سنسور اکسیژن موتور چیست؟

یکی از سنسور‌های مهم موتور خودرو که در خیلی خودرو‌های داخلی مشکل ساز می‌شود، سنسور اکسیژن موتور است.

کد خبر: ۴۸۵۴۶۰

تاریخ: ۲۰ آذر ۱۳۹۸ - ۰۱:۰۱

یکی از نکاتی که امروزه در زمان خرید خودرو توجه مشتریان را به خود جلب می‌کند میزان مصرف سوخت خودرو است، حتی در برخی از کشور‌ها به دلیل وضع مقررات درباره میزان تولید آلاینده‌های زیست محیطی کنترل مصرف سوخت و انتشار آلاینده‌های ناشی از آن از اهمیت بیشتری نیز برخوردار است. مصرف سوخت در خودرو به عوامل زیادی وابسته است. یکی از مهترین نکات درباره مصرف سوخت خودرو میزان نسبت هوا به سوخت خودرو است که میزان مصرف سوخت را نیز مشخص می‌کند. این نسبت اکسیژن یا هوا به سوخت در خودرو توسط قطعه‌ای به نام سنسور اکسیژن کنترل و مدیریت می‌شود.

به گزارش تسنیم در موتور احتراق داخلی این سنسور نسبت اکسیژن موجود در گاز‌های خروجی از اگزوز را اندازه گیری می‌کند. مقادیر حاصل برای مدیریت موتور در سیستم‌های سوخت رسانی انژکتوری و کنترل آلاینده‌های حاصل از احتراق می‌رود. در واقع این سنسور میزان غنی یا رقیق بودن نسبت سوخت به هوای ارسال شده به موتور را اندازه گیری می‌کند.

با استفاده از داده سنسور یک سیستم کنترلی فیدبک حلقه بسته مقدار سوخت ارسال شده به موتور را تصحیح می‌کند. این سنسور توسط شرکت بوش ابداع گردید و در دهه ۱۹۶۰ توسعه یافت. سنسور اکسیژن شامل بدنه سرامیکی با سره پلاتینیوم است. سره سنسور توسط غلاف فلزی محافظت شده است. محدوده خارجی این سرامیک پوشش داده شده در معرض اکسیژن موجود در اگزوز قرار دارد. قسمت داخلی آن به اکسیژن موجود در اتمسفر مرتبط است. اختلاف بین این دو نقطه باعث تولید ولتاژ در سنسور می‌شود.

قبل از این‌که سنسور عمل کند باید در حدود ۳۰۰ درجه سلسیوس گرم شود (در حدود ۶۰۰ درجه فارنهایت) و بهترین عملکرد را در حدود دمای ۱۴۰۰ درجه فارنهایت دارا است؛ لذا محل قرارگیری آن را اگزوز در نظ‌ر گرفته‌اند. سنسور اکسیژن مجهز به المان حرارتی است که در شرایط مختلف رانندگی عملکرد آن را تضمین می‌کند. (برخی از سنسور‌های اکسیژن فاقد این المان حرارتی اند و سنسور در نزدیکترین ناحیه منیفولد دود تعبیه شده است مثل خودروی پراید انژکتوری کیت زیمنس) از آنجایی‌که سنسور اکسیژن برای انجام عملکرد صحیح باید پیش‌گرم شود، برخی واحدهای جدیدتر شامل یک هیتر دوازده ولتی بوده تا سنسور را هرچه سریعتر به دمای عملکرد برسانند.

سنسور اکسیژن به ECU کمک می‌کند تا مقدار سوخت مصرفی لازم را براساس مقدار اکسیژن عبوری از اگزوز مشخص کند.

سنسور اکسیژن بر روی مانیفولد دود نصب شده تا نشان دهد که میزان اکسیژن محترق نشده در اگزوز یا به عبارتی آلاینده‌های اگزوز، چقدر است. بررسی میزان اکسیژن در اگزوز یکی از راه‌های اندازه گیری مخلوط سوخت و هوا است.

اگر مخلوط محترق شده سوخت غنی (اکسیژن کمتر) یا رقیق (اکسیژن بیشتر) باشد، سنسور اکسیژن این تغییرات را به واحد کنترل الکترونیکی ECU)) گزارش می‌دهد.

سنسور اکسیژن شبیه یک ژنراتور کار می‌کند و هنگامی که به اندازه کافی گرم شود، از خود ولتاژ تولید می‌کند. قسمتی از سنسور که در درون مانیفولد دود قرار دارد، یک حباب سرامیکی زیرکونیومی است که انتهای آن روی پوسته مانیفولد پیچ می‌شود. 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 کنتاکت‌ها به کار می‌روند.

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.

این سنسوربرای کنترل و پایین نگهداشتن میزان آلایندگی‌ها استفاده می‌شود.
شکل آن شبیه به یک شمع است که بر روی منیفولد دود نصب می‌شود و با دود خروجی اگزوز به طور مستقیم در تماس است.
این سنسور که نقش یک فیدبک منفی را در سیستم انژکتور دارد نسبت به جریان اکسیژن موجود در دود حساس است. عکس العمل این قطعه در مقابل اکسیژن، تولید ولتاژ مستقیمی است که بین ۰ ٫ ۱ تا ۰ ٫ ۹ ولت شدت دارد.

کار اصلی و هدف نهایی این سنسور، تنظیم میزان مخلوط سوخت و هوا است.
قبل از اینکه سنسور اکسیژن عمل کند باید حدود ۳۰۰ درجه سانتی گراد گرم شود، لذا محل قرار گیری آن در اگزوز در نظر گرفته می‌شود. امروزه برای عملکرد سریعتر و بهتر سنسور اکسیژن از یک المنت داخلی در آن استفاده می‌شود تا سنسور را قبل از روشن کردن خودرو به دمای مطلوب برساند.

به یاد داشته باشید که اگر خودروی شما حتی پس از تعویض قطعاتی مثل شمع، وایرها، فیلتر هوا و روغن کارکرد مناسبی ندارد، یکی از قسمت‌هایی که باید حتما به آن مشکوک شوید، سنسور اکسیژن است. خوشبختانه در بسیاری از خودرو‌های امروزی، کوچکترین نقصی در این قسمت توسط روشن شدن چراغ چک به اطلاع راننده می‌رسد. حتی گاهی اوقات مشکل سنسور اکسیژن از برخی اجزای داخلی مثل نشتی شیلنگ خلاء آن است که با هزینه کمتری نسبت به تعویض آن، قابل تعمیر است.
زمان تعویض سنسور اکسیژن:

برای حفظ حداکثر توان مـــوتور بهتر است کــه سنسور اکسیژن کمی قبل از خرابی، تعویض شود. برخی کارشناسان توصیه می‌کنند، برای جلوگیری از کاهش توان حداکثر مـــوتور باید پس از طی مسافت‌های مشخص نسبت به تعویض سنسور اقدام نمود. مقدار مسافت توصیه شده برای سنسور‌های اکسیژن یک یا دو سیمه‌ی فاقد گرم کن کــه از سال ۱۹۷۶ تا دهه نود مورد استفده بودند، ۳۰۰۰۰ تا ۵۰۰۰۰ مایل است. سنسور‌های اکسیژن سه یا چهار سیمه‌ی دارای گرم کن کــه از اواسط دهه هشتاد تا اواسط دهه نود به کار می‌رفتند، پس از طی ۶۰۰۰۰ مایل تعویض می‌شدند. سرانجام از سال ۱۹۹۶ تا کنون در خودرو‌های دارای OBD II توصیه شده کــه پس از طی ۱۰۰۰۰۰ مایل سنسور اکسیژن تعویض گردد.
به هنگام تعویض سنسور اکسیژن به یاد داشته باشید

بسیاری از سنسور‌ها از طریق نشتی روغن و ضدیخ آسیب دیده‌اند و دلیل این نشتی‌ها باید شناسایی شده و تعمیر شود. در غیر این حتی اگر سنسور‌ها را تعویض کنیم این نشتی‌ها باز هم به سنسور‌های جدید آسیب وارد می‌کند.

در خودرو‌های داخلی مثل ۲۰۶ و رانا که از موتور تی یو ۵ استفاده می‌کنند مشکل خرابی سنسور اکسیژن شایع است که معمولا با روشن شدن چراغ چک در کیلومتر خودرو همراه است. دلیل اصلی آن نامرغوب بودن این سنسور می‌باشد که باید با نمونه اصلی آن تعویض شود.