Аутомобили данас су пуне сензора који помажу у штедњи горива, истовремено одржавајући моторе у стабилном раду. Ови мали уређаји прате шта се дешава унутар мотора и омогућавају рачунарском мозгу (познатом као ECU) да врши стотине малих прилагодби сваког секунда. Најважнији међу њима су сензори кисеоника, уређаји који мере проток ваздуха ка мотору, као и један који прати положај коленастог вратила у сваком тренутку. Сви ови уређаји шаљу тренутне податке назад рачунару, тако да може да регулише количину горива која се меша са ваздухом, тренутак паљења искре и у основи осигура ефикасно сагоревање. Када неко силовито стегне гаш педалу, посебни сензори се активирају како би тачно прилагодили тренутак убризгавања горива брзини окретања мотора. То значи мање напрасно потрошеног горива кроз издувну цев и боље опште перформансе за возаче који желе да њихов аутомобил брзо реагује, а да при том не троши превише горива.
Савремени системи управљања мотором садрже отприлике 15 до 20 различитих сензора у хибридним и турбо пуњеним моторима, који заједно раде како би постигли оптималан однос између снаге и потрошње горива. Сензори детонације посебно су важни за откривање опасних случајева самопалице у моторима са вишом компресијом. Када ови сензори детектују нешто неправилно, одмах шаљу сигнал ЕЦУ-у да прилагоди тренутак паљења. Према неким недавним подацима из Извештаја о управљању мотором из 2024. године, читава ова мрежа сензора може побољшати ефикасност утрошка горива чак 12 процената у односу на старе системе који нису могли да се прилагоде у реалном времену. Прилично impresивно за нешто на шта већина возача никад ни не обрати пажњу испод капа.
Произвођачи аутомобила користе адаптивне стратегије коришћењем повратних информација заснованих на сензорима ради сталног унапређења рада мотора:
| Тип сензора | Ефекат оптимизације |
|---|---|
| Temperatura rashladne tečnosti | Smanjuje potrošnju goriva pri hladnom startu za 18% |
| Pritisak u izduvnom sistemu | Unapređuje odziv turbonapunjača za 22% |
| Položaj kolenastog vratila | Poboljšava tačnost vremenskog tretiranja ubrizgavanja |
Ovi sistemi sa povratnom spregom pomažu u smanjenju godišnjih troškova goriva za 200–450 USD za prosečne vozače, uz istovremeno očuvanje veka motora, na osnovu analize kompanije Encon Industries (2023).
Сензори кисеоника, познати и као О2 сензори, у основи мере количину кисеоника који остаје у издувним гасовима након процеса сагоревања. Ови сензори функционишу попут хемијских монитора у реалном времену који прате ефикасност сагоревања горива у мотору. Код бензинских мотора, они омогућавају контролној јединици да одржава оптимални однос ваздуха и горива од око 14,7 ка 1. Современа возила са затвореним системом могу чак десет puta у секунди да изврше ове прилагодбе! Такво учестало праћење смањује потрошњу горива за између 12 и 18 посто у поређењу са старијим отвореним системима, према истраживању САЕ-е из 2023. године.
Loši senzori kiseonika su jedan od najgorih krivaca za nepotrebno trošenje goriva. Prema istraživanju Agencije za zaštitu životne sredine iz 2022. godine, kod otprilike 4 od svakih 10 automobila sa oštećenim senzorima došlo je do pada potrošnje goriva između 10 i 15 posto. To znači dodatnih oko 220 dolara više za gorivo svake godine za prosečnog američkog vozača. Ono što se dešava je zapravo prilično jednostavno. Kada se prljavština nakupi na ovim senzorima, oni počinju da šalju pogrešne signale računaru automobila. Računar tada misli da motoru treba više goriva nego što je to stvarno potrebno, pa preplavljuje sistem. Ovo ne samo da čini da motor radi bogatijom smešom nego što je potrebno, već takođe može povećati štetne emisije čak tri puta u odnosu na normalne nivoe. Osim toga, sve ovo dodatno sagorevanje goriva obično dovodi do znatno bržeg habanja skupih katalitičkih konvertora nego što bi trebalo.
| Особност | Tradicionalni cirkonijumski | Širokopojasni |
|---|---|---|
| Диапазон мерења | Уски (λ 0,7–1,3) | Шири (λ 0,5–4,0) |
| Време одговора | 50–200 ms | <50 ms |
| Побољшање ефикасности горива | Излазна линија | +2–5% |
Сензори широког опсега сада се користе у 78% турбо пуних модела из 2024. године, омогућавајући одличну контролу односа ваздуха и горива под променљивим нивоима пуњења и оптерећења — могућности које традиционални цирконијум сензори немају.
Сензори масовног протока ваздуха (MAF) у основи прате количину ваздуха који улази у мотор и његову тежину, како би рачунар тачно знао колико горива треба да убризга. Ови сензори помажу у одржавању односа ваздуха и горива око оптималне вредности од 14,7 као 1, што чини да мотори раде чишће и ефикасније, било да се вози кроз градски саобраћај или се вози аутопутем. Добра вест је да су ови сензори прилично прецизни, одржавајући тачност у оквиру плус-минус 2 процента у већини случајева. И због тога што могу да подешавају довод горива до педесет пута у секунди, веома добро реагују на променљиве услове. Недавна студија групе Automotive Airflow Technology показала је да возила са MAF сензорима имају за шест до девет процената бољу потрошњу горива у поређењу са старијим моделима који су користили прорачуне на основу густине и брзине. Логично је када размислите о томе, јер добијање праве количине горива у правом тренутку једноставно ради боље за све укључене.
Загађење узроковано масним испарењима, прашином или нагомиланим вуглеником може да помери показиваче МАФ-а до 10%, нарушајући баланс ваздух-гориво. Студија SAE International (2021) је показала да замршени сензори МАФ смањују ефикасност за 12% у турбомоторима, повећавајући потрошњу горива у граду за 0,8 L/100km. Уобичајени симптоми су:
| Особност | Жичани | Филм |
|---|---|---|
| Време одговора | 15 ms | 8 ms |
| Отпорност на контаминацију | Умерено | Висок |
| Dugoročni pomeraj | ±3% tokom 80.000 km | ±1,2% tokom 80.000 km |
Senzori sa toplim filmom trenutno se koriste u 74% novih vozila zbog izuzetne izdržljivosti i 0,5% veće tačnosti AFR-a u stvarnim uslovima vožnje. Njihov laminirani dizajn smanjuje termičku smetnju, što ih čini naročito efikasnim u hibridnim vozilima sa učestalim ciklusima start-stop.
Savremena vozila zavise od mreže pomoćnih automobilskih senzora koji rade uz osnovne komponente za upravljanje gorivom kako bi maksimalno povećali efikasnost u različitim mehaničkim i spoljašnjim uslovima.
Сензор броја обртаја мотора прати ротацију коленастог вратила, осигуравајући да се убризгивачи горива активирају у складу са положајем клипа. Чак и мали трошкови у тачности – мерени у милисекундама – могу довести до непотпуног сагоревања и губитка горива. Правилна синхронизација побољшава потрошњу горива до 5% у урбаним условима вожње, где учестали заустављања и поласци јачају неефикасност.
Код мотора са турбо пуњењем, сензори притиска у усисном колектору (MAP) и издувног притиска регулишу испоруку надпритиска и противпритисак. Више од 87% турбо модела из 2023. користи двоструки повратни притисак како би смањило закашњење турбина за 15–20%, истовремено одржавајући стехиометријско сагоревање. Ово осигурава прираст снаге без жртвовања ефикасности потрошње горива.
Сензори НТЦ (сензори са негативним температурним коефицијентом) прате температуру хладњака и усисаног ваздуха, помажући ЕЦУ-у да управља богатим мешавинама приликом рада на студеном мотору. Мотори троше 20–30% више горива током загревања због густе уљне смоле и богатих мешавина. Захваљујући тачном термалном улазу, сензори НТЦ смањују емисију при стартовању на студеном мотору за 18% и омогућавају прилагођавање количине горива на основу висине и густине ваздуха.
| Тип сензора | Допринос ефикасности | Утицај на уштеду горива |
|---|---|---|
| Брзина мотора | Синхронизација паљења | £ 5% |
| Притисак (МАП) | Оптимизација турбо пуњења | 7–10% |
| НТЦ Температура | Корекција мешавине при стартовању на студеном мотору | £ 12% |
Заједно, ови сензори чине одзивни, прилагодљиви систем који смањује разлику између лабораторијски измерене и стварне потрошње горива, осигуравајући оптималне перформансе у свим ситуацијама вођења возила.
Аутомобилски сензори су уређаји инсталирани у возилима ради праћења разних параметара мотора. Они шаљу податке контролној јединици мотора (ECU), која врши тренутне прилагодбе ради оптимизације потрошње горива и перформанси мотора.
Сензор кисеоника мери количину кисеоника у гасовима који напуштају мотор, помажући у одржавању оптималног односа ваздуха и горива за ефикасно сагоревање, што доводи до боље искоришћености горива.
Неисправан сензор кисеоника може довести до нетачних мерења смеше горива, због чега долази до повећане потрошње горива и лоших перформанси мотора.
Сензори масе ваздуха (MAF) мере количину ваздуха који улази у мотор, омогућавајући ЕЦУ-у да убризга тачну количину горива, оптимизујући сагоревање и ефикасност потрошње горива.
МАФ сензори са жичаном нити имају умерену отпорност на контаминацију и време одзива од 15 ms, док МАФ сензори са филмском нити имају већу отпорност на контаминацију, бржи одзив од 8 ms и бољу дугорочну стабилност.
EN