|
Prof. Dr. Sinsi
|
Kapasitif Sensör Nedir? Kapasitif Sensör Resimleri - Kapasitif Sensör Hakkında Bilgi
2 20 Turboşarj Basınç Sensörü:
Turboşarj basınç sensörü turboşarj basıncını (emme manifoldu basıncı)tespit eder Yapısı ve çalışması manifold mutlak basınç sensörü ile aynıdır [11]
Eğer turboşarj basıncı anormal bir şekilde yükselirse, motor ECU su motoru korumak için yakıt göndermeyi keser [11]
Şekil 220 Turbosarj basınç sensörünün yapısı
221 Oksijen Sensörü:
Oksijen sensörü katalitik konvertörden önce egzoz manifolduna mümkün olduğu kadar yakın bir yere monte edilmiştir [5] Bu sensör egzoz gazındaki artık karışım oranını ölçer Bu oran motora yanma için gönderilen yakıt- hava karışım oranına ait ölçü olarak oksijen payının oluşmasını mümkün kılar [2] Sensörün bu oksijen miktarına bağlı olarak gönderdiği sinyale göre ECU karışımın zengin veya fakir olduğuna karar verir Böylece enjektörlerin açık kalma sürelerini ayarlar
Karışım oranının kontrolü her saniye yapılır ve egzoz gazlarının iyi şekilde yanmış olarak atılmasını ve katalizöre gelen gazların içinde yanmamış gaz oranının en düşük seviyede olmasını sağlar [5]
Şekil 221a Oksijen sensörü yapısı
Sensörün içerisinde bulunan zirkonyum dioksit (ZrO2 seramik madde) çok ince mikro delikli, platinyum tabakasıyla kaplıdır Dış kısmı egzoz gazına maruz olan sensörün iç kısmı atmosfere doğru havalandırılmış olup bilgisayara bir kablo ile bağlıdır [9] Bu farklı ortamlarda bulunan (egzoz gazı elektrodu ve dış hava elektrodu ) elektrotlar gerilim üretirler [12]
Sadece kurşunsuz benzinle kullanılabilen sensör aslında galvanik bir pildir ZrO2 elektrolit olarak görev yapmaktadır ve elektrotlar platinyum tabaklarından yapılmışlardır ZrO2, 3000Cye ulaştığında elektriksel olarak iletken hale gelmekte ve oksijenin negatif yüklü iyonlarını çekmeye başlamaktadır Bu iyonlar platinyuma iç ve dış yüzeylerinde toplanmaktadır [2]
Havada, egzozdakinden daha çok oksijen bulunmaktadır Bu nedenle, iç kısımdaki elektrodun dışarıdaki elektroda oranla daha fazla sayıda iyona sahip olması voltaj potansiyelini etkilemektedir [10]
Egzoz gazındaki oksijen konsantrasyonu dış elektrottaki iyon sayısını ve buna bağlı olarak voltaj miktarını belirlemektedir [2]
Delik büyüklükleri ısıya (2500C) bağlıdır Sensör ısınınca yüzeyde bulunan toplama maddesinin gözenekleri büyür Egzozda iyonlaşan gazlar büyüyen gözeneklerden geçer egzoz gazı elektrodu ile temas eder Sensör elektrotlarının birisi egzoz gazı içindeki maddelerle temas ederken, diğer elektrot dış hava ile temas ettiği ve elektrotların birer yüzeyleri de birbiri ile temas ettiği için gerilim üretilir [19]
Üretilen voltaj her zaman küçük olup 13 voltu (1300mV) geçmemektedir Tipik çalışma aralığı ise 100 900 mV arasındadır Bu miktar bilgisayarın anlayabilmesi için yeterlidir [5]
Eğer üretilen gerilim 450 mVtan büyük ise karışım zengin, küçük ise karışım fakir anlamındadır Bu sonuçlar doğrultusunda beyin enjektör açılma zamanını ayarlar ve ideal karışım oranını tutturmaya çalışır Böylece atılan çiğ gaz miktarı en aza indirgenir Geriye kalan çiğ gazlar ise katalizör yardımıyla ikinci bir kimyasal yanmaya tabi tutularak dışarıya atılacak çiğ gaz miktarı sıfıra yakın değere gelir Her saniye ECU ile oksijen sensörü arasında bilgi alış-verişi devam eder [5]
Şekil 221b gerilimin yakıt/ hava oranına ( λ ) göre değişimi
Sensör düşük bir voltaj düzeyi (200mVdan az ) sağlarsa, ECU karışımın fakir olduğunu (λ >> 1 ) algılar ve püskürtülen yakıtın miktarını artırır Sensör yüksek bir voltaj düzeyi (800 mV dan daha yüksek) sağlarsa ECU karışımın zengin olduğunu ( λ<<1) algılar ve püskürtülen yakıt miktarını azaltır Bu yüzden oksijen sensörü püskürtme süresini motorun devamlı olarak 080 ile 120 arasında iniş çıkış yapan bir oksijen katsayısına göre olacak şekilde çalışmasını sağlar [12]
222 Isıtılmış Oksijen (Lamda) Sensörü (O2 Sensörü):
Bu sensöründe çalışması ve görevi oksijen sensörü ile aynıdır Tek fark sensör içerisine konmuş olan ısı rezistansıdır [5]
Egzoz gazı ölçümlerinde alınan değerler ya motor tam soğuduktan sonra ya da motor tamamen ısındıktan sonra alınmaktadır Halbuki araştırmalar egzoz emisyonunun önemli bir kısmının motor çalıştıktan 1 dakika içerisinde oluştuğunu saptamıştır Oksijen sensörü ise motor çalıştıktan 40 50 saniye sonra ölçüme başlar [7]
Bu da demek oluyor ki ilk anda oksijen sensörü yetersiz kalıyor İşte bu yetersizliği gidermek için oksijen sensörü içerisine ısı rezistansı takılarak oksijen sensörünün çalışma sıcaklığına (250oC 300oC ) ulaşma süresi düşürülerek daha iyi bir emisyon sağlanıyor Isı rezistansı bağlantısı motor kontrol modülünün bağlantı fişi ile sağlanmaktadır
Şekil 222 Isıtılmış Oksijen Sensörünün Yapısı
Isıtılmış oksijen sensörüne gelen elektrik sadece ısı rezistansı tarafından kullanılır
223 Egzoz Geri Basınç Bildirim (DPFE) Sensörü:
Bu sensör bölme duvarının yanında, emme manifoldu akış kontrolü elektrik motorunun tam arkasında yer alır [9] Egzoz gazındaki basıncı ölçen sensör egzoz gazı basıncına göre sinyal üreterek ECU ya bildirir ECU aldığı sinyalle enjektörleri kontrol eder
Şekil 223 Egzoz Gazı Geri Bildirim sensörünün yeri
224 EGR Valfi Konum Sensörü:
EGR valfi içinde yer alan sensör, valfin herhangi bir andaki konumunu belirler ve güç aktarma kontrol modülüne valfin konumunu bildirir Böylece EGR valfinin konumunu algılayan ECU valfin ne kadar açık olacağına karar verir [9]
225 Elektronik Basınç(EPT) Sensörü:
EPT sensörü, egzoz gazındaki basıncı ölçen seramik bir direnç transduceridir Bu sensöre +5 lik bir referans voltajı verilir ve sensör, egzoz gazı basıncına bağlı olarak 05 V ile 475 V arasında bir doğru akım voltajı sağlar Rölantide voltaj 325 volttadır, daha yüksek voltaj hava emme yolunda hiç EGR akışı olmadığını ya da çok az olduğunu gösterir
Şekil 225 Elektronik Basınç sensörü(EPT)
EPTnin gönderdiği sinyal ECU tarafından işlenir ve optimum egzoz gazı resirkilasyonunu belirlemek ve ateşleme noktasını düzeltmek için kullanılır [9]
226 EGR Isı Sensörü (EGRT):
EGR valfi içerisinde bulunan sensör, EGR gazının ve EGR sistemindeki arızaları gözlemek ve teşhis etmek için kullanılır [9]
EGR ısı sensörü bir termistörden meydana gelmiştir ve çalışması su sıcaklık sensörü ile emme havası sıcaklık sensörlerine çok benzer Sensörün gönderdiği sinyaller di agnostik (gösterge) sisteminde kullanılır [11]
EGR teknik değerleri EGRT sensöründe sabit bir ısı oluşturacak şekilde tespit edilmiştir
Şekil 226 EGRT sensörünün yeri
EGR sistemi devrede iken EGR gazının sıcaklığı belli bir seviyenin altında olduğu bu sensör tarafından tespit edildiği zaman, motor ECU su EGR sisteminin arızalı çalıştığına karar verir (EGR valfi düzgün çalışmıyor) ve gösterge panelinde bulunan MOTOR KONTROL ışığını yakarak sürücüyü uyarı [11] Aynı şekilde EGR ısısı çok yüksek ise EGR valfi sürekli olarak açık demektir ve yine sürücüyü uyarır [9]
227 ABS Fren Sisteminde Kullanılan Hız Sensörleri:
Hız sensörü değişken, manyetik duyarlılık esasına göre çalışır Bu prensipte silindirik bir daimi mıknatıs üzerine sarılmış bobin bulunmakta ve tekerlek göbeği taşıyıcısı, aks muhafazası veya fren tavlası üzerine monte edilebilmektedir Ürettiği manyetik olan sönen bir çember şeklindeki uyarıcıya etki eder Uyarıcı, üzerine çıkıntılı kanallar açılmış bir halka veya dişli şeklinde çentikler açılmış bir çember olabilir ve dönen tekerlekler poryası üzerine veya şaftta monte edilebilir
Uyarıcı çevresine açılmış yarık veya kanallar, tekerlek devrine göre belirli bir sinyal frekansının elektronik kontrol ünitesine iletilmesini sağlar
Tekerlekler ve uyarıcı dönerken uyarıcı üzerindeki dişli çıkıntı ve girintileri veya manyetik alanından geçerken, daimi mıknatıs ve girintileri veya manyetik alanından geçerken, daimi mıknatıs üzerinde sarılı bobin, uyarıcının dönüşü ile değişen manyetik olan yoğunluğunu algılar ve üzerinde, frekansı tekerlek devri ile orantılı olan değişken voltajlı gerilim indüklenir Bu gerilim frenlemeye bağlı kalmaksızın tekerlekler döndükçe kontrol ünitesine iletilir Hız sensörü ile ölçülen tekerlek hızı, ECU için yavaşlama veya hızlanma durumunu gösteren sinyaller sağlar
ECU nun toplayıp işlediği her bir tekerlek için hız sensörü ile ölçülen tekerlek hızı ECU için yavaşlama veya hızlanma durumunu gösteren sinyaller sağlar ECU nun toplayıp işlediği her bir tekerlek için hız sensörü sinyalleri, yaklaşık araç hızına eşit olan tek referans hızı gösterir Referans hızı ile her bir tekerleğin hızı arasındaki farklılık yol tekerlek kayma sinyalini verir Yani tekerleğin kilitlenmeye eğilimini gösterir [20]
Şekil 227a ABS manyetik hız sensörü ve uyarıcı
Tek tekerlek (arka), küçük/ büyük aks ve çift tekerlekli tipler için farklı tekerlek sensörleri kullanılır [8]
Şekil 227b Hız sensörü çeşitleri
Şekil 227c Hız sensörünün yeri (Ön tekerlekte)
Şekil 227d Hız sensörünün yeri (Arka tekerde)
228 Işık Sensörü:
Işığa duyarlı rezistör kullanan bir devre şekilde görülmektedir Devre ışıktaki azalma ve artmaya göre açılır veya kapanır İç ışıklar, iç ayna ışığına ve park lambalarına (karanlıkta otomatik yanan) uygulanırlar
Şekil 228 Rezistör kumandalı devre
229 Pedal Hareket Mesafesi Sensörü:
Kontrollü frenin başlangıcında pedal hareket mesafesi sensörü, ABS modülünde fren pedalının o andaki pozisyonunu bildirir
Pedal hareket mesafesi sensörünün, anti- blokaj modülasyonu üzerinde hiçbir etkisi yoktur Yalnızca kontrollü fren sırasında rahat bir pedal hissi sağlamak için konulmuş ilave bir parçadır [8,11]
Şekil 229 Pedal Hareket Mesafesi sensörünün yeri
230Elektro Mekanik Fren (EMB) Sisteminde Kullanılan Sensörler:
Bu sistemde hidrolikten tamamen vazgeçilmiştir
Fren pedalından gelecek olan algılama sistemi hardware (bilgisayar) bölümüne aktarılıyor ve sensörlere gönderilen sinyallerle lastiklerdeki elektro motorlar sayesinde frenleme yapılıyor
Bu fren sisteminde de ABS de bulunan sensörler bulunmaktadır Çalışmaları ABS deki sensörlerle aynıdır Tek fark yukarda açıkladığımız gibi, hidroliğin bulunmaması ve her bir lastik üzerine yerleştirilmiş olan elektro motorların bulunmasıdır [9]
Şekil 230 EMB fren sistemi şeması
231 Kick- Down Sensörü:
Bu sensör bir anahtar görevi görmektedir Gaz pedalının hemen altındaki taban döşemesinin üstüne yerleştirilmiştir Gaz kelebeğinin tam açılma açısı sınırını aşacak kadar gaz pedalına basıldığı zaman, kick- down anahtarı (sensörü) devreye girer ve motor ECU suna bir sinyal gönderir Bu sinyal ECU tarafından güç zenginleştirmesi için kullanılır [11]
Şekil 231 Kick- Down Anahtarının yeri ve konumları
232 Stop Lambası Sensörü:
Bu sensör frenlere basıldığını tespit etmek için kullanılır Bu sensör de bir anahtar gibi kullanılır Aşağıdaki şemada görüldüğü gibi, sensörün ürettiği sinyal(STP) voltajı stop lambalarına gönderilen voltaj ile aynıdır
STP (sensörün gönderdiği sinyal) sinyali esas olarak yakıt kesme esnasındaki motor devrinin kontrolü için kullanılır Yakıt kesme devri frenlere basıldığı anda düşük tutulur [11]
Şekil 232 Stop Lambası Anahtarının elektrik devre şeması
233 Hidrolik Direksiyon Sensörü:
Hidrolik direksiyon sensörü, park etme manevrası esnasında enjeksiyon hesaplayıcısının motor rölanti devrini yükseltmesini sağlar Bu sensör, hidrolik direksiyon pompası ile valfı arasındaki bağlantı üstündedir
Araç hızı 4 km/ h in altında ise hidrolik direksiyon sensörü uyarı sinyali üretmeye başlar
234 Süspansiyon Yükseklik Sensörü:
Süspansiyon yükseklik sensörü, amortisörlerin içine yerleştirilmiştir Hem hava süspansiyon sistemlerinde hem de klasik süspansiyon sistemlerinde amortisör yüksekliğini algılayarak ECU ya bildirir
Klasik süspansiyon sisteminde yükseklik sensörü, bilgisayara tekerleklerin karşılaştığı önemli engebeleri bildirerek, amortisör içindeki supapların açılıp-kapanma miktarının ayarlanmasıyla sertleşmesi sağlanmakta ve yol yüzeyi normale döndüğünde tekrar yumuşatmaktadır [8]
Havalı süspansiyon sistemlerinde yükseklik sensörleri (her tekerlek için ayrı bir sensör), aracın yüksekliğinin düşük seviyede olduğunu ECU ya bildirirler ECU bu durumda hava yaylarında bulunan solenoid supaplara açılma emri vererek basıncın içeri alınmasını ve gövdenin gereken kısmının yükseltilmesini sağlamaktadır Tersi bir durumda örneğin, bagajdaki yük azaltıldığında yükseklik sensörü ECU ya aracın yerden yüksekliğinin arttığını bildirerek her iki boşaltma supabını açıp, basıncı boşaltarak aracı normal seviyesine getirmektedir [8]
Şekil 234 Süspansiyon yükseklik sensörünün yeri
235 Direksiyon Açı Sensörü:
Bu sensörler direksiyon pozisyonunu bildirmektedir Hidrolik direksiyonlarda kullanılan sensör, virajlarda takviyeyi (hidroliği) azaltmakta veya park ederken araç hızı sensörüyle birlikte çalışarak takviyeyi artırmaktadır [8]
Şekil 235 Direksiyon Açı sensörünün yeri
236 İnfrared Lazer Sensörü:
Bu sensör öndeki araç ile aradaki mesafeyi ölçer Bu sensör akıllı hız sabitleyici sistemine (Intelligent Cruise Control ICC) sahip olan araçlarda kullanılıyor ICC de bulunan ve drive- by- wire throltle control yöntemiyle çalışan motor ve frenleme sistemi yöntemi sürücünün hızını değiştirmesini gerektiren veya hız sabitleyicinin devreden çıkmasını gerektiren durumlarda otomatik olarak ayarlamaları gerçekleştiriyor [18]
Şekil 236 İnfrared Lazer sensörünün temel prensibi
237 Debriyaj Sensörü (Anahtarı):
Bu sensör bir anahtar gibi çalışır Debriyaj pedalının altına yerleştirilmiştir ve debriyaj pedalına basılıp basılmadığını algılar Gönderdiği sinyal egzoz emisyonlarını azaltmak için yakıt kesme esnasındaki motor devrinin kontrolü için kullanılır [19]
238 Darbe Sensörü:
Kaza durumunda, otomobilde bulunanların güvenliğini artırmak için, kabin içinde sürücü koltuğunun altında bir darbe sensörü mevcuttur [19]
Bu sensör, yakıt besleme pompasını devre dışı bırakarak, yakıt enjeksiyon sisteminden dışarı sızacak yakıt sebebi ile yangın çıkması ihtimalini azaltır Darbe sensörü, konik bir yuvaya oturtulmuş çelik bir bilye ve bu bilyeyi yerinde tutması için bir mıknatıstan oluşur
Şekil 238 Darbe sensörünün yeri
Şiddetli bir çarpışma halinde, bilye manyetik kuvvetin etkisinden kurtulur ve yakıt pompasının şasi bağlantısını keserek normalde kapalı olan elektrik devresini açar Dolayısıyla da enjeksiyon sisteminin yakıt beslemesini keser
Yakıt pompasının şasi bağlantısını tekrar eski haline döndürmek için koltuk geri çekilir ve sensör üzerine bastırılır
239 Hava Yastığı Sensörleri:
2391 Yan Algılayıcılar (Sensörler ):
Yan hava yastıklı araçlarda yandan gelen bir darbeyi hızla algılayabilmek için aracın her iki yanındaki direklerin yakınında, döşeme paneli üzerinde ilave algılayıcılar vardır
Bu yan algılayıcılar (her bir tarafta birer adet); 2 adet çarpışma algılayıcısından, bir mikro işlemciden ve bir hava yastığı modülü ara biriminden oluşur [7]
Şekil 239a Yan Algılayıcının yeri
Yan algılayıcıdaki çarpma algılayıcıları, sürücü hava yastığı da kullanılan algılayıcıların aynısıdır Bir tanesi çarpma algılayıcısı, bir tanesi ise güvenlik algılayıcısı olarak vazife görür Güvenlik algılayıcısının mekanik çalışması yan hava yastıkları için çok yavaş kaldığından, elektronik olarak çalışan güvenlik algılayıcısı kullanılmıştı [7]
Şekil 239b Güvenlik Algılayıcısının yeri
Her iki algılayıcının verdiği sinyaller mikro işlemci tarafından değerlendirilir Yeterli güce sahip bir yan darbe algılandığında, mikro işlemci, hava yastığı kumanda modülüne bir ateşleme komutu yollar
2392 Çarpma Algılayıcıları (Sensörleri):
Araçların (hava yastığı bulunanlarda) ön taraflarında, 2 tanesi panjurun alt kısmında (birisi sağ tarafta ve birisi sol tarafta), bir tanesi radyatör şasesine takılmış üç algılayıcıdan (sensörden) oluşan çarpma algılayıcıları mıknatıslı algılayıcıdır [7]
Şekil 239c Çarpma Algılayıcılarının yeri
Çarpma algılayıcıları, belirlenmiş şiddetteki bir darbe esnasında iki elektrik kontağı arasında köprü kurarlar Güvenlik algılayıcısı ile birlikte gaz üreticini ateşleyen devreyi kapatırlar [7]
Şekil 239d Çarpma Algılayıcısı kesiti
240 Yakıt Kontrol Anahtarı:
Bu anahtar bir sensör gibi davranarak yakıtın normal veya süper benzin olduğu hakkında motor ECU suna bilgi verir
Motor ECU su değişik oktan sayılarında olan normal ve süper benzin için iki set halinde avans açısı bilgisi ile donatılmıştır Motor ECU su normal benzin kullanıldığı bilgisi aldığı zaman, daha küçük avans açısı ile ilgili bilgileri kullanır Eğer motor ECU suna süper benzin kullanıldığı bilgisi gelirse daha büyük avans açısı ile ilgili bilgileri kullanır [11]
241Yağmur Sensörü:
[size="3"]Bu sensörler silecekleri, yağmur yağdığı zaman otomatik olarak devreye sokmak için ECUya sinyal yollayarak sileceklerin çalışmasını sağlarlar Sistemin çalışması yansıyan ışık prensibine dayanır Cihaz ön cama yerleştirilir ve camın arka kısmındaki LEDden yansıyan ışık ölçülür Eğer cam ıslaksa yansıyan ışık miktarında değişme olur ve bunun için ufak yağmur damlaları bile yeterlidir Ölçülen ışık miktarına göre sileceklerin çalışma hızı da kontrol edilir Aşağıdaki şekilde yansıyan ışık prensibinin basit şeması verilmiştir
Şekil 241 Yağmur sensörü şeması
|