Araçlardaki Sensörler Nelerdir? Sensör Çeşitleri ve Görevleri
2021-03-01Otomotiv sektöründe her geçen gün daha yenilikçi ve fonksiyonel gelişmelerle karşılaşıyoruz. Araçlarda yer alan ve standart ya da opsiyonel olarak sunulan özellikler de her geçen gün biraz daha teknolojik hale geliyor.
Otomobillerde bulunan sensörler de bu teknolojik gelişmelerin bir yansıması olarak karşımıza çıkıyor. Günümüzdeki otomobillerin birçoğu sahip oldukları sensörler sayesinde bilgilendirici uyarıları ve herhangi bir arızayı sürücülere anlık olarak iletebiliyor. Bu durum da sürücülerin kullandıkları araçlar ile ilgili teşhis koymasını ve olası sorunların büyümesini engelliyor. Ayrıca yol ve trafik durumu gibi bilgilerin paylaşılması da bu sensörler sayesinde mümkün oluyor.
Bu nedenle araçlarda bulunan sensörler hem sürücülerin hem de otomobillerin güvenliği açısından oldukça önemliler. Bu yazımızda araçlardaki sensörleri ve araç sensör çeşitlerini inceleyeceğiz. Ancak öncelikle araçlarda bulunan sensörlerin çalışma mantığından biraz bahsedelim.
Araç Sensörü Nedir: Elektronik Cihazları Birbirine Bağlayan Köprüler
Çevremizdeki sıcaklık, basınç, uzaklık gibi fiziksel ortam değişikliklerini algılayan cihazlara sensör denir. Sensörler bir başka deyişle algılayıcılardır. Bu algılayıcılar fiziksel ortamla elektronik cihazları birbirine bağlayan köprü görevi görürler.
Bu köprü görevi gören sensörler; araçlarda yer alan sürüş güvenliği, yol tutuşu, aktarma organları, motor yönetimi, aktif ve pasif güvenlik sistemleri ya da konfor sistemleri gibi donanımların doğru şekilde çalışabilmesine yardımcı olur.
Otomobil sensörleri araçta ya da çevrede meydana gelen tüm fiziksel ve kimyasal değişimleri algılayarak ilgili elektronik kontrol ünitelerine gönderirler. Böylece aracın en iyi sürüş koşullarında çalışmasına olanak sağlarlar.
Otomobillerin beyni, ECU adı verilen "Elektronik Kontrol Ünitesi"dir. Sensörler, ECU adı verilen yöneticiye gerçek zamanlı bilgileri iletirler. Bilgileri alan ve otomobilin beyni olan ECU ise bu bilgileri hafızasında daha önceden kayıtlı olan verilerle karşılaştırarak yorumlar.
ECU yani Elektronik Kontrol Ünitesi yorumlama yaptıktan sonra ise araçtaki iş yapan donanımlara sinyal göndererek gerekli ayarlamaları sağlar. Bütün bu aksiyon ise oldukça kısa bir zaman aralığında gerçekleşir.
Ayrıca otomobillerdeki sensörler akım şiddeti, voltaj, direnç gibi elektriksel değişkenleri de ölçebilir. Belirtmekte yarar var; araçlardaki sensörler çoğunlukla analog sinyaller üretirler. ECU'daki mikroişlemciler ise dijital sinyallerle çalışırlar ve dijital sinyalleri algılayabilirler.
Bu nedenle herhangi bir sensörde üretilen analog sinyal, sensördeki bir elektronik devreyle veya ECU'daki bir devreyle dijital sinyale dönüştürülür. Bu sayede sinyalin parazitten etkilenmesi de önlenir.
Bazı sensörler ise dijital sinyal üretirler ve bu türdeki sensörlerin yapılarında bir elektronik devre vardır. Bu türdeki araç sensörlerinin dijitale çevrilmesine gerek yoktur, ECU bu sinyalleri doğrudan algılayabilir.
Araçlardaki sensörlerden ve çalışma prensiplerinden bahsettiğimize göre bir de araçlardaki sensör tiplerinden bahsedelim.
Araçlardaki Sensör Tipleri
Sensörlerin yani algılayıcıların çalışma mantığını anlattık. Bir de araç sensör tiplerini detaylandıralım.
● Radar Sensör
Radar sensörler, aynı yönde ve şeritte giden araçları tespit etmek amacıyla kullanılır. FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) adı verilen teknoloji ile algılama yapar ve vinç, tren, kamyon, tır gibi büyük hedefleri en zorlu atmosfer koşullarında dahi algılar.
● LiDAR Sensör
LiDAR sensör, ölçme işlemi için lazer ya da ışık kullanan algılama yöntemidir. Otomotiv sektörünün günümüzdeki trendlerinden olan otonom yani sürücüsüz araçlarda bu sistem kullanılır. Açılımı "Light Detection and Ranging" olan LiDAR sistemi, yaydığı ışığın sensöre ne kadar zamanda geri döndüğünü belirleyerek konumlandırma yapar.
● Kızılötesi Sensör
Kızılötesi ya da Infrared (IR) sensörler; mesafe, karanlık ya da aydınlık algılama amaçlarıyla kullanılır. Kızılötesi sensörlerin yapısında genellikle kızılötesi ışın yayan bir LED ve bu ışının yansımasını kontrol eden bir foto bileşen yer alır.
Araçlardaki Sensörler ve Görevleri
Sensör tiplerinden de bahsettiğimize göre otomobiller için önemli olan bazı sensörleri detaylandırabiliriz.
● Motor/Krank Devir Sensörü
Otomobillerin motorunda bulunan en önemli sensör, motor/krank devir sensörüdür. Motorla ilgili tüm ayarlamalarda, motor/krank devir sensöründen gelen veriler kullanılır.
Dizel ve benzinli motorlarda enjeksiyonun yönetilmesi, yakıt püskürtme sürelerinin belirlenmesi, otomatik şanzımanlı araçlarda vites değişim noktaları ve turbo şarj basıncının ayarlanması gibi işlemler bu sensörden gelen bilgiler doğrultusunda yapılır.
● Manifold Hava Sıcaklık Sensörü (MAT)
Manifold hava sıcaklık sensörü ya da kısaca MAT, emme manifolduna monte edilir. Bu sensör sayesinde motora giren havanın sıcaklığı ölçülür. Böylece Elektronik Kontrol Ünitesi, yanma odasına giren havanın oksijen miktarını belirler ve enjektörler tarafından püskürtülmesi gereken yakıt miktarını hesaplar.
Bu sensör arızalandığı takdirde ise hava/yakıt karışımı doğru hesaplanamaz ve motor optimum şekilde çalışamaz.
● Kütle Hava Akış Sensörü (MAF)
Kütle hava akış sensörü ya da kısaca MAF, gaz kelebeği gövdesinin önüne monte edilir ve bu sensör sayesinde motora giren havanın kütlesi hesaplanır. MAF sensörü, hava akışını ve hava yoğunluğunu ölçmek için sıcak bir tel ya ısıtılmış bir filament kullanır.
● Yakıt Sensörü
Otomobiller temiz ve kaliteli yakıtlar ister. Çünkü yakıt kalitesi, aracın performansını doğrudan etkiler. Kalitesiz yakıtların kullanılması halinde ise araçlarda ateşleme sorunları meydana gelebilir.
Yakıt sensörleri, yakıttaki su seviyesini ölçer ve yakıtın kalitesini algılar. Bu nedenle araçlardaki önemli sensörlerden biridir.
● Yakıt Sıcaklık Sensörü
Yakıt sıcaklık sensörü, yakıt sıcaklığını anlık olarak algılayan ve Elektronik Kontrol Ünitesi'ne bildiren sensördür. Elektronik Kontrol Ünitesi yani ECU ise bu bilgi ile enjektörlerin püskürtme sürelerini ayarlar.
Yakıt sıcaklık sensörünün gönderdiği sıcaklık bilgisi, hava-yakıt karışımının ideal olarak belirlenmesini sağlar. Ayrıca yakıt sıcaklık sensörü, enjektörlerin yakıt enjeksiyon miktarına, motor performansına ve egzoz emisyonuna doğrudan etki eder.
● ABS Sensörleri
Hareket halindeki tekerleklerin dönüş hızını Elektronik Kontrol Ünitesi’ne ileten sensörlere ABS sensörleri denir. Bu sensörlerin verdiği sinyallere göre araç hızı, aracın yaptığı kilometre bilgisi ve tekerlek hızı hesaplanır.
ABS (Anti Blok Sistem), direksiyon hakimiyetini kaybetmeden en uygun frenin yapılmasını ve kazaların önüne geçilmesini sağlayan sistemdir. ABS sayesinde aracın bloke olması ve fren esnasında sarsılması engellenir.
Ancak fren sisteminin çalışabilmesi için her bir tekerleğin dönüş hızının anlık olarak takip edilmesi gerekir. Bu sayede kayan tekerlek belirlenir ve o tekerleğe aktarılan kuvvet azaltılarak tekerlek dengelenir.
● Vuruntu Sensörü
Vuruntu sensörü; motorda meydana gelen titreşimleri ve vuruntuları tespit ederek Elektronik Kontrol Ünitesi’ne bildirir. Motorun yakıt ve ateşleme sistemini yöneten Elektronik Kontrol Ünitesi de vuruntu sensöründen gelen bu sinyallere göre ateşleme ve enjeksiyon avansını ayarlar.
● Hız Sensörü (VSS)
Araç hız sensörü ya da VSS, aracın hızını izlemeye yarar. Araç hız sensöründen gelen verilere göre de Elektronik Kontrol Ünitesi (ECU); aracın hızını, vites değişimlerini, hız sabitleyici kontrolünü ve kilometre bilgisini kontrol eder.
Hız sensörü; şanzıman, diferansiyel, vites kutusu ya da hız gösterge panelinde yer alır. Bazı otomobillerde vites kutusunda yer alan hız sensörünün yaptığı işler ABS tekerlek sensörleri aracılığıyla yapılır.
● Gaz Kelebeği Sensörü
Gaz kelebeği sensörü, gaz kelebeğinin konumunu okumaya yarar. Gaz kelebeği gövdesine monte edilen sensör, gaz kelebeğinin konumunu algılayarak Elektronik Kontrol Ünitesi’ne bildirir. ECU ise bu sensörden gelen bildirimler doğrultusunda motorun yükü ile hızlanma ve yavaşlama ya da rölanti durumunu ayarlar.
● Hava Yastığı Sensörleri
Hava yastığı sensörleri, otomobillerde güvenlik açısından hayli önemlidir. Bu sensörler; önden ve çaprazdan gelebilecek çarpışmalar için aracın ön tarafında yer alır. Biri sağda, biri solda olacak şekilde 2 tanedir. Ayrıca yandan gelebilecek darbeler için de kapı içlerinde ya da 2 kapı arasındaki orta direkte de hava yastığı sensörleri bulunur.
● Park Sensörü
Park sensörleri günümüzde en çok kullanılan sensör türlerindendir. Aracın dışındaki her cismi algılayabilen ve sürücüye sinyal göndererek uyarma işlemi gerçekleştiren bu sensörler, park işlemini kolaylaştırır.
Kia Modellerindeki Sensörler
Kia modellerindeki sensör çeşitlerine de tablodan bakabilirsiniz:
Sensörler | Picanto | Rio | Ceed | Ceed SW | XCeed | Stonic | Niro | Sportage |
Motor/Krank Devir Sensörü | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● |
MAT | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● |
MAF | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● |
Yakıt Sensörü | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● |
Yakıt Sıcaklık Sensörü | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● |
ABS Sensörleri | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● |
Vuruntu Sensörü | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● |
Hız Sensörü | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● |
Gaz Kelebeği Sensörü | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● |
Hava Yastığı Sensörleri | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● |
Park Sensörü | - | - | - | ● | ● | - | ● | ● |
Yazımızın burada sonuna geliyoruz, ancak okumaya devam etmek istiyorsanız Hatchback Segmentleri ve Özellikleri Hakkında yazımıza geçebilirsiniz.