เซ็นเซอร์ออกซิเจนรถยนต์
เซ็นเซอร์ออกซิเจนของรถยนต์เป็นเซ็นเซอร์ตอบรับหลักในระบบควบคุมเครื่องยนต์ EFI และเป็นส่วนสำคัญในการควบคุมการปล่อยไอเสียของรถยนต์ ลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมของรถยนต์ และปรับปรุงคุณภาพการเผาไหม้เชื้อเพลิงของเครื่องยนต์รถยนต์
เซ็นเซอร์ออกซิเจนมีอยู่ 2 ประเภทคือ เซอร์โคเนียและไททาเนียมไดออกไซด์
เซนเซอร์ออกซิเจนคือการใช้องค์ประกอบที่ไวต่อเซรามิกเพื่อวัดศักยภาพออกซิเจนในเตาเผาความร้อนหรือท่อไอเสียต่างๆ คำนวณความเข้มข้นของออกซิเจนที่สอดคล้องกันโดยใช้หลักการสมดุลทางเคมี เพื่อตรวจสอบและควบคุมอัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิงในเตาเผา เพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพของผลิตภัณฑ์และมาตรฐานการปล่อยไอเสียขององค์ประกอบการวัด ใช้กันอย่างแพร่หลายในการเผาไหม้ถ่านหิน การเผาไหม้น้ำมัน การเผาไหม้ก๊าซ และการควบคุมบรรยากาศของเตาเผาอื่นๆ
เซ็นเซอร์ออกซิเจนใช้เพื่อควบคุมระบบควบคุมป้อนกลับของอุปกรณ์ฉีดเชื้อเพลิงทางอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อตรวจจับความเข้มข้นของออกซิเจนในก๊าซไอเสียและความหนาแน่นของอัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิง เพื่อตรวจสอบการเผาไหม้ในอัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิงเชิงทฤษฎี (14.7:1) ในเครื่องยนต์ และเพื่อส่งสัญญาณป้อนกลับไปยังคอมพิวเตอร์
หลักการทำงาน
เซ็นเซอร์ออกซิเจนทำงานคล้ายกับแบตเตอรี่ โดยที่ธาตุเซอร์โคเนียในเซ็นเซอร์ทำหน้าที่เหมือนอิเล็กโทรไลต์ หลักการทำงานพื้นฐานคือ ภายใต้เงื่อนไขบางอย่าง (อุณหภูมิสูงและการเร่งปฏิกิริยาแพลตตินัม) ความแตกต่างของความเข้มข้นของออกซิเจนระหว่างภายในและภายนอกของออกไซด์เฮาจะถูกใช้เพื่อสร้างความต่างศักย์ และยิ่งความแตกต่างของความเข้มข้นมาก ความต่างศักย์ก็จะยิ่งมากขึ้น ปริมาณออกซิเจนในบรรยากาศคือ 21% ก๊าซไอเสียหลังจากการเผาไหม้แบบเข้มข้นจะไม่มีออกซิเจน และก๊าซไอเสียที่เกิดขึ้นหลังจากการเผาไหม้ของส่วนผสมเจือจางหรือก๊าซไอเสียที่เกิดจากการขาดไฟจะมีออกซิเจนมากกว่า แต่ก็ยังน้อยกว่าออกซิเจนในบรรยากาศมาก
ภายใต้การเร่งปฏิกิริยาของอุณหภูมิสูงและแพลตตินัม ออกซิเจนที่ติดอยู่กับเซ็นเซอร์ออกซิเจนจะถูกใช้ ดังนั้นความต่างของแรงดันไฟฟ้าจึงเกิดขึ้น แรงดันไฟฟ้าขาออกของส่วนผสมที่เข้มข้นจะใกล้เคียงกับ 1V และส่วนผสมที่เจือจางจะใกล้เคียงกับ 0V ตามสัญญาณแรงดันไฟฟ้าของเซ็นเซอร์ออกซิเจน อัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิงจะถูกควบคุมเพื่อปรับความกว้างของพัลส์การฉีดเชื้อเพลิง ดังนั้นการควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ของเซ็นเซอร์ออกซิเจนจึงเป็นเซ็นเซอร์หลักสำหรับการวัดเชื้อเพลิง เซ็นเซอร์ออกซิเจนสามารถระบุลักษณะได้อย่างสมบูรณ์ที่อุณหภูมิสูงเท่านั้น (ส่วนปลายถึงมากกว่า 300 ° C) และสามารถส่งออกแรงดันไฟฟ้าได้ ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของส่วนผสมได้เร็วที่สุดที่ประมาณ 800 ° C
เคล็ดลับ
เซ็นเซอร์ออกซิเจนเซอร์โคเนียมไดออกไซด์สะท้อนการเปลี่ยนแปลงของความเข้มข้นของส่วนผสมที่ติดไฟได้โดยการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้า และเซ็นเซอร์ออกซิเจนไททาเนียมไดออกไซด์สะท้อนการเปลี่ยนแปลงของส่วนผสมที่ติดไฟได้โดยการเปลี่ยนแปลงความต้านทาน ระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้เซ็นเซอร์ออกซิเจนเซอร์โคเนียมไม่สามารถควบคุมอัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิงจริงที่ใกล้เคียงกับอัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิงเชิงทฤษฎีเมื่อสภาพการทำงานของเครื่องยนต์เสื่อมลงได้ ในขณะที่เซ็นเซอร์ออกซิเจนไททาเนียมไดออกไซด์ยังสามารถควบคุมอัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิงจริงที่ใกล้เคียงกับอัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิงเชิงทฤษฎีเมื่อสภาพการทำงานของเครื่องยนต์เสื่อมลงได้
ปริมาตรการฉีด (ความกว้างพัลส์การฉีด) ที่ปรับโดยหน่วยควบคุมในช่วงเวลาสั้นๆ ตามสัญญาณเซ็นเซอร์ออกซิเจน เรียกว่าการแก้ไขเชื้อเพลิงระยะสั้น ซึ่งควบคุมโดยแรงดันไฟฟ้าขาออกของเซ็นเซอร์ออกซิเจน
การแก้ไขเชื้อเพลิงระยะยาวคือค่าที่กำหนดโดยการดัดแปลงโครงสร้างข้อมูลการทำงานของหน่วยควบคุมโดยหน่วยควบคุมตามการเปลี่ยนแปลงของค่าสัมประสิทธิ์การแก้ไขเชื้อเพลิงระยะสั้น
ความผิดพลาดทั่วไป
เมื่อเซ็นเซอร์ออกซิเจนล้มเหลว คอมพิวเตอร์ของระบบหัวฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์จะไม่สามารถรับข้อมูลความเข้มข้นของออกซิเจนในท่อไอเสียได้ จึงไม่สามารถควบคุมอัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิงแบบป้อนกลับได้ ซึ่งจะทำให้การใช้เชื้อเพลิงของเครื่องยนต์เพิ่มขึ้นและมลพิษจากไอเสียเพิ่มขึ้น และเครื่องยนต์จะมีอาการรอบเดินเบาไม่เสถียร ขาดไฟ ไฟกระชาก และความผิดปกติอื่นๆ ดังนั้นจึงต้องแก้ไขหรือเปลี่ยนข้อบกพร่องในเวลาที่เหมาะสม [1]
ความผิดพลาดเรื่องพิษ
เซ็นเซอร์ออกซิเจนเป็นพิษเกิดขึ้นบ่อยครั้งและป้องกันได้ยาก โดยเฉพาะการใช้รถยนต์เบนซินที่มีสารตะกั่วบ่อยครั้ง แม้แต่เซ็นเซอร์ออกซิเจนรุ่นใหม่ก็สามารถทำงานได้เพียงไม่กี่พันกิโลเมตร หากเป็นพิษเพียงเล็กน้อย การใช้น้ำมันเบนซินปลอดสารตะกั่วในถังหนึ่งก็สามารถกำจัดตะกั่วบนพื้นผิวเซ็นเซอร์ออกซิเจนและทำให้เซ็นเซอร์กลับมาทำงานได้ตามปกติ อย่างไรก็ตาม ตะกั่วมักจะแทรกซึมเข้าไปในภายในเนื่องจากอุณหภูมิไอเสียที่สูง ทำให้การแพร่กระจายของไอออนออกซิเจนลดลง ทำให้เซ็นเซอร์ออกซิเจนไม่มีประสิทธิภาพ ซึ่งในกรณีนี้จะต้องเปลี่ยนเซ็นเซอร์ใหม่เท่านั้น
นอกจากนี้ การวางยาพิษซิลิกอนในเซ็นเซอร์ออกซิเจนก็เกิดขึ้นบ่อยครั้งเช่นกัน โดยทั่วไป ซิลิกาที่เกิดขึ้นหลังจากการเผาไหม้สารประกอบซิลิกอนที่มีอยู่ในน้ำมันเบนซินและน้ำมันหล่อลื่น และก๊าซซิลิกอนที่ปล่อยออกมาจากการใช้ปะเก็นซีลยางซิลิกอนอย่างไม่ถูกต้อง จะทำให้เซ็นเซอร์ออกซิเจนเสียหาย ดังนั้นจึงควรใช้น้ำมันเชื้อเพลิงและน้ำมันหล่อลื่นที่มีคุณภาพดี
เมื่อทำการซ่อมแซมจำเป็นต้องเลือกและติดตั้งปะเก็นยางอย่างถูกต้องอย่าใช้ตัวทำละลายและสารป้องกันการเกาะติดอื่น ๆ นอกเหนือจากที่ผู้ผลิตระบุไว้บนเซ็นเซอร์เป็นต้น เนื่องจากการเผาไหม้ของเครื่องยนต์ที่ไม่ดีจึงเกิดคราบเขม่าบนพื้นผิวของเซ็นเซอร์ออกซิเจนหรือมีน้ำมันหรือฝุ่นและตะกอนอื่น ๆ เข้าไปในเซ็นเซอร์ออกซิเจนซึ่งจะขัดขวางหรือปิดกั้นอากาศภายนอกเข้าสู่ภายในเซ็นเซอร์ออกซิเจนทำให้สัญญาณเอาต์พุตของเซ็นเซอร์ออกซิเจนไม่ตรงแนว ECU ไม่สามารถแก้ไขอัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิงได้ทันเวลา การผลิตคราบเขม่าส่วนใหญ่แสดงออกมาในรูปแบบของการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงที่เพิ่มขึ้นและความเข้มข้นของการปล่อยมลพิษที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ในเวลานี้หากตะกอนถูกกำจัดออกไปก็จะกลับสู่การทำงานปกติ
การแตกร้าวของเซรามิค
เซรามิกของเซนเซอร์ออกซิเจนนั้นแข็งและเปราะบาง การเคาะด้วยวัตถุแข็งหรือการเป่าลมแรงๆ อาจทำให้เซนเซอร์แตกและเสียหายได้ ดังนั้นจึงต้องระมัดระวังเป็นพิเศษเมื่อเกิดปัญหาและต้องเปลี่ยนเซนเซอร์ใหม่ทันที
ลวดบล็อคถูกไฟไหม้
ลวดต้านทานฮีตเตอร์ถูกเผาไหม้ สำหรับเซ็นเซอร์ออกซิเจนที่ถูกทำความร้อน หากลวดต้านทานฮีตเตอร์ถูกเผาไหม้ จะทำให้เซ็นเซอร์เข้าถึงอุณหภูมิการทำงานปกติและสูญเสียการทำงานได้ยาก
การตัดสาย
วงจรภายในของเซ็นเซอร์ออกซิเจนถูกตัดการเชื่อมต่อ
วิธีการตรวจสอบ
การตรวจสอบความต้านทานเครื่องทำความร้อน
ถอดปลั๊กสายไฟของเซ็นเซอร์ออกซิเจนออก แล้วใช้มัลติมิเตอร์วัดความต้านทานระหว่างเสาฮีตเตอร์กับเสาเหล็กในขั้วต่อเซ็นเซอร์ออกซิเจน ค่าความต้านทานคือ 4-40Ω (ดูคำแนะนำของรุ่นเฉพาะ) หากไม่เป็นไปตามมาตรฐาน ให้เปลี่ยนเซ็นเซอร์ออกซิเจน
การวัดแรงดันไฟป้อนกลับ
เมื่อวัดแรงดันไฟฟ้าย้อนกลับของเซ็นเซอร์ออกซิเจน ควรถอดปลั๊กสายรัดของเซ็นเซอร์ออกซิเจนออก แล้วดึงสายไฟบาง ๆ จากขั้วเอาต์พุตของแรงดันไฟฟ้าย้อนกลับของเซ็นเซอร์ออกซิเจนตามแผนผังวงจรของรุ่น จากนั้นเสียบปลั๊กสายรัดเข้าไป แรงดันไฟฟ้าย้อนกลับสามารถวัดได้จากสายไฟระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์ (บางรุ่นสามารถวัดแรงดันไฟฟ้าย้อนกลับของเซ็นเซอร์ออกซิเจนจากซ็อกเก็ตตรวจจับความผิดพลาดได้เช่นกัน) ตัวอย่างเช่น รถยนต์ชุดหนึ่งที่ผลิตโดย Toyota Motor Company สามารถวัดแรงดันไฟฟ้าย้อนกลับของเซ็นเซอร์ออกซิเจนได้โดยตรงจากขั้ว OX1 หรือ OX2 ในซ็อกเก็ตตรวจจับความผิดพลาด
เมื่อวัดแรงดันไฟฟ้าป้อนกลับของเซ็นเซอร์ออกซิเจน ควรใช้มัลติมิเตอร์แบบเข็มชี้ที่มีช่วงต่ำ (ปกติคือ 2V) และอิมพีแดนซ์สูง (ความต้านทานภายในมากกว่า 10MΩ) วิธีการตรวจจับเฉพาะมีดังนี้:
1. เร่งเครื่องยนต์ให้ร้อนถึงอุณหภูมิการทำงานปกติ (หรือทำงานที่ 2,500 รอบต่อนาที หลังจากสตาร์ทเครื่องได้ 2 นาที)
2. เชื่อมต่อปากกาขั้วลบของมิเตอร์หยุดแรงดันไฟฟ้าเข้ากับ E1 หรือขั้วลบของแบตเตอรี่ในซ็อกเก็ตตรวจจับความผิดพลาด และเชื่อมต่อปากกาขั้วบวกเข้ากับแจ็ค OX1 หรือ OX2 ในซ็อกเก็ตตรวจจับความผิดพลาด หรือเข้ากับหมายเลข | บนปลั๊กสายไฟของเซ็นเซอร์ออกซิเจน
3. ปล่อยให้เครื่องยนต์ทำงานต่อไปด้วยความเร็วประมาณ 2500 รอบต่อนาที และตรวจสอบว่าตัวชี้โวลต์มิเตอร์สามารถแกว่งไปมาระหว่าง 0-1V ได้หรือไม่ และบันทึกจำนวนครั้งที่ตัวชี้โวลต์มิเตอร์แกว่งภายใน 10 วินาที ภายใต้สถานการณ์ปกติ ด้วยความคืบหน้าของการควบคุมแบบป้อนกลับ แรงดันไฟฟ้าป้อนกลับของเซ็นเซอร์ออกซิเจนจะเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องเหนือและต่ำกว่า 0.45V และแรงดันไฟฟ้าป้อนกลับควรเปลี่ยนแปลงไม่น้อยกว่า 8 ครั้งภายใน 10 วินาที
หากน้อยกว่า 8 ครั้ง แสดงว่าเซ็นเซอร์ออกซิเจนหรือระบบควบคุมป้อนกลับทำงานไม่ถูกต้อง ซึ่งอาจเกิดจากการสะสมของคาร์บอนบนพื้นผิวของเซ็นเซอร์ออกซิเจน ทำให้ความไวลดลง เพื่อจุดประสงค์นี้ ควรทำงานเครื่องยนต์ที่ 2500r/นาที เป็นเวลาประมาณ 2 นาที เพื่อขจัดคราบคาร์บอนบนพื้นผิวของเซ็นเซอร์ออกซิเจน จากนั้นจึงตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าป้อนกลับ หากเข็มโวลต์มิเตอร์ยังคงเปลี่ยนแปลงช้าๆ หลังจากขจัดคาร์บอนออกได้แล้ว แสดงว่าเซ็นเซอร์ออกซิเจนเสียหาย หรือวงจรควบคุมป้อนกลับของคอมพิวเตอร์ผิดปกติ
4. การตรวจสอบสีลักษณะที่ปรากฏของเซนเซอร์ออกซิเจน
ถอดเซ็นเซอร์ออกซิเจนออกจากท่อไอเสียและตรวจสอบว่ารูระบายอากาศบนตัวเรือนเซ็นเซอร์อุดตันหรือไม่ และแกนเซรามิกได้รับความเสียหายหรือไม่ หากเสียหาย ให้เปลี่ยนเซ็นเซอร์ออกซิเจน
ความผิดพลาดยังสามารถระบุได้โดยการสังเกตสีของส่วนบนของเซ็นเซอร์ออกซิเจน:
1.สีเทาอ่อนด้านบน: นี่เป็นสีปกติของเซ็นเซอร์ออกซิเจน
2. ด้านบนสีขาว: เกิดจากการปนเปื้อนของซิลิกอน เซ็นเซอร์ออกซิเจนจะต้องเปลี่ยนทันที
3.ด้านบนสีน้ำตาล (ตามที่แสดงไว้ในรูปที่ 1) : เกิดจากมลพิษตะกั่ว หากร้ายแรงจะต้องเปลี่ยนเซ็นเซอร์ออกซิเจนด้วย
(4) ด้านบนสีดำ: เกิดจากการสะสมของคาร์บอน หลังจากกำจัดข้อผิดพลาดในการสะสมของคาร์บอนของเครื่องยนต์แล้ว โดยทั่วไปแล้ว การสะสมของคาร์บอนบนเซ็นเซอร์ออกซิเจนจะถูกกำจัดออกโดยอัตโนมัติ
หากคุณต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติม โปรดอ่านบทความอื่นๆ บนเว็บไซต์นี้ต่อไป!
กรุณาติดต่อเราหากคุณต้องการผลิตภัณฑ์ดังกล่าว
Zhuo Meng Shanghai Auto Co., Ltd.มุ่งมั่นจำหน่ายอะไหล่รถยนต์ MG&MAUXS ยินดีต้อนรับที่จะซื้อ.
