Az 1970-es évek előtt minden autó legfeljebb három érzékelővel volt felszerelve: üzemanyagszint, hűtőfolyadék-hőmérséklet és olajnyomás. A műszerfalon egy mágneses és egy fényjelzéshez voltak csatlakoztatva. Céljuk csupán az volt, hogy tájékoztassák a vezetőt a motor és az üzemanyagszintről. A jármű műszereinek kialakítása akkoriban nagyon egyszerű volt.

Az idő előrehaladtával, az 1970-es években az autógyártók elkezdték csökkenteni az autóik összeszerelő sorain kibocsátott kipufogógázok szennyezőanyag-tartalmát. Az ehhez szükséges autóérzékelők nem tájékoztatták a vezetőt, csak a motor munkájáról továbbítottak információt az ECU-nak. Az egyes kocsikban lévő összes számuk jelentősen megnőtt. A következő évtizedet az autók használatának biztonságáért folytatott küzdelem jellemezte, és erre a célra új érzékelőket terveztek. A blokkolásgátló fékrendszer működésére és a légzsákok működésbe lépésére szánták őket közlekedési balesetek esetén.

ABS

Ezt a rendszert úgy tervezték, hogy megakadályozza a kerekek teljes blokkolását fékezéskor. Ezért a készülék szükségszerűen tartalmaz keréksebesség-érzékelőket. A felépítésük változó. Ezek lehetnek passzívak vagy aktívak.

    • A passzív érzékelők alapvetően induktív érzékelők. Maga az érzékelő egy acélmagból és egy nagyszámú, vékony zománcozott rézhuzalból készült tekercsből áll. Ahhoz, hogy betölthesse funkcióját, egy acél fogazott gyűrűt nyomnak a kerék meghajtására vagy a kerékagyra. Az érzékelőt úgy rögzítik, hogy a kerék forgásakor a fogak a mag közelében haladnak el, és elektromos impulzusokat indukálnak a tekercsben. Ezeknek az impulzusoknak a frekvenciája a kerék forgási sebességének arányos kifejezése. Az ilyen típusú készülék előnye az egyszerűség, a tápegység hiánya és az alacsony költség. Hátránya, hogy az impulzusok amplitúdója 7 km/h sebességig túl alacsony.
    • Aktívak, amelyeknek két típusa van. Az egyik a jól ismert Hall-effektuson alapul. A többiek az azonos nevű jelenségen alapuló magnetorezisztívek. A magnetorezisztív hatás a félvezető elektromos ellenállásának megváltozásából áll, amikor mágneses térnek van kitéve. Mindkét aktív érzékelőtípus minden sebességnél elegendő impulzusamplitúdóval rendelkezik. Ezek azonban összetettebbek és drágábbak, mint a passzív érzékelők. És az, hogy áramot igényelnek, nem jelent előnyt.

    Kenőrendszer

    A rendszer paramétereit figyelő autóipari érzékelőknek három fajtája létezik:

    1. Olajszintérzékelő. Ez valószínűleg a legegyszerűbb eszköz. Ez egy úszó, amely függőlegesen mozog a forgattyúsház tartályában egy vezetősínen, és bezárja az érintkezőit, amikor az olajfelület eléri a minimálisan elfogadható szintet. Az olaj hozzáadása megemeli a szintet és megnyitja az érintkezőket.
      Egy modern autó érzékelőinek kialakítása
    2. Olajnyomás-érzékelő (LP). Leggyakrabban elektromechanikus. Egy rugalmas membrán két részre osztja. Ez az alkatrész az olajnyomás hatására deformálódik, és mozgatja a potenciométer csúszkáját. Az eredmény a kimeneti csatlakozó és a tömeg közötti ellenállás változása. Amikor az olajnyomás csökken, a membránt a rugó visszahúzza.
    3. Az elégtelen (vészhelyzeti) nyomás érzékelője. Egy rugóval ellátott membránból és egy érintkezőből áll, amely normál esetben a föld felé zárva van. A műszeregységben lévő olajnyomásjelző lámpa egyik érintkezője csatlakozik a csatlakozójához. Ennek az izzónak a másik érintkezője a gyújtás bekapcsolásakor feszültség alá kerül, és ezért világít. A motor indításakor az olajnyomás hat a membránra, és megnyitja a nyomáskapcsoló földdel való érintkezését. Ennek hatására a jelzőlámpa kialszik. Ha az olajnyomás a megengedett olajnyomás alá csökken, a rugó hatására a csatlakozó rövidre záródik, és a lámpa ismét kigyullad, jelezve a rendszerben lévő elégtelen nyomást.

    Motorhűtés

    Egy karburátoros motorral felszerelt autót két hőmérséklet-érzékelővel szereltek fel. Az egyik bekapcsolta az elektromos hűtőventilátort, hogy fenntartsa az üzemi hőmérsékletet. A másikat egy kijelzőegység olvasta le. Az elektronikus motorvezérlő egységgel (ECU) ellátott modern járművek hűtőrendszere két hőmérséklet-érzékelővel is rendelkezik. Az egyik a műszeregységben lévő hőmérséklet-kijelzőt használja. A másik hőmérséklet-érzékelőre az ECU működéséhez van szükség. A megállapodásuk alapvetően nem különbözik. Mindkettő negatív hőmérsékleti együtthatóval rendelkező termisztor. Vagyis ellenállásuk a hőmérséklet csökkenésével csökken.

    Szívóvezeték

    • Tömeglevegő-áramlás érzékelő (DMRV). A hengerekbe jutó levegő mennyiségének meghatározására szolgál. Erre azért van szükség, hogy ki lehessen számítani a kiegyensúlyozott üzemanyag-levegő keverék kialakításához szükséges üzemanyag mennyiségét. A szerelvény két platina izzószálból áll, amelyeken elektromos áramot vezetnek keresztül. Az egyik ilyen a motorba belépő légáramlás. A másik, a referencia, távol van tőle. A rajtuk áthaladó áramokat az ECU összehasonlítja. A kettő közötti különbséget a motorba belépő levegő mennyiségének meghatározására használják. Néha a nagyobb pontosság érdekében a levegő hőmérsékletét is figyelembe veszik.
    • Abszolút légnyomásérzékelő a szívócsőben, más néven MAP-érzékelő. A hengerekbe jutó levegő mennyiségének meghatározására szolgál. A DMRV alternatívája lehet a turbófeltöltős motorok esetében. A készülék egy házból és egy tenzorrezisztív filmbevonattal ellátott kerámia membránból áll. A ház térfogatát a membrán két részre osztja. Az egyik rész hermetikusan le van zárva, és a levegő kiürül a membránból. A másik rész egy csövön keresztül a szívócsőhöz csatlakozik, és ezért a motor levegőnyomásával megegyező nyomású. E nyomás hatására a membrán deformálódik, ami megváltoztatja a rajta lévő film ellenállását. Ez az ellenállás jellemzi az abszolút légnyomást a gyűjtőcsőben.
    • Gázpedál-helyzetérzékelő (DPDZ). A légcsappantyú nyitási szögével arányos jelet ad ki. Ez lényegében egy változó ellenállás. A rögzített érintkezők a tömeghez és a referenciafeszültséghez vannak csatlakoztatva. A mozgó pedig, amely mechanikusan kapcsolódik a fojtószelep tengelyéhez, a kimeneti feszültséget veszi fel.

    Kipufogórendszer

    Oxigénszenzor. Ez az eszköz visszajelzésként működik, hogy fenntartsa a levegő és az üzemanyag megfelelő arányát az égéstérben. Működése a szilárd elektrolitos galvánelem elvén alapul. Ez utóbbi egy cirkónium-dioxid alapú kerámia. Az elektródák a kerámia mindkét oldalán platina porlasztással készültek. A készülék 300 és 400 ◦C közötti hőmérsékletre történő felmelegítés után üzemkész.

    Az ilyen magas hőmérsékletre történő felmelegítés általában forró kipufogógázok vagy fűtőelem segítségével történik. Ez a hőmérsékleti rendszer szükséges a kerámia elektrolit vezetőképességének kialakulásához. Az el nem égett üzemanyag jelenléte a motor kipufogógázában potenciálkülönbséget okoz az érzékelő elektródáinál. Bár ezt az eszközt oxigénérzékelőként ismerik, ez inkább az el nem égett üzemanyag érzékelője. Ennek oka, hogy a felülete nem az oxigénnel, hanem az üzemanyaggőzzel érintkezik.

    Egyéb érzékelők

    • Detonációs érzékelő. Mint sejteni lehet, a motorban zajló detonációs folyamat észlelésére szolgál. A kvarc piezoelektromos tulajdonságait használja ki. Egy ilyen anyagból készült lemez deformációja potenciálkülönbséget okoz a végeken. Az ECU a detonációs impulzusokra úgy reagál, hogy csökkenti a gyújtás előremeneti szögét.
      Egy modern autó érzékelőinek kialakítása
    • A forgattyústengely-pozícióérzékelő (CRPS). Az I. és IV. hengerek dugattyúinak TDC-jének megfelelő impulzust generál. Az érzékelő jelzése nélkül nem lehet meghatározni az üzemanyag-befecskendezés és a gyújtás pontos időzítését. Megjelenésük időzítését a késleltetés értéke méri az érzékelő impulzusához viszonyítva. A forgattyústengely fordulatszámát ezen impulzusok frekvenciája alapján értékelik. Az eszköz leggyakrabban magnetorezisztív vagy Hall-érzékelő.
    • A vezérműtengely-helyzet érzékelő (DPPS). Az 1. hengerben a kompressziós löket impulzusjelének előállítására szolgál. Az alacsony vezérműtengelyfordulatszámon történő megbízható működés érdekében ez a készülék kizárólag a Hall-effektuson alapul. A fennmaradó vezérműtengely fázist ez az impulzus határozza meg a DDCV jel segítségével.
      Egy modern autó érzékelőinek kialakítása

    Similar Posts