Η αναζήτηση λύσεων για τη µείωση των εκποµπών ρύπων αποτελεί έναν από τους βασικούς στόχους της αυτοκινητοβιοµηχανίας, ειδικά µε την επιβολή αυστηρότερων κανονισµών και ορίων. Αυτόν τον σκοπό εξυπηρετούν οι αισθητήρες που χρησιµοποιούνται στο κύκλωµα της εξάτµισης.
Στο παρελθόν, η μείωση των εκπομπών ρύπων των κινητήρων ντίζελ γινόταν κυρίως με λύσεις στο εσωτερικό του κινητήρα. Ωστόσο, οι όλο και πιο αυστηροί κανονισμοί απαιτούν την επεξεργασία των καυσαερίων, σε βαθμό μεγαλύτερο από τους βενζινοκινητήρες.
Οι πρώτοι αισθητήρες που τοποθετήθηκαν στο κύκλωμα της εξάτμισης ήταν σε οχήματα βενζίνης. Σήμερα ο αριθμός των αισθητήρων στα καυσαέρια των ντίζελ ξεπερνά τους αντίστοιχους σε βενζινοκινητήρες.
Όλες οι λειτουργίες, από τον ακριβή σχηματισμό του μείγματος έως την επεξεργασία των καυσαερίων, βασίζονται σε ακριβή, συνεχώς ενημερωμένα δεδομένα από το κύκλωμα της εξάτμισης. Αυτά τα δεδομένα φτάνουν στην ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου μέσα από σήματα που προέρχονται από αισθητήρες.
Αισθητήρας λάμδα
Ο αισθητήρας λάμδα ευρέως φάσματος μετρά το ποσοστό του οξυγόνου στα καυσαέρια και συμβάλλει στην τήρηση των αυστηρότερων κανονισμών για τις εκπομπές ρύπων. Αρχικά χρησιμοποιήθηκε ως αισθητήρας σε βενζινοκινητήρες. Στην πορεία, όταν άρχισε να μετρά και φτωχά μίγματα, βρήκε εφαρμογή και σε πετρελαιοκινητήρες, στους οποίους τοποθετείται πριν τον οξειδωτικό καταλύτη.
Το σήμα του χρησιμεύει ώστε η ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου του κινητήρα να διαπιστώσει την ποιότητα της καύσης και συμβάλλει σε μεγάλο βαθμό στη μείωση των εκπεμπόμενων ρύπων.
Αισθητήρας θερμοκρασίας καυσαερίων
Ο αισθητήρας θερμοκρασίας καυσαερίων τοποθετείται στην εξάτμιση και μετρά τη θερμοκρασία των καυσαερίων. Συνήθως χρησιμοποιούνται περισσότεροι από έναν τέτοιοι αισθητήρες σε διαφορετικά σημεία τοποθέτησης: πριν ή και μετά το turbo, πριν ή και μετά το φίλτρο σωματιδίων, πριν ή και μετά τον καταλύτη SCR.
Πρόκειται για μία αντίσταση που αλλάζει την ωμική της τιμή ανάλογα με τη θερμοκρασία. Υπάρχουν δύο τύποι τέτοιων αισθητήρων: PTC και NTC. Η πληροφορία από τον αισθητήρα χρησιμοποιείται για την προστασία από υπερθέρμανση, τη διασφάλιση της ποιότητας των καυσαερίων και τέλος κατά τη διαδικασία ανάπλασης του DPF.
Αισθητήρας ΝΟx
Το σήμα του αισθητήρα NOx χρησιμοποιείται για τη δοσομέτρηση της απαιτούμενης ποσότητας ουρίας σε συστήματα με καταλύτη SCR για τη μείωση των εκπομπών NOx. Το κεραμικό στοιχείο του αισθητήρα λειτουργεί με τρόπο που μοιάζει με τον αισθητήρα λάμδα ευρέως φάσματος.
Ο αισθητήρας μετρά την περιεκτικότητα σε NOx στα καυσαέρια και τοποθετείται μετά τον καταλύτη SCR ή και μετά το φίλτρο σωματιδίων, τόσο σε επιβατικά όσο και σε επαγγελματικά αυτοκίνητα.
Αισθητήρας διαφορικής πίεσης
Ο αισθητήρας διαφορικής πίεσης μετρά τη διαφορά πίεσης καυσαερίων στο φίλτρο σωματιδίων χρησιμοποιώντας ένα στοιχείο μέτρησης από πιεζοαντιστάσεις. Ο αισθητήρας διαθέτει δύο σωληνάκια τα οποία συνδέονται πριν και μετά το φίλτρο. Η μετρούμενη τιμή αξιοποιείται για τον υπολογισμό του βαθμού απόφραξης του φίλτρου σωματιδίων, ενώ το σήμα του αισθητήρα χρησιμεύει στη διαδικασία ανάπλασης του φίλτρου.
Αισθητήρας σωματιδίων
Ο αισθητήρας σωματιδίων δίνει τη δυνατότητα βελτιωμένης διάγνωσης σε ό,τι αφορά το φίλτρο σωματιδίων. Τοποθετείται στο σύστημα εξαγωγής μετά το φίλτρο και η λειτουργία του βασίζεται σε μέτρηση αντίστασης: Τα σωματίδια αιθάλης σχηματίζουν αγώγιμες διαδρομές μεταξύ ηλεκτροδίων, όπου ρέει ηλεκτρικό ρεύμα. Το διαγνωστικό λογισμικό χρησιμοποιεί αυτό το ρεύμα για να αξιολογεί την αποδοτικότητα του φίλτρου DPF. Το στοιχείο αισθητήρα αναζωογονείται τακτικά με θέρμανση, ενώ ο αισθητήρας τοποθετείται μετά το φίλτρο σωματιδίων ή και στο τέλος της εξάτμισης, τόσο σε επιβατικά όσο και σε επαγγελματικά αυτοκίνητα.
