Silnik w "sieci" ... czujników

W odróżnieniu od silników montowanych w starszych typach samochodów, nowoczesne jednostki napędowe „oplata” siatka rozmaitych czujników. Zadaniem tych ostatnich jest zbieranie i przekazywanie do sterowników silników wszelkich informacji, niezbędnych do ich prawidłowego funkcjonowania. Poza przepływomierzami, czyli czujnikami masy zasysanego powietrza, o których pisaliśmy już w Autocentrum (zob. tekst „Przepływomierze, czyli ile zassiesz – tyle wtryśniesz”), prawidłowe funkcjonowanie nowoczesnych jednostek napędowych zależy m.in. od wskazań czujników temperatury, ciśnienia, czy chwilowego położenia wału korbowego. W niektórych modelach luksusowych aut, m.in. Mercedesach, można spotkać również mierniki nietypowe, np. wykrywające tzw. „wypadające” zapłony.

Zmierzyć ciepło i ciśnienie

We współczesnych samochodach montowane są różnego rodzaju czujniki temperatury. Najbardziej znane, to mierniki temperatury cieczy chłodzącej i powietrza dolotowego. Poza nimi, w silnikach wysokoprężnych, można spotkać również czujniki temperatury spalin. Podobnie jak w przypadku czujników temperatury, współczesne auta są również wyposażane w szereg mierników ciśnienia. Najbardziej powszechnym, bo stosowanym we wszystkich typach pojazdów (niezależnie od zamontowanych w nich jednostek napędowych), jest czujnik ciśnienia oleju. Poza nim, pracę wielu nowoczesnych silników wspomaga również tzw. czujnik bezwzględnego ciśnienia atmosferycznego, który jest montowany wewnątrz sterownika jednostki napędowej (stosowany jest m.in. w samochodach terenowych i SUV-ach). Z kolei w silnikach z doładowaniem mechanicznym lub turbo, występuje specjalny rodzaj czujników mierzących ciśnienie powietrza doładowującego. Zadaniem tych ostatnich jest niedopuszczenie do tzw. przeładowania jednostki napędowej, co w konsekwencji skutkuje jej uszkodzeniem.

Indukcyjnie lub aktywnie

Czujnik położenia wału korbowego, to jeden z najważniejszych mierników wspomagających pracę współczesnych jednostek napędowych. Dość powiedzieć, iż bez jego wskazań, właściwe sterowanie silnikiem byłoby bardzo utrudnione. Informacje uzyskiwane przez czujnik położenia wału korbowego (dotyczące m.in. chwilowego położenia tego ostatniego oraz prędkości obrotowej), są wykorzystywane przez sterownik silnika do regulowania wtrysku paliwa, czy ustawienia optymalnego kąta zapłonu. We współczesnych samochodach stosuje się dwa rodzaje czujników położenia wału korbowego. Pierwsze z nich nazywane indukcyjnymi (biernymi), współpracują z tradycyjnymi silnikami. Z kolei druga kategoria czujników – tzw. aktywnych (inaczej określanych jako hallotronowe), jest odpowiedzialna za właściwe funkcjonowanie jednostek z tzw. zmiennymi fazami rozrządu: dzięki ich wskazaniom możliwe jest osiąganie wysokiego momentu obrotowego zarówno na niskich, jak i na wysokich obrotach silnika.

Na spalanie stukowe

Jednym z mniej znanych mierników stosowanych we współczesnych autach, jest czujnik tzw. spalania stukowego, montowany na bloku silnika. Marek Matczak, specjalista z warsztatu elektromechaniki pojazdowej w Dąbrowie Górniczej (woj. śląskie): – W największym skrócie, zadaniem tego czujnika jest rozpoznawanie niepożądanych drgań, które powstają na skutek niewłaściwego spalania mieszanki paliwowo-powietrznej podczas kolejnych cyklów pracy silnika. Na podstawie jego wskazań, elektroniczne urządzenie sterujące wysyła sygnał zmieniający kąt wyprzedzenia zapłonu. Zmiana wartości tego ostatniego pozwala na wyeliminowanie stukowego spalania, a co za tym idzie przywrócona zostaje właściwa praca silnika – tłumaczy.

Szukanie czujnika w … świecy

Zdecydowanie najbardziej nietypowym czujnikiem przeznaczonym do wykrywania tzw. „wypadających” zapłonów, mogą pochwalić się Mercedesy klasy S oraz luksusowe Maybachy, wyposażone w potężne 12-cylindrowe jednostki napędowe. W ich przypadku miernikiem tym nie jest bowiem zaawansowane technologicznie urządzenie elektroniczne, ale poczciwa świeca zapłonowa. Jak to działa? Po uruchomieniu silnika, jedna z dwóch świec zamontowanych w cylindrze zostaje podłączona do napięcia pomiarowego. Następnie mierzy się prąd (tzw. jonowy) przepływający pomiędzy jej elektrodami, a wynik pomiaru przekazywany jest do sterownika silnika. Ten ostatni ustala właściwy kąt wyprzedzenia zapłonu: w przypadku pojawienia się „wypadania” zapłonu sterownik wyłącza odpowiedni cylinder, odcinając wtrysk paliwa.