سنسور اکسیژن چیست ؟
وظیفه سنسور اکسیژن در موتورهای احتراق داخلی اندازه گیری نسبت اکسیژن موجود در گازهای خروجی از اگزوز است. مقادیر اندازه گیری شده توسط این حسگر برای مدیریت موتور در سیستم های انژکتوری و همچنین کنترل آلاینده های حاصل از احتراق سوخت به کار می روند. این طرح منجر به صرفه جویی ارزی و بالا بردن سطح دانش فنی بومی، مربوط به حوزه خودرو می شود.
حسگر اکسیژن یا سنسور لامبدا یک قطعه الکترونیکی است که نسبت اکسیژن موجود در یک گاز یا مایع را اندازه‌گیری میکند. که به این نسبت، نسبت لامبدا می گویند. حسگر یا سنسوراکسیژن بر روی منیفولد دود خودرو قرار دارد که این نسبت و میزان اکسیژن مخلوط در گاز خروجی موتور را اندازه گیری کرده و به واحد کنترل کامپیوتری (ECU) جهت مدیریت و تنظیم سوخت رسانی، عملکرد موتور و کنترل آلاینده های حاصل از احتراق انتقال می دهد. بروز اختلال در عملکرد این سنسور موجب افزایش مصرف سوخت، پایین آمدن راندمان خودرو و از همه مهم تر افزایش چشمگیر آلاینده های زیست محیطی می شود .
سنسور اکسیژن به طور عمده برای تشخیص میزان اکسیژن تولید شده توسط دستگاه اکسیژن ساز به روش غربال مولکولی استفاده می شود. نحوه عملکرد این سنسور بدین گونه است که شامل یک لوله تو خالی، یک فرستنده و گیرنده صوتی (اولتراسونیک)و یک ماژول کنترل برای انجام محاسبات است. میزان اکسیژن بر اساس تاخیر حرکت انتشار موج التراسونیک از فرستنده به گیرنده محاسبه می شود. این سنسور دارای ویژگی ساختاری ساده، پاسخ سریع و دقت اندازه گیری بالا است.
یکی از دستگاه های پر کاربرد در حوزه پزشکی دستگاه اکسیژن ساز است که برای افراد مبتلا به بیماری های ریوی و تنفسی مور استفاده قرار می گیرد. در دستگاه اسکیژن ساز جهت اندازه گیری خلوص اکسیژن تولید شده نیاز به استفاده از سنسور اکسیژن است. با توجه به عدم تولید محصول و وارداتی بودن این سنسور ، شرکت آتی بین در طراحی و تولید سنسور اکسیژن اقدامات بسیار خوبی انجام داد و طی مراحل متعدد موفق شد به عنوان اولین شرکت تولید کننده سنسور اکسیژن در ایران شناخته شود
سنسور اکسیژن چگونه کار میکند؟
سنسور اکسیژن شبیه یک ژنراتور کار می کند و هنگامی که به اندازه کافی گرم شود ، از خود ولتاژ تولید می کند. قسمتی از سنسور که در درون مانیفولد دود قرار دارد ، یک حباب سرامیکی زیرکونیومی است که انتهای آن روی پوسته مانیفولد پیچ می شود. قسمت بیرونی حباب با یک لایه متخلخل از جنس پلاتین پوشیده شده و در درون آن دو نوار پلاتینی وجود دارد که به عنوان الکترودها یا کنتاکت ها به کار می روند.
سرعت های مختلف که به سیستم سوخت رسانی وابسته است ، ثابت می ماند. آهنگ تغییر در موتورهایی که کاربراتور فیدبک دارند بسیار آهسته است. در نوعی از آنها تا ۲۵۰۰ دور بر دقیقه ( RPM ) یک بار در ثانیه انجام می شود. موتورهای دارای سیستم انژکتورتک نقطه ای تا حدی سریع تراند ( دو تا سه بار در ثانیه تا ۲۵۰۰ دور بر دقیقه ). در حالی که موتورهای مجهز به سیستم انژکتور چند نقطه ای از همه سریع تراند ( پنج تا هفت بار در ثانیه تا ۲۵۰۰ دور بردقیقه ). سنسور اکسیژن برای اینکه سیگنال ولتاژ تولید کند ، باید قبل از شروع به کار در حدود ۶۰۰ درجه سلسیوس یا بیشتر گرم شود. بنابراین اکثر سنسورهای اکسیژن در درونشان المنت گرم کن کوچکی دارند که به آنها کمک می کند سریع تر به درجه حرارت عملکرد خود برسند.
المنت گرم کن قادر است در زمانی که دور آرام موتور طولانی می شود ، از متوقف شدن عملکرد سنسور جلوگیری نماید. در غیر این صورت سیستم حلقه بسته به حلقه باز تبدیل خواهد شد.
سنسورهای اکسیژن دارای گرم کن در خودروهای جدید استفاده شده اند که برخی از آنها دارای سه یا چهار سیم هستند. سنسورهای تک سیمی که قدیمی تراند، گرم کن ندارند. هنگام تعویض سنسور اکسیژن حتماَ نوع یکسان با نمونه اصلی ( دارای گرم کن یا فاقد گرم کن ) را نصب کنید.
آسیب پذیری و علت های خرابی سنسور:
آلودگی بیش از حد گازهای خروجی از موتور و وجود بخار آب و گاز بلو بای و ضربه ی مکانیکی منجر به آسیب‌دیدگی و عدم عملکرد صحیح حسگر اکسیژن می‌شود.
بررسی و بازدید سنسور اکسیژن :
سنسور اکسیژن را می توان با روش های مختلف عیب یابی نمود که این خود مستلزم داشتن تجهیزات مخصوص است. برای پیدا کردن کدهای خطا در خودروهای جدید یک دستگاه اسکن یا کد خوان مورد نیاز است ؛ ولی در خودروهای قدیمی تر ( قبل از سال ۱۹۹۵ ) از یک نمایشگر کد دستی استفاده می شد. اگر فکر می کنید سنسور اکسیژن دچار مشکل شده است ، می توان با استفاده از دستگاه اسکن ، ولت متر یا اسیلوسکوپ دیجیتال ولتاژ خروجی و واکنش سنسور را مشخص نمود. اگر بررسی ها خرابی یا کند شدن سنسور اکسیژن را تایید نمایید ، تعویض سنسور ، تنها راه ممکن است. هیچ راهی برای تمیز یا تعمیر کردنسنسور اکسیژن وجود ندارد.
نکته : سنسور اکسیژن جدیدی که جایگزین سنسور فرسوده می شود ، باید کاملاٌ با آن مطابقت داشته باشد ( دارای گرم کن یا فاقد گرم کن ) . همچنین ویژگی های عملکرد و برق تغذیهء یکسان داشته باشند. نصب یک سنسور اکسیژن متفاوت نسبت به سنسور اصلی در کارکرد موتور تاثیر گذاشته و ممکن است مدار کنترل گرم کن که در درون ECU موتور قرار دارد ، دچار آسیب شود.
کاربرد سنسور اکسیژن در کاهش میزان آلاینده ها:
اکثر خودروهاى امروزى به مبدل هاى کاتالیزورى «سه منظوره» مجهزند. عبارت سه منظوره به سه آلاینده متداول اشاره مى کند که مبدل ها باید مقدار آنها را کاهش دهند. اکثر کاتالیزورها ساختار سرامیکى دارند که لایه اى از یک فلز همانند پلاتین، رودیم یا پالادیم سطح آنها را پوشانده است. معمولاً این مبدل ها طورى طراحى و ساخته مى شوند که حداکثر سطح ممکن را داشته باشند. مبدل ها از چند قسمت مختلف همانند کاتالیزورهاى احیاکننده، اکسیدکننده و سیستم کنترل تشکیل شده است. کاتالیزور احیاکننده ملکول هاى NO یا NO2 را به ملکول N2 وo2تبدیل مى کند که هر دو اینها از اجزاى تشکیل دهنده هوا هستند و هیچ کدام خطرى براى سلامت انسان یا محیط زیست ندارند.
اکسیدکننده دومین بخش یک مبدل کاتالیزورى است. در این مرحله هیدروکربن هاى نسوخته و منواکسید کربن در سطح کاتالیزور پلاتین و پالادیم اکسید مى شود. این کاتالیزورها این مواد را سوزانده و به دى اکسید کربن تبدیل مى کنند. (هر چند که دى اکسید کربن اثر مستقیمى بر سلامتى انسان ندارد، اما به باور بسیارى از دانشمندان گاز دى اکسید کربن اثر گلخانه اى شدیدى داشته و از عوامل مهم ایجاد اثر گلخانه اى است) سیستم هاى کنترل سومین قسمت یک مبدل کاتالیزورى است که جریان گازهاى خروجى را کنترل مى کند. با استفاده از اطلاعات به دست آمده، نسبت هوا به سوخت در سیستم تزریق سوخت در سطح بهینه حفظ مى شود.
براى این کار یک حسگر اکسیژن که بین موتور و مبدل قرار مى گیرد، میزان اکسیژن موجود در گازهاى خروجى را مى سنجد و اطلاعات را به رایانه موتور انتقال مى دهد. رایانه موتور نیز مى تواند با استفاده از این اطلاعات نسبت هوا به سوخت را افزایش یا کاهش دهد و به سطح بهینه برساند. بدین ترتیب با استفاده از مبدل کاتالیزورى درصد حجمى بسیارى از آلاینده هاى خودروها همچون هیدروژن، منواکسید کربن، هیدروکربن هاى نسوخته، آلدئیدها و اکسیدهاى نیتروژن به شدت کاهش مى یابد.
تنها ماده اى که مبدل کاتالیزورى نمى تواند نقش چندانى در کاهش آن داشته باشد، دى اکسید کربن است که از مصرف سوخت هاى گوگرددار (همانند گازوئیل) ناشى مى شود. امروزه قوانینى تنظیم شده است تا پالایشگاه ها قبل از عرضه سوخت از میزان گوگرد موجود در سوخت ها بکاهند.هر چند امروزه بعضى از خودروها که از تکنولوژى بالا (و در نتیجه قیمت زیاد) برخوردارند، داراى مبدل هستند، اما عمده خودروها به ویژه خودروهایى که در نقش وسایل نقلیه عمومى عمل مى کنند، فاقد چنین تجهیزاتى هستند یا این تجهیزات از کیفیت مناسب و قابل قبولى برخوردار نیست.
Raka Part – راکا پارت
“(پژو ۴۰۵ تیبا ساینا سمند پراید) راکا پارت فروشنده انواع سنسور اکسیژن خودروهای ایرانی ”
09192354464
Info@Rakapart.Ir
تهران,پاسداران,خیابان گلستان سوم,پلاک44
