Zuurstofsensor voor auto's.
De zuurstofsensor van een auto is de belangrijkste feedbacksensor in het EFI-motorregelsysteem. Het is een belangrijk onderdeel bij het regelen van de uitlaatgassen van auto's, het verminderen van milieuvervuiling door auto's en het verbeteren van de verbrandingskwaliteit van de automotor.
Er zijn twee soorten zuurstofsensoren: zirkonia en titaandioxide.
Zuurstofsensoren gebruiken keramische gevoelige elementen om het zuurstofpotentieel in verschillende verwarmingstoestellen of uitlaatpijpen te meten, de bijbehorende zuurstofconcentratie te berekenen volgens het principe van chemische balans, de verhouding tussen lucht en brandstof in de verbrandingskamer te bewaken en te regelen, de productkwaliteit te garanderen en de uitlaatemissienormen van meetelementen te waarborgen, en worden veel gebruikt bij alle soorten kolenverbranding, olieverbranding, gasverbranding en andere regeling van de ovenatmosfeer.
De zuurstofsensor wordt gebruikt om het feedbackregelsysteem van het brandstofinjectiesysteem elektronisch te regelen om de zuurstofconcentratie in het uitlaatgas en de dichtheid van de lucht-brandstofverhouding te detecteren, om de theoretische lucht-brandstofverhouding (14,7:1) van de verbranding in de motor te bewaken en om feedbacksignalen naar de computer te sturen.
Werkingsprincipe
De zuurstofsensor werkt vergelijkbaar met een batterij, waarbij het element zirkonia in de sensor als elektrolyt fungeert. Het basisprincipe is: onder bepaalde omstandigheden (hoge temperatuur en platinakatalyse) wordt het verschil in zuurstofconcentratie tussen de binnen- en buitenkant van het Hao-oxide gebruikt om een potentiaalverschil te genereren, en hoe groter het concentratieverschil, hoe groter het potentiaalverschil. Het zuurstofgehalte in de atmosfeer is 21%; het uitlaatgas na geconcentreerde verbranding bevat feitelijk geen zuurstof. Het uitlaatgas dat ontstaat na de verbranding van het verdunde mengsel of het uitlaatgas dat ontstaat door het uitblijven van vuur, bevat weliswaar meer zuurstof, maar nog steeds veel minder dan de zuurstof in de atmosfeer.
Onder invloed van hoge temperatuur en platina wordt de zuurstof die aan de zuurstofsensor is gebonden, verbruikt. Hierdoor ontstaat een spanningsverschil, waarbij de uitgangsspanning van het geconcentreerde mengsel bijna 1 V bedraagt en die van het verdunde mengsel bijna 0 V. Afhankelijk van het spanningssignaal van de zuurstofsensor wordt de lucht-brandstofverhouding geregeld om de pulsbreedte van de brandstofinjectie aan te passen. De elektronische regeling van de zuurstofsensor is daarom de belangrijkste sensor voor brandstofmeting. De zuurstofsensor kan alleen volledig worden gekarakteriseerd bij hoge temperaturen (de temperatuur bereikt meer dan 300 °C) en kan een spanning afgeven. Hij reageert het snelst op veranderingen in het mengsel bij ongeveer 800 °C.
Tips
De zirkoondioxide-zuurstofsensor reflecteert de verandering van de concentratie van het brandbare mengsel door een verandering in de spanning, terwijl de titaandioxide-zuurstofsensor de verandering van het brandbare mengsel reflecteert door een verandering in de weerstand. Het elektronische regelsysteem dat gebruikmaakt van de zirkoonoxide-zuurstofsensor kan de werkelijke lucht-brandstofverhouding niet in de buurt van de theoretische lucht-brandstofverhouding regelen wanneer de motor verslechtert, terwijl de titaandioxide-zuurstofsensor de werkelijke lucht-brandstofverhouding wel in de buurt van de theoretische lucht-brandstofverhouding kan regelen wanneer de motor verslechtert.
Het inspuitvolume (inspuitpulsbreedte) dat door de regeleenheid in een korte tijd wordt aangepast op basis van het signaal van de zuurstofsensor, wordt kortetermijnbrandstofcorrectie genoemd en wordt aangestuurd door de uitgangsspanning van de zuurstofsensor.
De langetermijnbrandstofcorrectie is de waarde die wordt bepaald door de aanpassing van de operationele gegevensstructuur van de regeleenheid op basis van de verandering van de kortetermijnbrandstofcorrectiecoëfficiënt.
Veel voorkomende fout
Zodra de zuurstofsensor defect raakt, kan de computer van het elektronische brandstofinjectiesysteem geen informatie verkrijgen over de zuurstofconcentratie in de uitlaatpijp, waardoor de lucht-brandstofverhouding niet kan worden teruggekoppeld. Dit zal het brandstofverbruik en de uitlaatvervuiling van de motor verhogen, en de motor zal een onstabiel stationair toerental, gebrek aan ontsteking, pieken en andere storingen vertonen. Daarom moet de storing tijdig worden verholpen of vervangen [1].
Vergiftigingsfout
Vergiftiging door zuurstofsensoren is een veelvoorkomend en moeilijk te voorkomen probleem, vooral bij frequent gebruik van auto's met loodhoudende benzine. Zelfs de nieuwe zuurstofsensor kan slechts enkele duizenden kilometers meegaan. Als het slechts om een lichte loodvergiftiging gaat, kan het gebruik van een tank loodvrije benzine het lood op het oppervlak van de zuurstofsensor verwijderen en de sensor weer normaal laten functioneren. Door de hoge uitlaattemperatuur dringt lood echter vaak door in het binnenste van de sensor, waardoor de diffusie van zuurstofionen wordt belemmerd en de zuurstofsensor onbruikbaar wordt. In dat geval kan hij alleen nog maar worden vervangen.
Daarnaast komt siliciumvergiftiging van zuurstofsensoren ook vaak voor. Over het algemeen veroorzaken de silica die ontstaat na de verbranding van siliciumverbindingen in benzine en smeerolie, en het siliconengas dat vrijkomt bij onjuist gebruik van siliconenrubber afdichtingen, storingen in de zuurstofsensor. Gebruik daarom brandstof en smeerolie van goede kwaliteit.
Bij reparaties is het noodzakelijk om rubberen pakkingen correct te selecteren en te installeren, geen andere oplosmiddelen en antiaanbakmiddelen aan te brengen dan die welke door de fabrikant op de sensor zijn voorgeschreven, enz. Door een slechte verbranding van de motor vormen zich koolstofafzettingen op het oppervlak van de zuurstofsensor, of komen er olie, stof en andere sedimenten in de zuurstofsensor terecht, die de toegang van buitenlucht tot de zuurstofsensor belemmeren of blokkeren, waardoor het uitgangssignaal van de zuurstofsensor niet goed is uitgelijnd. De ECU kan de lucht-brandstofverhouding niet tijdig corrigeren. De vorming van koolstofafzettingen manifesteert zich voornamelijk in een toename van het brandstofverbruik en een aanzienlijke toename van de emissieconcentratie. Als het sediment op dit moment wordt verwijderd, zal de sensor weer normaal functioneren.
Keramische scheuren
Het keramiek van de zuurstofsensor is hard en broos, en stoten met harde voorwerpen of blazen met een sterke luchtstroom kan ervoor zorgen dat de sensor afbrokkelt en kapotgaat. Wees daarom extra voorzichtig bij problemen en vervang de sensor tijdig.
De blokdraad is doorgebrand
De verwarmingsweerstandsdraad is doorgebrand. Bij een verwarmde zuurstofsensor is het, als de verwarmingsweerstandsdraad doorbrandt, moeilijk om de sensor de normale bedrijfstemperatuur te laten bereiken en verliest hij zijn functie.
Lijnverbinding verbroken
Het interne circuit van de zuurstofsensor is losgekoppeld.
Inspectiemethode
Controle van de verwarmingsweerstand
Verwijder de stekker van de kabelboom van de zuurstofsensor en meet met een multimeter de weerstand tussen de verwarmingsstaaf en de ijzeren staaf in de aansluiting van de zuurstofsensor. De weerstandswaarde is 4-40 Ω (raadpleeg de instructies van het betreffende model). Als deze niet aan de norm voldoet, vervang dan de zuurstofsensor.
Meting van de terugkoppelingsspanning
Bij het meten van de feedbackspanning van de zuurstofsensor moet de kabelstekker van de zuurstofsensor worden losgekoppeld en moet een dunne draad worden getrokken van de uitgangsaansluiting van de feedbackspanning van de zuurstofsensor, volgens het schema van het model, en vervolgens worden aangesloten op de kabelstekker. De feedbackspanning kan worden gemeten vanaf de aansluitkabel tijdens het draaien van de motor (sommige modellen kunnen de feedbackspanning van de zuurstofsensor ook meten via de storingsdetectieaansluiting). Zo kan een reeks auto's van Toyota Motor Company de feedbackspanning van de zuurstofsensor rechtstreeks meten via de aansluitingen OX1 of OX2 van de storingsdetectieaansluiting.
Bij het meten van de feedbackspanning van de zuurstofsensor kunt u het beste een multimeter met een pointer gebruiken met een laag bereik (meestal 2 V) en een hoge impedantie (interne weerstand groter dan 10 MΩ). De specifieke detectiemethoden zijn als volgt:
1. Laat de motor opwarmen tot de normale bedrijfstemperatuur (of laat hem na het starten gedurende 2 minuten op 2500 tpm draaien);
2. Sluit de negatieve pen van de spanningsbegrenzer van de multimeter aan op E1 of de negatieve elektrode van de batterij in de storingsdetectieaansluiting en de positieve pen op de OX1- of OX2-aansluiting in de storingsdetectieaansluiting of op het nummer | op de kabelboomstekker van de zuurstofsensor.
3. Laat de motor draaien met een toerental van ongeveer 2500 tpm en controleer of de voltmeter heen en weer kan bewegen tussen 0 en 1 V. Noteer het aantal keren dat de voltmeter binnen 10 seconden heen en weer beweegt. Onder normale omstandigheden, met de voortgang van de feedbackregeling, zal de feedbackspanning van de zuurstofsensor constant boven en onder 0,45 V schommelen. De feedbackspanning mag niet minder dan 8 keer binnen 10 seconden veranderen.
Als dit minder dan 8 keer is, betekent dit dat de zuurstofsensor of het feedbackregelsysteem niet goed werkt. Dit kan worden veroorzaakt door koolstofafzetting op het oppervlak van de zuurstofsensor, waardoor de gevoeligheid afneemt. Laat de motor daarom ongeveer 2 minuten draaien op 2500 tpm om koolstofafzettingen op het oppervlak van de zuurstofsensor te verwijderen en controleer vervolgens de feedbackspanning. Als de voltmeter nog steeds langzaam verandert nadat de koolstof is verwijderd, wijst dit erop dat de zuurstofsensor beschadigd is of dat het feedbackregelcircuit van de computer defect is.
4. Kleurinspectie van het uiterlijk van de zuurstofsensor
Verwijder de zuurstofsensor uit de uitlaatpijp en controleer of het ontluchtingsgat in de sensorbehuizing verstopt zit en de keramische kern beschadigd is. Vervang de zuurstofsensor indien deze beschadigd is.
Storingen kunnen ook worden vastgesteld door naar de kleur van het bovenste deel van de zuurstofsensor te kijken:
1, lichtgrijze bovenkant: dit is de normale kleur van de zuurstofsensor;
2, witte bovenkant: veroorzaakt door siliciumvervuiling, de zuurstofsensor moet op dit moment vervangen worden;
3, bruine top (zoals weergegeven in figuur 1): veroorzaakt door loodvervuiling, indien ernstig, moet ook de zuurstofsensor worden vervangen;
(4) Zwarte top: veroorzaakt door koolstofafzetting. Nadat de koolstofafzettingsfout van de motor is verholpen, kan de koolstofafzetting op de zuurstofsensor over het algemeen automatisch worden verwijderd.
Wilt u meer weten? Lees dan ook de andere artikelen op deze site!
Neem contact met ons op als u dergelijke producten nodig heeft.
Zhuo Meng Shanghai Auto Co., Ltd.is toegewijd aan de verkoop van MG&MAUXS auto-onderdelen welkomkopen.
