Araçlardaki Sensörler ve Görevleri Nelerdir?
Modern otomobiller yalnızca mekanik parçalardan oluşmaz. Motorun verimli çalışması, yakıt tüketiminin kontrol edilmesi, emisyonların azaltılması, güvenlik sistemlerinin çalışması ve sürüş konforunun sağlanması için araç üzerinde çok sayıda sensör görev yapar.
Sensörler, motorun ve aracın farklı bölümlerindeki fiziksel değerleri ölçerek bu bilgileri ilgili elektronik kontrol ünitesine (ECU) iletir. Kontrol ünitesi de aldığı verilere göre yakıt enjeksiyonu, ateşleme, turbo basıncı, şanzıman çalışması, frenleme ve güvenlik sistemleri gibi birçok fonksiyonu yönetir.
Bir sensörün yanlış veri göndermesi veya tamamen devre dışı kalması, yalnızca ilgili sistemin değil, birbirine bağlı başka sistemlerin de çalışma şeklini etkileyebilir.
Araç Sensörü Nedir?
Araç sensörü, belirli bir fiziksel veya kimyasal değeri algılayarak bunu elektronik bir sinyale dönüştüren parçadır.
Bir sensörün ölçtüğü değer örneğin:
-
Sıcaklık
-
Basınç
-
Hava miktarı
-
Hava konumu
-
Motor devri
-
Mil konumu
-
Tekerlek hızı
-
Yakıt seviyesi
-
Oksijen miktarı
-
Pedal konumu
-
Direksiyon açısı
-
İvme
-
Araç yüksekliği
-
Fren basıncı
olabilir.
Sensörden gelen bilgiler ECU, TCU, ABS/ESP kontrol ünitesi, airbag kontrol ünitesi veya başka bir elektronik kontrol modülü tarafından değerlendirilir.
Motor Sensörleri ve Görevleri
Motor üzerinde bulunan sensörler, motor yönetim sisteminin doğru çalışmasında büyük önem taşır.
MAF Sensörü – Hava Akış Sensörü
MAF (Mass Air Flow) sensörü, motora giren havanın miktarını ölçer.
Genellikle hava filtresi ile gaz kelebeği arasında bulunur. Ölçtüğü hava miktarı ECU tarafından yakıt enjeksiyonunu ve motor yükünü hesaplamak için kullanılır.
MAF sensörü arızalandığında:
-
Motor performansı düşebilir.
-
Yakıt tüketimi artabilir.
-
Rölanti düzensizleşebilir.
-
Hızlanmada isteksizlik oluşabilir.
-
Motor stop edebilir.
-
Siyah duman görülebilir.
-
Motor arıza lambası yanabilir.
MAP Sensörü – Mutlak Basınç Sensörü
MAP (Manifold Absolute Pressure) sensörü, emme manifoldundaki mutlak basıncı ölçer.
ECU bu bilgiyi motor yükünü belirlemek, yakıt miktarını hesaplamak ve ateşleme zamanlamasını ayarlamak için kullanabilir.
Turbo motorlarda MAP sensörü turbo basıncının kontrol edilmesi açısından da önemlidir.
IAT Sensörü – Motor Hava Sıcaklık Sensörü
IAT (Intake Air Temperature) sensörü, motora giren havanın sıcaklığını ölçer.
Havanın sıcaklığı yoğunluğunu değiştirdiği için ECU, yakıt ve motor yönetimi hesaplamalarında IAT verisinden yararlanır.
IAT sensörü çoğu uygulamada NTC termistör kullanır.
ECT Sensörü – Motor Soğutma Suyu Sıcaklık Sensörü
ECT (Engine Coolant Temperature) sensörü, motor soğutma suyunun sıcaklığını ölçer.
ECU bu bilgiyi:
-
Soğuk çalıştırma
-
Yakıt enjeksiyonu
-
Rölanti kontrolü
-
Ateşleme
-
Soğutma fanı kontrolü
-
Emisyon yönetimi
gibi işlemlerde kullanabilir.
ECT sensörünün yanlış bilgi göndermesi zor çalışma, yüksek yakıt tüketimi, düzensiz rölanti ve fanın yanlış çalışması gibi sorunlara neden olabilir.
TPS Sensörü – Gaz Kelebeği Konum Sensörü
TPS (Throttle Position Sensor), gaz kelebeğinin ne kadar açık olduğunu belirler.
Elektronik gaz kelebeği kullanılan modern araçlarda gaz kelebeği konumu genellikle birden fazla konum sensörüyle izlenebilir.
ECU bu bilgiyi motor yükünü ve sürücünün gaz talebini değerlendirmek için kullanır.
TPS ile ilgili problemlerde:
-
Gaz tepkisi bozulabilir.
-
Hızlanmada kesiklik oluşabilir.
-
Rölanti düzensizleşebilir.
-
Motor stop edebilir.
-
Gaz kelebeği arıza kodları oluşabilir.
APP Sensörü – Gaz Pedalı Konum Sensörü
APP (Accelerator Pedal Position) sensörü, sürücünün gaz pedalına ne kadar bastığını algılar.
Elektronik gaz kelebeği sistemlerinde pedal ile gaz kelebeği arasında doğrudan mekanik bağlantı bulunmayabilir. Pedal sensörü sürücünün talebini ECU'ya iletir ve ECU gaz kelebeğini buna göre kontrol eder.
Bu nedenle APP sensörü, elektronik gaz pedalı sisteminin en önemli parçalarından biridir.
CKP Sensörü – Krank Mili Konum Sensörü
CKP (Crankshaft Position) sensörü, krank milinin konumunu ve motor devrini belirler.
Bu sensör motor yönetimi açısından kritik öneme sahiptir. ECU, krank milinin konumunu bilmeden yakıt enjeksiyonu ve ateşleme zamanlamasını doğru şekilde gerçekleştiremez.
CKP sensörü arızasında:
-
Motor çalışmayabilir.
-
Marş uzun sürebilir.
-
Motor aniden stop edebilir.
-
Devir göstergesi çalışmayabilir.
-
Tekleme meydana gelebilir.
CMP Sensörü – Eksantrik Mili Konum Sensörü
CMP (Camshaft Position) sensörü, eksantrik milinin konumunu belirler.
ECU, CMP ve CKP sensörlerinden gelen bilgileri birlikte değerlendirerek motorun hangi çevrimde olduğunu belirleyebilir.
Özellikle değişken supap zamanlaması bulunan motorlarda CMP sensörünün doğru çalışması önemlidir.
Arızasında:
-
Zor çalışma
-
Performans kaybı
-
Yakıt tüketiminde artış
-
Tekleme
-
Motor arıza lambası
gibi sorunlar görülebilir.
Knock Sensor – Vuruntu Sensörü
Knock sensor, motor içerisindeki anormal yanma ve vuruntu titreşimlerini algılar.
ECU bu bilgiyi kullanarak ateşleme zamanlamasını gerektiğinde değiştirebilir.
Sensörün amacı yalnızca vuruntuyu tespit etmek değil, motoru zararlı yanmadan korumaya yardımcı olmaktır.
Oksijen Sensörü – Lambda Sensörü
Oksijen sensörü (O2/Lambda sensor), egzoz gazındaki oksijen miktarını ölçer.
ECU bu veriyi hava-yakıt karışımının zengin veya fakir olduğunu değerlendirmek için kullanır.
Modern araçlarda birden fazla oksijen sensörü bulunabilir. Sensörlerden biri katalitik konvertörden önce, diğeri ise katalitik konvertörden sonra konumlandırılabilir.
Arızalı bir oksijen sensörü:
-
Yakıt tüketimini artırabilir.
-
Emisyonları yükseltebilir.
-
Motor performansını etkileyebilir.
-
Motor arıza lambasını yakabilir.
NOx Sensörü
Özellikle modern dizel ve bazı benzinli motorlarda bulunan NOx sensörü, egzoz gazındaki azot oksit miktarını ölçer.
SCR ve AdBlue sistemleri bulunan dizel araçlarda emisyon kontrolünün önemli parçalarından biridir.
NOx sensörü arızalandığında motor arıza lambası, emisyon sistemi uyarısı veya AdBlue sistemiyle ilgili uyarılar görülebilir.
Diferansiyel Basınç Sensörü
Dizel araçlarda partikül filtresi (DPF) sisteminde diferansiyel basınç sensörü önemli bir görev üstlenir.
Sensör, DPF'nin giriş ve çıkış tarafındaki basınç farkını ölçer. ECU bu veriyi kullanarak filtrenin doluluk durumu ve rejenerasyon ihtiyacı hakkında değerlendirme yapabilir.
Yakıt Sistemi Sensörleri
Yakıt sisteminde de birçok farklı sensör bulunabilir.
Yakıt Seviye Sensörü
Yakıt deposundaki yakıt miktarını ölçerek gösterge panelindeki yakıt seviyesinin belirlenmesine yardımcı olur.
Genellikle yakıt deposundaki yakıt pompası modülü veya şamandıra mekanizması içerisinde bulunur.
Arızasında yakıt göstergesi yanlış gösterebilir veya sabit bir seviyede kalabilir.
Yakıt Basınç Sensörü
Yakıt basınç sensörü, yakıt sistemindeki basıncı ölçer.
Özellikle common-rail dizel ve direkt enjeksiyonlu benzinli motorlarda yakıt basıncının doğru şekilde izlenmesi önemlidir.
ECU bu bilgiyi yakıt pompası ve enjeksiyon sisteminin kontrolünde kullanabilir.
Yakıt Sıcaklık Sensörü
Bazı araçlarda yakıtın sıcaklığını ölçen sensör bulunur.
Yakıt sıcaklığı, yakıtın yoğunluğu ve sistemin çalışma koşulları üzerinde etkili olabildiği için ECU tarafından çeşitli hesaplamalarda kullanılabilir.
Şanzıman Sensörleri
Otomatik ve çift kavramalı şanzımanlarda çok sayıda sensör bulunabilir.
Şanzıman Giriş Hız Sensörü
Şanzıman giriş milinin dönüş hızını ölçer.
TCU bu bilgiyi vites değiştirme zamanlaması ve kavrama kontrolü gibi işlemlerde kullanabilir.
Şanzıman Çıkış Hız Sensörü
Şanzıman çıkış milinin hızını ölçer.
Bu bilgi araç hızı, vites oranı ve şanzıman kontrolü açısından önemlidir.
Şanzıman Yağ Sıcaklık Sensörü
Şanzıman yağının sıcaklığını izler.
Aşırı sıcaklık tespit edildiğinde kontrol ünitesi şanzımanı korumak için çalışma stratejisini değiştirebilir.
Şanzıman Basınç Sensörleri
Otomatik şanzımanlarda hidrolik basıncın izlenmesi için basınç sensörleri kullanılabilir.
Bu sensörlerden gelen bilgiler vites geçişlerinin ve solenoidlerin kontrolünde değerlendirilebilir.
ABS ve ESP Sensörleri
Araç güvenlik sistemlerinde kullanılan sensörler, sürüş güvenliği açısından motor sensörleri kadar önemlidir.
ABS Tekerlek Hız Sensörü
Her tekerleğin dönüş hızını algılar.
ABS kontrol ünitesi bu verileri kullanarak frenleme sırasında tekerleklerin kilitlenme eğilimini belirler.
Aynı sensörlerden gelen bilgiler çoğu araçta:
-
ABS
-
ESP/ESC
-
Çekiş kontrolü
-
Yokuş kalkış desteği
-
Hız sabitleme
-
Acil frenleme sistemleri
gibi sistemlerde de kullanılabilir.
Direksiyon Açı Sensörü
Steering angle sensor, direksiyon simidinin hangi yönde ve ne kadar çevrildiğini algılar.
ESP sistemi, sürücünün gitmek istediği yönü tekerlek hızları ve araç hareketiyle karşılaştırabilir.
Direksiyon açı sensörüyle ilgili sorunlarda ESP/ESC ve direksiyon sistemi uyarıları görülebilir.
Yanal İvme Sensörü
Aracın viraj sırasında yana doğru maruz kaldığı ivmeyi ölçer.
ESP sistemi bu veriyi araç hareketini değerlendirmek ve gerektiğinde müdahale etmek için kullanabilir.
Yaw Rate Sensörü
Yaw rate sensor, aracın dikey ekseni etrafındaki dönme hareketini ölçer.
Özellikle ESP/ESC sistemlerinde aracın gerçekten hangi yönde hareket ettiğini belirlemek açısından önemlidir.
Fren Basınç Sensörü
Bazı araçlarda fren sistemindeki hidrolik basıncı veya fren pedalına uygulanan kuvveti algılayan sensörler bulunabilir.
Bu bilgiler ABS, ESP ve elektronik fren destek sistemlerinin çalışmasına yardımcı olabilir.
Süspansiyon ve Gövde Sensörleri
Modern araçlarda süspansiyon ve gövde hareketlerini izleyen sensörler de kullanılır.
Araç Yükseklik Sensörü
Özellikle adaptif veya havalı süspansiyon sistemlerinde aracın gövde yüksekliğini ölçebilir.
Ayrıca bazı araçlarda otomatik far seviye ayarlama sisteminde de kullanılır.
İvme Sensörleri
İvme sensörleri aracın hızlanma, yavaşlama ve gövde hareketlerini algılar.
Elektronik denge sistemlerinden adaptif süspansiyona kadar farklı sistemlerde görev yapabilir.
Airbag Sensörleri
Airbag sistemi çok hızlı tepki vermesi gereken bir güvenlik sistemidir.
Çarpışma sensörleri aracın ani yavaşlamasını veya darbe etkisini algılayarak airbag kontrol ünitesine bilgi gönderir.
Sistemde:
-
Ön çarpışma sensörleri
-
Yan darbe sensörleri
-
Yolcu algılama sensörleri
-
Emniyet kemeri sensörleri
-
İvme sensörleri
gibi farklı bileşenler bulunabilir.
Park ve Sürüş Destek Sensörleri
Modern araçlarda sürücünün çevresini algılamak için de sensörler kullanılır.
Park Sensörleri
Ultrasonik park sensörleri aracın yakınındaki nesnelerin mesafesini algılar.
Park sırasında sürücüye sesli veya görsel uyarı verilmesini sağlar.
Radar Sensörü
Adaptif hız sabitleme, otomatik acil frenleme ve bazı çarpışma önleme sistemlerinde radar sensörleri kullanılır.
Radar, çevredeki araçların veya nesnelerin mesafesini ve hareketini algılamaya yardımcı olur.
Kamera Sensörleri
Şerit takip, trafik işareti tanıma, otomatik uzun far ve bazı gelişmiş sürüş destek sistemlerinde kameralar kullanılır.
Kamera sistemleri klasik sıcaklık veya basınç sensörlerinden farklı çalışsa da araç elektronik mimarisinde birer algılama bileşeni olarak görev yapar.
Yağ Basınç Sensörü
Motor yağlama sistemindeki basıncı izler.
Yağ basıncı kritik seviyenin altına düştüğünde sürücüyü uyarmak için yağ basınç lambası devreye girebilir.
Ancak yağ basınç lambasının yanması her zaman sensörün bozuk olduğu anlamına gelmez. Gerçek yağ basıncı da mekanik olarak kontrol edilmelidir.
Yağ Seviye Sensörü
Bazı araçlarda motor yağının seviyesini elektronik olarak ölçen bir sensör bulunur.
Bu sistem sayesinde sürücüye yağ seviyesinin düşük olduğu konusunda bilgi verilebilir.
Yağ Sıcaklık Sensörü
Motor yağının sıcaklığını ölçer.
ECU veya gösterge sistemi bu bilgiyi motorun çalışma koşullarını değerlendirmek için kullanabilir.
Klima Sistemi Sensörleri
Klima sisteminde de çeşitli sensörler bulunur.
Bunlar arasında:
-
Evaporatör sıcaklık sensörü
-
Dış ortam sıcaklık sensörü
-
Klima basınç sensörü
-
Güneş ışığı sensörü
-
Kabin sıcaklık sensörü
sayılabilir.
Bu sensörler klima kontrol ünitesinin kompresörü, fanları ve hava dağıtımını uygun şekilde yönetmesine yardımcı olur.
Dış Ortam Sıcaklık Sensörü
Genellikle aracın ön bölümünde bulunan bu sensör, dış hava sıcaklığını ölçer.
Gösterge panelindeki dış sıcaklık bilgisinin yanı sıra klima sisteminin çalışmasına da yardımcı olabilir.
Lastik Basınç Sensörü – TPMS
TPMS (Tire Pressure Monitoring System), lastik hava basıncını izler.
Doğrudan TPMS sistemlerinde her tekerlekte basınç ölçebilen sensörler bulunabilir.
Lastik basıncı düştüğünde sistem sürücüyü uyarır.
Doğru lastik basıncı:
-
Güvenlik
-
Yakıt tüketimi
-
Lastik ömrü
-
Fren mesafesi
-
Sürüş dengesi
açısından önemlidir.
Park Freni ve Debriyaj/Fren Pedalı Sensörleri
Bazı sensörler doğrudan sürücünün kullandığı pedalların veya kumandaların durumunu algılar.
Örneğin fren pedal müşürü, fren pedalının basılı olup olmadığını belirleyebilir.
Bu sinyal:
-
Fren lambaları
-
Cruise control
-
Start/Stop
-
Şanzıman kilidi
-
Motor yönetimi
gibi sistemlerde kullanılabilir.
Manuel araçlarda debriyaj pedal sensörü de marş izni, cruise control ve diğer kontrol stratejilerinde kullanılabilir.
Sensör Arızası Nasıl Anlaşılır?
Bir sensör arızası yalnızca gösterge panelindeki belirtiye bakılarak kesin olarak teşhis edilemez.
Arızanın belirlenmesinde genellikle:
-
OBD arıza kodlarının okunması
-
Canlı sensör verilerinin incelenmesi
-
Sensör besleme voltajının ölçülmesi
-
Şase/ground kontrolü
-
Kablo ve soketlerin incelenmesi
-
Sensör direncinin ölçülmesi
-
Üretici teknik değerleriyle karşılaştırma
-
Gerektiğinde osiloskopla sinyal kontrolü
kullanılır.
Örneğin bir MAP sensörü arıza kodu bulunması, MAP sensörünün kesinlikle bozuk olduğu anlamına gelmez. Sensörün kablosu, soketi, beslemesi veya emme sistemindeki başka bir problem de aynı arıza kodunun oluşmasına neden olabilir.
Sensör Arızalarında Neden Arıza Kodu Oluşur?
Elektronik kontrol üniteleri sensörlerden gelen sinyalleri sürekli olarak kontrol eder.
ECU, örneğin motor soğukken ECT sensörünün aşırı yüksek sıcaklık göstermesini mantıksız bulabilir. Benzer şekilde motor çalışırken krank sensöründen beklenen sinyal alınmıyorsa bir arıza kaydedebilir.
Bu nedenle OBD sistemi yalnızca “sensör çalışıyor mu?” sorusuna değil, sensörün gönderdiği değer mantıklı mı? sorusuna da bakar.
Sensör Değiştirmek Her Zaman Çözüm Müdür?
Hayır.
Sensör arızalarında yapılan en yaygın hatalardan biri, arıza kodunu doğrudan parça adı olarak yorumlamaktır.
Örneğin:
“MAP sensörü devresi arızası”
şeklindeki bir kod, her zaman MAP sensörünün değiştirilmesi gerektiği anlamına gelmez.
Problem:
-
Sensörün kendisi
-
Kablo
-
Soket
-
Besleme
-
Şase
-
Sinyal hattı
-
Referans voltajı
-
Mekanik sistem
-
Başka bir sensörden gelen hatalı veri
-
Kontrol ünitesi
kaynaklı olabilir.
Bu nedenle doğru teşhis, doğrudan parça değiştirmekten daha önemlidir.
Araçlarda Sensörler Neden Bu Kadar Önemlidir?
Modern araçlarda mekanik sistemler ile elektronik kontrol sistemleri birbirine oldukça fazla bağlıdır.
Örneğin ECU aynı anda:
MAF + MAP + IAT + ECT + TPS/APP + CKP + CMP + O2
gibi birçok sensörden gelen verileri değerlendirebilir.
Bu veriler birbiriyle karşılaştırılarak motorun çalışma koşulları belirlenir.
Bu nedenle tek bir sensörün yanlış bilgi göndermesi bile yakıt tüketimi, performans, emisyon, rölanti ve sürüş davranışında değişikliklere neden olabilir.
Sonuç
Araç sensörleri, motorun ve diğer elektronik sistemlerin çevresinde olup bitenleri kontrol ünitelerine aktaran temel bileşenlerdir. MAF, MAP, IAT, ECT, TPS, APP, CKP, CMP, oksijen sensörü, vuruntu sensörü, ABS sensörleri, TPMS, yağ basınç sensörü, yakıt basınç sensörü ve şanzıman sensörleri bunların yalnızca bir bölümüdür.
Sensörlerin görevleri birbirinden farklı olsa da temel amaç aynıdır: araçtaki fiziksel koşulları ölçmek ve kontrol ünitesinin doğru karar vermesini sağlamak.
Bu nedenle bir sensör arızasından şüphelenildiğinde yalnızca arıza koduna bakarak parça değiştirmek yerine, sensörün gerçek verisi, elektrik devresi ve ilgili mekanik sistem birlikte değerlendirilmelidir.
Eyüp Furkan Acar
28-02-2022 | İstanbul İstinye ÜniversitesiGüzel ve akıllıca hazırlanmış bir bilgi. Hem işlevi hem isminin yanında görsellerde de isim olsaydı bence daha iyi olabilirdi ama yine de internet ortamında bulunabilecek en iyi otomotiv bilgi sayfalarından birisi. Benim de favori sayfalarımdan birisi. Boş vakitlerimde buradan rastgele bir sistem seçip kendimi geliştirebileceğim bir ortam. Tüm gençlere tavsiyem bu bilgilerden olabildiğince istifade edin.
OTOMOTİV MÜHENDİSİ EYÜP FURKAN ACAR
Yasin yarız
02-12-2020 | Hatay10 numara