Czujnik tlenu w samochodzie.
Czujnik tlenu w samochodzie to kluczowy czujnik sprzężenia zwrotnego w układzie sterowania silnikiem EFI. Jest on kluczowym elementem kontrolującym emisję spalin samochodowych, zmniejszającym zanieczyszczenie środowiska przez samochody i poprawiającym jakość spalania paliwa w silniku samochodowym.
Istnieją dwa rodzaje czujników tlenu: cyrkonowe i dwutlenkowe.
Czujnik tlenu to czujnik wykorzystujący ceramiczne elementy czułe do pomiaru potencjału tlenu w różnych piecach grzewczych lub rurach wydechowych, obliczający odpowiednie stężenie tlenu na podstawie zasady równowagi chemicznej, monitorujący i kontrolujący stosunek powietrza do paliwa w piecu, zapewniający jakość produktu i normy emisji spalin elementów pomiarowych, szeroko stosowany we wszystkich rodzajach spalania węgla, oleju, gazu i innych systemach kontroli atmosfery pieca.
Czujnik tlenu służy do elektronicznego sterowania układem sterowania sprzężeniem zwrotnym urządzenia wtryskowego paliwa w celu wykrywania stężenia tlenu w spalinach i gęstości mieszanki paliwowo-powietrznej, monitorowania teoretycznego stosunku mieszanki paliwowo-powietrznej (14,7:1) spalania w silniku i wysyłania sygnałów sprzężenia zwrotnego do komputera.
Zasada działania
Czujnik tlenu działa podobnie do baterii, a pierwiastek cyrkonii w czujniku działa jak elektrolit. Podstawowa zasada działania jest taka: w pewnych warunkach (wysoka temperatura i kataliza platynowa) różnica stężeń tlenu między wnętrzem i zewnętrzem tlenku Hao jest wykorzystywana do generowania różnicy potencjałów, a im większa różnica stężeń, tym większa różnica potencjałów. Zawartość tlenu w atmosferze wynosi 21%, spaliny po skoncentrowanym spalaniu w rzeczywistości nie zawierają tlenu, a spaliny wytwarzane po spaleniu rozcieńczonej mieszanki lub spaliny wytwarzane przez brak ognia zawierają więcej tlenu, ale nadal jest go znacznie mniej niż tlenu w atmosferze.
Pod wpływem katalizy wysokiej temperatury i platyny tlen przyłączony do czujnika tlenu jest zużywany, więc generowana jest różnica napięć, napięcie wyjściowe skoncentrowanej mieszanki jest bliskie 1 V, a rozcieńczonej mieszanki jest bliskie 0 V. Zgodnie z sygnałem napięciowym czujnika tlenu, stosunek powietrza do paliwa jest kontrolowany w celu dostosowania szerokości impulsu wtrysku paliwa, więc elektroniczne sterowanie czujnikiem tlenu jest kluczowym czujnikiem do pomiaru paliwa. Czujnik tlenu można w pełni scharakteryzować tylko w wysokich temperaturach (koniec osiąga ponad 300 ° C) i może wyprowadzać napięcie. Reaguje najszybciej na zmiany w mieszance w temperaturze około 800 ° C.
Porady
Czujnik tlenu z dwutlenku cyrkonu odzwierciedla zmianę stężenia mieszanki palnej poprzez zmianę napięcia, a czujnik tlenu z dwutlenku tytanu odzwierciedla zmianę mieszanki palnej poprzez zmianę rezystancji. Elektroniczny układ sterowania wykorzystujący czujnik tlenu z dwutlenku cyrkonu nie może kontrolować rzeczywistego stosunku powietrza do paliwa w pobliżu teoretycznego stosunku powietrza do paliwa, gdy warunki pracy silnika ulegają pogorszeniu, podczas gdy czujnik tlenu z dwutlenku tytanu może również kontrolować rzeczywisty stosunek powietrza do paliwa w pobliżu teoretycznego stosunku powietrza do paliwa, gdy warunki pracy silnika ulegają pogorszeniu.
Objętość wtrysku (szerokość impulsu wtrysku) regulowana przez jednostkę sterującą w krótkim okresie czasu na podstawie sygnału czujnika tlenu nazywa się krótkoterminową korektą paliwa, która jest sterowana przez napięcie wyjściowe czujnika tlenu.
Długoterminowa korekta zużycia paliwa to wartość ustalona przez jednostkę sterującą, poprzez modyfikację struktury danych operacyjnych jednostki sterującej na podstawie zmiany krótkoterminowego współczynnika korekcji zużycia paliwa.
Częsta usterka
Gdy czujnik tlenu ulegnie awarii, komputer elektronicznego układu wtrysku paliwa nie będzie mógł uzyskać informacji o stężeniu tlenu w rurze wydechowej, więc nie będzie mógł kontrolować sprzężenia zwrotnego stosunku powietrza do paliwa, co zwiększy zużycie paliwa przez silnik i zanieczyszczenie spalinami, a silnik będzie miał niestabilną prędkość biegu jałowego, brak ognia, przepięcia i inne zjawiska awaryjne. Dlatego awarię należy usunąć lub wymienić w odpowiednim czasie [1].
Błąd zatrucia
Zatrucie czujnika tlenu jest częstą i trudną do uniknięcia awarią, szczególnie częste używanie samochodów z benzyną ołowiową, nawet nowy czujnik tlenu może działać tylko kilka tysięcy kilometrów. Jeśli jest to tylko niewielkie zatrucie ołowiem, użycie zbiornika benzyny bezołowiowej może wyeliminować ołów na powierzchni czujnika tlenu i przywrócić go do normalnej pracy. Jednak często z powodu wysokiej temperatury spalin ołów wnika do jego wnętrza, utrudniając dyfuzję jonów tlenu, czyniąc czujnik tlenu nieskutecznym, w którym to momencie można go tylko wymienić.
Ponadto zatrucie czujników tlenu krzemem jest również powszechnym zjawiskiem. Ogólnie rzecz biorąc, krzemionka powstająca po spaleniu związków krzemu zawartych w benzynie i oleju smarowym oraz gaz silikonowy emitowany przez niewłaściwe stosowanie uszczelek z gumy silikonowej spowodują awarię czujnika tlenu, dlatego należy stosować dobrej jakości paliwo i olej smarowy.
Podczas naprawy należy prawidłowo dobrać i zamontować uszczelki gumowe, nie stosować rozpuszczalników i środków antyadhezyjnych innych niż te określone przez producenta na czujniku itp. Z powodu słabego spalania w silniku na powierzchni czujnika tlenu tworzą się osady węglowe lub do wnętrza czujnika tlenu dostaje się olej, kurz i inne osady, które utrudniają lub blokują dopływ powietrza zewnętrznego do wnętrza czujnika tlenu, przez co sygnał wyjściowy czujnika tlenu jest rozregulowany. ECU nie jest w stanie skorygować stosunku powietrza do paliwa na czas. Produkcja osadów węglowych objawia się głównie wzrostem zużycia paliwa i znacznym wzrostem stężenia emisji. W tym czasie, jeśli osad zostanie usunięty, powróci on do normalnej pracy.
Pękanie ceramiki
Ceramika czujnika tlenu jest twarda i krucha, a uderzanie twardymi przedmiotami lub dmuchanie silnym strumieniem powietrza może spowodować jej kruszenie i uszkodzenie. Dlatego należy zachować szczególną ostrożność podczas rozwiązywania problemów i wymieniać je na czas.
Przewód blokowy jest spalony
Przewód oporowy grzałki jest spalony. W przypadku podgrzewanego czujnika tlenu, jeśli przewód oporowy grzałki jest spalony, trudno jest doprowadzić czujnik do normalnej temperatury roboczej i utracić jego funkcję.
Odłączenie linii
Wewnętrzny obwód czujnika tlenu jest odłączony.
Metoda inspekcji
Sprawdzenie rezystancji grzałki
Odłącz wtyczkę wiązki czujnika tlenu i zmierz multimetrem rezystancję między biegunem grzejnym a biegunem żelaznym w zacisku czujnika tlenu. Wartość rezystancji wynosi 4-40Ω (patrz instrukcja konkretnego modelu). Jeśli nie spełnia normy, wymień czujnik tlenu.
Pomiar napięcia sprzężenia zwrotnego
Podczas pomiaru napięcia sprzężenia zwrotnego czujnika tlenu należy odłączyć wtyczkę wiązki czujnika tlenu, a następnie cienki przewód należy wyciągnąć z zacisku wyjściowego napięcia sprzężenia zwrotnego czujnika tlenu zgodnie ze schematem obwodu modelu, a następnie podłączyć wtyczkę wiązki. Napięcie sprzężenia zwrotnego można zmierzyć z przewodu doprowadzającego podczas pracy silnika (niektóre modele mogą również mierzyć napięcie sprzężenia zwrotnego czujnika tlenu z gniazda wykrywania usterek). Na przykład seria samochodów wyprodukowanych przez Toyota Motor Company może mierzyć napięcie sprzężenia zwrotnego czujnika tlenu bezpośrednio z zacisków OX1 lub OX2 w gnieździe wykrywania usterek).
Podczas pomiaru napięcia sprzężenia zwrotnego czujnika tlenu najlepiej jest używać multimetru wskaźnikowego o niskim zakresie (zwykle 2 V) i wysokiej impedancji (rezystancja wewnętrzna większa niż 10 MΩ). Konkretne metody wykrywania są następujące:
1. Rozgrzej silnik do normalnej temperatury roboczej (lub po uruchomieniu pozwól mu pracować przez 2 minuty przy 2500 obr./min);
2. Podłącz ujemny zacisk miernika napięcia do E1 lub ujemnej elektrody akumulatora w gnieździe wykrywania usterek, a dodatni zacisk do gniazda OX1 lub OX2 w gnieździe wykrywania usterek lub do numeru | na wtyczce wiązki przewodów czujnika tlenu.
3. Pozostaw silnik w ruchu z prędkością około 2500 obr./min i sprawdź, czy wskazówka woltomierza może się wahać w zakresie 0–1 V, a następnie zapisz liczbę wahań wskazówki woltomierza w ciągu 10 sekund. W normalnych okolicznościach, wraz z postępem sterowania sprzężeniem zwrotnym, napięcie sprzężenia zwrotnego czujnika tlenu będzie stale zmieniać się powyżej i poniżej 0,45 V, a napięcie sprzężenia zwrotnego powinno zmieniać się nie mniej niż 8 razy w ciągu 10 sekund.
Jeśli jest to mniej niż 8 razy, oznacza to, że czujnik tlenu lub układ sterowania sprzężeniem zwrotnym nie działają prawidłowo, co może być spowodowane nagromadzeniem się węgla na powierzchni czujnika tlenu, co powoduje zmniejszenie czułości. W tym celu silnik powinien pracować z prędkością 2500 obr./min przez około 2 minuty, aby usunąć osady węgla z powierzchni czujnika tlenu, a następnie sprawdzić napięcie sprzężenia zwrotnego. Jeśli wskazówka woltomierza nadal zmienia się powoli po usunięciu węgla, oznacza to, że czujnik tlenu jest uszkodzony lub obwód sterowania sprzężeniem zwrotnym komputera jest uszkodzony.
4. Kontrola koloru wyglądu czujnika tlenu
Wyjmij czujnik tlenu z rury wydechowej i sprawdź, czy otwór odpowietrzający na obudowie czujnika jest zablokowany, a rdzeń ceramiczny jest uszkodzony. Jeśli jest uszkodzony, wymień czujnik tlenu.
Usterki można również wykryć poprzez obserwację koloru górnej części czujnika tlenu:
1. Jasnoszary kolor górny: to normalny kolor czujnika tlenu;
2. Biały wierzch: spowodowany zanieczyszczeniem krzemem, w tym momencie należy wymienić czujnik tlenu;
3. Brązowy wierzchołek (jak pokazano na rysunku 1): spowodowany zanieczyszczeniem ołowiem, jeśli poważny, należy również wymienić czujnik tlenu;
(4) Czarny wierzch: spowodowany osadem węglowym; po wyeliminowaniu usterki powodującej osadzanie się węgla w silniku, osad węglowy na czujniku tlenu można zazwyczaj automatycznie usunąć.
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej, czytaj dalej inne artykuły na tej stronie!
Jeśli potrzebujesz takich produktów, skontaktuj się z nami.
Zhuo Meng Shanghai Auto Co., Ltd.zajmuje się sprzedażą części samochodowych MG&MAUXS witamykupić.
