یکی از اجزای کلیدی که رابطه مستقیمی بین راننده و واحد کنترل الکترونیکی (ECU) برقرار میکند، سنسور موقعیت دریچه گاز (Throttle Position Sensor - TPS) است.
این قطعه کوچک، اطلاعات حیاتیای را به ECU مخابره میکند که در نهایت، ترکیب سوخت و هوا، زمان جرقهزنی و استراتژیهای تعویض دنده را در خودروهای اتوماتیک تعیین مینماید.
برای یک تعمیرکار، درک عمیق از عملکرد TPS و خطاهای آن، کلید عیبیابی سریع و دقیق مشکلات شتابگیری، دور آرام و مصرف سوخت است.
سنسور دریچه گاز چطور کار میکند؟
TPS عموماً یک پتانسیومتر چرخشی است که به محور دریچه گاز متصل میشود. کارکرد آن بسیار ساده و در عین حال حساس است:
ورودی مکانیکی: با فشار پدال گاز توسط راننده، دریچه گاز باز میشود و محور TPS میچرخد.
خروجی ولتاژ: چرخش این پتانسیومتر، مقاومت داخلی آن را تغییر میدهد. ECU یک ولتاژ مرجع (معمولاً ۵ ولت) به سنسور ارسال میکند. TPS بر اساس موقعیت دریچه، این ولتاژ ورودی را تقسیم کرده و ولتاژی را به عنوان سیگنال موقعیت به ECU برمیگرداند.
ترجمه توسط ECU:
ولتاژ پایین (حدود ۰.۵ تا ۰.۹ ولت) نشاندهنده موقعیت دور آرام/بسته (Closed Throttle) است.
ولتاژ بالا (حدود ۴.۰ تا ۴.۹ ولت) نشاندهنده موقعیت دریچه کاملاً باز (Wide Open Throttle - WOT) است.
ECU با استفاده از این سیگنال، میزان هوای ورودی را محاسبه کرده و پاشش سوخت را در کسری از ثانیه تنظیم میکند تا بهترین راندمان و قدرت به دست آید.
مشکلات و خطاهای رایج TPS که تعمیرکاران با آن مواجه میشوند
از آنجا که TPS یک قطعه الکترومکانیکی است و در معرض ارتعاش، حرارت و آلودگی قرار دارد، خرابی آن اجتنابناپذیر است. سه نوع خطای اصلی که توسط ECU شناسایی میشوند، عبارتند از:
۱. خطای ولتاژ خارج از محدوده (Range Error)
این شایعترین خطا است و زمانی رخ میدهد که ولتاژ سیگنال TPS:
بیش از حد بالا باشد (ولتاژ بیش از حد مجاز): معمولاً به دلیل اتصال کوتاه شدن سیم سیگنال به ولتاژ مثبت (۵ ولت یا بالاتر) یا خرابی داخلی پتانسیومتر.
بیش از حد پایین باشد (ولتاژ کمتر از حد مجاز): معمولاً به دلیل قطع شدن سیم سیگنال، اتصال کوتاه شدن آن به بدنه (منفی)، یا خرابی داخلی سنسور.
۲. خطای غیرمنطقی بودن سیگنال (Implausibility/Correlation Error)
این خطا نشان میدهد که سیگنال TPS با سیگنالهای سایر سنسورهای مرتبط (مانند سنسور فشار منیفولد - MAP، یا سنسور پدال گاز - APP در خودروهای برقیشده) همخوانی ندارد.
مثال: ECU همزمان سیگنال "دور آرام" از TPS و سیگنال "بار زیاد موتور" از MAP را دریافت کند. این تضاد، یک خطای جدی در ECU ایجاد میکند.
۳. خطای سیگنال نوسانی یا پرش (Signal Intermittency)
این مشکل اغلب به دلیل فرسایش مسیر مقاومتی پتانسیومتر داخل سنسور رخ میدهد. وقتی دریچه گاز در یک موقعیت خاص (مثلاً یکچهارم باز) قرار میگیرد، به دلیل خورده شدن مسیر، سیگنال ولتاژ به طور ناگهانی قطع یا نوسان شدید پیدا میکند.
نشانه در خودرو: لرزش یا کپ کردن موتور هنگام شتابگیریهای جزئی و میانی.
کدهای خطای حیاتی TPS (استاندارد OBD-II):
شناخت دقیق کدهای خطا، به شما امکان میدهد مستقیماً سراغ سیمکشی یا خود سنسور بروید. کدهای خطای مرتبط با TPS معمولاً با حرف P0 و در شاخه "۰۱۰۰ تا ۰۱۹۹" (سیستم سوخت و هوا) قرار میگیرند.
نکته تخصصی: در خودروهای با دریچه گاز برقی (Drive By Wire)، معمولاً از دو سنسور (A و B) برای تایید موقعیت استفاده میشود. کدهای P0220 تا P0224 به سنسور دوم یا سنسور B اشاره دارند و خطای آنها معمولاً نشاندهنده خطای عدم همبستگی (Plausibility) بین دو سنسور است که یکی از شایعترین دلایل رفتن ECU به حالت اضطراری (Limp Mode) است.
چکیده عیبیابی TPS برای تعمیرکار
بررسی ولتاژ مرجع (Reference Voltage): ابتدا مطمئن شوید که ولتاژ ۵ ولت به سوکت سنسور میرسد.
بررسی ولتاژ سیگنال (Signal Voltage): با یک مولتیمتر یا بهتر، یک اسیلوسکوپ، در حین باز و بسته کردن آرام دریچه گاز، ولتاژ سیگنال را اندازهگیری کنید. نمودار ولتاژ باید کاملاً خطی، صاف و بدون پرش ناگهانی باشد. هرگونه افت یا پرش، نشانه فرسودگی سنسور است.
بررسی سیمکشی: مسیر سیم سیگنال تا ECU را از نظر پارگی، اتصال کوتاه به بدنه یا مثبت بررسی کنید.
با تسلط بر این اصول و کدهای خطا، میتوانید با اطمینان و سرعت بیشتری، ریشه اصلی مشکلات عملکرد موتور را که به سنسور TPS مرتبط هستند، شناسایی و برطرف نمایید.
