به گزارش مجله خبری نگار،سنسور اکسیژن اصلیترین حسگر خودرو به شمار میرود. این سنسور یک قطعه الکترونیکی کوچک است که در میزان مصرف سوخت و آلایندههای موتور نقش بسزایی دارد. سنسور اکسیژن با اندازه گیری میزان اکسیژن موجود در گازهای خروجی از موتور، اطلاعات را به ECU هدایت میسازد تا به تنظیم میزان ترکیب سوخت و هوا بپردازد. اصلیترین وظیفه سنسور اکسیژن، نظارت میزان اکسیژن اگزوز میباشد.
به طور کلی سنسور یک وسیله مکانیکی است که در برابر محرکهای فیزیکی واکنش نشان میدهد. تغییراتی که در محرک ایجاب میگردد به عنوان یک ورودی به حسگر هدایت میشود و پس از مبدل شدن به سیگنالهای الکترونیکی به یک پردازش گر اعم از ECU انتقال مییابد.
به عبارتی دیگر سنسور اطلاعات پس از بررسی شرایط محرکهای فیزیکی، یک گزارش از مشکلات و خرابیهای خودرو را صادر مینماید.
سنسور در خودروهای انژکتوری و کاربراتوری تعبیه میگردد. سنسور اطلاعات در اتومبیلهای انژکتوری اطلاعات را به ECU منتقل میسازد. زین پس کامپیوتر اتومبیل طبق محرکها و متغیرها به منظور تنظیم شرایط بر اساس ایده آل سیستمهای مختلف خودرو به عملگراها ارسال مینماید.
این در حالی است که در خودروهای کاربراتوری، سنسور اطلاعات را در قالب آلارام و نشانههایی در پشت آمپر به نمایش میگذارد.
یکی از سنسورهایی که در بردارندهی اطلاعات حیاتی و حائز اهمیت خودرو است، سنسور اکسیژن میباشد. در صنعت خودرو سازی سنسور اکسیژن به عنوان یک قطعه الکترونیکی کاربرد دارد. این حسگر که با عنوان سنسور لامبدا نیز شناخته میشود، به اندازه گیری میزان اکسیژن در گاز یا سوخت میپردازد.
سنسور اکسیژن در دهه ۱۹۶۰ میلادی به وسیله کمپانی رابرت بوش به تولید رسیده است.
حسگر اکسیژن در بخش ورودی اگزوز، قبل از کاتالیست تعبیه شده است. به موجب اهمیت ویژهای که سنسور اکسیژن در مکانیزم خودرو دارد، کمپانیهای تولید کننده خودرو در موتورهای جدید از دو سنسور اکسیژن بهره میگیرند.
مناسبترین زمان برای تعویض سنسور اکسیژن در دفترچه راهنمای خودرو بر اساس مدل آن قید شده است. با این حال به صورت میانگین یک سنسور اکسیژن حداکثر ۱۵۰ هزار کیلومتر بازدهی مناسب دارد.
سنسور اکسیژن موظف است گازهای خروجی از موتور را از لحاظ میزان اکسیژن اندازه گیری کند. بهتر است بدانید اکسیژن موجود در گازهای خروجی بیانگر اکسیژنهایی است که در فرایند احتراق سوخته نشده اند.
بدین ترتیب زمانی که میزان اکسیژن توسط سنسور اکسیژن در مقادیر بالا شناسایی میگردد، نشان از درصد نامناسب مخلوط سوخت و هوا و احتراق ناقص دارد.
گزارشهای به دست آمده توسط سنسور اکسیژم در قالب سیگنالهای قابل خهوانش به ECU منتقل منی گردد. در صورتی که میزان کسژن در مقادیر بالایی باشد، تنظیمات مورد نیاز تغییر زمان پاشش انژکتور توسط ECU در سیستم سوخت رسانی اعمال میشود.
در واقع سیستم ECU زمانی که میزان غلظت سوخت بالا است، به کاهش زمان پردازش میپردازد و هنگامی که سوخت در حالت رقیق قرار دارد، بازه زمانی پاشش را افزایش میبخشد؛ لذا از سری عملکردهای سنسور اکسیژن در خودرو میتوان به بهبود احتراق، افزایش راندمان اتومبیل، کاهش میزان مصرف سوخت و کاهش سطح آلایندگی اشاره کرد.
به طور کلی سنسورهای اکسیژن در دو گونه متمایز به تولید میرسند. گونه اول که در خودروهای قدیمی کاربرد دارد، به صورت تک سیم طراحی میشود و به گرم کن مجهز نمیباشد.
گونه دوم از دقت بالایی برخوردار است و علاوه بر سیستم گرم کن، دارای یک سوکت چهار سیم میباشد. به موجب دقت بالایی که در سنسور اکسیژن چهار سیم مشهود است، از این حسگر در راستای تولید خودروهای مدرن بهره گرفته میشود.
لازم به ذکر است سنسور اکسیژن چهار سیم در دو شکل پایه کوتاه و پایه بلند موجود است.
اصلیترین تفاوت این قبیل سنسورهای اکسیژن به ارتفاع و نوع سوکت اختصاص دارد.
خودروهای مدرن دارای موتورهای V شکل که شامل ۶ الی ۸ سیلندر هستند، به چهار سنسور اکسیژن با عنوان OBD II مجهز میباشند. دو سنسور قبل و بعد از کاتالیست نصب میشود و دو سنسور مضاعف بر روی بلوکهای سیلندر تعبیه میگردد.
سیستم کامپیوتر خودرو اطلاعات دریافتی از جانب دو سنسور موتور را مورد بررسی قرار میدهد و پس از مقایسه مبدل کاتالیزوری اگزوز اطلاعاتی جامع و دقیق را ارائه میدهد؛ لذا در کاهش میزان آلایندگیهای خودرو نقش چشمگیری ایفا میکند.
ساختار فرم سنسورهای اکسیژن متشکل از الکترودهای پلاتینیومی، المنت گرم شونده، بدنه سرامیکی و غلاف از جنس دی اکسید زیرکونیوم میباشد.
قسمتی از سنسور اکسیژن در داخل منیفولد دود نصب میشود. این بخش متشکل از جنس سرامیک زیرکونیوم است و غلاف سنسور نام دارد. بخش انتهایی پوسته سنسور نیز بر روی مانیفولد پیچ میگردد.
یک لایه متخلخل پلاتین، الکترودها را پوشش میدهد که در بخش زیرین حباب پوسته و قسمت سرامیکی وجود دارد. جالب است بدانید قسمت بخش بیرون حباب پوسته در معرض گازهای داغ منیفولد دود تعبیه شده است. با این حال الکترودهای درون حباب پوسته، میان دود اگزوز و هوا محیط نصب شده اند.
کانکتور تنفس مورد نیاز در خصوص نفوذ هوا به درون سنسور را انجام میدهد. سپس به مقایسه درصد اکسیژن موجود در هوا محیط و اگزوز میپردازد. در طی این روند، در میان حبابهای سرامیکی تولید ولتاژ شکل میگیرد.
به میزانی که اختلاف اکسیژن بالا باشد، ولتاژ تولیدی سنسور نیز افزایش مییابد. علاوه بر این، در تداوم فعالیت سنسور اکسیژن، المنتها نقش کمک کننده دارند. المنتها به منظور جلوگیری از توقف فعالیت سنسور اکسیژن، زمانی مؤثر واقع میشوند که دور موتور در حالت آرام قرار میگیرد.
عملکرد سنسور اکسیژن به مثابهی یک ژنراتور میماند. این حسگر در راستای آغاز فعالیت نیازمند یک گرمای اولیه است؛ لذا حسگر با افزایش دما به میزان مناسب، به تولید ولتاژ میپردازد.
شمعهای موجود در سیستم حرقه زنی با کارکرد مناسب سنسور اکسیژن مرتبط هستند. در واقع هنگامی که شمعها معیوب هستند، احتراق ناقص شکل میگیرد و دود فزایندهای ناشی از احتراق در سنسور اکسیژن جریان پیدا میکند. این امر در نوبه خود زمینه را برای تداخل کارکرد سنسور اکسیژن مهیا میسازد.
به موجب عدم ضربه گیر بودن سنسور اکسیژن، این حسگر در معرض تداخل ضربات ناشی از تصادف، عملکرد اصلی را از دست میدهد.
کیفیت سوخت در عمر مفید سنسور اکسیژن نقش حائز اهمیتی دارد. در واقع پایین بودن کیفیت سوخت مورد استفاده سبب کاهش بازدهی و عمر مفید سنسور اکسیژن میگردد.
هنگامی که عملکرد سنسور اکسیژن تحت عوامل گوناگون معیوب میگردد، ولتاژ ارسالی به ECU خارج از محدوده ارسال شده تعریف میگردد. این امر سبب شکل گیری یک کد خطا میشود و زمینه را برای روشن شدن چراغ چک خودرو مهیا میسازد.
متداولترین نشانهی معیوب شدن سنسور اکسیژن، افزایش مصرف سوخت است. در صورتی که میزان مصرف سوخت به صورت غیر عادی افزایش پیدا کرده است، میتوانید به وجود مشکل در سنسور اکسیژن پی ببرید.
شتاب خودرو با خراب شدن سنسور اکسیژن کاهش پیدا میکند. موتور خودرو در راستای بالا رفتن از سربالایی نیازمند توان بالایی است. زمانی که سنسور اکسیژن معیوب باشد، روند فواصل احتراق، نسبت میزان هوا به سوخت و کنترل زمان موتور با اختلال مواجه میشود. با عملکرد نامناسب موتور، اتومبیل در حرکت در سربالایی به صورت مداوم ریپ میزند.
علاوه بر این، واحد کنترل الکترونیک در یک سنسور اکسیژن معیوب، در تنظیم میزان سوخت مورد نیاز برای شتاب گیری خودرو با مشکل مواجه است. علت وجود مشکل در ECU به سنسور حسگر باز میگردد که به موجب خرابی در تنظیم میزان اکسیژن معیوب شده است.
یکی از مؤلفههای حائز اهمیت در معاینه فنی، میزان آلایندگی موتور و خودرو است. با معیوب شدن سنسور اکسیژن، قابلیت تنظیم ترکیب مناسب سوخت و هوا از بین میرود و با افزایش میزان مصرف سوخت، میزان آلایندههای موتور به مراتب افزایش پیدا میکند.
به عبارتی دیگر سنسور اکسیژن معیوب با ترکیب نادرست سوخت و اکسیژن در موتور، منجر به تولید آلایندههای بیشتر میگردد.
یکی از نشانههای معیوب شدن سنسور اکسیژن در رنگ و بوی دود اگزوز مشهود است. در واقع خروج بوی نامطبوع از اگزوز و تغییر رنگ دود اگزوز نشان از معیوب شدن سنسور اکسیژن دارند.
زمانی که سنسور اکسیژن خودرو خراب میشود، سیستمهای احتراق سوخت و انتقال سوخت خاموش میشوند. علاوه بر این، احتمال قطع شدن ترکیب نسبت هوا به سوخت وجود دارد؛ لذا سوخت بیش از نیاز مصرفی به موتور راه مییابد و بویی به مثابه گوگرد را ایجاد مینماید.