البحث العلمي

أنواع الحساسات في السيارة

أنواع الحساسات في السيارة ووظائفها

تعتبر الحساسات أو المستشعرات من الأجزاء الأساسية في السيارات الحديثة التي تساهم بشكل مباشر في تحسين الأداء وزيادة الأمان. تلعب الحساسات دورًا محوريًا في مراقبة العديد من الأنظمة في السيارة، مما يساعد في مراقبة المحركات، أنظمة القيادة، وراحة الركاب. تستخدم الحساسات التقنية المتقدمة لتحسين تجارب القيادة وضمان الأداء الأمثل للسيارة. مع تطور التكنولوجيا، أصبحت السيارات مزودة بالعديد من الحساسات التي تؤدي وظائف معقدة، وتعتبر جزءاً لا يتجزأ من أنظمة السيارة المتطورة.

تتنوع الحساسات في السيارة تبعاً لوظيفتها، فكل مستشعر يتم تصميمه من أجل مراقبة وقياس متغير معين في السيارة. تشمل الحساسات المختلفة التي توجد في السيارات الحديثة، مثل تلك المستخدمة في المحرك، نظام الوقود، نظام العادم، الأنظمة الكهربائية والميكانيكية، والمزيد. في هذا المقال، سنتناول أنواع الحساسات في السيارة ووظائفها بالتفصيل، وكيف تسهم هذه الحساسات في تعزيز السلامة وكفاءة الأداء.

1. حساس الأوكسجين (Oxygen Sensor)

حساس الأوكسجين، أو كما يُعرف أيضًا بالحساس O2، هو جهاز حساس مهم يعمل على قياس نسبة الأوكسجين في غازات العادم. يتم تثبيت هذا الحساس في نظام العادم بالقرب من المحول الحفاز (Catalytic Converter). وظيفته الأساسية هي ضمان أن عملية الاحتراق داخل المحرك تتم بشكل مثالي، مما يساهم في تقليل انبعاثات المركبات وبالتالي تحسين كفاءة استهلاك الوقود.

عند ارتفاع أو انخفاض مستويات الأوكسجين في غازات العادم، يقوم حساس الأوكسجين بإرسال إشارات إلى وحدة التحكم في المحرك (ECU)، التي بدورها تعدل مزيج الهواء والوقود في المحرك لضمان احتراق أكثر كفاءة. على سبيل المثال، إذا كان هناك كمية زائدة من الأوكسجين في العادم، يعني أن احتراق الوقود لم يكن كاملاً، فيتم تعديل النسبة.

2. حساس درجة حرارة سائل التبريد (Coolant Temperature Sensor)

يُعد حساس درجة حرارة سائل التبريد من الحساسات المهمة التي تقيس درجة حرارة سائل التبريد في المحرك. يتم تثبيته عادة في المحرك أو في نظام التبريد. يساعد هذا الحساس في تحديد ما إذا كان المحرك يعمل في درجات الحرارة المثلى أم لا. إذا كانت درجة حرارة المحرك مرتفعة جدًا، يمكن أن يؤدي ذلك إلى تلف أجزاء المحرك. في المقابل، إذا كانت درجة الحرارة منخفضة جدًا، قد يؤثر ذلك على أداء المحرك.

إشارات الحساس تُرسل إلى وحدة التحكم في المحرك التي تقوم بتعديل آلية تشغيل المحرك بما يتناسب مع درجة الحرارة. على سبيل المثال، إذا كانت درجة الحرارة مرتفعة، يمكن لوحدة التحكم أن تقوم بتعديل توقيت الإشعال أو حتى إيقاف المحرك في حالات الطوارئ.

3. حساس الضغط المطلق (MAP Sensor)

حساس الضغط المطلق (Manifold Absolute Pressure Sensor) يعمل على قياس الضغط في مجمع السحب (Intake Manifold) داخل المحرك. يعتبر هذا الحساس من الحساسات الحيوية التي توفر معلومات دقيقة عن مدى كفاءة احتراق الوقود والهواء في المحرك. عندما يتغير الضغط داخل المجمع، يتم إرسال إشارات إلى وحدة التحكم في المحرك والتي تقوم بتعديل توقيت حقن الوقود وتوقيت الإشعال لتحقيق أداء أمثل.

يساهم هذا الحساس بشكل كبير في تحسين استهلاك الوقود وبالتالي تقليل انبعاثات العادم. يعمل هذا الحساس بالتوازي مع حساس الأوكسجين لتحقيق الأداء الأمثل في المحرك.

4. حساس السرعة (Vehicle Speed Sensor – VSS)

حساس السرعة هو جهاز مهم يقوم بقياس سرعة السيارة. يتم تثبيته عادة في ناقل الحركة (Transmission) أو في العجلة الخلفية. يوفر هذا الحساس إشارات إلى وحدة التحكم في المحرك ونظام المكابح المانع للانغلاق (ABS) ونظام نقل الحركة.

عند إرسال وحدة التحكم إشارات من حساس السرعة، يتم تحديد سرعة السيارة وبالتالي تعديل الأداء بناءً على هذه البيانات. على سبيل المثال، في نظام ABS، يتم استخدام إشارات السرعة للتحكم في عمليات الفرملة بشكل دقيق أثناء القيادة على الأسطح الزلقة.

5. حساس تدفق الهواء (Mass Air Flow Sensor – MAF)

حساس تدفق الهواء أو MAF هو مستشعر يقوم بقياس كمية الهواء التي تدخل إلى المحرك. يتم تثبيته في خط سحب الهواء قبل دخول الهواء إلى المحرك. يتم استخدام هذه البيانات من قبل وحدة التحكم في المحرك لضبط كمية الوقود المدخلة لضمان أن يكون الاحتراق فعالاً. إذا كانت كمية الهواء في المحرك غير صحيحة، فإن وحدة التحكم في المحرك ستقوم بتعديل مزيج الهواء والوقود وفقًا لذلك.

يُعتبر هذا الحساس من الحساسات التي تساهم بشكل مباشر في تحسين كفاءة استهلاك الوقود وتقليل الانبعاثات.

6. حساس الوقود (Fuel Pressure Sensor)

حساس الوقود هو جهاز مهم في السيارة يقيس ضغط الوقود داخل النظام. يعمل هذا الحساس على إرسال معلومات إلى وحدة التحكم في المحرك حول الضغط الحالي للوقود. في حال كان الضغط غير كافٍ أو زائدًا، قد يتسبب ذلك في مشاكل في تشغيل المحرك أو زيادة استهلاك الوقود.

يمكن لحساس الوقود أن يساعد في التحكم في ضخ الوقود بشكل دقيق، مما يساهم في تحسين الأداء العام للمحرك وتقليل الهدر في استهلاك الوقود.

7. حساس نظام الفرامل المانع للانزلاق (ABS Sensor)

يعد حساس نظام الفرامل المانع للانزلاق من الحساسات الحيوية التي تساهم في الحفاظ على استقرار السيارة أثناء الفرملة على الأسطح الزلقة. يعمل هذا الحساس على مراقبة سرعة دوران العجلات، وعندما يكتشف أن إحدى العجلات بدأت في الانزلاق، يقوم بتعديل ضغط الفرامل على تلك العجلة لزيادة الثبات ومنع الانزلاق.

هذه الحساسات ضرورية لتعزيز سلامة القيادة، خصوصًا في ظروف الطرق الزلقة أو الرطبة. تساعد الحساسات في تحسين قدرة السيارة على التحكم في الحركة حتى في أقسى الظروف.

8. حساس ضغط الإطارات (Tire Pressure Sensor – TPMS)

يعد حساس ضغط الإطارات أحد الأنظمة الحيوية التي تساهم في تعزيز سلامة القيادة. يتم تثبيت هذا الحساس داخل كل إطار من الإطارات لقياس الضغط داخل الإطار. عندما ينخفض الضغط عن المستوى المطلوب، يقوم الحساس بإرسال إشعار إلى لوحة العدادات لتنبيه السائق.

من خلال تحسين أداء الإطارات وضمان أن كل إطار يعمل بالضغط المناسب، يساهم حساس ضغط الإطارات في تحسين استهلاك الوقود وزيادة عمر الإطارات.

9. حساس درجة حرارة العادم (Exhaust Gas Temperature Sensor – EGT)

حساس درجة حرارة العادم هو مستشعر يستخدم لقياس درجة حرارة الغازات التي تخرج من المحرك إلى نظام العادم. هذا الحساس يساهم بشكل كبير في حماية المحرك والمكونات الحساسة الأخرى مثل المحول الحفاز. في حالة ارتفاع درجة حرارة العادم بشكل غير طبيعي، يمكن أن يتسبب ذلك في تلف المحرك.

تعتبر هذه الحساسات مهمة في أنظمة التحكم في انبعاثات المركبات، حيث تساهم في الحفاظ على مستوى انبعاثات أقل من خلال تنظيم درجات الحرارة بشكل دقيق.

10. حساس الكرنك (Crankshaft Position Sensor)

حساس الكرنك هو جهاز حساس يقوم بتحديد وضع الكرنك (المحور الذي يربط بين العمود المرفقي والعمود المرفق). من خلال قياس موقعه، يتم إرسال إشارات إلى وحدة التحكم في المحرك لتحديد توقيت الإشعال وضخ الوقود بدقة. يساعد هذا الحساس في تحسين الأداء العام للسيارة والتأكد من احتراق الوقود بشكل أكثر كفاءة.

يعتبر هذا الحساس جزءًا أساسيًا من محرك الاحتراق الداخلي، حيث يساهم في تحسين توقيت الاحتراق وضمان أداء محرك جيد.

11. حساس السرعة الزاوية (Throttle Position Sensor – TPS)

يعمل حساس السرعة الزاوية على قياس زاوية دواسة الوقود. عندما يضغط السائق على دواسة الوقود، يرسل الحساس إشارات إلى وحدة التحكم في المحرك لضبط كمية الوقود المدخلة بناءً على سرعة الضغط على الدواسة. هذا يسمح بتعديل استجابة المحرك بشكل دقيق بناءً على احتياجات السائق.

يعتبر حساس السرعة الزاوية أحد الحساسات الحيوية التي تساهم في تعزيز تجربة القيادة وجعلها أكثر سلاسة ودقة.