Czujnik prawdę ci powie ...
Nikogo już nie dziwi stopień skomplikowania współczesnych jednostek napędowych. W nowoczesnych konstrukcjach znajdziemy bowiem coraz więcej mierników i czujników, których zadaniem jest zbieranie i przekazywanie do sterowników silników informacji niezbędnych do ich prawidłowego funkcjonowania. Standardem we wszystkich typach samochodów są czujniki temperatury i ciśnienia, wkrótce zaś dołączą do nich również mierniki położenia wału korbowego. Z kolei w autach klas wyższych możemy spotkać szereg czujników nietypowych, umiejscowionych m.in. na bloku silnika, czy w świecach.
Temperatura i (bezwzględne) ciśnienie
Na początek zacznijmy od najbardziej popularnych czujników, bo dostępnych we wszystkich samochodach. Są nimi trzy mierniki temperatury. W samochodach z silnikami benzynowymi znajdziemy dwa z nich: temperatury cieczy chłodzącej i powietrza dolotowego. Ponadto w dieslach montowany jest jeszcze jeden – czujnik temperatury spalin. Popularnym typem czujników są również mierniki ciśnienia. Podobnie jak w przypadku czujników temperatury cieczy chłodzącej i powietrza dolotowego, we wszystkich współczesnych samochodach (dodajmy, iż niezależnie od montowanych w nich rodzajów silników), spotkamy również czujnik ciśnienia oleju. Ten ostatni jest dodatkowo, w niektórych typach aut, wspomagany przez czujniki współpracujące. Np. w jednostkach z turbodoładowaniem lub doładowaniem mechanicznym, spotkamy czujniki mierzące ciśnienie powietrza doładowującego. Z kolei wewnątrz sterowników silników stosowanych w SUV-ach i niektórych samochodach terenowych, montowany jest tzw. czujnik bezwzględnego ciśnienia atmosferycznego.
Jak wał (chwilowo) leży?
Niewielu zmotoryzowanych zdaje sobie sprawę, iż jednym z najważniejszych typów czujników współpracujących ze współczesnymi silnikami, są czujniki położenia wału korbowego. Dlaczego ich wskazania są takie istotne? Odpowiedź jest prosta i zasadza się w sposobie funkcjonowania nowoczesnych jednostek napędowych. Czujniki położenia wału korbowego, a właściwie tzw. chwilowego jego położenia i prędkości obrotowej, przekazują informację do sterownika silnik. Ten ostatni zaś jest odpowiedzialny za ustawienie optymalnego kąta zapłonu i regulowania kolejnych porcji wtryskiwanego paliwa. Ze względu na stosowanie silników ze stałymi i zmiennymi fazami rozrządu, montuje się również dwa rodzaje czujników położenia wału korbowego. W pierwszej kategorii jednostek napędowych znajdziemy najprostsze mierniki bierne, nazywane również indukcyjnymi. Z kolei w silnikach ze zmiennymi fazami rozrządu, montowane są o wiele bardziej skomplikowane czujniki aktywne, fachowo określane mianem hallotronowych. To właśnie dzięki ich wskazaniom możliwe jest osiąganie wysokiego momentu obrotowego zarówno na niskich, jak i na wysokich obrotach silnika.
Zmierzyć prąd (jonowy)
W samochodach luksusowych (m.in. w Mercedesach klasy S), spotkamy również inne, bardziej wyrafinowane czujniki. Jednym z nich jest miernik pozwalający na precyzyjne ustalenie kąta wyprzedzenia zapłonu i zapobieganie tzw. wypadaniu zapłonów. Jak wygląda taki czujnik? Okazuje się, co wzbudzi zapewne duże zdziwienie, iż nie jest to wcale żadne zaawansowane technologicznie urządzenie elektroniczne. Funkcję miernika ustalającego właściwy kąt wyprzedzenia zapłonu, spełnia bowiem ... świeca zapłonowa, a całość sprowadza się do pomiaru napięcia. Technicznie zostało to rozwiązane w ten sposób, iż 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.
Jak eliminować (niepożądane) drgania?
Czujnikiem mającym za zadanie wypełnienie tej „misji”, jest jeden z najmniej znanych, a przy tym jeden z bardziej pożytecznych – czujnik spalania stukowego. Miernik ten montowany bezpośrednio na bloku silnika, rozpoznaje niepożądane drgania powstające w wyniku niewłaściwego spalania mieszanki paliwowo-powietrznej, podczas kolejnych cyklów pracy silnika. W największym skrócie, działanie czujnika spalania stukowego polega na wysyłaniu wskazań do elektronicznego urządzenia sterującego. Na ich podstawie, to ostatnie wysyła sygnał zmieniający kąt wyprzedzenia zapłonu. Dzięki temu możliwe jest bieżące eliminowanie szkodliwego dla silnika spalania stukowego. W konsekwencji jednostka napędowa pracuje stabilnie we wszystkich zakresach obrotów.