Cảm biến oxy ô tô.
Cảm biến oxy ô tô là cảm biến phản hồi quan trọng trong hệ thống điều khiển động cơ EFI và là bộ phận quan trọng để kiểm soát khí thải ô tô, giảm ô nhiễm môi trường ô tô và cải thiện chất lượng đốt cháy nhiên liệu của động cơ ô tô.
Có hai loại cảm biến oxy: zirconia và titan dioxide.
Cảm biến oxy là việc sử dụng các phần tử gốm nhạy cảm để đo thế oxy trong các lò nung hoặc ống xả khác nhau, tính toán nồng độ oxy tương ứng theo nguyên tắc cân bằng hóa học, để theo dõi và kiểm soát tỷ lệ không khí-nhiên liệu đốt trong lò, để đảm bảo chất lượng sản phẩm và tiêu chuẩn khí thải của các phần tử đo, được sử dụng rộng rãi trong tất cả các loại đốt than, đốt dầu, đốt khí và kiểm soát bầu không khí lò khác.
Cảm biến oxy được sử dụng để điều khiển điện tử hệ thống điều khiển phản hồi của thiết bị phun nhiên liệu nhằm phát hiện nồng độ oxy trong khí thải và mật độ tỷ lệ không khí-nhiên liệu, theo dõi tỷ lệ không khí-nhiên liệu lý thuyết (14,7:1) trong quá trình đốt cháy động cơ và gửi tín hiệu phản hồi đến máy tính.
Nguyên lý làm việc
Cảm biến oxy hoạt động tương tự như pin, với thành phần zirconia trong cảm biến hoạt động như chất điện phân. Nguyên lý hoạt động cơ bản là: trong một số điều kiện nhất định (nhiệt độ cao và xúc tác platin), sự chênh lệch nồng độ oxy giữa bên trong và bên ngoài oxit Hao được sử dụng để tạo ra hiệu điện thế, và chênh lệch nồng độ càng lớn thì hiệu điện thế càng lớn. Hàm lượng oxy trong khí quyển là 21%, khí thải sau khi đốt cháy cô đặc thực sự không chứa oxy, và khí thải sinh ra sau khi đốt cháy hỗn hợp loãng hoặc khí thải sinh ra do thiếu lửa chứa nhiều oxy hơn, nhưng vẫn ít hơn nhiều so với oxy trong khí quyển.
Dưới sự xúc tác của nhiệt độ cao và platin, oxy gắn vào cảm biến oxy bị tiêu thụ, do đó tạo ra chênh lệch điện áp, điện áp đầu ra của hỗn hợp cô đặc gần bằng 1V và hỗn hợp loãng gần bằng 0V. Theo tín hiệu điện áp của cảm biến oxy, tỷ lệ không khí-nhiên liệu được kiểm soát để điều chỉnh độ rộng xung phun nhiên liệu, do đó, điều khiển điện tử của cảm biến oxy là cảm biến chính để đo nhiên liệu. Cảm biến oxy chỉ có thể được mô tả đầy đủ ở nhiệt độ cao (đầu cuối đạt hơn 300 ° C) và có thể xuất điện áp. Nó phản ứng nhanh nhất với những thay đổi trong hỗn hợp ở khoảng 800 ° C.
Mẹo
Cảm biến oxy zirconium dioxide phản ánh sự thay đổi nồng độ của hỗn hợp dễ cháy thông qua sự thay đổi điện áp, và cảm biến oxy titanium dioxide phản ánh sự thay đổi của hỗn hợp dễ cháy thông qua sự thay đổi điện trở. Hệ thống điều khiển điện tử sử dụng cảm biến oxy zirconia không thể kiểm soát tỷ lệ không khí-nhiên liệu thực tế gần với tỷ lệ không khí-nhiên liệu lý thuyết khi điều kiện làm việc của động cơ xấu đi, trong khi cảm biến oxy titanium dioxide cũng có thể kiểm soát tỷ lệ không khí-nhiên liệu thực tế gần với tỷ lệ không khí-nhiên liệu lý thuyết khi điều kiện làm việc của động cơ xấu đi.
Lượng phun (độ rộng xung phun) được bộ điều khiển điều chỉnh trong thời gian ngắn theo tín hiệu cảm biến oxy được gọi là hiệu chỉnh nhiên liệu ngắn hạn, được điều khiển bởi điện áp đầu ra của cảm biến oxy.
Hiệu chỉnh nhiên liệu dài hạn là giá trị được xác định bằng cách đơn vị điều khiển sửa đổi cấu trúc dữ liệu vận hành của đơn vị điều khiển theo sự thay đổi của hệ số hiệu chỉnh nhiên liệu ngắn hạn.
Lỗi thường gặp
Một khi cảm biến oxy bị hỏng, máy tính của hệ thống phun nhiên liệu điện tử không thể lấy được thông tin về nồng độ oxy trong ống xả, do đó không thể kiểm soát phản hồi tỷ lệ không khí-nhiên liệu, điều này sẽ làm tăng mức tiêu thụ nhiên liệu của động cơ và ô nhiễm khí thải, và động cơ sẽ xuất hiện tốc độ không tải không ổn định, thiếu lửa, tăng đột biến và các hiện tượng lỗi khác. Do đó, lỗi phải được loại bỏ hoặc thay thế kịp thời [1].
Lỗi ngộ độc
Ngộ độc cảm biến oxy là một sự cố thường xuyên và khó phòng ngừa, đặc biệt là việc sử dụng thường xuyên xe ô tô chạy bằng xăng pha chì, ngay cả cảm biến oxy mới cũng chỉ có thể hoạt động được vài nghìn km. Nếu chỉ là ngộ độc chì nhẹ, thì sử dụng một bình xăng không chì có thể loại bỏ chì trên bề mặt cảm biến oxy và đưa nó trở lại hoạt động bình thường. Tuy nhiên, thường do nhiệt độ khí thải cao, chì xâm nhập vào bên trong, cản trở sự khuếch tán của các ion oxy, khiến cảm biến oxy mất tác dụng, lúc đó chỉ có thể thay thế.
Ngoài ra, ngộ độc silicon của cảm biến oxy cũng là một hiện tượng phổ biến. Nhìn chung, silica được tạo ra sau quá trình đốt cháy các hợp chất silicon có trong xăng và dầu bôi trơn, và khí silicon phát ra do sử dụng gioăng cao su silicon không đúng cách sẽ khiến cảm biến oxy bị hỏng, vì vậy nên sử dụng nhiên liệu và dầu bôi trơn chất lượng tốt.
Khi sửa chữa, cần phải lựa chọn và lắp đặt đúng gioăng cao su, không sử dụng dung môi và chất chống dính khác với những loại do nhà sản xuất chỉ định trên cảm biến, v.v. Do quá trình đốt cháy động cơ kém, cặn carbon hình thành trên bề mặt cảm biến oxy hoặc dầu hoặc bụi và các chất lắng đọng khác xâm nhập vào bên trong cảm biến oxy, điều này sẽ cản trở hoặc chặn không khí bên ngoài vào bên trong cảm biến oxy, khiến tín hiệu đầu ra của cảm biến oxy bị lệch. ECU không thể hiệu chỉnh tỷ lệ không khí-nhiên liệu kịp thời. Việc sản sinh cặn carbon chủ yếu biểu hiện ở việc tăng mức tiêu thụ nhiên liệu và tăng đáng kể nồng độ khí thải. Lúc này, nếu loại bỏ cặn, nó sẽ trở lại hoạt động bình thường.
Nứt gốm
Gốm của cảm biến oxy cứng và giòn, va chạm bằng vật cứng hoặc thổi luồng khí mạnh có thể làm vỡ và hỏng. Do đó, cần đặc biệt cẩn thận khi xử lý sự cố và thay thế kịp thời.
Dây khối bị cháy
Dây điện trở gia nhiệt bị cháy. Đối với cảm biến oxy được gia nhiệt, nếu dây điện trở gia nhiệt bị cháy, cảm biến khó có thể đạt được nhiệt độ làm việc bình thường và mất chức năng.
Ngắt kết nối đường dây
Mạch bên trong của cảm biến oxy đã bị ngắt kết nối.
Phương pháp kiểm tra
Kiểm tra điện trở của lò sưởi
Tháo phích cắm của dây cảm biến oxy và sử dụng đồng hồ vạn năng để đo điện trở giữa cực sưởi và cực sắt trong cực cảm biến oxy. Giá trị điện trở là 4-40Ω (tham khảo hướng dẫn của từng model cụ thể). Nếu không đạt tiêu chuẩn, hãy thay cảm biến oxy.
Đo điện áp phản hồi
Khi đo điện áp phản hồi của cảm biến oxy, phích cắm dây nịt của cảm biến oxy phải được rút ra và một sợi dây mỏng phải được rút ra từ đầu ra của điện áp phản hồi của cảm biến oxy theo sơ đồ mạch của mô hình, sau đó cắm vào phích cắm dây nịt. Điện áp phản hồi có thể được đo từ đường dây dẫn trong quá trình vận hành động cơ (một số mô hình cũng có thể đo điện áp phản hồi của cảm biến oxy từ ổ cắm phát hiện lỗi). Ví dụ, một loạt xe do Toyota Motor Company sản xuất có thể đo điện áp phản hồi của cảm biến oxy trực tiếp từ các đầu cuối OX1 hoặc OX2 trong ổ cắm phát hiện lỗi).
Khi đo điện áp phản hồi của cảm biến oxy, tốt nhất là sử dụng đồng hồ vạn năng loại con trỏ có phạm vi thấp (thường là 2V) và trở kháng cao (điện trở trong lớn hơn 10MΩ). Các phương pháp phát hiện cụ thể như sau:
1. Vặn động cơ nóng đến nhiệt độ làm việc bình thường (hoặc chạy ở tốc độ 2500 vòng/phút sau khi khởi động trong 2 phút);
2. Kết nối bút âm của bộ dừng điện áp vạn năng với E1 hoặc điện cực âm của ắc quy trong ổ cắm phát hiện lỗi và bút dương với giắc cắm OX1 hoặc OX2 trong ổ cắm phát hiện lỗi hoặc với số | trên phích cắm dây điện của cảm biến oxy.
3, để động cơ tiếp tục chạy ở tốc độ khoảng 2500 vòng/phút, kiểm tra xem kim vôn kế có thể dao động qua lại giữa 0-1V không, và ghi lại số lần dao động của kim vôn kế trong vòng 10 giây. Trong trường hợp bình thường, với tiến trình điều khiển phản hồi, điện áp phản hồi của cảm biến oxy sẽ liên tục thay đổi trên và dưới 0,45V, và điện áp phản hồi phải thay đổi không dưới 8 lần trong vòng 10 giây.
Nếu nhỏ hơn 8 lần, điều đó có nghĩa là cảm biến oxy hoặc hệ thống điều khiển phản hồi không hoạt động bình thường, có thể do tích tụ carbon trên bề mặt cảm biến oxy, khiến độ nhạy giảm. Để làm được điều này, động cơ nên chạy ở tốc độ 2500 vòng/phút trong khoảng 2 phút để loại bỏ cặn carbon trên bề mặt cảm biến oxy, sau đó kiểm tra điện áp phản hồi. Nếu kim vôn kế vẫn thay đổi chậm sau khi có thể loại bỏ carbon, điều đó cho thấy cảm biến oxy bị hỏng hoặc mạch điều khiển phản hồi của máy tính bị lỗi.
4, kiểm tra màu sắc bề ngoài của cảm biến oxy
Tháo cảm biến oxy ra khỏi ống xả và kiểm tra xem lỗ thông hơi trên vỏ cảm biến có bị chặn không và lõi gốm có bị hỏng không. Nếu bị hỏng, hãy thay cảm biến oxy.
Lỗi cũng có thể được xác định bằng cách quan sát màu sắc ở phần trên của cảm biến oxy:
1, đầu màu xám nhạt: đây là màu bình thường của cảm biến oxy;
2, đầu trắng: do ô nhiễm silicon, lúc này phải thay cảm biến oxy;
3, đầu màu nâu (như hình 1): do ô nhiễm chì, nếu nghiêm trọng cũng phải thay cảm biến oxy;
(4) Mui đen: do cặn cacbon gây ra, sau khi loại bỏ lỗi cặn cacbon của động cơ, cặn cacbon trên cảm biến oxy thường có thể tự động loại bỏ.
Nếu bạn muốn biết thêm, hãy tiếp tục đọc các bài viết khác trên trang web này!
Hãy gọi cho chúng tôi nếu bạn cần những sản phẩm như vậy.
Công ty TNHH ô tô Zhuo Meng Thượng Hảicam kết bán phụ tùng ô tô MG&MAUXS chào mừngđể mua.
