בגיליון הקודם של מגה מוסך, בכתבה "חיישן, מה הוא אומר?" כתבתי בהרחבה על חיישן מהירות המנוע - אחד משני החיישנים החשובים ביותר למערכות ניהול המנוע המודרניות. החיישן השני אשר בלעדיו לא ניתן לבצע ניהול מנוע מדויק אמון על מדידת האוויר. שימו לב שלא הגבלתי את עצמי לחיישן מסת אוויר או לחיישן כמות או לחיישן זרימת אוויר או ל-MAP (מד לחץ פת יניקה מוחלט), ויש לכך סיבה: מערכות שונות עובדות באופנים שונים. אתייחס לכל אחד מהסוגים, וגם למערכות אשר יש בהן שילובים.
קיימות מספר דרכים למדוד את כמות האוויר הנכנס למנוע. שתי הגישות העיקריות הן מדידת אוויר הנכנס בפועל למנוע על ידי מד מסת/נפח אוויר או מדידת ההשפעה של כמות האוויר הנכנסת על ידי ניטור הלחץ בסעפת היניקה. לאחר המדידה מתבצע חישוב - לעתים ביחידת הבקרה ולעתים בחיישן עצמו - של כמות האוויר שנכנסה למנוע. לפי כמות זו ושיקולי דרישת הכוח מהמנוע מחושבת כמות הדלק הדרושה והדלק מוזרק למנוע. במנועים מודרניים יותר (מתחילת שנות התשעים בערך) מחושבת גם ההצתה לפי דרישות העומס מהמנוע.
רוב מדי האוויר כוללים בתוכם חיישן חום אוויר יניקה. במדים שלא כוללים אותו ייעשה חישוב הצפיפות בדרך כלל ביחידת הבקרה הראשית, בהצלבה של קריאת חיישן החום וחיישן מדידת האוויר. צפיפות האוויר היא למעשה מה שחשוב ביותר למדוד, מכיוון שמעניין אותנו הנפח המשקלי של האוויר ולא כמותו בליטרים. למעשה הפיצוי על צפיפות האוויר הוא היתרון הכי גדול של מערכות ההזרקה על מאיידים (קרבורטורים).

האויב הגדול ביותר של כל שיטות המדידה הוא דליפה מהמערכת. ישנן אינספור שיטות בדיקה. אחת האהובות עלי ביותר היא שימוש בתרסיס ניקוי דליק כלשהו והתזה לכיוון סעפת היניקה ואזור צינורות הואקום. אם חל שינוי בסל"ד העבודה של המנוע, יש דליפה. לפני כל הבדיקות מִצאו את הדליפה. רוב הסיכויים שבזה תיפתר הבעיה. שיטה אחרת היא מדידת ואקום במצבי מנוע משתנים, אך היא מסובכת ומסורבלת יותר.
נקודה אחרונה לציון לפני שאצלול אל סבך החיישנים השונים: אם הלקוח מתלונן הן על בעיה בבלמים והן על חוסר סחיבה, סל"ד לא יציב וכדומה, בדקו את הצינור בין הבוסטר לסעפת היניקה על ידי נדנודו בעת שהמנוע עובד בסל"ד סרק.

מד זרימת אוויר VAF

מד זרימת אוויר עובד בעיקרון של מדף נע. ככל שעולה זרימת האוויר, כך נפתח המדף. מדי זרימת אוויר מסוג מדף היו נפוצים בעיקר בדגמים ישנים של אודי, ב.מ.וו, מרצדס ווולוו, שצוידו במערכות הזרקה BOSCH מסוג L-Jetronic. מד הזרימה הזה משלב בין מכניקה לאלקטרוניקה. המדף נע נגד קפיץ ספירלי המניע פוטנציומטר על מעגל. אך כמו בכל מכלול המשלב בין מכניקה לאלקטרוניקה, גם כאן ישנה נקודת תורפה. הקפיץ עלול להתעייף עם הזמן. ניתן לפתוח את המכסה ולמתוח את הקפיץ, ואף מומלץ לעשות זאת מדי פעם. החיסרון הגדול של שיטה זו, ולמעשה הסיבה שהיא נעלמה מן העולם, היה שהשימוש בה אינו מאפשר למדוד את מסת האוויר (משקל) אלא רק את זרימת האוויר (ליטרים למשל). בשל כך קשה לקבל תערובת מדויקת במיוחד במקומות שבהם לחץ האוויר משתנה ויחד איתו צפיפות האוויר. לחיישן יש מספר בדיקות חשמליות, כפי שמציגה טבלה מספר 1.

במערכת זו ניתן לבצע כיוון של סל"ד הסרק באמצעות בורג עוקף מדף. מכונאים ותיקים מכירים אותו גם בכינוי "בורג CO".

תקלות אופייניות
חיישן מסוג מדף נע הוא אמין יחסית, אך יש לו שתי נקודות תורפה עיקריות: מתח הקפיץ ומחיקת המגעות של הפוטנציומטר עקב בלאי. בעבר היה אפשר להשיג לוחיות מגעות, אך אני מסופק אם ניתן להשיגן כיום, וממילא רוב האנשים יסתפקו בהחלפת המכלול.
תיקון החיישן:

• אם סל"ד הסרק נמוך מדי או גבוה מדי, יש לכוונו באמצעות הבורג.
• אם סל"ד הסרק אינו יציב, יש לשנות את מיקום הגלגלת שמותחת את הקפיץ. יש להרים בעדינות את הנצרה הכפולה בצבע כסף ולסובב שני קליקים בכיוון אחד. אם המצב משתפר אך עדיין לא תקין, יש לסובב שני קליקים נוספים עד שהסל"ד יתייצב במקום הרצוי. אם המצב מחמיר, יש לסובב ארבעה קליקים בכיוון הנגדי ולאחר מכן בקפיצות של שני קליקים עד להתייצבות.
• אם יש נפילה במיקום מסוים על סקלת הסל"ד או מקום שבו יש מעין "בור" בכוח של הרכב, כנראה שחלק מהמסילה של החיישן נמחקה. ניתן להחליפה אם מוצאים חלק חליפי או למלא את החסר בעזרת בדיל.

מד נפח אוויר מסוג כרמן-וורטקס

מד נפח אוויר מסוג כרמן-וורטקס אינו נמצא כמעט בשימוש. הוא היה נפוץ בעיקר בדגמי מיצובישי צ'אמפ ומעט ברכבי טויוטה שלא הגיעו לארץ, ובאופן מפתיע דווקא הוא האמין מכולם. הוא עובד על עקרון של החזרת תהודה. המדידה מתבצעת באמצעות מדידת המערבולות שנוצרות בעת מעבר האוויר. התדירות של המערבולות האלו הן המידה לכמות האוויר שעוברת.
החיישן מייצר גל ריבועי שנע בין אפס וולט לחמישה וולט בתדירות משתנה. התדירות עולה עם העלייה בזרימת האוויר. מכיוון שמדובר בחיישן דיגיטלי אשר עובד בתדירות גבוהה מאוד יש להשתמש באוסצילוסקופ כדי לבדוק את תקינותו. את הנתון המתקבל בסל"דים שונים יש להשוות למפרט בספרות היצרן. מכיוון שמדובר בחיישן נדיר מאוד בארץ, לא ארחיב עליו.

חיישן לחץ סעפת יניקה מוחלט

חיישן לחץ סעפת יניקה מוחלט מודד את הלחץ השורר בסעפת היניקה. בעזרת מידע זה מחשב המחשב את מצב הפעולה של המנוע וקובע כמה דלק דרוש לו. במכוניות מסוימות הוא משמש כחיישן משני, המשמש לחישוב לחץ הגדישה בסעפת היניקה. במקרים כאלו מדובר בחיישן מאפ מסוג אחר, אשר מסוגל לקרוא גם על לחץ ולא רק תת לחץ. בתוך החיישן יש שבב סיליקוני המשולב בתוך תא ואקום מוחלט. צד אחד של השבב חשוף לסעפת היניקה וצדו האחר נמצא בתוך תא הואקום. שינוי בלחץ בתוך סעפת היניקה גורם לשבב הסיליקון להתעוות ולשנות את התנגדותו באופן יחסי לעיוות. מעגל פנימי ממיר את העיוות לאות מתח ושולח אותו למחשב, שמשתמש באות כדי לנטר את היחס אוויר/דלק. לחיישן שלושה טרמינלים: אחד להזנת מתח, שני להארקה ושלישי מספק את אות המתח למחשב. אות המתח משתנה יחד עם לחץ האוויר בסעפת היניקה.

בדיקת החיישן
כל היצרנים מסמנים את מגעי החיישן בסימון מספרי 3-1 או בסימון אלפביתי A-C וכולם משתמשים בחיישן אנלוגי. פורד בחרה בחיישן דיגיטלי ומסמנת את החיישן שלה במספרים 26, 45, 46. כדי לבדוק חיישנים אנלוגיים אפשר להשתמש בכל רב מודד. כדי לבדוק את החיישן הדיגיטלי של פורד חובה להשתמש במד תדירות (הרצים). לחלק מרבי המודדים יש מד כזה. בשני החיישנים, הן האנלוגי הן הדיגיטלי, אני מעדיף בדיקה באמצעות אוסצילוסקופ.

חיישן אנלוגי

קיימים שני סוגים של חיישן אנלוגי, שניהם בעלי שלושה מגעים, אך סידור המגעים שונה.

תקלות אופייניות
למעט תקלות הקשורות לדליפות אוויר, אין לחיישנים האלו תקלות. יש להם חיי שירות ארוכים והם נחשבים לפיתרון אמין ביותר. לחיישנים הדיגיטליים של פורד יש יותר בעיות, בעיקר במכוניות שמותקנות בהן מערכות חשמל עתירות זרם (כגון מערכות סטריאו גדולות וכדומה). דבר אחד חשוב לוודא כאשר יש חשד שמשהו לא בסדר: רוב חיישני מאפ אינם מחוברים ישירות לסעפת אלא באמצעות צינור. יש לוודא שהצינור שלם. אם החיישן ממוקם ישירות לסעפת, יש לוודא את תקינות החיבור ולבדוק שגומיית האטימה אינה קרועה או פגומה.

הערה לסיום: לכל החיישנים שנסקרו עד עתה יש מכנה משותף - כולם אינם מסוגלים לחשב את צפיפות האוויר. בגיליון הבא אציג חיישן שנמצא כיום ברוב רובן של המכוניות ואראה כיצד הוא מפצה על צפיפות האוויר.