمولاً روی پمپ هیدرولیک (مانند پراید و تیبا) یا در مسیر شیلنگ فشار قوی بین پمپ و جعبه‌ فرمان (مانند ۲۰۶) نصب می‌گردد.

علت نیاز به این قطعه ساده است: چون پمپ هیدرولیک فرمان نیروی خود را از موتور می‌گیرد، هر زمان فشار هیدرولیک بالا برود این فشار به‌صورت بار اضافی روی موتور می‌نشیند و می‌تواند باعث افت دور، لرزش و حتی خاموش شدن موتور شود. این قطعه در دو خانواده اصلی سوئیچ فشار (PSS) و سنسور فشار (PSP) ساخته می‌شود که در ادامه تفاوت آن‌ها را بررسی می‌کنیم.

ارتباط بین فرمان هیدرولیک و موتور چیست؟

شاید در وهله اول ارتباط بین سیستم فرمان هیدرولیک و موتور عجیب به نظر برسد. همان‌طور که در مقاله تسمه تجهیزات جانبی یا همان تسمه دینام اشاره شد، برخی از سیستم‌های جانبی موتور مانند پمپ هیدرولیک فرمان یا کمپرسور کولر با کمک تسمه به موتور متصل می‌شوند و نیروی خود را از موتور دریافت می‌کنند؛ بنابراین در صورتی که به هر دلیلی در عملکرد این اجزا اتفاقی بیفتد، این موضوع از طریق تسمه تجهیزات جانبی به موتور منتقل می‌شود.

به‌عنوان مثال فرض کنید در حالت دور درجا موتور (یا کمی بالاتر از آن، مثلاً تا دور ۱۲۰۰ دور در دقیقه) و ساکن بودن خودرو، فرمان به سمت چپ یا راست چرخانده شود؛ مانند حالتی که قرار است خودرو از محل پارک خارج شود. در این شرایط نیروی هیدرولیکی زیادی لازم است تا پیستون داخل جعبه فرمان را به یک سمت حرکت دهد و این اتفاق باید در مدت زمان کوتاهی انجام شود. بنابراین پمپ هیدرولیک فرمان باید فشار بالایی ایجاد کند.

این فشار بالا از طریق تسمه و پولی به میل‌لنگ وارد خواهد شد و متناسب با سرعت چرخاندن غربیلک فرمان، ممکن است این فشار تا حدی باشد که به‌صورت لحظه‌ای حرکت میل‌لنگ را کند کرده و باعث کاهش دور موتور شود. این امر موجب لرزش بیش از حد موتور هنگام چرخاندن فرمان می‌شود و حتی ممکن است فشار وارده به میل‌لنگ در حدی باشد که دور موتور آن‌قدر افت کند که موتور خاموش شود. به همین دلیل باید برای این شرایط تمهیدی اندیشیده شود تا موتور به لرزش نیفتد یا خاموش نشود.

وظیفه سنسور فشار هیدرولیک فرمان (فشنگی هیدرولیک)

وظیفه سنسور فشار هیدرولیک فرمان آن است که تشخیص دهد فشار در مدار هیدرولیک فرمان بالا رفته و آن را به اطلاع ECU موتور (ECM) برساند. این سنسور در بازار ایران با نام‌های فشنگی هیدرولیک، سوئیچ فشار هیدرولیک، سوئیچ هیدرولیک فرمان، سنسور هیدرولیک فرمان و مهره هیدرولیک فرمان نیز شناخته می‌شود؛ رایج‌ترین این نام‌ها در زبان تعمیرکاران، همان «فشنگی هیدرولیک» است.

نکته مهم درباره نبودن این سنسور در بعضی خودروها

در همه خودروها الزاماً این سنسور وجود ندارد. برخی خودروهای قدیمی‌تر اصلاً برای این موضوع طراحی نشده‌اند و به همین دلیل افت دور موتور هنگام چرخاندن فرمان در آن‌ها کاملاً محسوس است. برخی خودروها نیز با تنظیم دور آرام استاندارد (Idle) بالاتر، تا حدی این مشکل را جبران کرده‌اند.

به‌طور کلی در خودروهایی که دور درجای آن‌ها حدود ۷۰۰ تا ۹۰۰ دور در دقیقه است، استفاده از این سنسور برای جلوگیری از لرزش و خاموشی منطقی و ضروری‌تر به نظر می‌رسد؛ چون در این محدوده دور، موتور حاشیه اطمینان کمتری برای تحمل بار ناگهانی دارد.

انواع سنسور فشار هیدرولیک فرمان

سنسورهای فشار فرمان هیدرولیک را به روش‌های مختلف می‌توان دسته‌بندی کرد. شکل ۱ نمونه‌ای از این روش‌های دسته‌بندی را نشان می‌دهد.

شکل ۱- دسته‌بندی انواع سنسور فشار هیدرولیک فرمان

سوئیچ فشار (PSS)

همان‌طور که در شکل ۱ ملاحظه می‌شود، گاهی از یک کلید ON-OFF برای این کار استفاده می‌کنند که به آن PSS (Power Steering Switch) گفته می‌شود. در واقع در بسیاری از خودروهای کلاس متوسط از این روش استفاده می‌شود. این سوئیچ فشاری می‌تواند دارای یک یا دو سیم باشد؛ نوع تک‌ سیم منفی خود را از بدنه تأمین کرده و تک سیم آن برای ارسال سیگنال به ECM است.

سنسور فشار (PSP)

در نوع دیگر از یک سنسور فشار واقعی استفاده می‌شود که به آن PSP (Power Steering Pressure Sensor) گفته می‌شود و معمولاً دارای سه سیم است. تفاوت بنیادی این دو در نوع اطلاعاتی است که به ECM می‌دهند: سوئیچ PSS تنها می‌گوید «فشار بالا رفت یا نه»، اما سنسور PSP مقدار واقعی فشار را به‌صورت پیوسته گزارش می‌کند و به همین دلیل امکان کنترل دقیق‌تر دور موتور را فراهم می‌سازد. شکل ۲ چند نمونه از این سنسورها را نشان می‌دهد.

شکل ۲- نمونه‌هایی از سنسور فشار هیدرولیک فرمان در خودروهای مختلف

فشنگی هیدرولیک کجاست؟ محل نصب سنسور فشار فرمان

به‌صورت کلی دو ناحیه برای نصب این سنسور وجود دارد: روی پمپ هیدرولیک فرمان که در خودروهایی مانند پراید و تیبا دیده می‌شود، و روی مسیر شیلنگ فشار قوی بین پمپ و جعبه‌ فرمان که نمونه آن در خودروی ۲۰۶ است. شکل ۳ این دو محل را نشان می‌دهد.

A: روی شیلنگ پرفشار B: روی پمپ
۱- مخزن و پمپ هیدرولیک ۲- سنسور فشار هیدرولیک ۳- جعبه‌فرمان
شکل ۳- نقاط احتمالی نصب سنسور فشار هیدرولیک فرمان

نکته کلیدی: صرف‌نظر از اینکه این قطعه در کدام‌یک از این دو ناحیه نصب شده باشد، همیشه باید در مسیر فشار قوی قرار بگیرد تا بتواند افزایش فشار واقعی مدار را حس کند. به همین دلیل هنگام جست‌وجوی محل نصب آن در هر خودرو، بهترین راهنما دنبال کردن شیلنگ خروجی پمپ هیدرولیک است.

عملکرد سنسور فشار هیدرولیک فرمان از نوع سوئیچ

هنگامی که به هر دلیلی فشار در مدار فشار قوی بین پمپ و جعبه‌ فرمان بالا برود (بین ۱۸ الی ۲۱ بار متناسب با نوع موتور)، سوئیچ متصل می‌شود و یک سیگنال منفی به ECM (ECU موتور) می‌رسد. شکل ۴ این حالت را نشان می‌دهد.

۱- ECM ۲- سوئیچ فشار هیدرولیک
شکل ۴- ارتباط بین ECM و سوئیچ فشار

واحد ECM پس از دریافت این سیگنال، با فرمان دادن به استپر موتور (افزایش کورس باز بودن) و انژکتورها (افزایش زمان باز بودن) سبب افزایش دور موتور می‌شود؛ معمولاً این افزایش دور بین ۵۰ الی ۱۵۰ دور در دقیقه خواهد بود. با کاهش فشار مدار هیدرولیک، سوئیچ مجدداً به حالت قطع درخواهد آمد.

عملکرد سنسور فشار هیدرولیک فرمان از نوع PSP

معمولاً استفاده از سنسور فشار برای کنترل مدار هیدرولیک فرمان در خودروهای کلاس بالای متوسط متداول‌تر است. شکل ۵ نمونه ارتباط سنسور با ECM را نشان می‌دهد.

۱- سنسور فشار هیدرولیک فرمان ۲- ECM
شکل ۵- ارتباط بین سنسور فشار هیدرولیک و ECM – تویوتا

سنسور فشار هیدرولیک فرمان در دسته سنسورهای اندازه‌گیری فشار مورد استفاده در خودرو، مانند سنسور مپ (MAP)، قرار می‌گیرد. همانند این سنسورها یک سیم مثبت دارد (سیم قرمز/سفید در شکل ۵) که از طریق ECM تغذیه می‌شود و در بیشتر خودروها ولتاژ این خط ۵ ولت است. سیم دیگر آن اتصال بدنه است که این اتصال نیز از طریق ECM برقرار می‌شود (سیم قهوه‌ای در شکل ۵) و در نهایت سیم سیگنال (سیم زرد) است که پس از تغییر وارد ECM خواهد شد. این تغییرات متناسب با نوع سنسور می‌تواند از نوع دیجیتال (پله‌ای) یا آنالوگ باشد.

در مقاله بعدی، علائم خرابی و روش بررسی و عیب‌یابی سنسور فشار هیدرولیک فرمان معرفی خواهد شد. برای آشنایی با منبع تولید این فشار نیز می‌توانید مقاله پمپ هیدرولیک فرمان را مطالعه کنید.

جمع‌بندی نهایی

سنسور فشار هیدرولیک فرمان یا همان فشنگی هیدرولیک، یکی از قطعات کلیدی برای حفظ پایداری دور موتور در لحظه‌های فرمان‌دهی سنگین است؛ مخصوصاً در حالت درجا یا سرعت پایین. این قطعه افزایش فشار مدار هیدرولیک را تشخیص می‌دهد و به ECM اطلاع می‌دهد تا با افزایش دور موتور، از لرزش شدید یا خاموش شدن موتور جلوگیری شود.

این قطعه در دو خانواده اصلی دیده می‌شود: سوئیچ PSS که تنها وضعیت قطع و وصل را گزارش می‌کند، و سنسور PSP که سه‌سیم است و مقدار واقعی فشار را به‌صورت پیوسته اعلام می‌نماید. از نظر محل نصب نیز یا روی پمپ هیدرولیک قرار می‌گیرد یا در مسیر شیلنگ فشارقوی؛ اما در هر دو حالت، شرط اصلی این است که در مسیر فشارقوی مدار باشد.

شناخت عملی این قطعه و توانایی عیب‌یابی آن روی خودرو، بخشی از مهارت‌هایی است که با کار مستقیم در کارگاه به دست می‌آید. برای یادگیری عملی سیستم فرمان و جلوبندی، می‌توانید در دوره آموزش جلوبندی‌ سازی شرکت کنید.

سوالات متداول

فشنگی هیدرولیک چیست و چه کاری انجام می‌دهد؟

فشنگی هیدرولیک همان سنسور یا سوئیچ فشار هیدرولیک فرمان است. این قطعه افزایش فشار مدار هیدرولیک فرمان را تشخیص می‌دهد و به ECU موتور خبر می‌دهد تا دور موتور بالا برود و موتور دچار افت دور یا خاموشی نشود.

فشنگی هیدرولیک کجاست؟

در خودروهایی مانند پراید و تیبا معمولاً روی پمپ هیدرولیک فرمان نصب می‌شود و در خودروهایی مانند ۲۰۶ در مسیر شیلنگ فشارقوی بین پمپ و جعبه‌فرمان قرار می‌گیرد. در هر خودرو، بهترین راه یافتن آن دنبال کردن شیلنگ خروجی پمپ هیدرولیک است.

چرا هنگام چرخاندن فرمان ممکن است دور موتور افت کند؟

چون پمپ هیدرولیک فرمان از موتور نیرو می‌گیرد و در فرمان‌دهی سنگین، بار اضافی به تسمه و میل‌لنگ وارد می‌شود.

تفاوت PSS و PSP چیست؟

PSS یک سوئیچ قطع/وصل است (ON/OFF) و معمولاً یک یا دو سیم دارد و تنها اعلام می‌کند فشار بالا رفته یا نه؛ اما PSP سنسور فشار واقعی است، معمولاً سه سیم دارد و مقدار فشار را به‌صورت پیوسته به ECU گزارش می‌دهد.

در چه فشاری سوئیچ هیدرولیک فرمان فعال می‌شود؟

معمولاً بین ۱۸ تا ۲۱ بار، متناسب با نوع موتور و خودرو.

ECU بعد از دریافت سیگنال سنسور فشار چه می‌کند؟

با فرمان دادن به استپر موتور و افزایش زمان پاشش انژکتورها، دور موتور را معمولاً حدود ۵۰ تا ۱۵۰ دور در دقیقه افزایش می‌دهد تا موتور نلرزد یا خاموش نشود.

آیا همه خودروها فشنگی هیدرولیک دارند؟

خیر. برخی خودروهای قدیمی‌تر اصلاً این قطعه را ندارند و افت دور هنگام چرخاندن فرمان در آن‌ها محسوس است. برخی دیگر با تنظیم دور آرام بالاتر این مشکل را جبران کرده‌اند.

نویسنده : مهندس بهروز خطیبی