دستگاه و اصل عملکرد سنسور اکسیژن
دستگاه وسیله نقلیه,  دستگاه موتور

دستگاه و اصل عملکرد سنسور اکسیژن

سنسور اکسیژن - دستگاهی است که برای ثبت میزان اکسیژن باقیمانده در گازهای خروجی موتور اتومبیل طراحی شده است. در سیستم اگزوز نزدیک کاتالیزور قرار دارد. براساس اطلاعات دریافت شده توسط ژنراتور اکسیژن ، واحد کنترل الکترونیکی موتور (ECU) محاسبه نسبت بهینه مخلوط سوخت و هوا را تصحیح می کند. نسبت هوای اضافی در ترکیب آن با حرف یونانی در صنعت خودرو نشان داده شده است لامبدا (λ)، به همین دلیل سنسور نام دوم دریافت کرد - پروب لامبدا.

ضریب هوای اضافی λ

قبل از جداسازی طرح سنسور اکسیژن و اصل عملکرد آن ، لازم است چنین پارامتر مهمی مانند نسبت هوای اضافی مخلوط سوخت و هوا تعیین شود: چه چیزی است ، چه چیزی تأثیر می گذارد و چرا با استفاده از آن اندازه گیری می شود سنسور

در نظریه عملکرد ICE ، مفهومی به عنوان مثال وجود دارد نسبت استوکیومتری - این نسبت ایده آل هوا و سوخت است که در آن احتراق کامل سوخت در محفظه احتراق سیلندر موتور اتفاق می افتد. این یک پارامتر بسیار مهم است که بر اساس آن حالت های تحویل سوخت و عملکرد موتور محاسبه می شود. این برابر با 14,7 کیلوگرم هوا تا 1 کیلوگرم سوخت است (14,7: 1). به طور طبیعی ، چنین مقداری از مخلوط سوخت هوا به طور هم زمان وارد سیلندر نمی شود ، این فقط نسبی است که برای شرایط واقعی دوباره محاسبه می شود.

نسبت هوای اضافی (λ) آیا نسبت مقدار واقعی هوای ورودی به موتور به مقدار نظری مورد نیاز (استوکیومتری) برای احتراق کامل سوخت است. به عبارت ساده ، این عبارت است از "چقدر هوا (کمتر) هوا وارد سیلندر می شود".

بسته به مقدار λ ، سه نوع مخلوط هوا و سوخت وجود دارد:

  • λ = 1 - مخلوط استوکیومتری ؛
  • λ <1 - مخلوط "غنی" (دفع - محلول ؛ کمبود - هوا) ؛
  • λ> 1 - مخلوط "لاغر" (بیش از حد - هوا ؛ کمبود - سوخت).

موتورهای مدرن بسته به وظایف فعلی (مصرف سوخت ، شتاب شدید ، کاهش غلظت مواد مضر در گازهای خروجی) بسته به وظایف فعلی می توانند با هر سه نوع مخلوط کار کنند. از نظر مقادیر بهینه قدرت موتور ، ضریب لامبدا باید مقداری در حدود 0,9 داشته باشد (مخلوط "غنی") ، حداقل مصرف سوخت با مخلوط استوکیومتری مطابقت دارد (λ = 1). بهترین نتایج برای تمیز کردن گازهای خروجی نیز در λ = 1 مشاهده خواهد شد ، زیرا عملکرد کارآمد مبدل کاتالیزوری با یک ترکیب استوکیومتری از مخلوط سوخت و هوا اتفاق می افتد.

هدف سنسورهای اکسیژن

از دو سنسور اکسیژن به عنوان استاندارد در اتومبیل های مدرن (برای موتور خطی) استفاده می شود. یکی در مقابل کاتالیزور (پروب لامبدا فوقانی) ، و دومی بعد از آن (کاوشگر لامبدا پایین). در طراحی سنسورهای بالا و پایین هیچ تفاوتی وجود ندارد ، ممکن است یکسان باشند ، اما عملکردهای مختلفی را انجام می دهند.

سنسور اکسیژن بالا یا جلو اکسیژن باقیمانده در گاز خروجی را تشخیص می دهد. واحد سیگنال کنترل موتور بر اساس یک سیگنال از این سنسور "می فهمد" موتور از چه نوع مخلوط سوخت و هوا استفاده می کند (استوکیومتری ، غنی یا لاغر). ECU بسته به میزان خوانش اکسیژناتور و حالت کار مورد نیاز ، میزان سوخت مورد نیاز سیلندرها را تنظیم می کند. به طور معمول ، میزان سوخت به سمت مخلوط استوکیومتری تنظیم می شود. لازم به ذکر است که هنگام گرم شدن موتور ، سیگنال های دریافتی از سنسور توسط ECU موتور نادیده گرفته می شوند تا زمانی که به دمای کار برسد. پروب لامبدا پایین یا عقب برای تنظیم بیشتر ترکیب مخلوط و نظارت بر عملکرد مبدل کاتالیزوری استفاده می شود.

طراحی و اصل عملکرد سنسور اکسیژن

انواع مختلفی از کاوشگرهای لامبدا در اتومبیل های مدرن وجود دارد. بیایید طراحی و اصل عملکرد محبوب ترین آنها را در نظر بگیریم - یک سنسور اکسیژن بر اساس دی اکسید زیرکونیوم (ZrO2). سنسور از عناصر اصلی زیر تشکیل شده است:

  • الکترود خارجی - با گازهای خروجی تماس می گیرد.
  • الکترود داخلی - در تماس با جو است.
  • عنصر گرمایش - برای گرم کردن حسگر اکسیژن و رساندن آن به دمای کار با سرعت بیشتری (در حدود 300 درجه سانتیگراد) استفاده می شود.
  • الکترولیت جامد - بین دو الکترود (زیرکونیا) واقع شده است.
  • مسکن
  • محافظ نوک - دارای سوراخ (سوراخ) مخصوص برای ورود گازهای خروجی است.

الکترودهای خارجی و داخلی روکش پلاتین دارند. اصل عملکرد چنین پروب لامبدا بر اساس وقوع اختلاف پتانسیل بین لایه های پلاتین (الکترودها) است که به اکسیژن حساس هستند. وقتی گرم می شود که الکترولیت گرم می شود ، وقتی یون های اکسیژن از هوای جوی و گازهای خروجی از طریق آن حرکت می کنند. ولتاژ در الکترودهای حسگر به غلظت اکسیژن موجود در گازهای خروجی بستگی دارد. هرچه بالاتر باشد ولتاژ پایین می آید. دامنه ولتاژ سیگنال سنسور اکسیژن 100 تا 900 میلی ولت است. سیگنال دارای یک شکل سینوسی است که در آن سه منطقه از هم متمایز می شوند: از 100 تا 450 میلی ولت - مخلوط بدون چربی ، از 450 تا 900 میلی ولت - مخلوط غنی ، 450 میلی ولت با ترکیب استوکیومتری مخلوط سوخت و هوا مطابقت دارد.

منبع اکسیژن ساز و سو mal عملکرد آن

کاوشگر لامبدا یکی از سریع ترین سنسورهای فرسوده است. این امر به این دلیل است که دائماً با گازهای خروجی در تماس است و منبع آن مستقیماً به کیفیت سوخت و قابلیت کارکرد موتور بستگی دارد. به عنوان مثال ، یک مخزن اکسیژن زیرکونیوم حدود 70-130 هزار کیلومتر منبع دارد.

از آنجا که عملکرد هر دو سنسور اکسیژن (بالا و پایین) توسط سیستم تشخیصی OBD-II کنترل می شود ، در صورت خرابی هر یک از آنها ، خطای مربوطه ثبت می شود و چراغ نشانگر "Check Engine" روی صفحه ابزار روشن خواهد شد در این حالت ، می توانید با استفاده از یک اسکنر مخصوص تشخیص ، نقص عملکرد را تشخیص دهید. از گزینه های بودجه ، باید به Scan Tool Pro Black Edition توجه کنید.

این اسکنر ساخت کره از نظر کیفیت ساخت بالا و توانایی تشخیص کلیه اجزا و مونتاژهای خودرو و نه فقط موتور با نمونه های مشابه متفاوت است. وی همچنین می تواند قرائت همه سنسورها (از جمله اکسیژن) را در زمان واقعی ردیابی کند. اسکنر با تمام برنامه های تشخیصی رایج سازگار است و با دانستن مقادیر ولتاژ مجاز ، می توانید سلامت سنسور را قضاوت کنید.

هنگامی که سنسور اکسیژن به درستی کار می کند ، مشخصه سیگنال یک سینوسی منظم است که فرکانس سوئیچینگ حداقل 8 بار در عرض 10 ثانیه را نشان می دهد. اگر سنسور از کار افتاده باشد ، شکل سیگنال با مرجع متفاوت است ، یا پاسخ آن به تغییر در ترکیب مخلوط به طور قابل توجهی کند می شود.

سو main عملکرد اصلی سنسور اکسیژن:

  • سایش هنگام کار (سنسور "پیری") ؛
  • مدار باز عنصر گرمایش ؛
  • آلودگی

همه این انواع مشکلات می توانند با استفاده از سوخت بی کیفیت ، گرم شدن بیش از حد ، افزودن مواد افزودنی مختلف ، نفوذ روغن و مواد تمیز کننده به منطقه عملکرد سنسور ایجاد شوند.

علائم سو عملکرد اکسیژن ساز:

  • نشانه چراغ اخطار سو Mal عملکرد در داشبورد.
  • از دست دادن قدرت
  • پاسخ ضعیف به پدال گاز.
  • دور موتور خشن.

انواع پروب های لامبدا

علاوه بر زیرکونیا ، سنسورهای اکسیژن تیتانیوم و باند پهن نیز استفاده می شود.

  • تیتانیوم این نوع اکسیژن ساز دارای عنصر حساس به دی اکسید تیتانیوم است. دمای عملکرد چنین حسگری از 700 درجه سانتیگراد شروع می شود. پروب های لامبدا تیتانیوم به هوای جوی احتیاج ندارند ، زیرا اصل عملکرد آنها بسته به غلظت اکسیژن در اگزوز بر اساس تغییر ولتاژ خروجی است.
  • کاوشگر باند پهن لامبدا مدل بهبود یافته ای است. از یک سنسور سیکلون و یک عنصر پمپاژ تشکیل شده است. اولین مورد ، غلظت اکسیژن موجود در گاز خروجی را اندازه گیری می کند و ولتاژ ناشی از اختلاف پتانسیل را ثبت می کند. در مرحله بعدی ، میزان خواندن با مقدار مرجع (450 میلی ولت) مقایسه می شود و در صورت انحراف ، جریان اعمال می شود و باعث تزریق یون های اکسیژن از اگزوز می شود. این اتفاق می افتد تا زمانی که ولتاژ با ولتاژ برابر شود.

کاوشگر لامبدا یک عنصر بسیار مهم در سیستم مدیریت موتور است و سو mal عملکرد آن می تواند منجر به مشکلاتی در رانندگی شود و باعث افزایش سایش سایر قطعات موتور شود. و از آنجا که قابل تعمیر نیست ، باید بلافاصله با مورد جدید جایگزین شود.

اضافه کردن نظر