Czujnik momentu obrotowego w kierownicy to kluczowy element nowoczesnych układów wspomagania, szczególnie tych elektrycznych, które wymagają precyzyjnych danych, by odpowiednio dozować siłę wspomagania w zależności od sytuacji na drodze. Jego głównym zadaniem jest mierzenie siły, jaką kierowca przykłada do obracania kierownicy – innymi słowy, wykrywa jak mocno i w którą stronę skręcamy. Na tej podstawie komputer pokładowy oblicza, z jaką siłą ma zadziałać silnik wspomagania, aby zapewnić płynną, komfortową i bezpieczną jazdę. Choć w teorii brzmi to prosto, w praktyce działanie tego czujnika opiera się na bardzo precyzyjnej i szybkiej analizie danych.
W większości przypadków czujnik momentu znajduje się w obrębie kolumny kierowniczej, pomiędzy wałkiem kierownicy a przekładnią. Najczęściej wykorzystuje się technologię tensometryczną lub magnetyczną. W wersji tensometrycznej w kolumnie kierowniczej znajduje się specjalny element sprężysty, który ulega minimalnemu skręceniu w momencie działania siły. Na tym elemencie umieszczone są tensometry, czyli bardzo czułe czujniki odkształcenia. Gdy kierowca obraca kierownicą, element się napręża, a tensometry odczytują, jak bardzo i w którą stronę. Te dane trafiają do sterownika, który uruchamia silnik wspomagania z odpowiednią mocą.
Inny typ czujnika wykorzystuje efekt Halla, czyli zjawisko zmiany napięcia w polu magnetycznym. Na obracającym się wałku umieszcza się magnes i odpowiednio rozmieszczone czujniki Halla, które mierzą różnice w położeniu elementów. W zależności od stopnia skrętu i siły przyłożonej do kierownicy, zmienia się pole magnetyczne i jego rozkład, co pozwala obliczyć kierunek i wartość momentu. Ta metoda charakteryzuje się dużą precyzją i odpornością na zużycie mechaniczne, ponieważ nie wymaga fizycznego kontaktu między częściami.
Działanie czujnika momentu jest dynamiczne – oznacza to, że układ analizuje dane w czasie rzeczywistym, aktualizując je setki razy na sekundę. Dzięki temu wspomaganie reaguje błyskawicznie, nie tylko na sam ruch kierownicy, ale także na zamiar jego wykonania. Gdy system wykryje nagłe zwiększenie momentu, może nie tylko zwiększyć siłę wspomagania, ale też przygotować inne systemy, jak układ stabilizacji toru jazdy czy kontrolę trakcji, do natychmiastowej reakcji.
Czujnik ten odgrywa także ważną rolę w samochodach z aktywnymi systemami wspomagania pasa ruchu, automatycznym parkowaniem czy jazdą autonomiczną. W takich przypadkach sterownik nie tylko reaguje na ruchy kierowcy, ale też porównuje dane z czujnika z planowanym torem jazdy, wykrywając, czy kierowca przeciwdziała automatycznym korektom. Jeśli system wykryje silny moment przeciwny do działań komputera, może przerwać interwencję, uznając, że kierowca chce przejąć kontrolę.
Objawy uszkodzenia czujnika momentu to najczęściej nieprawidłowe działanie wspomagania – zbyt silne, zbyt słabe, działające tylko w jedną stronę lub całkowicie niereagujące. Pojawiają się wtedy błędy na desce rozdzielczej, czasem w formie komunikatów o awarii wspomagania lub układu kierowniczego. Niewłaściwe dane z czujnika mogą też zaburzyć działanie systemów bezpieczeństwa, które korzystają z jego pomiarów do oceny stabilności pojazdu.
Podsumowując – czujnik momentu obrotowego w kierownicy działa jak inteligentny interpretator intencji kierowcy. Nie mierzy jedynie samego ruchu kierownicy, ale analizuje siłę i kierunek działania, by dostarczyć układowi wspomagania dokładnie tyle wsparcia, ile potrzeba w danym momencie. Dzięki niemu prowadzenie auta jest nie tylko lżejsze, ale też bardziej precyzyjne i bezpieczne, szczególnie w nagłych manewrach czy trudnych warunkach drogowych.
