descărcați PDF

sistemele computerizate de control al motorului de astăzi se bazează pe intrări dintr-o varietate de senzori pentru a regla performanța motorului, emisiile și alte funcții importante. Senzorii trebuie să furnizeze informații exacte, în caz contrar pot apărea probleme de manevrabilitate, consum crescut de combustibil și defecțiuni ale emisiilor.unul dintre senzorii cheie din acest sistem este senzorul de oxigen. Este adesea menționată ca senzorul „O2”, deoarece O2 este formula chimică pentru oxigen (atomii de oxigen călătoresc întotdeauna în perechi, niciodată singuri).,primul senzor O2 a fost introdus în 1976 pe un Volvo 240. Vehiculele din California le-au urmat în 1980, când normele de emisii din California au necesitat emisii mai mici. Legile federale privind emisiile au făcut ca senzorii O2 să fie practic obligatorii pentru toate mașinile și camioanele ușoare construite din 1981. Și acum că reglementările OBD-II sunt aici (1996 și vehicule mai noi), Multe vehicule sunt acum echipate cu mai mulți senzori O2, unii până la patru!senzorul O2 este montat în galeria de evacuare pentru a monitoriza cât de mult oxigen nears este în evacuare, pe măsură ce evacuarea iese din motor., Monitorizarea nivelului de oxigen din evacuare este o modalitate de măsurare a amestecului de combustibil. Acesta spune computerului dacă amestecul de combustibil arde bogat (mai puțin oxigen) sau slab (mai mult oxigen).o mulțime de factori pot afecta bogăția relativă sau slăbiciunea amestecului de combustibil, inclusiv temperatura aerului, Temperatura lichidului de răcire a motorului, presiunea barometrică, poziția clapetei de accelerație, debitul de aer și sarcina motorului. Există și alți senzori pentru a monitoriza acești factori, dar senzorul O2 este monitorul principal pentru ceea ce se întâmplă cu amestecul de combustibil., În consecință, orice probleme cu senzorul O2 pot arunca întregul sistem din nașpa.

bucle

computerul utilizează intrarea senzorului de oxigen pentru a regla amestecul de combustibil, care este denumit „bucla de control al feedback-ului.”Computerul își ia indiciile de la senzorul O2 și răspunde schimbând amestecul de combustibil. Aceasta produce o modificare corespunzătoare în citirea senzorului O2. Aceasta este denumită operație „buclă închisă”, deoarece computerul utilizează intrarea senzorului O2 pentru a regla amestecul de combustibil., Rezultatul este un flip-flop constant înainte și înapoi de la bogat la macră, care permite convertizorului catalitic să funcționeze la eficiență maximă, păstrând în același timp amestecul mediu total de combustibil în echilibru adecvat pentru a minimiza emisiile. Este o configurație complicată, dar funcționează.când nu este recepționat niciun semnal de la senzorul O2, cum este cazul când un motor rece este pornit pentru prima dată (sau senzorul 02 nu reușește), computerul comandă un amestec de combustibil bogat (neschimbat) fix. Aceasta este denumită operație „buclă deschisă”, deoarece nu se utilizează nicio intrare de la senzorul O2 pentru reglarea amestecului de combustibil., Dacă motorul nu reușește să intre în buclă închisă atunci când senzorul O2 atinge temperatura de funcționare sau scade din buclă închisă deoarece semnalul senzorului O2 este pierdut, motorul va funcționa prea bogat, provocând o creștere a consumului de combustibil și a emisiilor. Un senzor de lichid de răcire rău poate împiedica, de asemenea, sistemul să intre în buclă închisă, deoarece computerul ia în considerare și temperatura lichidului de răcire a motorului atunci când decide dacă va intra sau nu în buclă închisă.

cum funcționează

senzorul O2 funcționează ca un generator miniatural și își produce propria tensiune atunci când se încălzește., În interiorul capacului ventilat de la capătul senzorului care se înșurubează în galeria de evacuare se află un bec ceramic din zirconiu. Becul este acoperit la exterior cu un strat poros de platină. În interiorul becului sunt două benzi de platină care servesc ca electrozi sau contacte.

exteriorul becului este expus la gazele fierbinți din evacuare, în timp ce interiorul becului este ventilat intern prin corpul senzorului în atmosfera exterioară., Senzorii de oxigen în stil mai vechi au de fapt o mică gaură în carcasa corpului, astfel încât aerul să poată intra în senzor, dar senzorii O2 de stil mai nou „respiră” prin conectorii lor de sârmă și nu au nicio gaură de aerisire. Este greu de crezut, dar cantitatea mică de spațiu dintre izolație și sârmă oferă suficient spațiu pentru ca aerul să se scurgă în senzor (din acest motiv, unsoarea nu trebuie utilizată niciodată pe conectorii senzorului O2, deoarece poate bloca fluxul de aer)., Ventilarea senzorului prin fire, mai degrabă decât cu o gaură în corp, reduce riscul de murdărie sau contaminare a apei care ar putea împiedica senzorul din interior și să-l facă să eșueze. Diferența în nivelurile de oxigen dintre evacuare și aerul exterior din interiorul senzorului determină curgerea tensiunii prin becul ceramic. Cu cât este mai mare diferența, cu atât este mai mare citirea tensiunii.un senzor de oxigen va genera de obicei până la aproximativ 0,9 volți atunci când amestecul de combustibil este bogat și există puțin oxigen nears în evacuare., Când amestecul este slab, tensiunea de ieșire a senzorului va scădea la aproximativ 0,1 volți. Când amestecul aer / combustibil este echilibrat sau la punctul de echilibru de aproximativ 14,7 până la 1, senzorul va citi în jur de 0,45 volți.când computerul primește un semnal bogat (înaltă tensiune) de la senzorul O2, acesta înclină amestecul de combustibil pentru a reduce citirea senzorului. Când citirea senzorului O2 este slabă (joasă tensiune), computerul inversează din nou, făcând amestecul de combustibil să se îmbogățească. Această răsturnare constantă înainte și înapoi a amestecului de combustibil are loc cu viteze diferite, în funcție de sistemul de combustibil., Rata de tranziție este cea mai lentă la motoarele cu carburatoare de feedback, de obicei o dată pe secundă la 2500 rpm. Motoarele cu injecție de corp de accelerație sunt ceva mai rapide (de 2 până la 3 ori pe secundă la 2500 rpm), în timp ce motoarele cu injecție multiport sunt cele mai rapide (de 5 până la 7 ori pe secundă la 2500 rpm).senzorul de oxigen trebuie să fie fierbinte (aproximativ 600 de grade sau mai mare) înainte de a începe să genereze un semnal de tensiune, atât de mulți senzori de oxigen au un mic element de încălzire în interior pentru a-i ajuta să atingă temperatura de funcționare mai rapid., Elementul de încălzire poate împiedica, de asemenea, senzorul să se răcească prea mult în timpul inactiv prelungit, ceea ce ar face ca sistemul să revină la bucla deschisă.

senzorii O2 încălziți sunt folosiți mai ales la vehiculele mai noi și au de obicei 3 sau 4 fire. Senzorii O2 cu un singur fir mai vechi nu au încălzitoare. Când înlocuiți un senzor O2, asigurați-vă că este de același tip cu originalul (încălzit sau neîncălzit).

un nou rol pentru senzorii O2 cu OBDII

începând cu câteva vehicule în 1994 și 1995, și toate vehiculele din 1996 și mai noi, numărul de senzori de oxigen pe motor s-a dublat., Un al doilea senzor de oxigen este acum utilizat în aval de convertorul catalitic pentru a monitoriza eficiența de funcționare a convertorului. La motoarele V6 sau V8 cu evacuare dublă, pot fi utilizați până la patru senzori O2 (unul pentru fiecare bancă de cilindri și unul după fiecare convertor).sistemul OBDII este proiectat pentru a monitoriza performanța emisiilor motorului. Aceasta include urmărirea oricărui lucru care ar putea determina creșterea emisiilor., Sistemul OBDII compară citirile nivelului de oxigen ale senzorilor O2 înainte și după convertizor pentru a vedea dacă convertorul reduce poluanții din evacuare. Dacă se vede puțin sau nici o schimbare în citirile nivelului de oxigen, înseamnă că convertorul nu funcționează corect. Acest lucru va duce la aprinderea lămpii indicatoare de defecțiune (MIL).

diagnosticul senzorilor

senzorii O2 sunt uimitor de robuști, având în vedere mediul de operare în care trăiesc. Dar senzorii O2 se uzează și în cele din urmă trebuie înlocuiți., Performanța senzorului O2 tinde să se diminueze odată cu vârsta, pe măsură ce contaminanții se acumulează pe vârful senzorului și reduc treptat capacitatea acestuia de a produce tensiune. Acest tip de deteriorare poate fi cauzată de o varietate de substanțe care își găsesc drumul în evacuare, cum ar fi plumbul, siliconul, sulful, cenușa de ulei și chiar unii aditivi de combustibil. Senzorul poate fi, de asemenea, deteriorat de factori de mediu, cum ar fi apa, stropirea de sare rutieră, ulei și murdărie.pe măsură ce senzorul îmbătrânește și devine lent, timpul necesar pentru a reacționa la modificările amestecului aer/combustibil încetinește, ceea ce determină creșterea emisiilor., Acest lucru se întâmplă deoarece flip-flop-ul amestecului de combustibil este încetinit, ceea ce reduce eficiența convertorului. Efectul este mai vizibil asupra motoarelor cu injecție de combustibil multiport (ifm) decât carburația electronică sau injecția corpului clapetei de accelerație, deoarece raportul de combustibil se schimbă mult mai rapid în aplicațiile ifm. Dacă senzorul moare cu totul, rezultatul poate fi un amestec fix și bogat de combustibil. Implicit pe cele mai multe aplicații de combustibil injectat este mid-range după trei minute. Acest lucru provoacă un salt mare în consumul de combustibil, precum și emisiile., Și dacă convertorul se supraîncălzește din cauza amestecului bogat, acesta poate suferi daune. Un studiu EPA a constatat că 70% dintre vehiculele care au eșuat la un test de emisii I/M 240 aveau nevoie de un nou senzor O2.singura modalitate de a ști dacă senzorul O2 își face treaba este să-l inspecteze în mod regulat. De aceea, unele vehicule (mai ales importuri) au o lumină de memento pentru întreținerea senzorului. Un moment bun pentru a verifica senzorul este atunci când bujiile sunt schimbate.puteți citi ieșirea senzorului O2 cu un instrument de scanare sau un voltmetru digital, dar tranzițiile sunt greu de văzut, deoarece numerele SAR atât de mult., Iată unde strălucește într-adevăr un scantool bazat pe PC, cum ar fi AutoTap. Puteți utiliza funcțiile grafice pentru a urmări tranzițiile tensiunii senzorilor O2. Software-ul va afișa ieșirea de tensiune a senzorului ca o linie ondulată care arată atât amplitudinea (tensiunea minimă și maximă), cât și frecvența sa (rata de tranziție de la bogat la slab). un senzor O2 bun ar trebui să producă o formă de undă oscilantă la ralanti care face tranziții de tensiune de la aproape minim (0,1 v) la aproape maxim (0,9 v)., Îmbogățirea artificială a amestecului de combustibil prin alimentarea propanului în galeria de admisie ar trebui să determine senzorul să răspundă aproape imediat (în termen de 100 de milisecunde) și să ajungă la o ieșire maximă (0,9 v). Crearea unui amestec slab prin deschiderea unei linii de vid ar trebui să facă ca ieșirea senzorului să scadă la valoarea minimă (0,1 v). În cazul în care senzorul nu flip-flop înainte și înapoi suficient de repede, aceasta poate indica o nevoie de înlocuire.

dacă circuitul senzorului O2 se deschide, se scurtează sau iese din raza de acțiune, acesta poate seta un cod de eroare și poate lumina lampa de verificare a motorului sau a defecțiunii., Dacă diagnosticul suplimentar arată că senzorul este defect, este necesară înlocuirea. Dar mulți senzori O2 care sunt grav degradați continuă să funcționeze suficient de bine pentru a nu seta un cod de eroare-dar nu suficient de bine pentru a preveni creșterea emisiilor și a consumului de combustibil. Prin urmare, absența unui cod de eroare sau a unei lămpi de avertizare nu înseamnă că senzorul O2 funcționează corect.

înlocuirea senzorului

orice senzor O2 care este defect trebuie în mod evident înlocuit. Dar pot exista și beneficii pentru înlocuirea periodică a senzorului O2 pentru întreținerea preventivă., Înlocuirea unui senzor O2 îmbătrânit care a devenit lent poate restabili eficiența maximă a combustibilului, poate reduce emisiile de evacuare și poate prelungi durata de viață a convertorului.

neîncălzite 1 sau 2 senzori de sârmă de sârmă O2 pe 1976 până la începutul anilor 1990 vehiculele pot fi înlocuite la fiecare 30.000 până la 50.000 de mile. Senzorii O2 cu 3 și 4 fire încălzite la mijlocul anilor 1980 până la mijlocul anilor 1990 pot fi schimbați la fiecare 60.000 de mile. La vehiculele echipate OBDII (1996 & up), se recomandă un interval de înlocuire de 100.000 de mile.