Bu gün maşınlar mühərriki hamar işləyərkən yanacağı qənaət etməyə kömək edən sensorlarla təchiz olunub. Bu kiçik cihazlar mühərrikdə nə baş verdiyini izləyir və kompüter beyninə (ECU adlanır) hər saniyə yüzlik dəqiq tənzimləmələr etməyə imkan yaradır. Əsas sensorlara oksigen sensorları, mühərrikə daxil olan havanın miqdarını ölçən cihazlar və krikşafın cari mövqeyini izləyən başqa bir cihaz daxildir. Bütün bu cihazlar yanacağın havayla qarışma nisbətinin tənzimlənməsi, iskra verilməsinin vaxtlanması və ümumiyyətlə, yanmanın səmərəli davam etdirilməsi üçün kompüterə real vaxtda məlumat göndərir. Sürücü sürət pedalına sıx basdıqda, xüsusi sensorlar mühərrikin fırlanma sürəti ilə tam uyğun yanacaq püskürmə vaxtlaşdırmasını təmin edir. Bu da arxadan çıxan borudan daha az yanacağın itirilməsi və sürücülərin maşınlarına tez cavab verməsini istədikləri, lakin çox yanacaq sərf etmədən daha yaxşı ümumi performans əldə etməsi deməkdir.
Müasir mühərrik idarəetmə sistemləri artıq hibrid, eləcə də turboşarjlı mühərriklərin daxilinə təxminən 15-dən 20-yə qədər müxtəlif sensor yerləşdirir və hamısı güc çıxışı ilə yanacaq sərfi arasındakı optimal nöqtəni tapmaq üçün birlikdə işləyir. Vurğu sensorları xüsusilə yüksək sıxılma nisbətinə malik mühərriklərdə baş verən təhlükəli ön yandırma hadisələrini aşkar etmək baxımından vacibdir. Bu sensorlar bir şeyin səhv olduğunu hiss etdikdə, ECU-ya təxminən dərhal oturma müddətini tənzimləmək üçün siqnal göndərir. 2024-cü il Mühərrik İdarəetmə Hesabatının bəzi son tapıntılarına görə, bu sensor şəbəkəsi sistemi köhnə məktəb sistemləri ilə müqayisədə yanacaq sərfini hətta 12 faiz qədər artırmağa qadirdir ki, sürücülərin əksəriyyəti özlərinin kapotunun altında bunun olduğunu belə bilmirlər.
Avtomobil istehsalçıları mühərrik işini davamlı təkmilləşdirmək üçün sensorların siqnallarına əsaslanan adaptiv strategiyalardan istifadə edir:
| Sensör Növü | Optimallaşdırma təsiri |
|---|---|
| Soyuducunun temperaturu | Soyuq başlanğıcda yanacağın itrafını 18% azaldır |
| Təkərrürlü basınç | Turboşarjerin reaksiya verməsini 22% yaxşılaşdırır |
| Krivşpilkin vəziyyəti | İnfiltrasıya zamanının dəqiqliyini artırır |
Bu qapalı dövrlü sistemlər tipik sürücülər üçün illik yanacaq xərclərini 200–450 dollardək azaldır və eyni zamanda mühərrikin ömrünü qoruyur, bu Encon Industries (2023) təhlili əsasında göstərilmişdir.
Oksigen sensorları, həmçinin O2 sensorları kimi tanınır və əsasən yanma baş verdikdən sonra qaz xətlərində qalan oksigen miqdarını ölçür. Bu sensorlar mühərrik yanacağın nə qədər səmərəli yandığını izləməyə kömək edən real vaxt rejimində kimyəvi monitorlar kimidir. Benzindən istifadə edən mühərriklərdə onlar mühərrik idarəetmə blokunun hava-yanacaq nisbətinin təxminən 14,7-dən 1-ə olan optimal nöqtəsini saxlamaqda kömək edir. Qapalı dövrə sistemlərinə malik müasir avtomobillər bu tənzimləmələri hətta hər bir saniyədə on dəfə edə bilirlər! SAE-nin 2023-cü ildəki tədqiqatına görə, bu qədər tez-tez monitorinq köhnə açıq dövrə sistemlərlə müqayisədə itki olunan yanacağı təxminən 12 ilə 18 faiz arasında azaldır.
Pis oksigen sensorları, əsasən qazın tələsik sərf olunmasına səbəb olan ən pis günahkarlar siyahısında ön sıralarda yer alır. 2022-ci ildə Ekologiya Mühafizəsi Agentliyinin apardığı tədqiqata görə, istismara hazır hər 10 avtomobildən təxminən 4-ü köhnəlmış sensorlara malikdir və onların gallon başına getdiyi mil məsafəsi 10-dan 15 faizə qədər azalır. Bu isə orta amerikalı sürücünün hər il yanacağa əlavə təxminən 220 dollar xərcləməsi deməkdir. Baş verənlər olduqca sadədir. Bu sensorlarda kir toplandıqda, onlar maşının kompüterinə yanlış siqnallar göndərməyə başlayır. Kompüter də motorun həqiqətən lazım olandan daha çox yanacağa ehtiyacı olduğunu düşünür və sistemi artıq miqdarda yanacaqla doldurur. Bu yalnız motorun lazımından artıq zəngin qarışıqda işləməsinə səbəb olmur, habelə zərərli emissiyanı normal səviyyədən üç dəfə qədər artırır. Bundan əlavə, bu əlavə yanacağın yandırılması bahalı katalitik konvertorların normaldan xeyli tez aşınmasına səbəb olur.
| Xüsusiyyət | Ənənəvi Tsirkon | Geniş zolaqlı |
|---|---|---|
| Ölçmə Aralığı | Dar (λ 0.7–1.3) | Geniş (λ 0.5–4.0) |
| Cavab vaxtı | 50–200 ms | <50 ms |
| Yanacaq Səmərəliliyinin Artması | İlkin səviyyə | +2–5% |
Geniş zolaqlı sensorlar artıq 2024-cü ilin turboşarjlı modellərinin 78%-də istifadə olunur və dəyişən sıxılma və yük şəraitində hava-yanacaq nisbətinin üstün idarə edilməsini təmin edir — bu, ənənəvi zirkoniya elementlərində olmayan bir imkanıdır.
Kütləvi hava axını (MAF) sensorları əsasən mühərrikə nə qədər hava daxil olduğunu və onun çəkisini izləyir, beləliklə kompüter tam olaraq nə qədər yanacaq püskürdürülməli olduğunu bilir. Bu sensorlar şəhər trafikində hərəkət edərkən və ya avtomagistralda getgə zaman mühərriklərin daha təmiz və səmərəli işləməsini təmin edən 14,7-dən 1-ə olan optimal hava-yanacaq qatılığını saxlamağa kömək edir. Xoş xəbər odur ki, bu sensorlar çox dəqiqdir və əksər hallarda artı-az 2 faiz dəqiqliyi saxlayır. Həmçinin yanacaq verilməsini hər saniyədə ən çox 50 dəfə tənzimləyə bildiyi üçün dəyişən şəraitə çox yaxşı cavab verir. Son Automotive Airflow Technology tədqiqatı MAF sensorlarına malik avtomobillərin sürət sıxlığı hesablaması istifadə edən köhnə modellərlə müqayisədə 6 ilə 9 faiz daha yaxşı yanacaq sərf etdiyini göstərdi. Düşünəndə məntiqlidir, çünki bütün tərəflər üçün doğru zamanda doğru miqdarda yanacaq vermək daha yaxşı işləyir.
Yağ buxarları, toz və ya karbon çöküntüləri MAF göstəricilərini maksimum 10% dəyişdirərək hava-yanacaq balansını pozur. SAE International tərəfindən aparılan bir tədqiqat (2021) çirklənmiş MAF sensorlarının turboşarjlı mühərriklərdə səmərəliliyi 12% azaltdığını və şəhər daxilində yanacaq sərfini 0,8 L/100km artırdığını göstərmişdir. Tez-tez rast gəlinən simptomlar aşağıdakılardır:
| Xüsusiyyət | İsti-Tel | İsti-Filim |
|---|---|---|
| Cavab vaxtı | 15 ms | 8 ms |
| Çirklənməyə davamlılıq | Orta | Yuksək |
| Uzunmüddətli sürüşmə | 50 mində mil üçün ±3% | 50 mində mil üçün ±1,2% |
İstiliyə davamlılığı və həqiqi iş şəraitində AFR dəqiqliyinin 0,5% yüksək olması səbəbiylə bu gün yeni avtomobillərin 74%-də isti-filmsensorlardan istifadə olunur. Laminat dizaynı istilik müdaxiləsini azaldır və onları tez-tez başlanğıc-dayanma dövrləri olan hibridlərdə xüsusilə effektiv edir.
Müasir avtomobillər müxtəlif mexaniki və ekoloji şəraitdə səmərəliliyi maksimuma çatdırmaq üçün əsas yanacaq idarəetmə komponentləri ilə birlikdə işləyən dəstəkləyici avto sensorlar şəbəkəsinə asılıdır.
Mühərrik sürəti sensoru mihgirin fırlanmasını izləyir və pistonun mövqeyinə uyğun olaraq yanacaq püskürdürücülərin işləməsini təmin edir. Milisaniyələrlə ölçülən kiçik zamana aid səhvlər belə tam olmayan yanma və yanacağın israfına səbəb ola bilər. Düzgün sinxronizasiya şəhər daxili hərəkətdə yanacaq sərfiyyatını 5%-ə qədər yaxşılaşdırır, burada tez-tez dayanma və başlama prosesləri səmərəsizliyi artırır.
Turboşarjlı mühərriklərdə qəbul kollektorunun təzyiqi (MAP) və buraxılış təzyiqi sensorları artıq təzyiqin verilməsini və təzyiqin geri qaytarılmasını tənzimləyir. 2023-cü ilin turbo modellərinin 87%-dən çoxu stehiometrik yanma rejimini saxlayarkən turbo gecikməsini 15–20% azaltmaq üçün ikitəzyiqli geri əlaqə sistemindən istifadə edir. Bu, gücün artmasının yanacaq səmərəliliyinin ödənilməsi şərti ilə əldə edilməsini təmin edir.
NTC (Mənfi Temperatur Əmsalı) sensorları soyuducunun və giriş havasının temperaturunu izləyir və ECU-nun soyuq başlanğıcda yanacaq qatılığını tənzimləməsinə kömək edir. Mühərrik işlək temperaturuna çatana qədər 20–30% daha çox yanacaq sərf edir, çünki yağ qalındır və qarışıq zəngindir. Dəqiq istilik məlumatları ilə NTC sensorları soyuq başlanğıc emissiyasını 18% azaldır və hava sıxlığına əsasən yüksəklikdən asılı yanacaq tənzimləmələrini aktivləşdirir.
| Sensör Növü | Səmərəliliyə Töhfə | Yanacaqın Qənaətinə Təsiri |
|---|---|---|
| Motorun sürəti | İşə salma müddətinin sinxronizasiyası | £ 5% |
| Təzyiq (MAP) | Turbo şarj optimallaşdırılması | 7–10% |
| NTC Temperaturu | Soyuq başlanğıc qarışığının düzəldilməsi | £ 12% |
Birlikdə bu sensorlar laboratoriyada ölçülən və həqiqi dünya şəraitində yanacaq səmərəliliyi arasındakı fərqi aradan qaldıran, bütün sürüş rejimlərində optimal performans təmin edən çevik, uyğunlaşan bir sistem yaradır.
Avtomobil sensorları mühərrik parametrlərini izləmək üçün avtomobillərə quraşdırılan cihazlardır. Onlar məlumatları Mühərrik İdarəetmə Blokuna (ECU) göndərir, bu da yanacaq səmərəliliyini və mühərrik performansını optimallaşdırmaq üçün real vaxt rejimində tənzimləmələr aparır.
Oksigen sensoru qaz xətlərindəki oksigen miqdarını ölçür və effektiv yanma üçün optimal hava-yanacaq nisbətinin saxlanılmasına kömək edir ki, bu da daha yaxşı yanacaq səmərəliliyinə gətirib çıxarır.
Zəifləmiş oksigen sensoru yanlış yanacaq qarışıq oxumalarına səbəb ola bilər və bu, artıq yanacaq sərfiyyatına və zəif mühərrik performansına gətirib çıxara bilər.
Kütləvi hava axını (MAF) sensorları mühərrikə daxil olan havanın miqdarını ölçür və ECU-nun doğru miqdarda yanacaq püskürdürülməsini təmin edir, bu da yanma prosesini və yanacağın səmərəli istifadəsini optimallaşdırır.
İsti-tel MAF sensorlarının orta çirklənməyə qarşı müqaviməti var və reaksiya müddəti 15 ms-dir; buna qarşılıq, İsti-film MAF sensorlarının çirklənməyə qarşı müqaviməti daha yüksəkdir, reaksiya müddəti 8 ms olaraq daha sürətli və uzunmüddətli sabitlik yaxşıdır.