سنسور اکسیژن چیست و چه وظیفه هایی در خودرو دارد؟

معرفی سنسور اکسیژن خودرو و اهمیت آن

سنسور یا حسگر به وسیله‌ای گفته می‌شود که نسبت به محرک‌های فیزیکی واکنش نشان می‌دهد. تغییرات محرک‌ها، به عنوان ورودی، توسط حسگر دریافت می‌شوند و در آن به سیگنال‌های الکترونیکی تبدیل شده و به سمت ECU یا پردازشگر ارسال می‌کردد. بنابراین سنسور را می‌توان وسیله اندازه‌گیری متغیر‌های فیزیکی یا شیمیایی دانست.

سنسور اکسیژن یکی از قطعات خودرو‌ها اعم از کاربراتوری و انژکتوری است که وظیفه حساسی انجام می‌دهد‌ امروزه تعداد سنسور‌ها از مزایای اصلی خودرو‌ها محسوب می‌شود.

آیا می دانید که سنسور اکسیژن چیست؟

راننده، هنگام کار کردن خودرو نیاز به اطلاع از وضعیت بخش‌های مختلف آن دارد. این گزارش توسط سنسور‌های مختلف به کاربراتور در خودروهای کاربراتوری و انژکتوری اعلام می‌شود. گزارش این سنسور‌ها به راننده کمک می‌کند تا شرایط خودرو را از درون کابین به راحتی بررسی کند. با وجود سنسور‌ها، نیازی به پیاده شدن مداوم و بررسی بخش‌های مختلف خودرو نیست.

گزارش‌های سنسور‌ها شامل اطلاعاتی حاوی وضعیت روغن موتور، بنزین با لاستیک‌ها و موارد فنی دیگر می‌شوند. یکی از این سنسور‌ها که وظیفه مهمی در خودرو بر عهده دارد و اطلاعات آن حیاتی به‌شمار می‌رود، سنسور اکسیژن است. وظایف سنسور را بررسی می‌کنیم تا متوجه شوید که اطلاعات دریافتی آن، از چه اهمیتی برخوردار هستند و تفسیر این گزارش‌ها می‌تواند چه فوایدی داشته باشد.

وظیفه سنسور اکسیژن چیست؟

سنسور‌ها با بررسی شرایط محرک‌های فیزیکی مشخصی که با آن‌ها در ارتباط هستند، گزارش خرابی نقص یا هر‌گونه مشکلی را، صادر می‌کنند و برای رفع آن اعلام نیاز می‌نمایند. حسگر اکسیژن یا سنسور لامبدا، در صنعت به‌عنوان یک قطعه الکترونیکی کاربرد دارد. میزان اکسیژن موجود در سوخت یا گاز را اندازه‌گیری می‌کند. این سنسور در ورودی مسیر اگزوز قرار دارد و وظیفه آن اندازه‌گیری میزان اکسیژن موجود در گاز‌های خروجی از خودرو یا موتور است.

کارآیی سنسور اکسیژن خودرو

حتما اطلاع دارید که سنسور اکسیژن یکی از عملگرهای حیاتی در خودرو شما است. این سنسور اطلاعاتی کاربردی در رابطه با وضعیت اکسیژن خروجی از موتور را در اختیار ای سی یو می‌گذارد. به واسطه  اطلاعات سنسور اکسیژن، ایسیو فرمان‌های جرقه‌زنی و احتراق را برای موتور ارسال می‌کند. این ساده ترین توضیحات حالت عملکرد سنسور اکسیژن است. برای آگاهی از مسائل فنی اتومبیل، آشنایی با عملکرد قطعات مختلف، برای شما ضروری است.

کاربرد این سنسور در خودرو

سنسور لامبدا یا اکسیژن در حقیقت میزان اکسیژن سوخت‌نشده در فرآیند احتراق را نشان می‌دهد. بنابراین بالا بودن میزان اکسیژن در دود اگزوز، به معنای احتراق ناقص و درصد نامناسب مخلوط سوخت و هوا است. در صورت گزارش سنسور اکسیژن از وجود بیش از حد اکسیژن در گازهای خروجی از موتور، غلظت مخلوط بالا گزارش شده است و نشان می‌دهد که مصرف سوخت، بیش از حد مطلوب است.

معرفی دوره : دوره حرفه اي تنظيم موتور، انژكتور،‌نقشه خواني

نحوه عملکرد

سنسور اکسیژن، گزارش‌های خود را به صورت سیگنال‌های قابل خواندن با تغییر ولتاژ ۱ تا ۹ ولت برای ای سی یو ارسال می‌کند. در صورت وجود اکسیژن زیاد، ECU،  تنظیمات لازم را در سیستم سوخت‌رسانی با تغییر زمان پاشش انژکتور‌ها، پیاده می‌کند. در‌صورت غلیظ بودن سوخت، زمان پاشش را کوتاه می‌کند و در صورت رقیق بودن آن، این زمان پاشش افزایش پیدا می‌کند و به این ترتیب گزارش مبنی بر چگونگی سوخت، ارسال می‌شود.

در گزارش سنسور اکسیژن به یارانه خودرو در صورت گزارش مبنی بر  وجود اکسیژن بیش از حد در گازهای خروجی اگزوز، غلظت سوخت کم شناسایی می‌شود؛ اما با مشاهده کمبود میزان اکسیژن در دود خروجی عملکرد ایسیو عکس حالت قبل را تشخیص داده و زمان پاشش انژکتور را کاهش می‌دهد. به این ترتیب غلظت سوخت در سیلندر‌ها تنظیم خواهد شد.

اهمیت سنسور اکسیژن در خودرو

سنسور اکسیژن به عنوان عضو کوچکی از سیستم فنی خودرو، درون سیستم اگزوز قرار دارد. این حسگر مانند یک ژنراتور عمل می‌کند. به‌طوری که پس از گرم شدن توسط المنت به اندازه کافی از خود ولتاژی تولید می کند. مقدار اکسیژن موجود در دود خروجی موتور خودرو، به عوامل زیادی بستگی دارد.

دمای موتور، فشار و ارتفاع عواملی هستند که در میزان این اکسیژن تاثیر‌گذار هستند. با بررسی مقدار اکسیژن موجود در دود خروجی موتور، می‌توان اطلاعات مفیدی در مورد نحوه سوخت و احتراق در سیلندر‌ها به‌دست آورد. به‌این  ترتیب حضور سنسور اکسیژن در موتور اهمیت بالایی دارد.

اهمیت این سنسور به حدی بالا است که در موتورهای جدید، از دو سنسور استفاده می‌شود. اگر یک سنسور در خودروی موجود باشد، قبل از کاتالیست نصب می‌شود و اگر دو سنسور به کار رود، قبل و بعد از تالیست، قرار می‌گیرند. نوک این سنسورها که درون اگزوز است، میزان اکسیژن موجود در دود خروجی از اگزوز را اندازه می‌گیرد و گزارش آن به ecu ارسال می‌شود تا میزان سوخت تزریقی درون سیلندر را تنظیم کند.

عملکرد سنسور در خودرو را می‌توان در مولفه‌های زیر بیان کرد:

تاثیر در کاهش مصرف سوخت
تاثیر در کاهش سطح آلایندگی خودرو
تاثیر در بهبود احتراق و افزایش عمر موتور

کم بودن میزان اکسیژن در اگزوز به معنی زیاد بودن میزان سوخت است و زیاد بودن آن به معنی کم بودن میزان سوخت خواهد بود.

انواع سنسور اکسیژن

 در دو نوع عرضه می‌شوند:

１. سنسور تک‌سیم

 این نوع سنسور در خودروهای قدیمی تر استفاده می‌شوند و فاقد گرمکن است. در سنسورهای اکسیژن قدیمی تک سیم فاقد گرمکن یک سوراخ کوچک در پوسته سنسور ایجاد می‌شد تا هوا از طریق آن وارد سنسور شود. در سنسور های جدید، تنفس لازم جهت نفوذ هوا به درون سنسور از طریق کانکتور ایجاد می‌شود. با فرآیند تنفس انجام شده، اتلاف درصد اکسیژن موجود در اگزوز و هوای محیط شناسایی می‌شود و موجب تولید ولتاژ در میان حباب سرامیکی می گردد.

۲. سنسور اکسیژن یک سوکت چهار سیم:

این نوع سنسور دارای گرمکن است و دقت بالایی دارد. از این سنسور به دلیل دقت بالاتر در خودروهای جدید استفاده می‌شود. سنسور یک‌سوکت چهار سیم، در دو نوع پایه کوتاه و پایه بلند تولید می‌شوند و تفاوت آن‌ها در نوع و ارتفاع سوکت شان است. کارایی گرمکن در این سنسورها، تامین گرمای اولیه لازم برای شروع به‌کار و ارسال ولتاژ توسط آن است. چرا که این سنسور‌ها برای فعالیت، نیاز به یک گرمای اولیه دارند. همچنین این المنت‌ها کمک می‌کنند تا در موقع طولانی شدن دور موتور، فعالیت سنسور اکسیژن متوقف نشود.

در سال‌های اخیر، تلاش برای حفاظت از محیط زیست و کاهش تولید گاز‌های آلاینده، بیش از گذشته مورد توجه قرار دارد. به‌همین منظور سازندگان خودرو در موتورهای جدید از دو سنسور اکسیژن و بعضی از چهار سنسور استفاده می‌کنند. این‌کار به سنجش بهتر میزان آلایندگی گازهای خروجی از موتور کمک شایانی می‌کند. خودروهایی که مجهز به سیستم سوخت‌رسانی انژکتوری هستند همگی دارای حداقل یک سنسور اکسیژن هستند. در خودرو‌های جدید یا خودرو‌های انژکتوری، برای کنترل آلایندگی و مصرف سوخت سنسوری را روی خروجی دود تعبیه کرده‌اند.

ارتباط بالا رفتن مصرف سوخت با سنسور اکسیژن

سنسور اکسیژن، در واقع برای اندازه‌گیری تناسب اکسیژن در گازهای خروجی از موتور تعبیه شده است این دستگاه نسبت درست هوا به سوخت برای موتور ماشین را تعیین می‌کند. بدین ترتیب، عملکرد مناسب موتور ماشین را تضمین می‌نماید و آلاینده‌های خودرو شما را کنترل می‌کند و در صورت افزایش مقدار آلایندگی خودرو هشدار می‌دهد و در صورتی که نتواند وظیفه خود را به درستی انجام دهد، نمایشگر خودرو نمی‌تواند به صورت درست، نسبت هوا به سوخت را نشان دهد و در نتیجه موجب مصرف سوخت بیشتر خودرو و آسیب به سایر قطعات می‌شود.

نبود این سنسور خودرو، یک ضایعه زیست محیطی

حتما آگاه هستید که اگر مصرف سوخت خودرو شما به‌طور غیر عادی افزایش یابد، یا خودرو در حالت حرکت کپ کند، احتمالاً سنسور اکسیژن خودرو شما، دچار مشکل شده است. وقتی سنسور اکسیژن خوب کار کند، ایسیو با دریافت اطلاعات دقیق و کامل،  تصمیمات بهتری در رابطه با نحوه سوخت‌رسانی به سیلندر‌ها اتخاذ می‌کند. عده‌ای معتقد هستند وجود سنسورهای اکسیژن، منجر به افت شتاب خودرو می‌شود. به‌خاطر این مسئله اقدام به حذف یکی از سنسورهای اکسیژن می‌کنند. این عمل در کنار افزایش شتاب، مشکلاتی مثل افزایش مصرف سوخت و میزان آلایندگی دود موتور را به وجود خواهد آورد.

سنسور اکسیژن خودرو چگونه عمل می کند؟

حسگر اکسیژن، در مسیر ورودی اگزوز قرار می گیرد تا بتواند مقدار اکسیژن موجود در گازهای خروجی را مشخص کند و برای رایانه خودرو اطلاعات را گزارش دهد. این سنسور این درصد اندازه گیری شده را به صورت سیگنال های قابل خوانش (تغییرات ولتاژ بین ۱ تا ۹) ارسال می‌کند.

اگر مقدار اکسیژن در محدوده نادرست باشد، خبر از احتراق ناقص سوخت در موتور است چون این احتراق ناقص، ناشی از ترکیب نادرست سوخت و هوا خواهد بود. بنابراین ای سی یو مدت زمان پاشش سوزن انژکتور در سیلندر را بر اساس اطلاعات دریافتی از سنسور اکسیژن تعیین می‌کند.

نگهداری از سنسور در خودرو

نگهداری از این سنسور در شرایط سالم و تعویض آن در زمان مناسب، بدون شک منجر به عملکرد بهتر موتور و صرفه‌جویی در مصرف سوخت خواهد شد. علاوه‌بر این میزان تولید آلاینده‌های موتور هم به‌طور چشمگیری کاهش خواهد یافت. با توجه به اهمیت و ضرورت کاربرد سنسور اکسیژن در خودرو توجه به سلامت و تنظیم این حسگر، مشخص می‌شود.

آشنایی با قطعات خودرو، کاهش هزینه ها

در دنیای امروز داشتن اطلاعات فنی از قطعات خودرو و نحوه کارکرد و عملکرد آن‌ها، راه موثری در جلوگیری از آسیب‌ها و خطرات احتمالی و همچنین کاهش هزینه‌ها است. این سنسور یکی از این موارد مهم است. برند آموزش سی ان جی کابلی با آموزش کامل آشنایی با قطعات خودرو، دانش فنی افراد را برای استفاده درست از خودرو و پیشگیری از آسیب های زیست محیطی ارتقاء می‌دهد.