شرح عن حساسات السيارة

حساسات السيارات هي أجهزة استشعار ذكية يمكن استخدامها للتحكم في ضغط الزيت ومعالجته ودرجة الحرارة ومستوى الانبعاث ومستويات سائل التبريد وما إلى ذلك، قد تبدو أجهزة استشعار السيارة ووظائفها معقدة، لكنها طريقة بسيطة للتأكد من أن الأنظمة الأساسية في السيارة تعمل بسلاسة، حيث تراقب هذه الحساسات كل شيء من مستويات الأكسجين إلى تدفق الهواء إلى درجة حرارة سائل تبريد المحرك، وهناك عدّة حساسات للسيارة وسيتم ذكرها في هذا المقال مع وظائفها لمساعدة السائق أو مالك السيارة على فهم كيفية عمل محرك السيارة بشكل أفضل، وتعمل جميعها معاً في الخلفية لضمان تشغيل محرك السيارة بأمان وكفاءة حتى يتمكن السائق من متابعة يومه بشكل جيد.^[١]

حساسات السيارة الأساسية

 حاليًا، تصميم السيارات الحديثة باستخدام أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار، ويتم ترتيبها في محرك السيارة للتعرف على المشكلات المحتملة، ستقوم الحساسات المستخدمة في السيارات بفحص وظيفة السيارة، وعادة لا يعرف مالك السيارة الحساسات الأساسية المستخدمة في السيارة، وهناك أنواع مختلفة من الحساسات المستخدمة في السيارات، ولكن من الضروري معرفة الحساسات الأساسي ووظيفة كل منها، ومن هذه الحساسات: ^[٢]

• حساس تدفق الهواء الشامل: يستخدم هذا الحساس في محرك السيارة، ويتم التحكم في هذا الحساس بواسطة جهاز كمبيوتر، إذ يمكنه حساب كثافة الهواء في المحرك، وإذا توقف عمل هذا الحساس، فسيتم إيقاف تشغيل السيارة، وبالإضافة إلى ذلك، ستستهلك السيارة وقود بشكل أكبر، وتصنف هذه الحساسات إلى نوعين هما مقياس الريشة والأسلاك الساخنة.
• حساس سرعة المحرك: يتصل حساس سرعة المحرك في السيارة بالعمود المرفقي، والغرض الرئيسي من هذا الحساس هو مراقبة سرعة دوران العمود المرفقي، بحيث يمكن التحكم في حقن الوقود وتوقيت المحرك، ويقوم هذا الحساس بالتنبيه واستشعار قرب توقف السيارة ومنعها من التوقف بشكل فجائي.
• حساس الأكسجين: يقع حساس الأكسجين في تيار العادم، بالقرب من عادم السيارة، ويراقب محتوى غازات العادم لنسبة الأكسجين، وتتم مقارنة المعلومات مع محتوى الأكسجين في الهواء المحيط ويتم استخدامها لاكتشاف ما إذا كان المحرك يعمل بنسبة وقود غنية أو نسبة ضئيلة، ويستخدم كمبيوتر المحرك هذه المعلومات لتحديد استراتيجية قياس الوقود وضوابط الانبعاثات.
• حساس الشرارة: يتم استخدام حساس الشرارة للتأكد من احتراق الوقود بسلاسة، وإلا فإنه سيتسبب في اشتعال غير متوقع، ويعتبر هذا الاشتعال خطيراً جداً حيث يتسبب في تلف محرك السيارة، لذلك يتم استخدام هذا الحساس لحفظ جميع المشاكل التي قد تحدث في محرك السيارة.
• حساس سائل التبريد: حساس سائل التبريد هو أهم حساس يستخدم في السيارات، لأن الكمبيوتر يعتمد على مدخلات الحساسات للتحكم في جميع الوظائف، مثل تشغيل وإيقاف نظام التبخر المبكر للوقود، وبشكل عام يمكن توصيل هذا الحساس باللوحة، وفي حالة تعطله سيكون هناك بعض المؤشرات، مثل ضعف استهلاك الوقود، لذلك، يجب التحقق من حالة الحساس ما إذا كان تالفاً أم لا.
• حساس الضغط المتشعب: تتمثل الوظيفة الرئيسية لهذا الحساس في السيارة في مراقبة حمولة المحرك، وفي الغالب، يقيس الاختلاف في الضغط، حيث يمكن استقبال ذلك من الضغط الخارجي للسيارة للتأكد من أن محرك السيارة قادر على استقبال الوقود حسب الاختلاف في الضغط.
• حساس درجة حرارة الوقود: يتم استخدام حساس الوقود للتحقق من درجة حرارة الوقود بشكل مستمر سواء كان استخدام الوقود هو الأمثل أم لا، فإذا كان وقود المحرك باردًا، فسيستغرق حرقه الكثير من الوقت بسبب كثافته العالية، وبالمثل، إذا كان الوقود دافئًا، فسيستغرق حرقه وقتًا أقل، وهنا المشكلة الرئيسية في مستويات التدفق المتفاوتة للوقود، لذلك يمكن أن يؤدي ذلك إلى أضرار في أجزاء أخرى من السيارة، حيث سيراقب هذا الحساس حقن الوقود بالسرعة المناسبة ودرجة الحرارة المناسبة، لضمان عمل محرك السيارة بشكل صحيح.
• حساس الجهد: حساس الجهد هو نوع واحد من الحساسات المستخدمة في السيارات، حيث تتمثل الوظيفة الرئيسية لهذا الحساس في إدارة سرعة السيارة والتأكد من زيادة السرعة (أو) تقليلها حسب الحاجة، ولذلك من الضروري أن يتواجد هذا الحساس في السيارة.
• حساس موضع الخانق في السيارة: يستخدم حساس موضع الخانق في السيارة بشكل أساسي لإعلام الكمبيوتر فيما يتعلق بمعدل فتح الخانق بالإضافة إلى موضع الخانق النسبي، ويعتبر هذا الحساس هو المقاوم المتغير، والذي يستخدم لتغيير المقاومة عند فتح دواسة الوقود.
• حساس لسرعة المركبات: كما يوحي الاسم، فإن هذا الحساس لديه القدرة على التحقق من سرعة عجلات السيارة، كنوع من مقياس سرعة الدوران، حيث يتم ترتيب هذا الحساس داخل نظام منع الكبح المعروف باسم ABS، بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام هذا الحساس في عداد المسافات لقراءة سرعة السيارة للتحكم في ناقل الحركة اعتماداً على سرعة السيارة.^[٢]

حساسات الإضافات في السيارة

في السيارات الحديثة، تُستخدم الحساسات للكشف عن الظروف داخل وخارج السيارة وكذلك الاستجابة لتغييرها، حتى يتمكن المسافرون في السيارة من التحرك بكفاءة وأمان، وهناك أنواع مختلفة من الحساسات المستخدمة في السيارات، ولكن من الضروري معرفة الحساسات الإضافية ووظيفة كل منها، ومن هذه الحساسات:^[٣]

• حساس الرادار للسيارات: تشمل تطبيقات رادار السيارات التحذير أو التخفيف من الاصطدامات، كمساعدات وقوف السيارات، وتغيير المسار، وبالمقارنة مع المستشعرات المرئية، توفر تقنية الرادار معلومات أكثر، مما يعني دقة أعلى، ولا تتأثر حساسات الرادار بالطقس، مما يجعلها أكثر دقة.
• مجسات ليدار للسيارات: LiDAR هو اختصار لـ Light Detection و Ranging، حيث أنها تقنية استشعار يتم استخدامها بشكل متزايد في السيارات ذاتية القيادة، وتستخدم مستشعرات ليدار للسيارات شعاعًا دوارًا من ضوء الليزر، باستخدام الضوء الذي تعكسه الأشياء والحواجز، يمكن للمركبة اكتشاف الأشياء داخل المنطقة المحيطة بها، وبشكل عام تستخدم لتعزيز السلامة من خلال أنظمة مثل نظام الفرامل المانعة للانغلاق.
• حساس الموجات فوق الصوتية: تستخدم في الغالب كمساعد في اصطفاف السيارة، مما يساعد على ركن السيارة بأمان وسهولة، وهي تعمل بالموجات فوق الصوتية عن طريق إصدار نبضات صوتية عالية التردد، حيث تنعكس هذه الأشياء بالقرب من السيارة، فيستخدم الكمبيوتر الوقت الذي تستغرقه النبضات في الارتداد لحساب المسافة بين السيارة والجسم، مما يساعد على تحديد أكثر مسافة وقوف السيارات أمانًا.
• حساس المطر: ترسل هذه الحساسات إشارات إلى وحدة التحكم الإلكترونية عندما تسقط قطرات المطر على الزجاج الأمامي، فيقوم الكمبيوتر بعد ذلك بتنشيط مساحات الزجاج الأمامي تلقائياً، ونظراً لأن كل شيء يحدث دون تدخل السائق، فإن حساسات المطر هي أجهزة أمان تضمن للسائق إمكانية الرؤية أمامه حتى عندما يتغير الطقس بشكل مفاجئ.
• حساس الصور: تُستخدم هذه المستشعرات في المركبات ذات الأنظمة المتقدمة مثل نظام مساعدة السائق المتقدم ADAS)، ومساعد تغيير المسرب، والتحكم التكيفي في التطواف (ACC)، وقدرات النقطة العمياء والابتعاد عن المسار بين الأنظمة الذكية الأخرى، حيث تلتقط حساسات الصور صوراً حقيقية للمشاهد حول السيارة مما يتيح للسائق مراقبة المناطق المحيطة بدقة أكبر.
• حساس الاصطفاف والوقوف: تستخدم السيارة الحديثة تقنيات المواقف مختلفة لجعل المهمة سهلة وآمنة، ويمكن أن تكون الحساسات عبارة عن إشارات صوتية أو موجات كهرومغناطيسية أو حتى صور حقيقية على الكاميرا، فهي تعمل بالموجات فوق الصوتية وتستخدم الصوت المنعكس من الأشياء لاستشعار الحواجز.
• حساس الرطوبة: عادةً ما تجمع حساسات الرطوبة في السيارات بين حساسين مختلفين في جهاز واحد - أحدهما لقياس مستويات الرطوبة والآخر لقياس درجة الحرارة، حيث يتم إرسال قيم القياسين إلى كمبيوتر التحكم في المناخ الذي يقوم بعد ذلك بتنشيط نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) التلقائي لتنظيم الجزء الداخلي للسيارة، وتساعد حساسات الرطوبة في الحفاظ على راحة السيارة من الداخل بواسطة ضبط مستويات الرطوبة، كما أنها تمنع الضباب على النوافذ من خلال المراقبة المستمرة لكمية الرطوبة في السيارة بالإضافة إلى درجة حرارة النافذة.
• حساس السيارة العكسي: عادة ما يتم تثبيتها على الجزء الخلفي من السيارة، حيث تساعد الحساسات العكسية على تنبيه السائق بالأشياء الموجودة خلف السيارة، مما يزيد من السلامة عند الرجوع إلى الخلف، وتصدر غالبية هذه الحساسات موجات صوتية، في حين أن بعضها عبارة عن حساسات للصور.