بررسی سنسور اکسیژن خودرو

اتومبیل در واقع به وسیله ای که برای جابجایی مسافران بین شهرها و مقصدهای مختلف استفاده می شود گفته می شود، کلمه اتومبیل از دو کلمه "auto" که یک کلمه ایی یونانی به معنای خودکار و "mobile" کلمه ایی فرانسوی به معنای متحرک می آید. کمتر کسی نسبت به این حقیقت که اتومبیل به‌جزیی جدایی‌ناپذیر از جهان کنونی بدل ‌شده و در زمره نیازهای اساسی خانواده‌ها قرار گرفته است، تردید دارد. اختراع اتومبیل، تأثیر زیادی روی تمدن بشر داشته است و بدون آن، قطعاً شهرها، ارتباطات، مشاغل، کیفیت زندگی و هزاران مورد دیگر، با شکلی متفاوت از آنچه امروزه می‌بینیم، همراه بود.  با مطالعه تاریخچه اتومبیل درمیابیم که اتومبیل یک روزه و توسط شخص خاصی طراحی و تولید نشد بلکه تکامل آن، در نتیجه بیش از صد هزار ایده و طراحی مختلف از سراسر جهان بوده است. نخستین اتومبیل ها با استفاده از نیروی بخار به حرکت در می امدند و با توجه به پیشرفت این صنایع کم کم خودروهای جدیدی وارد بازار شدند اما شروع اصلی این صنایع عظیم خودروسازی امروزی را می توان به طراحی موتور احتراق داخلی نسبت داد.

موتور احتراق داخلی نقطه آغازین روند تکامل صنعت خودروسازی مدرن است. این موتور در سال ۱۸۶۰ اختراع شده و توانسته در سال ۱۸۷۶ اولین نمونه تکامل‌یافته آن را تولید کند.

سال ۱۸۸۶ سال تولد نخستین خودرو مدرن جهان است چراکه در این سال کارل بنز به‌عنوان یک مخترع آلمانی نخستین بار حق اختراع خودروی بنز ولو خود را ثبت کرد. البته خودرو فورد مدل T سال ۱۹۰۸ اولین خودرویی بود که به شکل امروزی راهی جاده‌ها شد. این خودرو توسط هنری فورد طراحی و ساخته شده و به‌دلیل موتور قدرتمند خود به ‌سرعت به‌خصوص در آمریکا جایگزین کالسکه‌ها شد. همین موضوع نشان می‌دهد که گسترش صنعت خودروسازی از آمریکا آغاز شده، زیرا در این سرزمین ماشین به‌نسبت اروپای شرقی سریع‌تر جایگزین حیوانات، کالسکه و دوچرخه شده است.

پیشرانه یا موتور که در سال 1860 نسخه پایه ان طراحی و تولید شده است و به مرور زمان پیشرفت و مدل های متنوعی از ان تولید شده است، یکی از اصلی ترین قسمت های خودرو یا در واقع قلب تپنده آن می باشد که وظیفه تامین نیروی مورد نیاز برای به حرکت درامدن خودرو را بر عهده دارد. اجزای مختلفی در این پیشرانه در کنار هم مشغول به کار هستند تا با سوزاندن سوخت و تبدیل ان به انرژی، نیروی مورد نیاز برای حرکت خودرو را تامین کنند. یکی از این قطعات سنسور اکسیژن خودرو است که در این مقاله از اکادمی اتکس قصد داریم تا به وظیفه این قطعه و عملکرد ان در این سیستم پیشرفته بپردازیم پس در ادامه با ما همراه باشید.

یکی از نکاتی که امروزه در زمان خرید خودرو توجه مشتریان را به خود جلب می‌کند میزان مصرف سوخت خودرو است، حتی در برخی از کشورها به دلیل وضع مقررات درباره میزان تولید آلاینده‌های زیست محیطی کنترل مصرف سوخت و انتشار آلاینده های ناشی از آن از اهمیت بیشتری نیز برخوردار است. مصرف سوخت در خودرو به عوامل زیادی وابسته است. یکی از مهترین نکات درباره مصرف سوخت خودرو میزان نسبت هوا به سوخت خودرو است که میزان مصرف سوخت را نیز مشخص می‌کند. این نسبت اکسیژن یا هوا به سوخت در خودرو توسط قطعه ای به نام سنسور اکسیژن کنترل و مدیریت می‌شود.

اولین سنسور اکسیژن در سال 1976 بر روی VOLVO 240  به کار رفت. پس از آن هنگامی که قوانین مربوط به آلاینده‌ها در ایالت کالیفرنیا کاهش این مواد مضر را لازم دانست، خودروهای موجود در کالیفرنیا در سال 1980 از این سنسور استفاده کردند. کمی بعد قوانین فدرال در مورد آلاینده‌ها، نصب سنسور اکسیژن بر روی تمامی خودروها و کامیون‌های سبک ساخته شده در سال 1981 را اجباری کرد و اکنون با توجه به قوانین جدید آلایندگی و لزوم کاهش مصرف سوخت خودرو‌ها بسیاری از خودرو‌ها به بیش از یک سنسور اکسیژن مجهز هستند.

سنسور اکسیژن قطعه ای در اتومبیل است که نسبت اکسیژن موجود در مایع یا گاز را اندازه گیری می کند و در خودروهای امروزی به صورت متعدد از انها استفاده می شود، این نسبت اکسیژن به مایع یا گاز به نسبت لامبدا معروف است. در موتورهای احتراق داخلی این سنسور به منظور کارایی بهتر موتور نسبت اکسیزن موجود در گازهای خروجی از اگزوز را اندازه گیری می کند و مقادیر بدست امده را برای مدیریت بهتر موتور در سیستم های سوخت رسانی انژکتوری و کنترل الایندگی ها  به ECU ارسال می کند. در واقع این سنسور میزان رقیق یا غلیظ بودن نسبت سوخت به هوای ارسال شده به موتور را اندازه می گیرد و با کمک سیستم مدیریت خودرو ECU این مقدار سوخت ارسال شده به موتور را در صورت برقرار نبودن این نسبت اصلاح می کند. وجود اکسیژن به میزان لازم برای انجام فرایند احتراق و کارکرد صحیح موتور امری حیاتی است و در صورتی که نسبت اکسیژن و سوخت به اندازه کافی نباشد عملکرد موتور خودرو دچار مشکل خواهد شد به همین دلیل است که سنسور اکسیژن را باید یکی از قطعات کوچک اما مهم خودروهای با موتور احتراق داخلی دانست.  این سنسور توسط شرکت بوش ابداع گردید و در دهه ۱۹۶۰ توسعه یافت و شامل بدنه سرامیکی با سره از جنس پلاتینیوم است. سره سنسور توسط یک قلاف فلزی محافظت می شود و در مسیر عبور گازهای خروجی موتور در منیفولد دود قرار میگیرد زیرا برای عملکرد بهتر این قطعه نیاز به گرم شدن ان وجود دارد و در دمای بالای 300 درجه رنج دمایی کارکرد این قطعه است. تعداد سنسورهای اکسیژن بکار رفته در خودروها متفاوت بوده و به مدل خودرو بستگی خواهد داشت.

خودروهای دارای دو سنسور اکسیژن، یک سنسور در بخش ورودی مخزن کاتالیست داشته و سنسور دیگر در قسمت خروجی آن نصب می‌شود. طبیعتا در این خودروها میزان آلایندگی به شکلی بهینه‌تر کنترل می‌گردد. (مخزن کاتالیست وظیفه پاک سازی گازهای سمی خودرو و در نتیجه کاهش آلایندگی هوا را برعهده دارد. به این صورت که گازهای هیدروکربن را به دو مولکول آب و دی اکسید کربن تبدیل ساخته و اکسید ازت را نیز به ازت بدل می‌سازد.)

نسبت هوا به سوخت در حالت عادی باید چیزی حدود ۱۴.۷ به ۱ باشد. یعنی به ازای هر یک سی سی سوخت ۱۴.۷ سی سی هوا مخلوط شود. اگر این مقدار کمتر از حالت استاندارد باشد، یعنی مقدار هوا نسبت به سوخت کمتر باشد یا برعکس بیشتر باشد، دلیلی بر درست کار نکردن خودرو می باشد و نشان از این می دهد که میزان آلایندگی خودرو بیشتر از آن چیزی است که باید باشد. البته این میزان در دماها و کارکردهای مختلف خودرو قابل تغییر است و باید در هر شرایطی یک نسبت جدید بدست آورد. وظیفه محاسبه نسبت دقیق سوخت به هوا بر عهده کامپیوتر خودرو می باشد که در دماها و شرایط مختلف جوی این نسبت را تغییر می دهد. اختلاف میزان اکسیژن درون اگزوز و هوای محیط، باعث تولید ولتاژ در سنسور اکسیژن می گردد. اندازه گیری این اختلاف ولتاژ به عهده واحد ECU خودرو می باشد. کامپیوتر خودرو این اختلاف ولتاژ را با توجه به شرایط خودرو با اندازه استاندارد مطابقت داده و میزان صحیح کارکرد سنسور اکیسژن را نمایش می دهد.

 اگر نسبت اکسیژن به کل ترکیب و یا حجم آن کم باشد اصطلاحا ترکیب در حالت غلیظ و اگر این نسبت بالا و یا حجم اکسیژن زیاد باشد، اصطلاحا ترکیب در حالت رقیق قرار دارد. این سنسور از جنس اکسید زیرکونیم دراثر برخورد مولکولهای اکسیژن ولتاژ را تولید می‌کند. این ولتاژ جایی بین 0.1 تا 0.9 ولت است. اگر ولتاژ بین 0.1 تا 0.45 باشد، ترکیب در حالت رقیق و اگر بین 0.45 تا 0.9 باشد ترکیب در حالت غلیظ (غنی) است. سنسور اکسیژن برای اینکه سیگنال ولتاژ تولید کند، باید قبل از شروع به کار در حدود 600 درجه سلسیوس یا بیشتر گرم شود بنابراین اکثر سنسورهای اکسیژن در درونشان المنت گرم کن کوچکی دارند که به آنها کمک می کند سریع تر به درجه حرارت عملکرد خود برسند.

 اگر ECU اطلاعاتی مبنی بر غنی بودن بیش از حد مخلوط سوخت دریافت کند، پالس پاشش هر انژکتور را کوتاه تر خواهد کرد؛ تا میزان سوخت تزریق شده در موتور کاهش یابد.این کار مخلوط سوخت را به سمت رقیق شدن سوق می دهد. اندکی بعد سنسور اکسیژن اطلاعاتی مبنی بر رقیق شدن مخلوط سوخت ( عدم سوخت کافی ) به ECU می فرستد. ECU نیز با افزایش پالس پاشش هر انژکتور نسبت به پیام دریافتی واکنش نشان داده که نتیجه این امر تزریق سوخت بیشتر در درون موتور است. ایجاد این تغییرات در بالانس سوخت سبب ایجاد یک مخلوط سوخت متعادل شده که تا حدی به شرایط ایده ال نزدیک است. عوامل بسیاری در غنی یا رقیق شدن مخلوط سوخت تاثیر گزاراند از جمله: درجه حرارت هوا، درجه حرارت مایع خنک کننده موتور، فشار بارومتریک، موقعیت دریچه گاز، جریان هوا و بار موتور که برای اندازه گیری تمامی این عوامل سنسورهای دیگری وجود دارند. اما اندازه گیری اصلی تغییراتی که در مخلوط سوخت بوجود می آید توسط سنسور اکسیژن انجام می شود. بنابراین بروز هر نوع مشکلی در سنسور اکسیژن می تواندکل سیستم را از شرایط طبیعی خارج کند.

 کل این فرآیند و چرخه به منظور کنترل کیفیت سوخت است تا خودروهای امروزی کارکرد بهتر و حداقل الایندگی ها را داشته باشند، این سنسور یک از اصلی ترین قطعات این سیستم و خودرو می باشد و در نبود آن و خرابی، مشکلاتی در خودرو ایجاد می شود که در ادامه قصد داریم به انها بپردازیم، با ما همراه باشید.

                                                                                                           قسمت های مختلف سنسور اکسیژن 

فرسوده شدن سنسور اکسیژن : هنگامی کــه عمر سنسور در حال اتمام باشد ، عکس العمل آن نسبت به تغییرات مخلوط سوخت همچون گذشته سریع نخواهد بود. تاخیر زمانی سنسور برای ارسال سیگنال به واحد کنترل الکترونیکی (ECU) افزایش یافته و سنسور کند عمل می کند کــه این امر از نزدیک شدن مخلوط سوخت و هوای مـــوتور به محدوده بالانس جلوگیری خواهد کرد. یکی از همین دلایل خرابی سنسور اکسیژن نشتی روغن و مایع ضد یخ به داخل موتور است، بسیاری از سنسورها از طریق نشتی روغن و ضدیخ آسیب دیده‌اند و دلیل این نشتی‌ها باید شناسایی شده و تعمیر شود زیرا امکان آلوده شدن المنت سنسور وسپس خرابی سنسور وجود دارد.

سنسور اکسیژن هر خودرویی یک قطعه مصرفی محسوب می شود و کارایی و راندمان آن با مرور زمان کاهش می یابد. همچنین جرم، ذرات و گل و لایی که در طول سال ها روی این سنسور می نشینند، می توانند سبب کاهش ولتاژ خروجی شوند.

نسبت نامناسب اختلاط سوخت و هوا : اگر ترکیب سوخت و هوا در وضعیت مناسبی قرار نداشته باشد، سنسور اکسیژن آسیب می‌بیند. ترکیب نشدن درست سوخت و هوا به دلایل مختلفی اتفاق می‌افتد از جمله خرابی سوزن انژکتور (پودر نکردن سوخت)، خرابی سنسور map و عملکرد بد کوئل. 

وجود سرب و یا سیلیس در داخل بنزین : استفاده از سرب در بسیاری از کشورها ممنوع است اما همچنان در برخی مناطق جهان شاهد استفاده از سرب در بنزین هستیم. سرب علاوه بر مشکلات و بیماری‌هایی که برای انسان ایجاد می‌کند، می‌تواند در خرابی سنسور اکسیژن هم نقش داشته باشد.

 استفاده از افزودنی‌های تقلبی : استفاده از هرگونه افزودنی تقلبی می‌تواند آسیب‌های جدی به موتور وارد کند و در این بین، سنسور اکسیژن هم به دلیل حساسیت بالا در اثر وجود مواد تقلبی آسیب می‌بیند. بهتر است به هنگام خرید هرگونه افزودنی یا مکمل دقت زیادی داشته باشید و به هیچ وجه از افزودنی‌های تقلبی استفاده نکنید.

معیوب بودن شمع‌ها : معیوب بودن شمع‌ها نیز علت دیگری ست که به خرابی سنسور اکسیژن منجر می‌گردد. شمع‌های مشکل‌دار، احتراق ناقص به همراه داشته و احتراق ناقص و دودهای ناشی از آن، علمکرد سنسور اکسیژن را مختل می‌سازد.

ضربه خوردن : ضربه‌های احتمالی، مانند ضربه‌هایی که در تصادفات ایجاد می‌گردد، به راحتی می‌توانند موجب خرابی سنسور اکسیژن گردند. زیرا این سنسور، ماهیت الکتریکی داشته و در مقابل ضربات به هیچ وجه ایمن شده نیست.

علائم و نشانه های خرابی سنسور اکسیژن

روشن شدن چراغ چک : یکی از ساده ترین روش‌ها برای آگاهی از خرابی سنسور اکسیژن، روشن شدن چراغ چک آن خواهد بود. از این روی است که همیشه توصیه می‌شود تا نسبت به چراغ‌های پشت آمپر توجه کافی داشته باشید. 

بوی نامطبوع سوخت از اگزوز : علامت بعدی خرابی سنسور اکسیژن نیاز به کمی دقت و مشامی تیز دارد. در صورتی که احساس کردید بوی دود خارج شده از اگزوز متفاوت بوده و چیزی شبیه به سوختن بنزین خام از آن استشمام می‌شود، باید نسبت به خرابی سنسور اکسیژن شک کنید. ( البته تمام خودروها این چراغ هشدار را در چراغ‌های پشت آمپر خود نداشته و نمی‌توانید از این روش برای پی بردن به سلامت یا معیوب بودن سنسور استفاده نمایید.) 

افزایش مصرف سوخت : زمانی که سنسور اکسیژن مشکلی داشته باشد، متوجه افزایش سوخت غیرمتعارف خواهید شد. (باز این مورد نیز صد در صد قابل اتکا نیست زیرا برخی اوقات تغییر در نحوه رانندگی و شرایط مختلف مسیر می تواند باعث این اتفاق باشد.)

بالا رفتن میزان آلایندگی : بالا رفتن میزان آلایندگی چیزی ست که شاید بتوانید از وضعیت خروج دود از اگزوز خودروی خود متوجه شوید. اما از آن دقیق‌تر تست های آلایندگی خودرو هستند، که در صورت عدم قبولی اتومبیل شما در آن‌ها؛ احتمال خرابی سنسور اکسیژن داده می‌شود. 

ریپ زدن خودرو در سربالایی‌ها : زمانی که سنسور اکسیژن معیوب شده و عملکرد خود را به درستی انجام ندهد، معمولا خودرو در سربالایی‌ها بدون توان بالا رفته و یا ریپ می‌زند. به طور کلی خرابی سنسور اکسیژن موجب تنبل شدن و بی‌شتابی خودرو خواهد شد. 

اما باید در نظر داشت که هیچ یک از علائم  بالا به تنهایی دلیلی بر خرابی و از کار افتادن این قطعه نمی شود و برای اطمینان بیشتر باید در تست های دوره ای این سنسور را چک کرده و در صورت مشکل داشتن ان نسبت به تعویض ان اقدام کنیم.

برای حفظ حداکثر توان مـــوتور بهتر است کــه سنسور اکسیژن کمی قبل از خرابی تعویض شود. برخی کارشناسان توصیه می کنند، برای جلوگیری از کاهش توان حداکثر مـــوتور باید پس از طی مسافت های مشخص نسبت به تعویض سنسور اقدام نمود. مقدار مسافت توصیه شده برای سنسور های اکسیژن یک یا دو سیمه فاقد گرم کن کــه از سال ۱۹۷۶ تا دهه نود مورد استفده بودند، 48000 تا 80000 کیلومتر است. سنسورهای اکسیژن سه یا چهار سیمه ی دارای گرم کن کــه از اواسط دهه هشتاد تا اواسط دهه نود به کار می رفتند ، پس از طی 96000 کیلومتر تعویض می شدند. سرانجام از سال ۱۹۹۶ تا کنون در خودروهای دارای OBD II توصیه شده کــه پس از طی 160000 کیلومتر سنسور اکسیژن تعویض گردد. ( OBD، مخفف عبارت On-Board Diagnostics یا دیاگ است و به منظور عیب یابی از خودرو، بدون باز کردن اجزای مختلف اون هست. OBD-II هم نسخه دوم ارائه شده این پروتکل هست که نسبت به نسخه‌های قبلی خودش خیلی بهبود پیدا کرده. ) 

کارشناسی

در چند دهه گذشته خودروها با توجه به پیشرفت های صورت گرفته در این صنعت روز به روز پیچیده تر شده و امکانات و اپشن های مختلفی به انها اضافه شده است. بررسی و نظارت بر کارکرد درست این سیستم ها در زمان خرید خودرو یکی از اقدامات ضروری است که حتما باید توسط یک شخص خبره صورت گیرد تا از بروز زیان های مالی در اینده برای شما جلوگیری کند. سنسور اکسیژن و دیگر قسمت های مهم خودرو که در صورت خراب شدن باعث کارکرد بد خودرو می شود و در صورت تشخیص درست ندادن توسط تعمیرکاران هزینه های زیادی برای رفع مشکل به صاحبان خودرو محتمل می شود. در همین رابطه   اُتکس با فراهم کردن بستر حرفه ای کارشناسی فنی خودرو در محل به شما این امکان را میدهد تا قبل از اینکه خرید پر از ریسکی را تجربه کنید به کمک آن بتوانید خودرو مورد نظر خودر را برای خرید، کارشناسی فنی حرفه ای بکنید.برای اینکار کافیست فرم آنلاین مرتبط به کارشناسی خودرو در محل را پر کنید یا اگر هنوز که هنوزه با تشکیلات آنلاین مشکل دارید با شماره 28428466-021 داخلی 1 بخش کارشناسی خودرو تماس بگیرید و درخواست کارشناس خود را اعلام کنید.

مشاوره خرید و فروش خودرو

خیلی از افراد قصد فروش خودروی خود را دارند اما با توجه به بی ثباتی بازار خودرو در کشور دچار سردرگمی شده و نمی توانند قیمت مناسب و درستی برای خودروی خود اختصاص دهند. شما می توانید با استفاده از سرویس مشاوره فروش خودرو اُتکس به صورت آنلاین از افراد کارکشته در این زمینه کمک گرفته و با توجه به اطلاعاتی که از خودرو خود به طور مثال میزان کارکرد خودرو، وضعیت رنگ شدگی بدنه، سال تولید خودرو و ...به کارشناس میدهید خودرو خود را قیمت گذاری کرده و برای فروش آگهی کنید.فقط کافیست به بخش مشاوره خرید و فروش خودرو رفته و از این سرویس به راحتی استفاده کنید.