Miernik masy powietrza, zwany potocznie przepływomierzem, jest jednym z ważniejszych czujników wpływających na poprawną pracę silnika. Jego zadaniem jest pomiar masy zasysanego powietrza. Na podstawie sygnału otrzymanego z układu pomiarowego sterownik silnika może odpowiednio sterować ilością paliwa, pracą zaworu recyrkulacji spalin i wydajnością turbosprężarki. Układ pomiarowy przepływomierza musi być bardzo dokładny, jego błąd pomiaru nie może być większy niż 2%. Błędne wskazanie przepływomierza ma bezpośredni wpływ na poprawną pracę układów oczyszczania spalin, takich jak filtr cząstek stałych czy system recyrkulacji spalin. Najczęstszą usterką  przepływomierza jest zanieczyszczenie jego układu pomiarowego, w większości przypadków wystarczy umycie układu pomiarowego preparatem do tego przeznaczonym. Stosowanie dobrych filtrów powietrza znacznie minimalizuje taki rodzaj usterki. Na ilustracji 1 pokazano zanieczyszczony przepływomierz.

Innym rodzajem uszkodzenia jest przerwanie gorącego drutu, który jest elementem układu  pomiarowego. Przedstawiono je na ilustracji 2.

Większość nieprawidłowości związanych z pomiarem przepływu powietrza sygnalizowane jest przez kontrolkę usterki silnika. Przepływomierz powietrza obdarzony jest przez sterownik silnika „dużym zaufaniem”, dlatego błąd pomiaru sięgający nawet do 30% może być odczytywany jako prawidłowe wskazanie. Sterownik silnika będzie dążył do tego, aby stworzyć jak najlepszą mieszankę paliwowo-powietrzną, zbyt uboga lub bogata mieszanka ma znaczący wpływ na pracę silnika i na emisję spalin, a zarazem na eksploatację filtra cząstek stałych.

Turbosprężarki

Ciśnienie, jakie wytwarza turbosprężarka, pozwala zwiększyć ilość powietrza zasysanego do komory spalania. Silnik turbodoładowany ma większą sprawność i lepsze osiągi niż silnik wolnossący. Większa ilość powietrza w komorze spalania daje większe możliwości dawkowania paliwa.

Brak ciśnienia doładowania i źle dawkowane paliwo prowadzą do tego, że spalanie paliwa jest niecałkowite, a wydobywające się z silnika spaliny mają czarny kolor z powodu dużej zawartości sadzy. Układ diagnostyczny nie zawsze jest w stanie zareagować na czas, dopiero po dłuższym występowaniu usterki pojazd zostaje wprowadzony w tryb serwisowy. Samochód wyposażony w filtr cząstek stałych bardzo szybko ulegnie awarii, ponieważ sadza zawarta w spalinach sprawi, że filtr stanie się niedrożny, a to może być przyczyną awarii turbosprężarki. Brak przepływu spalin przez filtr powoduje wzrost oraz tętnienie ciśnienia, które wywiera na wirnik sprężarki siły osiowe niszczące uszczelnienia. Łożysko oporowe turbosprężarki zostaje wytarte, co pokazano na ilustracji 3, wirnik turbosprężarki na skutek luzu osiowego zaczyna się przesuwać wraz z pierścieniem uszczelniającym, który odpowiada za to, aby olej wykorzystywany do smarowania łożysk turbosprężarki nie przedostał się do układu wydechowego.

Utrata właściwości uszczelniających tego pierścienia powoduje przedostawanie się oleju do układu wydechowego, gdzie zostaje w części spalony z powodu panującej tam wysokiej temperatury. Spalanie oleju w takich warunkach powoduje zapchanie się filtra cząstek stałych bądź też katalizatora. Na ilustracji 4 pokazano, jak wygląda zatarty pierścień uszczelniający wałka turbosprężarki, zaś na ilustracji 5 niedrożny filtr wskutek braku szczelności turbosprężarki.

Innym uszkodzeniem turbosprężarki wpływającym na emisję spalin jest zła praca bądź też mechaniczne uszkodzenie elementów zmiennej geometrii, która steruje prędkością obrotową wirnika poprzez zmianę kąta padania spalin na łopatki turbiny. Jednym z najczęstszych powodów uszkodzenia tego mechanizmu zmiennej geometrii jest jego zatarcie. Uszkodzenie mechaniczne, takie jak wygięcie łopatek czy też ich nadpalenie, spowodowane jest zbyt wysoką temperaturą spalin, dlatego w większości pojazdów, aby uniknąć takich uszkodzeń, zamontowano na turbosprężarce dodatkowy czujnik temperatury spalin. Na ilustracji 6 pokazano skutki niszczącego działania zbyt wysokiej temperatury na łopatki zmiennej geometrii i na część roboczą wirnika turbiny.

Inną przyczyną błędnego sterowania wydajnością turbosprężarki jest wadliwe działanie siłownika pneumatycznego, którego zadaniem jest zmiana położenia dźwigni zmiennej geometrii.

Czujniki

Czujniki, w które wyposażony jest silnik, mają za zadanie odczytywać aktualnych parametrów pracy silnika. Dzięki danym, jakie otrzymuje sterownik silnika, jest on w stanie zoptymalizować pracę silnika, tak aby była ona jak najbardziej efektywna. Inne systemy współpracujące z silnikiem wymagają montażu dodatkowych czujników, aby realizować pełen nadzór nad danym podzespołem. Czujniki należą do elementów, które często ulegają uszkodzeniu, warunki, w jakich pracą są często ekstremalne, dlatego żywotność ich też jest mocno ograniczona. Do najważniejszych czujników nadzorujących pracę silnika i pracę dodatkowych podzespołów należą:

• sonda lambda,
• czujnik temperatury płynu chłodzącego,
• czujniki temperatury spalin,
• czujnik różnicy ciśnienia spalin na filtrze cząstek stałych,
• czujnik ciśnienia w kolektorze ssącym,
• czujnik ciśnienia paliwa w zasobniku,
• czujniki położenia wału korbowego i wałka rozrządu.

W silnikach wysokoprężnych wyposażonych w filtr cząstek stałych montuje się szerokopasmowe sondy lambda (ilustracja 7).

Najczęstszą awarią sondy lambda, z jaką możemy się spotkać, jest przepalenie elementu grzejnego. Za to, aby sonda była cały czas gotowa do pracy odpowiada grzałka – cienki drut oporowy, przez który przepływa prąd elektryczny. Za sterowanie mocą grzałki odpowiedzialny jest sterownik – wysyła on sygnał prądowy o zmiennym współczynniku wypełnienia (PWM). Szybkie zmiany regulacji prądu powodują, że grzałka ulega przepaleniu. Rzadszą usterką jest uszkodzenie pompy,

która jest zintegrowaną częścią szerokopasmowej sondy lambda. Tak sonda lambda, jak i wszystkie czujniki, są elementami nienaprawialnymi, każda usterka wiąże się z ich wymianą. Brak odczytu z sondy bądź też jej błędne wskazanie powoduje złe dawkowanie paliwa, ponieważ sterownik nie otrzymuje informacji (bądź otrzymuje nieprawidłowe dane) o ilości tlenu w spalinach. W czasie awarii sondy sterownik przechodzi w awaryjny tryb pracy, informując kierowcę poprzez zapalenie kontrolki silnika.

Wszystkie czujniki odpowiadające za odczyt temperatury spalin, powietrza czy płynu chłodzącego działają na tej samej zasadzie – są to termistory NTC lub PTC. Usterki, jakim ulegają, to najczęściej złe wskazania temperatury. W takiej sytuacji sterownik silnika nie może szybko zareagować i przejść w tryb awaryjny, możliwe jest to dopiero wtedy, kiedy wahania temperatury będą duże bądź też porównanie z innym odczytem będzie wykazywało różnice. Dzieje się tak w przypadku czujników temperatury spalin, których jest kilka w układzie wydechowym i wzajemnie mogą się sprawdzać. Przerwa w obwodzie czujnika temperatury na stałe wprowadza sterownik silnika w tryb awaryjny. Dopiero po usunięciu usterki i skasowaniu błędu w sterowniku przechodzi on w normalny tryb pracy.
Przy usterkach czujników różnicowych ciśnienia spalin na filtrze sterownik reaguje natychmiast. Jeżeli jest przerwa w obwodzie, sterownik przechodzi w tryb awaryjny. Jeżeli błąd leży w złym odczycie różnicy ciśnienia, sterownik może wymagać, aby kierujący pojazdem przeprowadził proces aktywnej regeneracji filtra. W takiej sytuacji regeneracja nie będzie możliwa i sterownik przejdzie w tryb awaryjny. Na ilustracji 8 pokazano uszkodzony czujnik różnicy ciśnienia spalin, który miał okresowo błędne wskazania. Usterka występowała najczęściej przy ujemnych temperaturach. Woda zalegająca na elemencie pomiarowym zamarzała i zakłócała odczyt z czujnika.

Czujnik ciśnienia w kolektorze ssącym zazwyczaj ulega zanieczyszczeniu przez nagar gromadzący się w tym kolektorze. Wąski kanalik pomiarowy zatyka się i wskazania czujnika są zaniżone, usterka ta ma bardzo zły wpływ na działanie turbosprężarki i eksploatację filtra cząstek stałych, gdyż dawkowanie paliwa jest nieprawidłowe, a ciśnienie w kolektorze jest za wysokie, ponieważ sterownik dąży do wartości mu zadanej. Na ilość paliwa dostarczanego do cylindra ma też wpływ ciśnienie paliwa. Czujnik, który je mierzy, narażony jest na uszkodzenia mechaniczne ze względu na pracę w bardzo wysokim ciśnieniu, wartość osiąganego ciśnienia może wynosić nawet 2200 barów. Błędny odczyt ciśnienia paliwa może prowadzić do tego, że silnik nam zgaśnie i nie będzie możliwości jego ponownego uruchomienia.

W silnikach montowane są dwa lub trzy czujniki położenia wału korbowego i wałka rozrządu. Jest to zależne od konstruktora silnika. Czujnik położenia wałka rozrządu i czujnik prędkości obrotowej wału korbowego informują sterownik o ich położeniu w danej chwili. Brak synchronizacji lub brak sygnału z któregoś czujnika nie pozwala na uruchomienie silnika. Silnik może również zgasnąć w czasie jazdy. Błąd synchronizacji dla większości silników może wynosić ok. 5%. Do tej wartości silnik da się jeszcze uruchomić, a kierujący zostanie poinformowany o awarii silnika, sterownik może również przejść w tryb awaryjny.