مستشعر مستوى ارتفاع السيارة – التركيب ، الوظيفة واستكشاف الأخطاء

HELLA TECH WORLD – The workshop's friend

مستشعر مستوى ارتفاع السيارة هو مكون محوري لتحديد ارتفاع السيارة. يقيس المستشعر الوضع الرأسي لهيكل السيارة بالنسبة للمحور أو نظام التعليق. وتشكل بيانات القياس التي يوفرها المستشعر الأساس للعديد من أنظمة السيارة مثل نظام تعديل مدى إضاءة الكشافات أوتوماتيكيًا، وأنظمة التعليق المتوائمة، بالإضافة إلى الوظائف المختلفة المتعلقة بالثبات والراحة.

المعلومات الفنية والنصائح العملية التالية مقدمة من شركة هيلا لدعم ورش السيارات بشكل احترافي في عملها. ويجب ألا يستخدم المعلوماتُ المُقدَّمة هنا في هذا الموقع سوى فنيين مُدرَّبين على هذا النوع من الأعمال.

تصميم ومبدأ عمل مستشعر ارتفاع السيارة

مستشعرات مستوى ارتفاع السيارة هي مستشعرات لقياس زاوية الدوران يتم تركيبها مباشرة على أجزاء نظام التعليق وهيكل السيارة. وهي تتكون من هيكل للمستشعر متصل بإحكام بهيكل السيارة أو جسم المحور عبر حامل تثبيت، بالإضافة إلى ذراع مثبت مثلًا على ذراع التوصيل العرضي. يمكن أن يكون لذراع المستشعر أطوال وطرق تثبيت مختلفة حسب تصميم السيارة.

إذا تغير الموضع بين أجزاء الهيكل المتحركة والجسم أو جسم المحور، يتحرك ذراع الرافعة وفقًا لذلك. وينقل الذراع هذه الحركة مباشرة إلى المستشعر، حيث تُحول إلى حركة دورانية. يقوم المستشعر بتحويل هذه الحركة الدورانية إلى إشارة كهربائية ويرسلها إلى وحدة التحكم العليا. بهذه الطريقة يمكن تسجيل تغييرات مستوى الارتفاع بدقة واستخدامها للتحكم في أنظمة التعليق والراحة.

نظرًا لأن مستشعرات مستوى ارتفاع السيارة تُستخدم أيضًا في أنظمة تتعلق بالسلامة، فلا بد من توفر مستوى أمان عالٍ جدًا ضد الأعطال. لذلك غالبًا ما تستخدم مستشعرات بتصميم احتياطي (Redundant Design). حيث يكون بداخلها قناتا قياس مستقلتان عن بعضهما البعض وتعملان بالتوازي. كلتا القناتين تسجلان نفس الحركة وترسل كل منهما إشارة إلى وحدة التحكم العليا. إذا اختلفت قيم الإشارتين عن بعضهما البعض، تكتشف وحدة التحكم وجود خلل ويمكنها الاستجابة بشكل موجه. وبهذه الطريقة يتم مبكرًا اكتشاف أي عطل يحتمل وجوده ويتم ضمان سلامة عمل النظام بأكمله.

أنواع التصميمات الشائعة المستخدمة في التطبيقات العملية هي:

مستشعرات الجهد المتغير (Potentiometric Sensors)

هذا النوع من التصميم يحدد الموضع عبر مقاومة متغيرة. غالبًا ما توجد هذه المستشعرات في السيارات القديمة أو الأنظمة البسيطة للتحكم في مستوى ارتفاع السيارة. وعيب هذا النوع هو تآكل نقاط التلامس الانزلاقي داخل المستشعر، التي يمكن أن تتآكل بسبب حركة الاحتكاك الميكانيكي المستمر.

عرض توضيحي - التركيب الداخلي لمستشعر حثي بتقنية CIPOS®‎‏ — عرض توضيحي - التركيب الداخلي لمستشعر حثي بتقنية CIPOS® شرائح إلكترونية لمعالجة إشارة الخرج ‎‏ 1. الجزء الدوار 2. الوحدات الإلكترونية للمستشعر 3. ملفات 4

أجهزة الاستشعار الاستقرائية

تكتشف أجهزة الاستشعار الاستقرائية الحركات عن طريق الحث الكهرومغناطيسي. مبدأ القياس الذي تعتمد عليه لا يتطلب وجود نقاط تلامس متحركة، مما يجعلها تعمل بشكل قوي، وطويل الأمد، ودقيق. تستخدم مستشعرات الحث غالبًا في أنظمة التعليق الهوائي أو في أنظمة التعليق التكيفية.sensors are often used in systems with air suspension or in adaptive chassis.

تعد تقنية CIPOS ®‎‏ التي طورتها شركة هيلا بمثابة تصميم خاص من مستشعرات الاستقرائية التكنولوجيا (مستشعر موضع استقرائي بدون تلامس). إنها تجمع بين مزايا الحث مع إلكترونيات مطورة خصيصًا وتضمن تشغيلًا موثوقًا حتى في ظل الأحمال النموذجية في السيارة.

الخصائص المعتادة:

عدم وجود تلامس أو تآكل
غير حساسة للمجالات المغناطيسية
استقرار عالٍ في مختلف درجات الحرارة
مقاومة قوية للاهتزازات والرطوبة والأوساخ

هيكل متعدد القنوات لتوفير قياسات احتياطية

مستشعرات تأثير هول (Hall-Effect Sensors)

تستخدم هذه المستشعرات مجالًا مغناطيسيًا يتغير بالحركة. هنا أيضًا لا توجد نقاط تلامس متحركة. مستشعرات هول لا تحتاج لصيانة كثيرة، وموثوقة. مجالات الاستخدام المعتادة هي السيارات الحديثة المزودة بكشافات زينون أو LED والتي تتطلب نظام تعديل مدى الإضاءة أوتوماتيكيًا.

مجالات الاستخدام

تُستخدم مستشعرات مستوى ارتفاع السيارة في أنظمة مختلفة بالسيارات:

التطبيق	الهدف	الأنظمة المعنية
نظام تعديل مدى الإضاءة أوتوماتيكيًا	صورة ضوئية خالية من الوهج	مستشعر مستوى الارتفاع + وحدة التحكم بالكشافات
التعليق الهوائي	خلوص أرضي ثابت	مستشعر مستوى الارتفاع + وحدة التحكم بالتعليق الهوائي
التحكم الديناميكي في نظام التعليقالتطبيق	الراحة وثبات القيادة	مستشعر مستوى الارتفاع + التحكم في التخميد
تشغيل المقطورة	مستوى سيارة مستقر وإضاءة لا تسبب الإبهار مع وجود حمولة	مستشعر مستوى الارتفاع + تعديل مدى الإضاءة أوتوماتيكيًا أو التحكم في المستوى

كما يمكن استخدام مستشعرات زاوية الدوران في مجالات أخرى، مثل المركبات الزراعية أو آلات البناء. في تلك المجالات تُستخدم المستشعرات مثلًا لتحديد وضع أغطية المقطورات أو وضع الجرافة في معدات البناء.

أسباب الأعطال وأعراضها

مستشعرات مستوى ارتفاع السيارة مركبة في منطقة نظام التعليق، وبالتالي تتعرض لأحمال مختلفة طوال عمر السيارة الافتراضي. الأسباب المعتادة للأعطال أو التوقف عن العمل هي:

أضرار ميكانيكية: تعرض الأذرع للتلف أو الالتواء، مثلًا بسبب تعرضها لحصى متطاير، أو لصدمات، أو نتيجة التركيب غير الصحيح.
أعطال كهربائية: انقطاع الكابلات، تآكل في الوصلات الكهربائية، أو دوائر قصر بسبب تسرب الرطوبة. كما أن الأعطال الداخلية في الدائرة الإلكترونية المدمجة يمكن أن تؤدي إلى إشارات خاطئة أو للتوقف عن العمل.
تأثيرات بيئية: دخول الماء، أو الملح، أو الأوساخ يمكن أن يلحق الضرر بمانعات التسرب وبالهيكل.
تآكل في مقاومات الجهد المتغير: في المستشعرات القديمة التي تعمل ميكانيكيًا يتعرض مسار المقاومة للتآكل بسبب التشغيل المستمر.

الأعراض المحتملة:

إضاءة لمبة تحذير في لوحة العدادات
إشعارات للسائق أو رسائل خطأ تتعلق بأنظمة مساعدة السائق أو أنظمة التعليق
تعطل نظام تعديل مدى الإضاءة أوتوماتيكيًا أو وجود قصور في عمله
نمط حركة غير عادي أثناء القيادة في أنظمة التعليق المتوائمة (كأن تصبح مثلًا: صلبة جدًا أو ناعمة جدًا)
تفعيل برنامج تشغيل طارئ في وحدة التحكم

عرض توضيحي لكيفية تشخيص حالة وحدات التحكم

يتم مراقبة وظيفة مستشعر مستوى ارتفاع السيارة بواسطة وحدة التحكم العليا. حسب نوع السيارة يمكن أثناء التشخيص ليس فقط قراءة ذاكرة الأعطال، بل أيضًا عرض وظائف إضافية مثل استدعاء البارامترات أو مخططات الدوائر الكهربائية. كما قد تكون هناك إعدادات أساسية تتعلق بارتفاع السيارة حسب نوع السيارة وتجهيزاتها.

عرض توضيحي لمعلومات السائق في لوحة العدادات

قراءة ذاكرة الأخطاء

يمكن استخدام هذه الوظيفة لقراءة وحذف رموز الأخطاء المخزنة في وحدة التحكم. هذه البيانات المسجلة توفر معلومات حول ما إذا كانت هناك أعطال في مستشعر مستوى ارتفاع السيارة نفسه، أو في الأسلاك، أو في الاتصال بوحدة التحكم.

في مثالنا العملي تم تسجيل رمز الخطأ التالي:

رمز الخطأ ‏‎49 / C103715

يوجد خطأ
إشعار للسائق في السيارة:التعليق الهوائي: عطل! يرجى التوجه إلى مركز الخدمة

البارامترات

في هذه الوظيفة يمكن عرض القيم الحالية لمستشعر مستوى ارتفاع السيارة. يشمل ذلك مثلًا الانحراف في الارتفاع المحدد عن الموضع الطبيعي (الارتفاع المرجعي للسيارة) أو ارتفاع السيارة المحدد (القيمة المطلقة). هذه القيم مفيدة لتقييم سلوك المستشعر أثناء التشغيل واكتشاف الاختلالات.

وهكذا يمكن التحقق مما إذا كانت إشارات مستشعرات مستوى الارتفاع اليسرى واليمنى تتطابق، أو ما إذا كانت هناك قيم غير منطقية تشير إلى عطل كهربائي أو ميكانيكي.

عرض توضيحي للإعداد الأساسي - إعادة تعلم الموضع الطبيعي

الإعدادات الأساسية

بعد إجراء صيانة للمستشعرات في منطقة نظام التعليق أو بعد استبدال مكونات نظام التعليق، قد يكون من الضروري إعادة تعلم الموضع الطبيعي. يُقصد بذلك الارتفاع المرجعي الذي تستند إليه وحدة التحكم عند التحكم في نظام التعليق. في هذه العملية تقوم وحدة التحكم بتسجيل القيم الحالية لارتفاعات العجلات الأربع كقيم مرجعية.

إذا لم يتم تعلم الموضع الطبيعي بشكل صحيح، فقد تحدث المشاكل التالية:

ارتفاع غير صحيح للسيارة (مثلًا: جانب واحد أعلى أو أدنى)
رسائل خطأ في لوحة العدادات
أعطال في نظام التحكم الأوتوماتيكي في المستوى
خلل في ديناميكية القيادة أو الراحة

تتم عملية تعلم القيم الصحيحة حسب نوع السيارة وتجهيزاتها عبر الإعدادات الأساسية في جهاز التشخيص.

عرض توضيحي لمخطط دائرة كهربائية - توصيل مستشعرات مستوى ارتفاع السيارة بشبكة كهرباء السيارة. ١. وحدة تحكم نظام التعليق 2. مستشعر مستوى ارتفاع السيارة الأمامي الأيمن 3. مستشعر مستوى ارتفاع السيارة الخلفي الأيمن 4. مستشعر مستوى ارتفاع السيارة الخلفي الأيسر 5. مستشعر مستوى ارتفاع السيارة الأمامي الأيسر

مخططات الدوائر الكهربائية

يمكن استخدام مخططات الدوائر الكهربائية الخاصة بالنظام لاستكشاف الأخطاء انطلاقا من معلومات السيارة. فهي تُظهر التوصيلات الكهربائية لمستشعرات مستوى ارتفاع السيارة وكيفية اتصالها بشبكة كهرباء السيارة.

بهذه الطريقة، يمكن تتبع مسارات الإشارة بين وحدة التحكم وأجهزة الاستشعار وتحديد الانقطاعات أو الأعطال المحتملة على وجه التحديد. خاصة في أنظمة التعليق أو الإضاءة المعقدة يُعد العمل بمخططات الدوائر الكهربائية دعمًا مهمًا لتحديد مصادر الأعطال بسرعة وموثوقية.

تعليمات الصيانة والإصلاح

يجب ألا يقوم بتركيب وفك مستشعر مستوى ارتفاع السيارة سوى فنيين متخصصين مُدرَّبين.
قبل التركيب يجب التأكد من أن المستشعر مناسب للاستخدام المقصود وله المقاسات والوصلات والخصائص المطلوبة.
بعد التركيب يجب مراجعة مستوى ارتفاع نظام التعليق باستخدام جهاز تشخيص مناسب. أثناء هذه المراجعة يجب التحقق مما إذا كان الموضع الطبيعي يتم التعرف عليه بشكل صحيح، وما إذا كانت إشارات المستشعر منطقية. بعد ذلك يجب حذف ذاكرة الأعطال.
حسب نوع السيارة والأعمال التي تم إجراؤها، قد يكون من الضروري إعادة معايرة الموضع الطبيعي للسيارة لكي يتم اعتماد ارتفاعات السيارة الحالية كقيم مرجعية في النظام. بالإضافة إلى ذلك قد يكون من الضروري معايرة أنظمة المساعدة الخاصة بنوع السيارة. للقيام بهذه الإجراءات يُعد جهاز ADAS CSC من شركة هيلا جوتمان خيارًا مناسبًا، حيث يمكن بواسطتها معايرة أنظمة مساعدة السائق بدقة بصرف النظر عن الشركة المصنعة.
عند القيام بذلك يجب مراعاة إرشادات الفك والتركيب والسلامة الخاصة بالشركة المصنعة للسيارة المعنية.
شركة هيلا لا تتحمَّل أيةَ مسؤولية عن الأضرار التي يُسببها التعامل غيرُ السليم مع المنتج أو في حالة تركيبه بطريقة غير صحيحة.
يجب مراعاة اللوائح الخاصة بكل بلد فيما يتعلق بالسلامة المهنية والوقاية من الحوادث والتخلص منها.

تم عرض خيارات التشخيص المختلفة باستخدام جهاز التشخيص mega macs X كمثال. قد تختلف تفاصيل الفحص وتنوع الوظائف المتاحة حسب الشركة الصانعة للسيارة، ويعتمد ذلك على إعدادات نظام وحدة التحكم. الهدف من الرسوم التخطيطية والصور والتوصيفات هو شرح المعلومات النصية الواردة في المستند وعرضها، ولكن لا يمكن استخدامها كأساس لعملية الإصلاح الخاصة بالسيارة.

أداة البحث عن قطع الغيار

ذهاب فقط التعرف اليدوي على المركبات قطع غيار عالمية