اطلاعاتی درمورد سنسور اکسیژن

بررسی سنسور اکسیژن

ما در این مقاله سنسور اکسیژن چیست؟ را مورد بررسی قرار داده ایم پس با ما همراه باشید. امروزه سیستم های کنترل موتور رایانه ای به تنظیمات مختلف حسگرها برای تنظیم عملکرد موتور، میزان انتشار گازهای گلخانه ای و سایر عملکردهای مهم متکی هستند. سنسورها باید اطلاعات دقیقی را ارائه دهند در غیر این صورت مشکلات رانندگی، افزایش مصرف سوخت و خرابی های انتشار ممکن است ایجاد شود. برای بدست آوردن اطلاعاتی درمورد "سنسور اکسیژن چیست؟" با ما همراه باشید.

اولین "سنسور اکسیژن" در سال 1976 با ولوو 240 معرفی شد. وسایل نقلیه کالیفرنیایی آنها را در سال 1980 و هنگامی که قوانین انتشار کالیفرنیا به انتشار کمتری نیاز داشت، بدست آوردند. قوانین انتشار فدرال سنسورهای O2 را برای کلیه اتومبیل ها و کامیون های سبک ساخته شده از سال 1981 تقریباً اجباری کرده است. و اکنون که مقررات OBD-II در اینجا موجود است (سال 1996 و وسایل نقلیه جدیدتر)، بسیاری از وسایل نقلیه اکنون به چندین سنسور اکسیژن (Oxygen sensor) مجهز شده اند که برخی از آنها چهار تا دارند!

ما در این مقاله به "بررسی سنسور اکسیژن" پرداخته ایم. عوامل زیادی می توانند بر غنای نسبی یا نازک شدن مخلوط سوخت تأثیر بگذارند، از جمله دمای هوا، دمای خنک کننده موتور، فشار بارومتری، موقعیت گاز، جریان هوا و بار موتور. سنسورهای دیگری نیز برای نظارت بر این عوامل وجود دارد، اما سنسور O2 اصلی ترین مانیتور برای اتفاقات مخلوط سوخت است. در نتیجه، هرگونه مشکلی در سنسور O2 می تواند کل سیستم را از وضعیت بد خارج کند.

حلقه ها

"سنسور اکسیژن چکار میکند؟" یکی از سوالاتی است که ما در این مقاله آن را مورد بررسی قرار داده ایم. رایانه از ورودی سنسور اکسیژن برای تنظیم مخلوط سوخت استفاده می کند، که از آن به عنوان حلقه کنترل بازخورد سوخت یاد می شود. رایانه نشانه های خود را از سنسور O2 گرفته و با تغییر مخلوط سوخت پاسخ می دهد. این باعث ایجاد تغییر متناظر در خوانش سنسور O2 می شود. این عمل به عنوان حلقه بسته شناخته می شود زیرا رایانه از ورودی سنسور O2 برای تنظیم مخلوط سوخت استفاده می کند. نتیجه یک تلنگر منظم به عقب و جلو از غنی به لاغر است که به مبدل کاتالیزوری اجازه می دهد تا در بازده حداکثر کار کند در حالی که میانگین مخلوط سوخت را در تعادل مناسب نگه می دارد تا انتشار را به حداقل برساند. این یک تنظیم پیچیده است اما کار می کند.

هنگامی که هیچ سیگنالی از سنسور O2 دریافت نمی شود، مانند موردی که برای اولین بار موتور سرد کار می کند (یا سنسور 02 از کار می افتد)، کامپیوتر یک مخلوط سوخت غنی ثابت (بدون تغییر) را سفارش می دهد. از این عمل به عنوان حلقه باز یاد می شود زیرا از ورودی سنسور O2 برای تنظیم مخلوط سوخت استفاده نمی شود. اگر هنگامی که سنسور O2 به دمای کار می رسد موتور نتواند وارد حلقه بسته شود یا به دلیل از دست رفتن سیگنال سنسور O2 از حلقه بسته خارج شود، موتور بیش از حد غنی عمل می کند و باعث افزایش مصرف سوخت و انتشار می شود.

یک حسگر خنک کننده بد همچنین می تواند از رفتن سیستم به حلقه بسته جلوگیری کند زیرا کامپیوتر همچنین هنگام تصمیم گیری در مورد یا نبودن، دمای خنک کننده موتور را در نظر می گیرد

چگونه کار می کند

سنسور O2 مانند ژنراتور مینیاتوری کار می کند و با گرم شدن ولتاژ خاص خود را تولید می کند. در داخل پوشش منفذ انتهای سنسور که به منیفولد اگزوز پیچ می شود، یک لامپ سرامیکی زیرکونیوم قرار دارد. لامپ در خارج با یک لایه متخلخل از پلاتین پوشانده شده است. در داخل لامپ دو نوار پلاتین قرار دارد که به عنوان الکترود یا تماس عمل می کنند.

قسمت بیرونی لامپ در معرض گازهای داغ موجود در اگزوز قرار دارد در حالی که قسمت داخلی لامپ از طریق بدن حسگر به داخل جو خارج می شود. سنسورهای اکسیژن سبک قدیمی در واقع یک سوراخ کوچک در پوسته بدنه دارند، بنابراین هوا می تواند به سنسور وارد شود، اما سنسورهای O2 به سبک جدید از طریق اتصالات سیم خود نفس می کشند و سوراخ سوراخ ندارند. باورش سخت است، اما فضای کم بین عایق و سیم فضای کافی برای نفوذ هوا به سنسور را فراهم می کند (به همین دلیل، هرگز نباید از گریس در کانکتورهای سنسور O2 استفاده شود زیرا می تواند جریان هوا را مسدود کند). تهویه سنسور از طریق سیمها به جای سوراخ در بدنه، باعث کاهش آلودگی آب یا آلودگی آب می شود که می تواند حسگر را از داخل خراب کند و باعث خرابی آن شود. اختلاف سطح اکسیژن بین اگزوز و هوای خارج درون حسگر باعث می شود تا ولتاژ از لامپ سرامیکی عبور کند. هرچه اختلاف بیشتر باشد، خواندن ولتاژ بیشتر می شود.

هنگامی که رایانه سیگنال غنی (ولتاژ بالا) از سنسور O2 دریافت می کند، مخلوط سوخت را متمایل می کند تا خوانش سنسور را کاهش دهد. هنگامی که خواندن سنسور O2 کم می شود (ولتاژ پایین)، کامپیوتر دوباره معکوس می شود و مخلوط سوخت غنی می شود. این تلنگر مداوم به عقب و جلو مخلوط سوخت بسته به سیستم سوخت با سرعتهای مختلف اتفاق می افتد. سرعت انتقال در موتورهای دارای کاربراتور بازخورد کمترین سرعت را دارد، به طور معمول یک بار در ثانیه با دور 2500 دور در دقیقه. موتورهای دارای تزریق بدنه دریچه گاز تا حدودی سریعتر هستند (2 تا 3 بار در ثانیه در دور 2500 دور در دقیقه)، در حالی که موتورهایی که دارای تزریق چند پورت هستند سریعترین سرعت را دارند (5 تا 7 بار در ثانیه در 2500 دور در دقیقه).

سنسور اکسیژن قبل از شروع به تولید سیگنال ولتاژ باید گرم باشد (حدود 600 درجه یا بالاتر)، بنابراین بسیاری از سنسورهای اکسیژن دارای یک عنصر گرمایشی کوچک در داخل هستند تا به آنها کمک کند تا با سرعت بیشتری به دمای کار برسند. عنصر گرمایشی همچنین می تواند از خنک شدن بیش از حد سنسور در مدت زمان بیکار طولانی جلوگیری کند، که باعث می شود سیستم به حلقه باز بازگردد.