Съвременни автомобилни сензори: подобряване на производителността на двигателя

Съвременните автомобили са трансформирани в сложни инженерни системи, където автомобилните сензори играят основна роля за оптимизиране на производителността и намаляване на вредните емисии. Тези усъвършенствани електронни компоненти следят в реално време критичните параметри на двигателя и изпращат данни към електронната управляваща единица (ECU) за незабавни корекции на работата.

Еволюцията на технологиите доведе до внедряване на сложна мрежа от сензори, които практически контролират всички аспекти на работата на двигателя, от сместа въздух-гориво до емисиите на газовете. Това постоянно наблюдение позволява на превозното средство да се адаптира автоматично към условията на шофиране и да поддържа оптимална производителност при всякакви обстоятелства.

Централна роля на сензорите в управлението на двигателя

Сензорите, използвани в автомобилите, са се развили от прости механични компоненти до усъвършенствани електронни системи, предназначени да играят основна роля в контрола на нивата на емисиите и оптимизацията на работата на двигателя. Практически всички компоненти или системи в модерните автомобили използват сензори за извършване на прецизни настройки.

Тези сензори могат да предават данни в реално време към управляващия модул на двигателя (ECU), за да се адаптират незабавно към текущите условия на шофиране. Тази автоматична адаптивност представлява фундаменталната разлика между модерните и класическите двигатели, предоставяйки значително подобрена ефективност и надеждност.

Сензор за кислород (O2) - страж на емисиите

Сензорът за кислород, известен на повечето собственици на автомобили, които са се провалили на теста за емисии, като сензор O2, представлява ключова част от начина, по който превозното средство управлява вредните емисии.

Функциониране и разположение на O2 сензорите

Този сензор позволява на диагностичния компютър да определи количеството неизгоряло гориво, което все още присъства в изпускателната система. При повечето модерни автомобили има до четири O2 сензора, разположени на две различни локации:

• Сензорите в предния колектор са разположени на или близо до [изпускателен колектор]. Те измерват нивата на емисиите веднага след изгарянето.
• Втората група сензори е разположена след [катализатор], за да следи нивата на емисиите след като газовете са преминали през катализатора.

Мониторинг на въздух-горивната смес

Сензорът следи дали сместа въздух-гориво е богата, бедна или умерена - точно там, където трябва да бъде за оптимално изгаряне. Въз основа на информацията, предоставена от сензора O2, ECU/PCM променя количеството гориво, подадено в сместа, осигурявайки максимална ефективност и намалени емисии.

Sензor MAP - мониторинг на всмукателното налягане

MAP сензорът (Manifold Absolute Pressure) или сензорът за налягане в всмукателния колекторmonitor monitorира обема и налягането на въздуха, всмукван от двигателя, за да коригира параметрите на работа.

Принцип на работа

По същество MAP е критичен компонент на системата за запалване, който предава данни от [всмукателен колектор] към ECU/PCM. Този сензор променя честотата или напрежението, когато налягането във всмукателния колектор се изменя.

Когато са необходими настройки, ECU-ят ще промени момента на запалване, за да гарантира ефективно изгаряне. Когато сензорът не работи правилно, резултатът е намалена производителност на двигателя.

Значение на професионалната подмяна

Препоръчва се замяната да бъде извършена от професионален механик, тъй като процедурата изисква нулиране на кодовете за грешки в ECU и калибрация на системата.

Сензор за положение на дроселовата клапа (TPS)

Сензорът за положение на дроселовата клапа (Throttle Position Sensor) докладва точното положение на педала на газ към ECU, което е от съществено значение за прецизния контрол на двигателя.

Роля в управлението на мощността

Компютърът после регулира позицията на дроселовата клапа въз основа на тези данни, което помага за:

• Определяне на потока въздух към двигателя
• Изчисляване на количеството гориво, което трябва да се инжектира
• Поддържане на необходимото съотношение въздух-гориво

Влияние върху трансмисията

TPS сензорът играе също ключова роля в превключването на предавките на автоматични трансмисии. Контролният модул използва тази информация за да определи оптималният момент за превключване.

Ако този сензор не работи правилно, управляващият модул на автомобила няма да може да изчисли правилното количество гориво и може да не може да превключва предавките правилно.

Сензор за масов поток на въздуха (MAF)

MAF сензорът (Mass Air Flow) измерва точното количество въздух, което влиза в двигателя, което е фундаментално за точното изчисляване на сместа въздух-гориво.

Изчисляване на оптималната смес

За да работи двигателят правилно, е необходим точно определено количество въздух-гориво. ECU или PCM чете количеството въздух, което влиза в двигателя от MAF сензора и след това изчислява точното количество гориво, необходимо за максимална производителност.

Последствия от повреда

Ако MAF сензорът е повреден, двигателят няма да може да определи точното количество гориво за въвеждане, което води до:

• Повишен разход на гориво
• Намалена мощност на двигателя
• По-бавно ускорение
• Провал на тестовете за емисии
• Трудности при стартиране на превозното средство

Интеграция и диагностика на системата

Всеки от тези сензори трябва да работи заедно в перфектна синергия, за да функционира ефективно. Системата за управление на двигателя разчита на данните от всички сензори, за да взема решения в реално време.

Диагностика на проблемите

Ако забележите, че светлините за предупреждение на двигателя светят на таблото, това указва проблем в системата. Препоръчително е да се свържете с професионален авто-механик за пълна инспекция, за да:

• Изтегли съхранените кодове за грешки
• Точно идентифицира коя сензор е повреден
• Завърши коректните ремонти
• Извърши необходимата калибрация след подмяната

Бъдещо развитие

С напредване на технологиите, можем да очакваме по-софистицирани сензори, които ще осигурят още по-голяма прецизност и ефективност. Това развитие ще допринесе за по-екологични и по-икономични превозни средства.

Източник на снимките: roadmasterengineworld.com, daseuropeanautohaus.com, sxthelement.com, carid.com, autosportlabs.com