راهنمای جامع سنسورهای خودرو – عملکرد، انواع با جزئیات و اهمیت آن‌ها

هر خودروی مدرن دارای بیش از ۷۰ سنسور مختلف است که اطلاعات مهم را دریافت و به واحدهای کنترل مانند ECU و BCM ارسال می‌کنند. این اطلاعات برای مدیریت موتور، گیربکس، سیستم ترمز، انتقال نیرو و استانداردهای آلایندگی حیاتی هستند.

برای آشنایی با این سیستم‌ها مطالعه مقاله راهنمای جامع سیستم‌های الکتریکی و الکترونیکی خودرو توصیه می‌شود.

۱. سنسور MAP (Manifold Absolute Pressure)

سنسور MAP فشار هوای ورودی به منیفولد موتور را اندازه‌گیری و به ECU ارسال می‌کند که برای محاسبه چگالی هوا و بار موتور ضروری است (en.wikipedia.org, autoditex.com)

از طریق دیافراگم سیلیکونی، خروجی به صورت ولتاژ (۰–۵ ولت) یا فرکانس (~۹۰–۱۶۰ هرتز) تولید می‌شود (quarktwin.com).

در خودروهای توربوشارژ یک MAP قبل و یک بعد از توربو برای کنترل فشار بوست نصب می‌شود.

خرابی آن باعث بروز کدهایی مانند P0105 تا P0109، روشن‌شدن چراغ چک و مصرف سوخت بالا می‌شود (delphiautoparts.com).

برای مشاهده محصولات مرتبط، به سنسور MAP مراجعه کنید.

۲. سنسور جریان جرم هوا (MAF)

سنسور MAF جرم هوای ورودی به موتور را مستقیماً اندازه‌گیری می‌کند و معمولاً با سنسور دمای هوا (IAT) ترکیب شده است (en.wikipedia.org, autopi.io).

این سنسورها از فناوری سیم‌گرم (Hot-Wire) یا فیلم‌گرم (Hot-Film) استفاده می‌کنند که جریان هوا باعث تغییر مقاومت و خروجی ولتاژ می‌شود.

در موتورهایی مانند پژو TU5، MAF دقت بسیار بالاتری نسبت به MAP دارد و اصلی‌ترین ورودی ECU محسوب می‌شود.

آلودگی یا چربی روی MAF باعث کاهش دقت، افزایش مصرف سوخت و اختلال احتراق می‌شود.

بعضی سیستم‌ها ترکیبی از MAP و MAF را بومی کرده‌اند تا عملکرد و دقت بالاتری داشته باشند.

برای مطالعه بیشتر، مقاله سیستم‌های الکتریکی و الکترونیکی خودرو را مطالعه کنید.

۳. سنسور موقعیت میل‌سوپاپ (Camshaft Position Sensor – CMP)

سنسور CMP موقعیت میل‌سوپاپ را به ECU گزارش می‌دهد تا زمان‌بندی دقیق تزریق سوخت و جرقه‌زنی انجام شود (autopi.io, jcwhitney.com).

تکنولوژی‌های رایج شامل هال افکت یا مغناطیسی هستند که سیگنال‌های پالس دیجیتال تولید می‌کنند.

در موتورهای VVT یا تزریق ترتیبی، CMP با سنسور Crank برای هماهنگی عملکرد موتور ضروری است. احتمال لرزش یا استارت سخت در صورت خرابی وجود دارد.

برای مشاهده مدل‌های موجود، مراجعه به سنسور موقعیت میل‌سوپاپ پیشنهاد می‌شود.

۴. سنسور موقعیت میل‌لنگ (Crankshaft Position Sensor – CKP)

سنسور CKP سرعت دوران و موقعیت میل‌لنگ را اندازه‌گیری کرده و به ECU ارسال می‌کند تا زمان‌بندی دقیق احتراق و تزریق سوخت انجام شود (en.wikipedia.org).

انواع آن شامل القایی، هال، مغناطیسی و نوری است. در سیستم‌های پیشرفته، طراحی نوری برای دقت بالا کاربرد دارد.

در موتورهای چهارزمانه و مجهز به VVT، وجود CKP برای هماهنگی با CMP ضروری است؛ در غیر این صورت موتور روشن نمی‌شود یا در حال حرکت خاموش می‌شود.

علائم خرابی CKP شامل مشکل شروع به کار در موتور گرم، لرزش یا شتاب نامتعادل است.

نگهداری صحیح و تعویض به موقع آن در عملکرد پایدار خودرو بسیار حیاتی است.

۵. سنسور اکسیژن (Oxygen / Lambda Sensor)

این سنسور میزان اکسیژن موجود در گازهای خروجی را اندازه‌گیری و به ECU کمک می‌کند نسبت هوا-سوخت را به مقدار استاندارد λ≈۱ تنظیم نماید (en.wikipedia.org, autopi.io).

عنصر سنسور از زیرکونیوم سرامیکی با پوشش پلاتینیوم ساخته شده و بعضی مدل‌ها گرم‌شونده هستند تا سریع‌تر پاسخ دهند.

خروجی معمولا بین ۰.۲ تا ۰.۸ ولت متغیر است؛ حدود ۰.۴۵ ولت نشان‌دهنده ترکیب استوکیومتری مناسب است.

در خودروهای OBDII معمولاً یک سنسور قبل و یک سنسور پس از کاتالیزور نصب شده تا عملکرد آن بررسی شود.

خرابی یا کندعملی آن باعث افزایش آلایندگی، مصرف سوخت و روشن‌شدن چراغ Check Engine می‌شود.

برای مشاهده مدل‌های موجود، لینک سنسور اکسیژن را دنبال کنید.

۶. سنسور TPS (Throttle Position Sensor)

سنسور TPS موقعیت دریچه گاز (Butterfly Valve) را اندازه‌گیری و به ECU ارسال می‌کند تا ضمن کنترل مقدار هوا، تزریق سوخت و زمان‌بندی دقیق انجام شود (en.wikipedia.org, quarktwin.com).

تکنولوژی به‌کاررفته شامل نوع پتانسیومتری (potentiometer) یا هال افکت است که نسبت زاویه دریچه به ولتاژ خروجی را تعیین می‌کنند.

در سیستم‌های Drive-by-Wire، TPS اطلاعات را به TCU نیز می‌دهد تا تعویض دنده نرم‌تر انجام شود.

مشکلات رایج TPS شامل نوسان دور موتور در حالت آی‌دِل، پس‌زندگی در شتاب و روشن‌شدن چراغ Check Engine هستند.

محدوده ولتاژ در idle زیر ۰.۷V و در کامل باز ~۴.۵V است؛ اگر این مقادیر خارج باشند، نیاز به تنظیم یا تعویض دارد.

بیشتر درباره نصب، عیب‌یابی و نگهداری TPS در منابع فنی موجود آمده است.

۷. سنسور Knock (ضربه موتور)

سنسور Knock لرزش‌های ناشی از ضربه یا احتراق ناقص (knocking / pinging) در بلوک موتور را شناسایی می‌کند و ECU را مطلع می‌سازد تا زمان جرقه را عقب ببرد ([turn0search5], [turn0search9]).

از عنصر پیزوالکتریک استفاده شده که لرزش‌های با فرکانس بالا را تشخیص داده و سیگنال الکتریکی تولید می‌کند.

این سنسور بر روی بدنه موتور نصب می‌شود و با ECU همکاری می‌کند تا از آسیب جدی به سرسیلندر یا واشر جلوگیری کند ([turn0search15], [turn0search1]).

علائم مشکل شامل کاهش قدرت موتور، مصرف بالاتر، لرزش غیرعادی و روشن‌شدن چراغ چک است.

نصب اشتباه، خوردگی یا شکست در سیم‌کشی می‌تواند باعث خرابی سنسور شود؛ تست توسط اسیلوسکوپ یا اندازه‌گیری مقاومت ممکن است ضروری باشد ([turn0search9]).

در موتورهای چندسیلندر، چند سنسور Knock نصب می‌شود تا دقت تشخیص هر سیلندر بالا رود.

بررسی ارتباط میان سنسورها و اجزای خودرو

• ترکیب داده‌های MAP، MAF، O₂ و دما به ECU این امکان را می‌دهد تا نسبت سوخت و زمان جرقه را دقیق محاسبه نماید.
• CMP و CKP با هم هماهنگ می‌کنند سوپاپ و احتراق موتور را، مخصوصاً در موتورها با VVT.
• TPS اطلاعات مستقیم به TCU ارسال کرده تا تعویض دنده هوشمند با راندمان بالاتر انجام شود ([turn0search21]).
• سنسور فشار بوست (در خودروهای توربودار) از MAP پشتیبان‌گیری کرده و از فشار بیش از حد جلوگیری می‌کند.

مطالب و دسته‌بندی کاربردی در سایت شما

• مقاله‌های تخصصی:
• سیستم‌های الکتریکی و الکترونیکی خودرو
• سیم‌کشی خودرو و نقش کد فنی
• همه‌چیز درباره ECU
• Body Control Module (BCM)
• سنسور دنده عقب خودروهای ایرانی
• دسته‌بندی محصولات سنسور در فروشگاه:
• سنسورهای خودرو
• سنسور MAP
• سنسور اکسیژن
• سنسور میل‌سوپاپ
• سنسور دنده عقب

جمع‌بندی نهایی

این مقاله یک مرجع کامل برای معرفی، عملکرد، کاربرد و نگهداری انواع سنسورهای خودرو است. برای مشاهده و خرید مجموعه‌ای از سنسورهای اصلی و باکیفیت، به بخش سنسورهای خودرو در پاساژ کاشانی مراجعه نمایید.