مستشعر الأكسجين في السيارة.
مستشعر الأكسجين في السيارة هو مستشعر ردود الفعل الرئيسي في نظام التحكم في محرك EFI، وهو الجزء الرئيسي للتحكم في انبعاثات عوادم السيارات وتقليل التلوث البيئي للسيارات وتحسين جودة احتراق الوقود لمحرك السيارة.
هناك نوعان من مستشعرات الأكسجين، الزركونيا وثاني أكسيد التيتانيوم.
مستشعر الأكسجين هو استخدام عناصر حساسة للسيراميك لقياس إمكانات الأكسجين في أفران التسخين المختلفة أو أنابيب العادم، وحساب تركيز الأكسجين المقابل من خلال مبدأ التوازن الكيميائي، لمراقبة والتحكم في نسبة الهواء والوقود في الفرن، لضمان جودة المنتج ومعايير انبعاث العادم لعناصر القياس، وتستخدم على نطاق واسع في جميع أنواع احتراق الفحم، واحتراق النفط، واحتراق الغاز وغيرها من التحكم في جو الفرن.
يستخدم مستشعر الأكسجين للتحكم إلكترونيًا في نظام التحكم في ردود الفعل لجهاز حقن الوقود لاكتشاف تركيز الأكسجين في غاز العادم وكثافة نسبة الهواء إلى الوقود، لمراقبة نسبة الهواء إلى الوقود النظرية (14.7:1) في الاحتراق في المحرك، وإرسال إشارات ردود الفعل إلى الكمبيوتر.
مبدأ العمل
يعمل مستشعر الأكسجين بطريقة مشابهة للبطارية، حيث يعمل عنصر الزركونيا فيه كإلكتروليت. مبدأ العمل الأساسي هو: في ظل ظروف معينة (درجة حرارة عالية وتحفيز البلاتين)، يُستخدم فرق تركيز الأكسجين بين داخل وخارج أكسيد هاو لتوليد فرق جهد، وكلما زاد فرق التركيز، زاد فرق الجهد. تبلغ نسبة الأكسجين في الغلاف الجوي 21%، ولا يحتوي غاز العادم بعد الاحتراق المركز على الأكسجين، بينما يحتوي غاز العادم الناتج عن احتراق الخليط المخفف أو غاز العادم الناتج عن عدم وجود حريق على نسبة أكسجين أعلى، ولكنه يبقى أقل بكثير من الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي.
تحت تأثير التحفيز باستخدام البلاتين في درجات حرارة عالية، يُستهلك الأكسجين المتصل بمستشعر الأكسجين، مما يؤدي إلى توليد فرق جهد، ويكون جهد خرج الخليط المركز قريبًا من 1 فولت، وجهد خرج الخليط المخفف قريبًا من 0 فولت. بناءً على إشارة جهد مستشعر الأكسجين، يتم التحكم في نسبة الهواء إلى الوقود لضبط عرض نبضة حقن الوقود، لذا يُعد التحكم الإلكتروني في مستشعر الأكسجين المستشعر الرئيسي لقياس الوقود. لا يمكن لحساس الأكسجين أن يعمل بكفاءة إلا في درجات حرارة عالية (تصل إلى أكثر من 300 درجة مئوية) ويمكنه إخراج الجهد. يستجيب بشكل أسرع لتغيرات الخليط عند حوالي 800 درجة مئوية.
نصائح
يعكس مستشعر الأكسجين بأكسيد الزركونيوم تغير تركيز خليط الوقود بتغير الجهد، بينما يعكس مستشعر الأكسجين بأكسيد التيتانيوم تغيره بتغير المقاومة. لا يستطيع نظام التحكم الإلكتروني الذي يستخدم مستشعر الأكسجين بأكسيد الزركونيوم التحكم في نسبة الهواء إلى الوقود الفعلية بالقرب من النسبة النظرية عند تدهور حالة المحرك، بينما يستطيع مستشعر الأكسجين بأكسيد التيتانيوم أيضًا التحكم في نسبة الهواء إلى الوقود الفعلية بالقرب من النسبة النظرية عند تدهور حالة المحرك.
يُطلق على حجم الحقن (عرض نبضة الحقن) الذي يتم تعديله بواسطة وحدة التحكم في فترة زمنية قصيرة وفقًا لإشارة مستشعر الأكسجين اسم تصحيح الوقود قصير المدى، والذي يتم التحكم فيه بواسطة جهد خرج مستشعر الأكسجين.
تصحيح الوقود طويل الأمد هو القيمة التي يتم تحديدها من خلال تعديل وحدة التحكم لهيكل بيانات التشغيل لوحدة التحكم وفقًا لتغيير معامل تصحيح الوقود قصير الأمد.
خطأ شائع
في حالة تعطل مستشعر الأكسجين، لا يتمكن حاسوب نظام حقن الوقود الإلكتروني من الحصول على معلومات تركيز الأكسجين في أنبوب العادم، وبالتالي لا يمكنه التحكم في نسبة الهواء إلى الوقود، مما يزيد من استهلاك وقود المحرك وتلوث العادم، ويظهر المحرك بسرعة تباطؤ غير مستقرة، ونقص في الاشتعال، وارتفاع مفاجئ في ضغط الوقود، وظواهر أخرى. لذلك، يجب إصلاح العطل أو استبداله في الوقت المناسب [1].
خطأ التسمم
يُعدّ تسمم مستشعر الأكسجين عطلًا شائعًا يصعب تجنّبه، خاصةً مع الاستخدام المتكرر للسيارات التي تعمل بالبنزين المحتوي على الرصاص، حتى حساس الأكسجين الجديد لا يعمل إلا لبضعة آلاف من الكيلومترات. إذا كان التسمم بالرصاص طفيفًا، فإن استخدام خزان بنزين خالٍ من الرصاص يُزيل الرصاص من سطح حساس الأكسجين ويعيده إلى العمل بشكل طبيعي. ومع ذلك، غالبًا ما يتسرب الرصاص إلى داخله بسبب ارتفاع درجة حرارة العادم، مما يعيق انتشار أيونات الأكسجين، مما يُفقد حساس الأكسجين فعاليته، وعندها لا يمكن استبداله إلا.
بالإضافة إلى ذلك، يُعدّ تسمم مستشعرات الأكسجين بالسيليكون أمرًا شائعًا. بشكل عام، يؤدي تراكم السيليكا بعد احتراق مركبات السيليكون الموجودة في البنزين وزيت التشحيم، بالإضافة إلى غاز السيليكون المنبعث من سوء استخدام حشوات مطاط السيليكون، إلى تعطل مستشعر الأكسجين، لذا يُنصح باستخدام وقود وزيت تشحيم عالي الجودة.
عند الإصلاح، من الضروري اختيار وتركيب حشوات المطاط بشكل صحيح، وتجنب استخدام مذيبات ومواد مانعة للالتصاق غير تلك المحددة من قبل الشركة المصنعة على المستشعر، وما إلى ذلك. بسبب ضعف احتراق المحرك، تتشكل رواسب كربونية على سطح مستشعر الأكسجين، أو يدخل الزيت أو الغبار والرواسب الأخرى داخل مستشعر الأكسجين، مما يعيق أو يسد الهواء الخارجي إلى داخله، بحيث تكون إشارة خرج مستشعر الأكسجين غير متوافقة. لا يمكن لوحدة التحكم الإلكترونية تصحيح نسبة الهواء إلى الوقود في الوقت المناسب. يتجلى إنتاج رواسب الكربون بشكل رئيسي في زيادة استهلاك الوقود وزيادة كبيرة في تركيز الانبعاثات. في هذه الحالة، إذا تمت إزالة الرواسب، فسيعود إلى العمل بشكل طبيعي.
تشقق السيراميك
سيراميك حساس الأكسجين صلب وهش، وقد يؤدي ارتطامه بأجسام صلبة أو نفخه بقوة إلى تفتته وتعطله. لذلك، من الضروري توخي الحذر الشديد عند التعامل مع الأعطال واستبدالها في الوقت المناسب.
تم حرق السلك الكتلي
احترق سلك مقاومة السخان. بالنسبة لمستشعر الأكسجين المُسخّن، إذا احترق، يصعب عليه الوصول إلى درجة حرارة التشغيل الطبيعية ويفقد وظيفته.
انقطاع الخط
تم فصل الدائرة الداخلية لمستشعر الأكسجين.
طريقة التفتيش
فحص مقاومة السخان
انزع قابس تسخير مستشعر الأكسجين، واستخدم مقياسًا متعددًا لقياس المقاومة بين عمود السخان وعمود الحديد في طرف مستشعر الأكسجين. قيمة المقاومة تتراوح بين 4 و40 أوم (راجع تعليمات الطراز). إذا لم تكن مطابقة للمعايير، فاستبدل مستشعر الأكسجين.
قياس جهد التغذية الراجعة
عند قياس جهد التغذية الراجعة لمستشعر الأكسجين، يجب فصل قابس تسخيره، وسحب سلك رفيع من طرف خرج جهد التغذية الراجعة لمستشعر الأكسجين وفقًا لمخطط دائرة الطراز، ثم توصيله بقابس التسخير. يمكن قياس جهد التغذية الراجعة من سلك التوصيل أثناء تشغيل المحرك (بعض الطرازات يمكنها أيضًا قياس جهد التغذية الراجعة لمستشعر الأكسجين من مقبس كشف الأعطال). على سبيل المثال، يمكن لسلسلة من سيارات تويوتا موتور قياس جهد التغذية الراجعة لمستشعر الأكسجين مباشرةً من طرفي OX1 أو OX2 في مقبس كشف الأعطال.
عند قياس جهد التغذية الراجعة لمستشعر الأكسجين، يُفضّل استخدام مقياس متعدد بمؤشر ذي نطاق منخفض (عادةً ٢ فولت) وممانعة عالية (مقاومة داخلية أكبر من ١٠ ميجا أوم). طرق الكشف المحددة هي كما يلي:
1. قم بتحويل المحرك إلى درجة حرارة التشغيل العادية (أو قم بتشغيله بسرعة 2500 دورة في الدقيقة بعد بدء التشغيل لمدة دقيقتين)؛
2. قم بتوصيل القلم السالب لجهد جهاز القياس المتعدد إلى E1 أو القطب السالب للبطارية في مقبس اكتشاف الخطأ، والقلم الموجب بمقبس OX1 أو OX2 في مقبس اكتشاف الخطأ، أو بالرقم | على قابس حزمة الأسلاك لمستشعر الأكسجين.
٣. شغّل المحرك بسرعة ٢٥٠٠ دورة/دقيقة تقريبًا، وتحقق من تذبذب مؤشر الفولتميتر بين ٠-١ فولت، وسجل عدد تذبذبات مؤشر الفولتميتر خلال ١٠ ثوانٍ. في الظروف العادية، ومع تقدم التحكم في التغذية الراجعة، سيتغير جهد التغذية الراجعة لمستشعر الأكسجين باستمرار بين ٠.٤٥ فولت و٠.٤٥ فولت، ويجب ألا يقل تغير جهد التغذية الراجعة عن ٨ مرات خلال ١٠ ثوانٍ.
إذا كان أقل من 8 مرات، فهذا يعني أن مستشعر الأكسجين أو نظام التحكم بالتغذية الراجعة لا يعمل بشكل صحيح، وقد يكون ذلك بسبب تراكم الكربون على سطح مستشعر الأكسجين، مما يقلل من حساسيته. لهذا الغرض، يجب تشغيل المحرك بسرعة 2500 دورة في الدقيقة لمدة دقيقتين تقريبًا لإزالة رواسب الكربون من سطح مستشعر الأكسجين، ثم التحقق من جهد التغذية الراجعة. إذا استمر مؤشر الفولتميتر في التغير ببطء بعد إزالة الكربون، فهذا يشير إلى تلف مستشعر الأكسجين، أو عطل في دائرة التحكم بالتغذية الراجعة بالكمبيوتر.
4، فحص لون مظهر مستشعر الأكسجين
انزع حساس الأكسجين من أنبوب العادم، وتأكد من انسداد فتحة التهوية في غلاف الحساس وتلف النواة الخزفية. في حال التلف، استبدل حساس الأكسجين.
يمكن أيضًا تحديد الأعطال عن طريق ملاحظة لون الجزء العلوي من مستشعر الأكسجين:
1، الجزء العلوي باللون الرمادي الفاتح: هذا هو اللون الطبيعي لمستشعر الأكسجين؛
2، الجزء العلوي الأبيض: بسبب تلوث السيليكون، يجب استبدال مستشعر الأكسجين في هذا الوقت؛
3، الجزء العلوي البني (كما هو موضح في الشكل 1): ناتج عن تلوث الرصاص، إذا كان خطيرًا، فيجب أيضًا استبدال مستشعر الأكسجين؛
(4) السطح الأسود: يحدث بسبب ترسب الكربون، بعد القضاء على خطأ ترسب الكربون في المحرك، يمكن إزالة ترسب الكربون على مستشعر الأكسجين تلقائيًا بشكل عام.
إذا كنت تريد معرفة المزيد، استمر في قراءة المقالات الأخرى على هذا الموقع!
يرجى الاتصال بنا إذا كنت بحاجة إلى مثل هذه المنتجات.
تشو منغ شنغهاي للسيارات المحدودةملتزمة ببيع قطع غيار سيارات MG&MAUXS مرحباً بكمللشراء.
