Senzori

Preuzeto sa CannonBall foruma


Kompjuteri (Electronic Control Unit, ECU) koji upravljaju radom modernih automobilskih motora sa unutrashnjim sagorevanjem (SUS motori) ce pravilno vrshiti svoju funkciju jedino ako su pravilno programirani za dati tip i vrstu vozila i ako imaju tachne i pravovremene ulazne podatke, odnosno tachan "feedback" iliti "povratnu informaciju". Ovi ulazni podaci su elektronski signali koje u centralnu upravljachku jedinicu shalju senzori, koji se ponashaju kao "ochi i ushi" motora i pomazhu mu da konstantno u datim voznim okolnostima iz motora dobija najoptimalnije performanse uz uvek prisutni imperativ za shto shto je moguce nizhom potroshnjom goriva. Ovo ce, u najvecoj meri, biti postignuto jedino ako su ulazni podaci sa svih senzora tachni i ako se pravovremeno shalju u centralni upravljackhi sistem.

Senzori na modernim SUS motorima nadziru niz izlaznih parametara, i na osnovu informacija koje ECU dobija od njih (ulazni parametri) se vrshe korekcije vremena paljenja, momenta ubrigavanja i duzhine "otvorenosti" injektora, kontrole emisionih gasova, donoshenje “odluke” o momentu promene stepena prenosa kod vozila sa automatskim menjachem, redukcije obrtnog momenta koji se isporuchuje kod vozila koja imaju ABS+kontrolu proklizavanja, kontrolishe se funkcija "cruise control" i mnogi drugi sistemi koji vremenom sve vishe postaju standardni deo opreme automobila. Na odredjenim modelima pojedinih proizvodjacha se sve vishe primenjuje "drive-by-wire" koncept kontrole gasa, gde se kontrola "otvorenosti" leptira ne vrshi sajlom ili nekom drugom direktnom, "chvrstom" vezom, vec ECU kontrolishe rad leptira na osnovu signala koji prima sa senzora kontrole papuche gasa. Dakle, vremenom i svakom novom generacijom automobila je funkcija senzora sve vishe vazhnija jer sve vishe sistema kontrolishe ECU, a on ce, ponovo, raditi ispravan posao jedino ako dobija tachne i pravovremene informacije sa svih senzora. Dakle, ovo je mali osvrt na najuchestalije i najvazhnije senzore koji se danas mogu sresti ispod haube svakog iole modernijeg SUS motora i koji chine sastavni deo elektronskog upravljachkog sistema motora (electronic engine management system).

Senzor rashladne technosti

Obichno se nalazi na glavi cilindra ili usisnoj grani. Ovaj senzor prati temperaturu rashladne technosti, a funkcionishe tako shto mu se proporcionalno menja elektro-provodljivost sa promenom temperature rashladne technosti. Kad ECU dobije informaciju da je temperatura rashladne technosti dovoljno visoka, zakljuchuje da je motor dostigao radnu temperaturu i tada ECU sa "open loop" prelazi na zatvoreni povratni hod (closed loop) upravljanja motorom. Sa prelaskom na "closed loop" ECU analizira i ostale ulazne podatke sa senzora kako bi kontrolisao kvalitet (emisiju) izduvnih gasova. Ovaj senzor je jako pouzdan u eksploataciji, ali ako pretrpi oshtecenje i izgubi funkciju sprechava ECU da predje na "closed loop", shto ce dovesti do "prebogate" smeshe, jako izrazhenog povecanja potroshnje i povecane emisije karbon monoksida (CO). Senzor koji nije vishe u funkciji se lako mozhe dijagnostikovati merenjem elektro-provodljivosti istog dok motor dostizhe radnu temperaturu, jer se njegova elektro-provodljivost nece menjati sa promenom temperature rashladne technosti (motora).

O2 senzor ("Lambda sonda")

Koristi se kako na motorima sa karburatorom, tako i na motorima sa elektronskim ubrizgavanjem, na pojedinim modelima josh od 1981. godine. Mozhe se reci da je O2 senzor kljuchni u kontroli smeshe vazduh/gorivo u "closed loop" sistemu. Nalazi se na izduvnoj grani motora, a od motora koji ispunjavaju Euro 3 normu ih mora biti 2, jedan ispred a drugi iza katalizatora. Sem toga, na mnogim V6 ili V8 motorima ranijih konstrukcija ih je takodje bilo 2, po jedan senzor za svaki "red" cilindara. Funkcionishe na principu "osetjivosti" na prisustvo kolichine kiseonika u atmosferi (otuda i naziv "O2 senzor"). Uloga O2 ventila je da signalizira ECU kolichinu nesagorelog kiseonika u izduvnim gasovima, shto radi putem voltazhnog signala (koji varira od cca 0,1 v "siromashna" smesha, do 0,9 v - "bogata" smesha). Na osnovu ovog "feedback" signala, ECU vrshi korekcije u sistemu ubrizgavanja goriva izmenom "on-time" vremena ubrizgavanja goriva u injektorima, kao i momentom otvaranja/zatvaranja istih. Tako se uvek tezhi optimalnoj smeshi, shto je ujedno i neophodno kako bi emisija shtetnih gasova bila na propisanom nivou. Ovaj sistem je najsporiji na starijim karburatorskim motorima, bolje funkcionishe na motorima sa elektronskim ubrizgavanjem, a najbolje funkcionishe kod multiport, sekvencijalnog elektronskog ubrizgavanja. Ovo je, u principu, vezano za brzinu, odnosno uchestalost prelaska sa siromashe na bogatu smeshu. Tachnije recheno, shto je veci broj promene ciklusa u jedinici vremena (brzhi odziv sistema) utoliko ce konachni efekat biti bolji jer ce ECU vishe puta u jedinici vremena korigovati smeshu. Ipak, osetljivost O2 senzora vremenom opada zbog direktne izlozhenosti veoma toplim izduvnim gasovima, zatim olovu, sumporu, kao i fosforu kojih ima u odredjenim kolichinama pri sagorevanju goriva. Kad senzor postane dovoljno "zaprljan" izgubi senzibilitet pri ochitavanju i pochinje sporije da reaguje na promene u kvalitetu smeshe, a ovo stvara kratak vremenski interval tokom kojeg ECU ostaje bez pravovremene informacije, a stoga i bez mogucnosti da pravilno kontrolishe smeshu vazduh/gorivo. U zavisnosti od proizvodjacha i modela, ali i od uslova eksploatacije, preporucheni interval zamene O2 senzora se obichno krece u rasponu od 100 do 200 hiljada kilometara.

MAP (Manifold Absolute Pressure) senzor

Ovaj senzor se nalazi na usisnoj grani, ili je sa istom povezan, a obavlja funkciju kontrole vakuuma u usisu. Princip funkcionisanja mu se zasniva na promeni voltazhe ili frekvencije sa promenom vakuuma u usisnoj grani. Ovaj signal ECU zatim obradjuje i tako dobija informaciju o trenutnom opterecenju motora. Na osnovu ovoga se vrshi korekcija vremena paljenja smeshe, koja se pomera na raniju ili kasniju fazu, vec u zavisnosti od informacije dobijene sa senzora. Kod nekih motora i sistema kontrole i upravljanja MAP senzor ce pomagati ECU da odredi i protok vazduha. Problemi u radu koji se mogu javiti se signaliziraju povremenim paljenjem "check engine" lampice na instrument tabli vozila, uglavnom pri naglim dodavanjima gasa ili kad je motor opterecen, a u eksploataciji se manifestuju slabim ubrzanjima, povishenom emisijom shtetnih gasova i pogorshanim performansama motora. Motor mozhe da radi i sa loshim MAP senzorom, ali ce da radi ispod ochekivanog nivoa. Pojedini ECU sistemi ce, u sluchaju nedostatka signala sa MAP senzora ili ako je signal "out of range" (van marginala), vrednosti zameniti nekim procenjenim, srednjim (default) vrednostima, ali ce u tom sluchaju performanse biti drastichno nizhe od ochekivanih. Ukoliko je signal sa MAP senzora losh (van normalnih vrednosti), ne mora da znachi da je sam MAP senzor van funkcije. Naime, ako je vakuumsko crevo na koje je instaliran senzor oshteceno, ako su spojevi popustili (loshe zaptivanje) ili ako je iz nekog razloga zapusheno, MAP senzor nece moci da prosledi tachan signal. Odnosno, signal koji ce on ochitavati ce odgovarati trenutnoj situaciji, ali ce tako dobijene vrednosti ECU loshe interpretirati i korekcije koje vrshi nece biti pravilne. Isto tako, ako je motor iz nekog drugog razloga problematichan, vakuum u usisu mozhe biti nizhi od ochekivanog (npr. pojava "falsh vazduha", EGR ventil koji je zaglavljen u otvorenom polozhaju, perforirana vakuum creva i slichno), pa ce u tom sluchaju vrednosti ochitavanja sa MAP senzora biti nizha od ochekivanih.

Senzor pozicije leptira

Montiran na telu (delu usisne grane) u kojoj je montiran leptir gasa, ovaj senzor funkcionishe tako shto reaguje na otvaranje i zatvaranje leptira. ECU koristi ovu informaciju da nadzire opterecenost motora, ubrzavanje, usporavanje, kao i da "reaguje" kad je motor u "ler gasu" i uslovima rada motora kad je leptir potpuno otvoren. Informacije dobijene sa ovog senzora se koriste da se "obogati" smesha tokom usporavanja (delimichno motorno kochenje), kao i da ubrza ili uspori vreme paljenja. Simptomi koji ce pratiti oshtecenje ovog senzora su slichni onima koji se javljaju kod losheg MAP senzora: motor ce raditi bez ove ulazne vrednosti, ali ce raditi loshije od ochekivanog.

MAF (Mass AirFlow) senzor

Ovaj senzor prati kolichinu (zapreminu) vazduha koji ulazi u motor. Senzor radi ili na principu vruce zhice (hot wire), ili vruceg "filma" (hot film), i istovremeno registruje i airflow (protok vazduha) i air density (gustinu vazduha). Osetljivi elementi MAF senzora se lako kontaminiraju obzirom na lokaciju na kojoj se nalaze, a problemi vezani za njihov losh rad se vezhu za otezhano startovanje motora, nepravilan rad motora na leru, pogorshane performanse motora, kao i probleme sa "gushenjem" motora u radu.

MAT (Manifold Air Temperature) senzor

Montiran na usisnoj grani, ovaj senzor konstantno menja elektro-provodljivost sa promenom temperature usisanog vazduha. Signal koji na taj nachin dobija ECU koristi kako bi korigovao smeshu obzirom na promene u gustini vazduha. Problemi u radu MAT senzora umanjuju sposobnost ECU da pravilno kontrolishe kvalitet smeshe vazduha i goriva, shto se u praksi manifestuje prebogatom ili siromashnom smeshom.


Senzor polozhaja kolenastog vratila (radilice)

Ovaj senzor ochitava trenutni polozhaj kolenastog vratila, a time ECU dobija informaciju kojom kontrolishe vreme paljenja, kao i funkcionisanje injektora za ubrizgavanje goriva. Ovaj signal takodje "govori" ECU kojom brzinom motor radi (obrtaji u minuti), tako da se vreme paljenja ubrza ili uspori, vec prema potrebi. Na nekim motorima, dodatni senzor takodje signalizira ECU kako bi tvrdio tachan redosled paljenja. Ukoliko signal sa ovog senzora ne postoji, motor nece biti funkcionalan. Postoje u osnovi dva tipa ovog senzora: klasichan magnetski i onaj sa "Hall" efektom, mada oba rade na principu magnetnog polja. Prvi koristi promene u magnetnom polju koje se deshavaju svaki put kad se tokom rotacije vratila registruje "zarez" na vratilu ili "balanseru vibracija". Tada dolazi do promene u magnetnom polju shto predstavlja "inicijalnu kapsulu" koja menja trenutni signal sa senzora. Drugi tip senzora (Hall efekat) radi na slichnom principu magnetnog polja, sa razlikom da tom prilikom dolazi do neprestanog paljenja i gashenja senzora (on-off), shto proizvodi signal koji ECU koristi na isti nachin kao i kod prvog tipa senzora. Ukoliko ovaj senzor izgubi funkciju, motor se nece moci startovati. U nekim sluchajevima ce "verglati", ali nece startovati. Uglavnom su problemi koji se javljaju u radu istog vezani ne za sam senzor, vec za zaprljane i/ili oshtecene konektore senzora.

"Knock" senzor

Ovaj senzor registruje snagu vibracija u cilindru, shto "govori" o detonacijama koje se deshavaju u motoru, a shto ECU koristi kako bi pomerilo fazu paljenja. Prisustvo "knock" senzora omogucava ECU da detonacije uvek drzhi na optimalnom nivou (blizu limita) kako bi efikasnost procesa sagorevanja uvek bila optimalna, a istovremeno nece preci limit i time oshtetiti cilindar ili drugi deo motora. Pojedini motori imaju dva ili vishe "knock" senzora. Ukoliko ovaj senzor izgubi svoju funkciju, mozhe doci do detonacije u nezheljenom momentu shto mozhe oshtetiti motor. ECU u tom sluchaju ne dobija informaciju o momentu detonacije pa ne mozhe korigovati fazu paljenja, jer i ne ochitava da je do detonacije uopshte i doshlo.

BARO (Barometric Pressure) senzor

Ovaj senzor meri barometarski pritisak, na osnovu chega ECU kompenzira eventualne promene "kvaliteta" vazduha u smislu promene nadmorske visine (promenom pritiska vazduha sa promenom nadmorske visine). Na osnovu dobijene ulazne informacije, ECU utiche na smeshu i vreme paljenja iste.

Senzor brzine vozila (VSS, Vehicle Speed Sensor)

Ovaj senzor konstantno nadzire trenutnu brzinu vozila. Na osnovu te informacije koja se prosledjuje u ECU, regulishe se brzina "zatvaranja" konvertora momenta, adaptira nachin reagovanja na promenu stepena prenosa i slichno. Senzor se mozhe nalaziti na diferencijalu, telu transmisionog sistema, glavi brzinomera ili na drugoj lokaciji. Problemi u radu ovog senzora mogu uticati na funkciju "cruise" kontrole, kao i "osetljivost" sistema na promene stepena prenosa u zavisnosti od brzine kretanja.

Pozdrav, mozes li mi molim te malo jasnije objasniti sta je open a sta closed loop.