Inhoudsopgave
● Introductie
● Marktoverzicht
● Verschillende soorten autosensoren
● Conclusie
Introductie
Moderne autotechnologie is sterk afhankelijk van autosensoren om de veiligheid en efficiëntie te verbeteren en tegelijkertijd het comfort voor zowel bestuurders als passagiers te vergroten. Deze geavanceerde apparaten bewaken en reageren op verschillende situaties om ervoor te zorgen dat voertuigen optimaal presteren en goed beschermd blijven. Dankzij de ontwikkelingen in sensortechnologie zijn auto's nu uitgerust met functies die helpen bij navigatie, botsingen voorkomen en emissies effectief beheren. De groeiende markt voor autosensoren weerspiegelt de toenemende vraag naar veiligere en zuinigere voertuigen. Naarmate de auto-industrie vordert, zal het opnemen van geavanceerde sensoren de weg vrijmaken voor innovaties in voertuigtechnologie.
Marktoverzicht
Marktomvang en groei
De wereldwijde markt voor sensoren zal naar verwachting de komende jaren aanzienlijk groeien. Van $ 30.68 miljard in 2023 naar $ 62.2 miljard in 2028 met een samengestelde jaarlijkse groei (CAGR) van 15%. Deze stijging wordt voornamelijk toegeschreven aan de groeiende vraag naar rijhulpsystemen (ADAS) en de toegenomen productie van elektrische voertuigen (EV) en hybride voertuigen (HV). Volgens een rapport van MarketsandMarkets zijn strenge overheidsvoorschriften gericht op het verbeteren van de voertuigveiligheid en emissienormen ook drijvende krachten achter de marktuitbreiding.
Marktaandeel
De markt is verdeeld op basis van sensortypes zoals temperatuur-, zuurstof-, positie- en druksensoren. Voertuigtypes, waaronder personenauto's en bedrijfsvoertuigen, zoals lichte en zware, segmenteren het ook. In verschillende regio's wordt verwacht dat Azië-Pacific de meeste groei zal laten zien.
Belangrijkste trends
De toenemende behoefte aan ADAS en zelfrijdende auto's wordt gevoed door sensortechnologieën zoals LiDAR en radar die erin worden gebruikt. Het integreren van IoT en AI in toepassingen verbetert de mogelijkheden en functies van sensoren. De overgang naar voertuigen (EV's) en hybride voertuigen (HV's) beïnvloedt ook de acceptatie van sensortechnologie, aangezien sensoren nu belangrijke factoren zoals de batterijconditie en laadstatus moeten bijhouden. Deze verschuivingen komen voort uit de vooruitgang in sensortechnologie en de stijgende verwachtingen van consumenten ten aanzien van veiligheid en effectiviteit, en vormen het landschap van trends op de markt voor automotive sensoren.
Verschillende soorten autosensoren
Zuurstofsensoren
Auto O2-sensoren spelen een rol in de emissiecontrole van een voertuig en staan bekend als zuurstofsensoren onder autoliefhebbers en monteurs! Deze sensoren worden meestal aangetroffen in het spruitstukgebied van de motorruimte van het voertuig en houden de zuurstofniveaus in de uitlaatgassen in de gaten, waardoor de motorregeleenheid (ECU) het lucht-brandstofmengsel nauwkeurig kan afstellen voor optimale prestaties! De zuurstofsensoren zijn voorzien van een onderdeel dat is gemaakt van zirkonia- of titania-materialen die een spanningsverschil creëren door de zuurstofconcentratie in de uitlaatgassen te vergelijken met die in de omringende atmosfeer.
Wanneer het mengsel van lucht en brandstof meer brandstof en minder zuurstof bevat, genereert de sensor een lagere spanning; wanneer het arm is (meer zuurstof en minder brandstof), neemt de spanning toe in plaats van af vergeleken met hoe het was toen het rijker was. Deze voortdurende feedback stelt de Engine Control Unit (ECU) in staat om de brandstofinjectie en ontstekingstijdstip aan te passen om verbranding te bereiken terwijl de emissies worden verminderd en het brandstofverbruik wordt verbeterd. In de voertuigen van vandaag de dag vindt u meerdere zuurstofsensoren die voor en na de katalysator zijn geplaatst om te beoordelen hoe efficiënt de katalysator werkt om schadelijke emissies te verminderen.
Mass Air Flow (MAF)-sensoren
Mass Air Flow (MAF)-sensoren spelen een rol bij het berekenen van de luchtinlaat in de motor. Een cruciaal element bij het bepalen van de juiste brandstofinjectie voor efficiënte verbrandingsprocessen. Deze sensor wordt meestal tussen het luchtfilter en het inlaatspruitstuk geplaatst. Vaak wordt een verwarmde draad of film gebruikt om de luchtstroom te meten. Terwijl de lucht over dit element beweegt, koelt deze af, wat leidt tot een verschuiving in de elektrische weerstandsniveaus. De elektronische regeleenheid (ECU) houdt bij hoeveel elektriciteit nodig is om de warmte van de draad te regelen. Bereken de hoeveelheid lucht die in de motor stroomt met behulp van deze informatie. Het nauwkeurig meten van de luchtmassa is cruciaal voor de ECU om de lucht-brandstofverhouding nauwkeurig af te stellen voor optimale motorprestaties, wat helpt bij het verminderen van emissies en het voorkomen van afslaan of onregelmatig stationair draaien. Geavanceerde MAF-sensoren houden ook rekening met veranderingen in temperatuur en druk om nog nauwkeurigere details aan de ECU te bieden.
Druk- en vacuümsensoren
Druksensoren zijn onderdelen die in voertuigen worden aangetroffen en die in verschillende systemen worden gebruikt, zoals de motor- en transmissiesystemen en de rem- en HVAC-systemen (verwarming en airconditioning). Deze sensoren gebruiken meestal piëzo-elementen die hun weerstand veranderen wanneer drukverschuivingen optreden om dienovereenkomstig een elektrisch signaal te creëren. Een voorbeeld is de Manifold Absolute Pressure (MAP), die de luchtdruk in het spruitstuk bewaakt om de motorbelasting te berekenen en de brandstoftoevoer en ontstekingstijdstipaanpassingen te regelen. Dit apparaat verbetert de motorprestaties en brandstofefficiëntie in verschillende situaties. Vacuümsensoren worden meestal gebruikt in emissiecontrole-opstellingen om toezicht te houden op vacuümniveaus in het inlaatspruitstuk of andere motoronderdelen. Ze helpen de optimale werking van systemen zoals EGR en rembekrachtigers te garanderen die afhankelijk zijn van nauwkeurige vacuümniveaus voor een efficiënte werking.
Nabijheidssensoren
De auto's van vandaag de dag kunnen niet effectief functioneren zonder nabijheidssensoren, die belangrijk zijn voor veiligheid en comfort. Sommige hebben parkeerhulpen en systemen die plekken identificeren en botsingen voorkomen. Deze sensoren kunnen objecten in de buurt van het voertuig identificeren met behulp van verschillende technologieën met ultrasone signalen en radar- of lidarinstallaties. Ultrasone sensoren zenden frequentiegeluidsgolven uit die worden weerkaatst door het nabijgelegen object. Vervolgens bepalen ze de afstanden van deze objecten door de tijd te berekenen die nodig is voor de echo's om terug te keren.
Deze sensoren worden vaak toegepast in parkeerhulpsystemen om bestuurders te helpen obstakels waar te nemen tijdens het navigeren. In plaats van te vertrouwen op licht om beelden van objecten vast te leggen en hun snelheid en afstand tot de auto te meten, vangen radarsensoren objecten op met behulp van radiogolven. De relevantie van deze technologie ligt in functies, zoals cruisecontrol en automatische noodrem als er een obstakel op de rail wordt gedetecteerd. Dat betekent dat het systeem bewegende objecten met hoge precisie moet detecteren en de nodige reacties moet geven. Lidarsensoren blijven beperkt in gebruik in voertuigen vanwege kostenfactoren. Ze bieden echter de beste oplossing voor het maken van een driedimensionale kaart van de omgeving. Dat maakt ze ideaal voor de geavanceerde niveaus van zelfrijdende functies.
Visie sensoren
Visiesensoren worden toegepast in de hedendaagse ADAS als onderdeel van geavanceerde voertuigen. Deze sensoren maken gebruik van CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) of CCD (Charge Coupled Device) technologie om beelden van de omgeving van de auto vast te leggen. Vervolgens worden er complexere berekeningen op deze beelden uitgevoerd om verschillende andere kenmerken te herkennen, zoals rijstrookmarkeringen, verkeersborden, voetgangers en andere auto's. Door meerdere sensoren in één enkele visiesensor te combineren, worden veiligheidsfuncties zoals waarschuwingen voor het verlaten van de rijstrook en automatische noodremmen in auto's veiliger. Ze bevatten ook functies zoals cruisecontrol en verkeersbordherkenning.
Sommige geavanceerde systemen bieden een 360-gradenweergave, met name voor parkeren en lagesnelheidsoperaties. Naarmate de technologienetwerken vorderen, zijn visionsensoren geïntegreerd met machine learning en kunstmatige intelligentie om de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid in verschillende rijomstandigheden te vergroten. Deze integratie zal binnenkort de weg vrijmaken voor de verschijning van autonome voertuigen.
Koelvloeistof- en temperatuursensoren
Koelvloeistof- en temperatuursensoren zijn essentieel voor het regelen van de motortemperatuur met behulp van thermistoren die de weerstand aanpassen op basis van temperatuurveranderingen. Deze sensoren zijn strategisch geplaatst in gebieden zoals het motorblok en de radiator om de koelvloeistoftemperatuur te bewaken. De ECU gebruikt informatie van deze sensoren om het koelsysteem van de motor te regelen door koelventilatoren en thermostaten aan te passen en de operationele instellingen van de motor te wijzigen om oververhitting te voorkomen. Wanneer de temperatuur van de koelvloeistof boven de niveaus in het motorsysteem van een auto komt, kan de elektronische regeleenheid (ECU) waarschuwingslampjes op het dashboard laten branden, de koelventilatoren inschakelen of het motorvermogen verlagen om schade te voorkomen. In auto's houden sensoren voor temperatuur ook de temperaturen van andere vitale systemen in de gaten, zoals de transmissie, accu en uitlaatgassen. Dit garandeert dat de auto op ideale temperatuurniveaus rijdt voor efficiëntie en duurzaamheid.
Klop sensoren
Klopsensoren spelen een rol bij het identificeren van motorkloppen. Een situatie waarbij het brandstofmengsel te vroeg in de verbrandingskamer ontbrandt en schadelijke trillingen veroorzaakt. Wanneer ze worden blootgesteld aan mechanische spanning, produceren de sensoren een elektrische spanning door trillingen. Ze zijn strategisch geplaatst in het motorblok of de cilinderkop om deze trillingen op te vangen. Wanneer de sensoren van een voertuig klopgeluiden van de motor detecteren tijdens de werking, past de Engine Control Unit (ECU) automatisch de ontstekingstijdstip aan. Soms wordt het lucht-brandstofmengsel aangepast om verder kloppen te voorkomen. Dit helpt de motor te beschermen tegen schade veroorzaakt door overmatig kloppen. Goed werkende klopsensoren zijn essentieel om ervoor te zorgen dat de motor efficiënt draait en langer meegaat, terwijl de prestaties worden verbeterd door hem in staat te stellen op zijn piek te draaien met geavanceerde ontstekingstijdstip zonder klopproblemen.
Snelheids- en spanningssensoren
Het bewaken en regelen van de elektrische systemen van een voertuig is sterk afhankelijk van snelheids- en spanningssensoren als sleutelelementen. Snelheidssensoren in het vergrendelingsremsysteem (ABS) gebruiken bijvoorbeeld magnetische reluctantie- of Hall-effecttechnologie om de rotatiesnelheid van het wiel te meten. Deze informatie wordt vervolgens verzonden naar de ECU (Electronic Control Unit), die de remdruk moduleert om wielblokkeringen te voorkomen bij plotseling remmen, waardoor de veiligheid en het rijgedrag van het voertuig worden verbeterd. Snelheidssensoren spelen een rol in de transmissie door de versnellingspositie en de voertuigsnelheid bij te houden om naadloze versnellingswisselingen en optimale transmissieprestaties te garanderen. Spanningssensoren houden daarentegen toezicht op spanningsniveaus in het systeem om de juiste werking van belangrijke componenten zoals de dynamo, accu en elektrische accessoires te garanderen. Deze sensoren dragen bij aan het behoud van de gezondheid van het elektrische systeem van het voertuig door potentiële problemen te identificeren, zoals overladen, onderladen of defecte onderdelen, en zorgen voor snel onderhoud om elektrische storingen te voorkomen.
Conclusie
Autosensoren spelen een grote rol in de werking van moderne voertuigen en verbeteren de dagelijkse handelingen door de veiligheid en efficiëntie te verhogen en tegelijkertijd de algehele prestatieniveaus te verhogen. Ze bieden essentiële informatie die auto's helpt zich aan te passen aan verschillende situaties om te garanderen dat ze optimaal functioneren en zowel het voertuig als de inzittenden te beschermen. Naarmate de technologie vordert, zal de verbetering van nog geavanceerdere sensoren, met name die welke zijn ontworpen voor ADAS en zelfrijdende auto's, blijven aandringen op nieuwe ideeën in de auto-industrie, zoals de fusie van AI. IoT zal ook de mogelijkheden van sensoren verbreden en de weg vrijmaken voor intelligente en onderling verbonden voertuigen.
