Auto >> Fordonsteknik >  >> Bilvård

Syrgassensorer

En detaljerad guide till hur syresensorer fungerar och vad de gör

Vad är en syresensor?

Syresensorer (vanligtvis kallade en "O2-sensor", eftersom O2 är den kemiska formeln för syre) är monterade i fordonets avgasgrenrör för att övervaka hur mycket oförbränt syre som finns i avgaserna när avgaserna lämnar motorn.

Genom att övervaka syrenivåerna och skicka denna information till din motors dator låter dessa sensorer din bil veta om bränsleblandningen är rik (inte tillräckligt med syre) eller mager (för mycket syre). Rätt luftbränsleförhållande är avgörande för att hålla din bil igång så smidigt som den borde vara.

Eftersom O2-sensorn spelar en viktig roll för motorprestanda, emissioner och bränsleeffektivitet är det viktigt att förstå hur de fungerar och se till att din fungerar korrekt.

Var finns syresensorer?

Mängden syresensorer ett fordon har varierar. Varje bil tillverkad efter 1996 måste ha en syresensor uppströms och nedströms om varje katalysator. Därför, medan de flesta fordon har två syresensorer, har de V6- och V8-motorer utrustade med dubbla avgaser fyra syresensorer - en uppströms och nedströms om katalysatorn på varje sida av motorn.

Vad gör en syresensor?

Fordonets 02-sensor används för att mäta mängden syre i avgaserna och rapportera denna feedback till ditt fordons dator. Datorn använder sedan denna information för att justera din luft/bränsleblandning.

Syresensorer fungerar genom att producera sin egen spänning när de blir varma (ungefär 600°F). På spetsen av syresensorn som ansluts till avgasgrenröret finns en keramisk glödlampa av zirkonium. Insidan och utsidan av glödlampan är belagd med ett poröst lager av platina, som fungerar som elektroderna. Det inre av glödlampan ventileras internt genom sensorkroppen till den yttre atmosfären.

När utsidan av glödlampan utsätts för de heta gaserna i avgaserna, orsakar skillnaden i syrenivåer mellan glödlampan och den yttre atmosfären i sensorn att spänning flyter genom glödlampan.

Om bränsleförhållandet är magert (inte tillräckligt med bränsle i blandningen) är spänningen relativt låg - cirka 0,1 volt. Om bränsleförhållandet är rikt (för mycket bränsle i blandningen) är spänningen relativt hög - cirka 0,9 volt. När luft/bränsleblandningen har det stökiometriska förhållandet (14,7 delar luft till 1 del bränsle), producerar syresensorn 0,45 volt.

Uppströms syresensorn (syresensor 1)

Syresensor 1 är syresensorn uppströms i förhållande till katalysatorn. Den mäter luft-bränsleförhållandet för avgaserna som kommer ut ur avgasgrenröret och skickar hög- och lågspänningssignalerna till drivlinans kontrollmodul för att reglera luft-bränsleblandningen. När drivlinans kontrollmodul tar emot en lågspänningssignal (mager) kompenserar den genom att öka mängden bränsle i blandningen. När drivlinans kontrollmodul tar emot en högspänningssignal (rik) lutar den blandningen genom att minska mängden bränsle den tillför blandningen.

Drivlinans kontrollmoduls användning av insignalen från syresensorn för att reglera bränsleblandningen är känd som en sluten återkopplingskontrollslinga. Denna slutna kretsdrift resulterar i en konstant flip-flop mellan rik och mager, vilket gör att katalysatorn kan minimera utsläppen genom att hålla det totala genomsnittliga förhållandet mellan bränsleblandningen i korrekt balans.

Men när en kall motor startas, eller om en syresensor går sönder, går drivlinans kontrollmodul i öppen slinga. I öppen slinga får drivlinans kontrollmodul ingen signal från syresensorn och beställer en fast rik bränsleblandning. Öppen slinga ger ökad bränsleförbrukning och utsläpp. Många nyare syresensorer innehåller värmeelement som hjälper dem att snabbt komma till driftstemperatur för att minimera den tid som spenderas i öppen slinga.

Nedströms syresensorn (syresensor 2)

Syresensor 2 är nedströms syrgassensor i förhållande till katalysatorn. Den mäter luft-bränsleförhållandet som kommer ut ur katalysatorn för att säkerställa att katalysatorn fungerar korrekt. Katalysatorn arbetar för att bibehålla det stökiometriska luft-bränsleförhållandet 14,7:1 medan drivlinans kontrollmodul ständigt vippar mellan rika och magra luft-bränsleblandningar på grund av inmatningen från uppströms syresensorn (sensor 1). Därför bör nedströms syresensorn (sensor 2) producera en konstant spänning på cirka 0,45 volt.

Symptom på en dålig O2-sensor

När en 02-sensor misslyckas finns det en mängd olika diagnostiska felkoder (DTC) som kan dyka upp. För det mesta kommer en felaktig O2-sensor att resultera i en kontrollampa tillsammans med en felkod som du kan läsa med en OBD2-skanner som FIXD. Baserat på denna felkod kommer den att peka på hur den misslyckades och sedan gå vidare med diagnosen.

Symtom på en felaktig O2-sensor kan inkludera följande:

  • Smal eller rik löpkondition
  • Dålig acceleration
  • Motortveksamhet
  • Svart rök från avgasröret (rik körning) svart rök är överskott av bränsle som kommer ut från avgasröret
  • Hög tomgång
  • Fordonet stannar upp
  • Minskad bränsleeffektivitet

För att avgöra om du har en dålig syresensor jämfört med en mager eller rik körning, är det första steget att kontrollera funktionen hos din O2-sensor med ett skanningsverktyg.

Hur man testar syresensorer

Eftersom O2-sensorn spelar en viktig roll för att hålla din motor igång så effektivt och rent som möjligt, är det viktigt att se till att den fungerar korrekt. De flesta syresensorer håller vanligtvis 30 000 till 50 000 miles, eller 3-5 år, med nyare sensorer som håller ännu längre med korrekt underhåll och underhåll. Kostnaden för att byta ut en syresensor varierar från $155-$500, beroende på om du gör det själv eller går till en butik.

Du kan testa syresensorn hemma med en voltmeter eller OBD2-skanningsverktyg som FIXD-sensorn. Gå till livedataflödet i FIXD-appen för att se spänningen och svarstiden för dina O2-sensorer.

Vanligtvis kommer en främre (uppströms) O2-sensor 1 som fungerar korrekt att växla från rik till mager i en ganska jämn hastighet, vilket skapar en vågliknande formation. Spänningen som genereras från O2-sensorn bör vara från 0,1V till 0,9V, med 0,9V på den rika sidan och 0,1V på den magra sidan. Om dina avläsningar ligger inom detta intervall, fungerar O2-sensorn korrekt.

Den bakre (nedströms) syrgassensorn 2 är en katalysatormonitor och om allt fungerar normalt kommer denna sensor att sväva runt en halv volt. Detta mått kan dock fluktuera beroende på tillverkare.

Ytterligare O2-sensortesttips

Om O2-sensorn inte svarar snabbt på testning:

Om sensorn verkar trög eller långsam att svara under testning och det finns andra symtom utan felkod, kan detta vara ett problem med en "lat" O2-sensor som kan orsaka andra problem.

Om O2-sensorns spänning är rik eller mager:

Försök att införa det motsatta tillståndet för att avgöra om problemet är med syresensorn eller om det är ett problem med luft-bränsleblandning. Till exempel, om din O2-sensor håller sig mager, lägg till bränsle till situationen för att se om den reagerar. Om O2-sensorn är på den rika sidan, försök att införa en vakuumläcka eller mer syre för att se hur och om sensorn reagerar.

Håll koll med FIXD-sensorn och appen

Med FIXD-bilskannern och appen kan du ta kontroll över bilvården och spara 1 000 $. Från automatiska underhållsvarningar som skickas direkt till din telefon, till realtidsdata som visar bränsletrim, syresensornivåer, batterispänning med mera, FIXD håller dig informerad så att du kan förlänga livslängden på ditt fordon och undvika onödiga merförsäljningar. Lär dig mer om FIXD OBD2-skannern och appen idag!