انواع سنسور در خودرو | کاربردها و نحوه عملکرد

سنسور ماشین یا خودرو چیست؟

انواع سنسور در خودرو وجود دارد که هر یک کاربرد و نقش متفاوتی در ارتقا عملکرد خودرو دارد. سنسور یک وسیله الکترونیکی است که اطلاعات مختلفی را از خودرو جمع آوری کرده و برای راننده یا ECU (واحد کنترل الکترونیکی) ارسال می کند. در شرایط خاص، ECU بر اساس اطلاعات دریافتی از سنسورها به طور خودکار تنظیمات مربوط به قطعه خاصی را انجام می دهد. با ما همراه باشید تا با انواع سنسور در خودرو و کاربردهای آن ها آشنا شوید.

سنسورها می‌توانند داده های مختلف خودرو مانند دما، سیستم خنک‌کننده، موتور، فشار روغن، میزان انتشار، سرعت خودرو و غیره را اندازه گیری کنند.

اندام های حسی انسان (چشم، بینی، دهان، زبان و دست) بهترین مثال برای درک اصول کار سنسورها (حسگرها) هستند. آنها سیگنال هایی را به مغز می فرستند و مغز بر اساس اطلاعات آن ها تصمیم می گیرد. به طور مشابه، سنسورهای خودرو سیگنال هایی را به ECU ارسال می کنند تا تنظیمات مناسب را انجام دهند یا به راننده هشدار دهند.

سنسورها از لحظه روشن شدن موتور به طور مداوم قسمت های مختلف خودرو را زیر نظر دارند. در یک خودروی مدرن، سنسورها در همه جا وجود دارند، از موتور گرفته تا اجزای الکتریکی خودرو.

اصول کار انواع سنسورها در خودرو

اصل کار یک سنسور به شما ایده وسیعی از عملکرد انواع سنسور در خودرو می دهد. از آنجایی که حسگرهای زیادی در یک خودرو وجود دارد که سیستم‌های مختلف و عملکرد اجزای آن را نظارت می‌کنند، عملکرد سنسورهای خودرو از آنچه تصور می‌کنید گسترده‌تر است.

سنسورها اطلاعات مربوط به سیستمی را که ردیابی می کنند به ECU ارسال می کند. داده ها از طریق الگوریتم های از پیش تعریف شده مطابقت داده می شوند و ECU بر اساس آن تنظیمات را انجام می دهد. اگر ECU نتواند تغییرات لازم را انجام دهد، یک هشدار برای راننده ارسال می کند.

انواع سنسور در خودرو

در شکل زیر انواع سنسور در خودرو نمایش داده شده است.

جدول زیر انواع سنسور در خودرو و عملکرد آنها را نشان می دهد. این جدول شامل اساسی ترین سنسورهای به کار رفته در اکثر خودروهاست و بسته به نوع و مدل خودرو ممکن است تعداد سنسورهای جانبی دیگری نیز در خودرو وجود داشته باشد.

نوع سنسور	عملکرد
سنسور جریان هوا (Air-flow sensor)	سنسور جریان هوا چگالی و حجم هوای ورودی به محفظه احتراق را اندازه گیری می کند.
سنسور ضربه موتور (سنسور ناک) (Engine knock sensor)	این سنسور ضربه موتور را کنترل می کند و اطمینان حاصل می کند که مخلوط هوا و سوخت به درستی مشتعل شده است.
سنسور سرعت دور موتور (Engine speed sensor)	سنسور سرعت موتور سرعت چرخش و موقعیت میل لنگ را اندازه گیری می کند.
سنسور موقعیت میل بادامک (Camshaft position sensor)	این سنسور موقعیت و زمان بندی مناسب میل بادامک را اندازه گیری می کند.
سنسور فشار مطلق منیفولد (Manifold Absolute Pressure)	سنسور فشار مطلق منیفولد (MAP) بار موتور را با اندازه‌گیری اختلاف بین فشار منیفولد و فشار خارجی اندازه گیری می‌کند
سنسور موقعیت دریچه گاز (Throttle position sensor)	سنسور موقعیت دریچه گاز موقعیت دریچه گاز را مشخص کنید.
سنسور ولتاژ (Voltage sensor)	این سنسور سرعت دور آرام خودرو را مدیریت می کند.
سنسور اکسیژن (Oxygen sensor)	سنسور اکسیژن به اندازه گیری سطح اکسیژن موجود در گازهای خروجی کمک می کند.
سنسور اکسیدهای نیتروژن (NOx sensor)	سنسور NOx اکسیدهای نیتروژن (NOx) موجود در گازهای خروجی را اندازه گیری می کند.
سنسور دما (Temperature sensor)	این سنسور دمای موتور را اندازه گیری می کند.
سنسور دمای سوخت (Fuel temperature sensor)	این سنسور دمای سوخت ورودی به موتور را کنترل می کند.
سنسور سرعت (Speed sensor)	سنسور سرعت این سنسور سرعت چرخ ها را اندازه گیری می کند.
سنسور پارک (Parking sensor)	سنسور پارک هر گونه مانع موجود در جلو یا عقب خودرو را تشخیص می دهد.
سنسور باران (Rain sensor)	این سنسور باران را تشخیص می دهد و سیگنالی را به ECU ارسال می کند تا برف پاک کن ها را فعال کند.

در زیر جزئیات بیشتری از سنسورهای خودرو که در جدول فوق ذکر شده است را مشاهده می کنید.

1. سنسور جریان هوا

• نوعی سنسور است که حجم و چگالی هوای ورودی به موتور را اندازه گیری می کند.
• داخل محفظه احتراق قرار می گیرد.
• این سنسور اطمینان حاصل می کند که مقدار مناسبی از مخلوط هوا و سوخت برای عملکرد بهینه وارد محفظه احتراق می شود.
• خرابی سنسور جریان هوا می تواند منجر به توقف موتور یا مصرف سوخت بیشتر شود.

2. سنسور ضربه موتور

• ضربه زدن پدیده ای است که در آن مخلوط هوا و سوخت قبل از اینکه شمع جرقه بزند، مشتعل می شود.
• راندمان موتور را کاهش می دهد و در طولانی مدت می تواند باعث آسیب به اجزای موتور شود.
• سنسور ضربه موتور با نظارت بر فرآیند احتراق مخلوط هوا و سوخت، ضربه را تشخیص می دهد.
• در صورت وجود هرگونه نقصی در احتراق مخلوط هوا و سوخت، سنسور می تواند به راننده هشدار دهد.

3. سنسور دور موتور

• این سنسور سرعت و موقعیت میل لنگ را مشخص می کند.
• این سنسور روی میل لنگ نصب می شود.
• موقعیت میل لنگ را تشخیص می دهد و اطلاعات را به ECU ارسال می کند.
• سپس ECU زمان دقیق تزریق سوخت را محاسبه کرده و شمع ها را فعال می کند.
• اگر زمان بندی صحیح نباشد، موتور کارایی خود را از دست می دهد.
• این سنسور یکی از مهم ترین سنسورهای خودرو است.

4. سنسور موقعیت میل بادامک

• میل بادامک دریچه های ورودی و خروجی سیلندر موتور را کنترل می کند.
• سنسور موقعیت میل بادامک بر زمان بندی میل بادامک نظارت می کند تا هوا وارد سیلندر شود و گازهای سوخته و دود در زمان مناسب از سیلندر به بیرون فرستاده شود.
• اگر زمان بندی ورودی و خروجی سیلندر به درستی انجام نشود، توان خروجی موتور با مشکل مواجه شده و در بدترین حالت ممکن است به سیلندر آسیب برساند.

5. سنسور فشار مطلق منیفولد (MAP)

• این یک سنسور است که نظارت بار موتور را بر عهده دارد.
• این سنسور تفاوت بین فشار منیفولد و فشار خارجی را محاسبه می کند.
• سنسور MAP تضمین می کند که موتور بر اساس تغییر فشار، میزان سوخت را تغییر می دهد.
• خرابی سنسور MAP ممکن است منجر به مصرف سوخت بالاتر شود.

6. سنسور موقعیت دریچه گاز

• هنگام فشار دادن پدال گاز، موقعیت دریچه گاز را اندازه گیری می کند.
• این سنسور اطلاعات را به ECU ارسال می کند و سپس تصمیم می گیرد که چه مقدار مخلوط هوا و سوخت به سیلندر ارسال شود.
• معیوب بودن سنسور موقعیت دریچه گاز میزان توان خروجی را دچار مشکل می کند.

7. سنسور اکسیژن

• همانطور که از نام این سنسور پیداست، سنسور اکسیژن یا O₂ میزان اکسیژن موجود در گازهای خروجی را اندازه گیری می کند.
• به طور کلی سنسور O₂ در نزدیکی منیفولد اگزوز و بعد از مبدل کاتالیزوری قرار دارد.
• این سنسور به تعیین اینکه آیا موتور در حال سوختن مخلوط هوا و سوخت غنی یا رقیق است کمک می کند.
• یک سنسور اکسیژن معیوب می تواند باعث مصرف سوخت بالا، تکان خوردن یا مشکل در سرعت دور آرام شود.

8. سنسور NO_x

• سنسور NO_x اکسیدهای نیتروژن (NO_x) موجود در گازهای خروجی را کنترل می کند.
• قوانین سختگیرانه ای در رابطه با سطح مجاز انتشار NO_x از خودرو وجود دارد.
• از این رو، سنسور NO_x برای نظارت بر انتشار گازهای مضر ضروری است.
• این سنسور اطلاعات را به ECU منتقل می کند، سپس ECU تنظیماتی را در مخلوط هوا و سوخت انجام می دهد تا به سطح مطلوب NO_x برسد.

9. سنسور دمای موتور

• این سنسور دمای موتور را اندازه گیری کند.
• مدیریت حرارتی برای عملکرد روان یک وسیله نقلیه بسیار مهم است. از این رو، یکی از سنسورهای حیاتی در خودرو است.
• این سنسور همچنین وظیفه نظارت بر عملکرد موثر سیستم خنک کننده را بر عهده دارد.
• این سنسور همچنین در مواقعی که مایع خنک‌کننده موتور کم باشد یا رادیاتور به درستی کار نکند، هشدار می دهد.

 10. سنسور دمای سوخت

• این سنسوری به طور مداوم دمای سوخت را کنترل می کند تا اطمینان حاصل شود که مصرف سوخت بهینه است.
• اگر سوخت سرد باشد به دلیل چگالی زیاد، سوختن آن زمان بیشتری می برد. به طور مشابه، اگر سوخت گرم باشد، خیلی سریع می سوزد.
• سنسور دمای سوخت تضمین می کند که سوخت در دمای بهینه به سیلندر برسد تا عملکرد موتور به صورت نرم انجام شود.

11. سنسور سرعت

• همانطور که از نام آن پیداست، سرعت چرخ های خودرو را اندازه گیری می کند.
• چرخ‌های خودرو می‌توانند با سرعت‌های متفاوتی نسبت به یکدیگر در هنگام دور زدن یا در خارج از جاده حرکت کنند.
• از این رو، این سنسور سرعت به ردیابی سرعت هر چرخ کمک می کند.
• داده های این سنسور به ECU ارسال می شود و می توان از آن برای ویژگی های ایمنی مانند کنترل کشش و ABS (سیستم ترمز ضد قفل) استفاده کرد.
• سنسور سرعت بسیار مهم است، به خصوص برای وسایل نقلیه با چهار چرخ متحرک.

12. سنسور پارکینگ

• این سنسور هر گونه مانع در جلو یا عقب خودرو را تشخیص می دهد.
• سنسور از طریق صدای بوق به راننده هشدار می دهد. هر چه فاصله نزدیکتر می شود، صدای بوق تشدید می شود.
• این سنسور به راننده کمک می کند تا وسیله نقلیه را ایمن پارک کند.
• در خودروهای لوکس سطح بالا، داده های این سنسور برای سیستم ترمز اضطراری خودکار استفاده می شود. اگر خودرو به مانع خیلی نزدیک شود، به طور خودکار ترمزگیری انجام می شود.

13. سنسور باران

• این سنسور باران را تشخیص می دهد و به طور کلی روی شیشه جلو قرار دارد.
• این سنسور هنگامی که قطرات باران را روی شیشه جلو تشخیص می دهد سیگنال را به ECU ارسال می کند.
• ECU سپس برف پاک کن های شیشه جلو را فعال می کند.
• سنسور باران به عنوان یک وسیله ایمنی عمل می کند زیرا به طور خودکار برف پاک کن ها را فعال می کند.

مزایا و معایب انواع سنسور در خودرو

مزایای انواع سنسور در خودرو

• حسگرهای خودرو رانندگی را به یک کار آسان تبدیل می کنند.
• حسگرها به راحتی می توانند قطعات معیوب خودرو را تشخیص دهند.
• سنسورها از نگهداری صحیح موتور اطمینان می دهند.
• سنسورها همچنین امکان کنترل خودکار عملکردهای خاص مانند برف پاک کن ها، چراغ های جلو و غیره را فراهم می کنند.

• ECU می تواند تنظیمات دقیقی را با اطلاعات دریافتی از سنسورها انجام دهد.
• حسگرها همچنین می توانند اطلاعات هشدار دهنده را در صورت وجود هر گونه نقص یا عیب در اجزای خودرو به راننده منتقل کنند.

معایب انواع سنسور در خودرو

• یکی از معایب اصلی وجود سنسورهای زیاد این است که ممکن است در طول زمان از کار بیفتند.
• سنسور معیوب می تواند منجر به آسیب به اجزای حیاتی خودرو شود. تعمیر یا تعویض آنها می تواند یک پر هزینه باشد ولی برای عملکرد صحیح و کارآمد خودرو ضروری هستند.

سوالات متداول

انواع سنسور در خودرو چه کاربردی دارند؟

سنسورها وسایلی هستند که داده های مختلف خودرو را اندازه گیری کرده و با ارسال اطلاعات به ECU و راننده، عملکرد خودرو را ارتقا می دهند.

یک ماشین چند سنسور دارد؟

موتور خودرو به تنهایی دارای 15 تا 30 سنسور است که تمام عملکردهای موتور را ردیابی می کند. در مجموع، یک خودرو می تواند بیش از 70 سنسور داشته باشد که عملکردهای مختلف خودرو را کنترل می کند.

آیا همه انواع خودروها سنسور دارند؟

بله، انواع خودروها دارای سنسور هستند. از یک هاچ بک کوچک گرفته تا یک SUV بزرگ (اسپورت Utility Vehicle)، همه وسایل نقلیه مجهز به سنسورهایی برای عملکرد موثرتر موتور و سایر اجزا هستند.

اگر سنسور اکسیژن به درستی کار نکند چه اتفاقی می افتد؟

اگر سنسور اکسیژن ایراد داشته باشد، ECU اطلاعات مربوط به نسبت مخلوط هوا به سوخت ارائه شده به موتور را دریافت نمی کند. همچنین می‌تواند باعث مشکلاتی نظیر بی‌حرکتی، تکان‌خوردگی یا مشکلاتی در انتقال توان شود.