کار سنسور اکسیژن چیست و چگونه انجام می‌دهد
کار سنسور اکسیژن چیست؟ این سوالی است که قصد داریم در این مطلب مفصل به آن بپردازیم. سنسورهای اکسیژن یا O2 بخش مهمی از سیستم های کنترل آلایندگی خودروهای مدرن هستند. حسگرهای اکسیژن با کنترل و تنظیم مداوم نسبت هوا به سوخت نقش مهمی در کاهش تولید و انتشار گازهای سمی از اگزوز دارند.
اما هدف از وجود آنها صرفا حفظ محیط زیست نیست. در واقع موجب می‌شوند سوخت به بهینه‌ترین شکل احتراق یابد تا موتور حداکثر عملکرد خود را به اجرا بگذارد.
با پیشرفت روزافزون فناوری های تولید خودرو، پیچیدگی کارکرد و اهمیت سنسورهای اکسیژن بیشتر می‌شود. لذا اگر تعمیرکار یا دانشجوی حوزه برق خودرو هستید آشنایی با این قطعه برای شما امری واجب است. همچنین اگر صرفا به مباجث فنی خودرو علاقمندید نیز این مطلب می‌تواند برای شما بسیار مفید باشد. باما همراه باشید.
کار سنسور اکسیژن چیست ؟
سنسور اکسیژن یک قطعه برقی خودرو به شمار می‌رود که در هر خودرو 2 عدد از آن وجود دارد. اولی یا بالایی وظیفه تنظیم نسبت هوا به سوخت را به عهده دارد و نقش مهمی در مدیریت موتور اجرا میکند. دومی یا پایینی نیز نسبت اکسیژن موجود در گازهای خروجی اگزوز را می‌سنجد.
سنسور اولی پایین منیفولد و دومی روی اگزوز بین منیفولد و کاتالیزور قرار دارد. پس از اندازه‌گیری، اطلاعات خواسته‌شده را ECU (کامیپوتر مرکزی خودرو) می‌فرستند تا آنها را برای تنظیم مخلوط هوا به سوخت و احتراق بهینه استفاده کند.
هدف از این دقت بالا در تنظیم نسبت اکسیژن به سوخت، رسیدن به احتراق کامل (خام سوز نشدن بنزین)، حداکثر سازی کارایی موتور و حداقل سازی انتشار گازهای مضر است.
پیشنهاد می‌شود مطلب ” علائم اصلی خرابی سنسور اکسیژن ” را مطالعه کنید.
انواع سنسور های اکسیژن
تا اینجای کار تا حدودی جواب “کار سنسور اکسیژن چیست” را دریافتیم. در ادامه به انواع آنها می‌پردازیم.
دو نوع اصلی از سنسورهای اکسیژن در وسایل نقلیه استفاده می‌شود :
- تیتانیا
- زیرکُنیا
سنسورهای زیرکُنیا رایج ترین نوع از آنهاست که در خودروهای ایرانی استفاده می‌شود. سنسورهای تیتانیا کمیاب هستند و در موارد خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند.
سنسور اکسیژن چگونه کار میکند ؟
این قطعات ساخته‌شده‌اند تا سیگنال ولتاژ را بر اساس سطح اکسیژن موجود در اگزوز تولید کنند. هنگامی که محتوای اکسیژن زیاد است نشان می‌دهد احتراق به‌خوبی شکل نگرفته و سوخت کافی به موتور نمی‌رسد. لذا سنسور ولتاژ کمی به ایسیو می‌فرستد. ایسیو نیز سطح اکسیژن را کاهش و میزان سوخت ورودی را افزایش می‌دهد.
برعکس، هنگامی که سطح اکسیژن کم شناسایی می‌شود، سنسور ولتاژ بالایی به ایسیو می‌فرستد که نشان می‌دهد بنزین در حال خام سوزی و هدر رفتن است. در واقع این بار نیز احتراق به‌خوبی شکل نگرفته است. سوخت کافی به موتور می‌رسد اما به دلیل کمبود اکسیژن به درستی نمی‌سوزد. در این حالت مصرف سوخت خودرو افزایش می‌یابد.
دستورات و کدهایی که سنسور اکسیژن به ECU می‌فرستد شامل موارد زیر است:
- P0135 : گرمکن سنسور با مشکل مواجه‌شده است.
- P0175 : غلظت اکسیژن بسیار بالاست.
- P0713 : نقص در اصلاح میزان ورودی سوخت.
- P0171 : میزان اکسیژن خیلی کم است.
- P0162 : مدار سنسور اکسیژن قطع شده‌است.
سنسور اکسیژن از چه موادی ساخته شده است ؟
سنسورهای اکسیژن زیرکُنیا بر اساس اصل سلول گالوانیکی کار می‌کنند که با اختلاف غلظت اکسیژن بین گاز خروجی و هوای محیط فعال می‌شود. این سنسور شامل یک سرامیک زیرکُنیایی است که در دو طرف آن با لایه نازکی از پلاتین پوشیده‌شده است که به عنوان الکترود عمل میکند.
قسمت بیرونی سنسور در معرض هوای بیرون قرار دارد در حالی که قسمت داخلی با گازهای خروجی در تماس است. این تفاوت در سطح این دو محیط باعث ایجاد سیگنال ولتاژی می‌شود که به ECU ارسال می‌گردد.
اهمیت وجود سنسورهای اکسیژن در خودرو
این سنسورها به چند دلیل نقش مهمی در خودرو دارند. آنها با تنظیم میزان ورودی سوخت به موتور به مصرف بهینه بنزین کمک می‌کنند. همچنین تاثیر زیادی بر کاهش میزان گازهای سمی مانند کربن (CO)، هیدروکربن (HC)، اکسید نیتروژن (NOx) می‌گذارند که برای سلامت انسان و محیط زیست مضر هستند.
همچنین یک سنسور اکسیژن سالم می‌تواند از خرابی کاتالیزور جلوگیری کند. کاتالیزور یک قطعه گران قیمت خودرو است که نه تنها در ایران بلکه در سایر کشورها ارزش آن چند برابر است. وظیفه آن این است که تا جای ممکن آلایندگی‌ها را به خود جذب کند و مانع خروج آنها از اگزوز بشود.
حال اگر سنسور اکسیژن وظیفه خود را به درستی انجام ندهد مقدار این آلایندگی ها بسیار افزایش می‌یابد که از توان کاتالیزور خارج است. لذا زود عملکرد خود را از دست می‌دهد.
