سنسور اکسیژن یکی از مهمترین اجزای سیستم انژکتوری خودرو است که نقش اصلی آن اندازهگیری میزان اکسیژن باقیمانده در گازهای خروجی اگزوز است. این اطلاعات برای ECU اهمیت بسیار زیادی دارد، زیرا بر اساس آن مقدار پاشش سوخت، کیفیت احتراق، کاهش آلایندگی و حتی سلامت کاتالیزور کنترل میشود. در خودروهای استاندارد یورو ۳ به بالا، معمولاً دو سنسور اکسیژن نصب میشود: سنسور قبل از کاتالیزور و سنسور بعد از کاتالیزور. اگرچه ظاهر آنها بسیار شبیه است، اما وظیفه، شکل سیگنال و تأثیرشان بر عملکرد موتور کاملاً متفاوت است. در این مقاله تفاوت سنسور اکسیژن قبل و بعد از کاتالیزور و هرآنچه باید بدانید را بررسی میکنیم.
سنسور اکسیژن چیست و چرا دو عدد از آن وجود دارد؟
سنسور اکسیژن یا لامبدا سنسور میزان اکسیژن موجود در دود خروجی را تشخیص میدهد. اگر مقدار اکسیژن بالا باشد، مخلوط سوخت و هوا رقیق است و اگر مقدار آن پایین باشد، مخلوط غلیظ است. این دادهها برای تنظیم صحیح پاشش سوخت در موتور ضروریاند. وجود دو سنسور باعث میشود ECU بتواند هم وضعیت احتراق را کنترل کند و هم عملکرد کاتالیزور را زیر نظر بگیرد. سنسور اول اطلاعات لحظهای احتراق را ارائه میدهد و سنسور دوم کیفیت تصفیه دود در کاتالیزور را بررسی میکند.
محل نصب سنسور اکسیژن قبل و بعد از کاتالیزور
سنسور قبل از کاتالیزور (Sensor 1) در ابتدای مسیر خروج دود، روی منیفولد اگزوز قرار دارد. این سنسور اولین قطعهای است که با گازهای داغ موتور در تماس قرار میگیرد. سنسور بعد از کاتالیزور (Sensor 2) پس از کاتالیزور نصب میشود و کیفیت دودی را اندازهگیری میکند که توسط کاتالیزور تصفیه شده است. موقعیت این دو سنسور، دلیل اصلی تفاوت کارکرد سنسور اکسیژن قبل و بعد از کاتالیزور است.
وظیفه سنسور اکسیژن قبل از کاتالیزور
سنسور اول نقش اصلی در تنظیم نسبت سوخت و هوا (AFR) دارد. این سنسور به ECU کمک میکند تا پاشش سوخت را دائماً اصلاح کند و موتور در بهترین وضعیت راندمانی کار کند. مهمترین وظایف سنسور قبل از کاتالیزور شامل موارد زیر است:
-
تنظیم Fuel Trim و اصلاح مخلوط سوخت و هوا
-
کاهش مصرف سوخت
-
جلوگیری از خامسوزی یا رقیقسوزی
-
ارسال سیگنال سریع و نوسانی برای کنترل لحظهای AFR
ولتاژ خروجی این سنسور دائماً بین ۰٫۱ تا ۰٫۹ ولت در حال تغییر است. همین رفتار نوسانی نشاندهنده عملکرد صحیح آن است.
وظیفه سنسور اکسیژن بعد از کاتالیزور
این سنسور برخلاف سنسور اول، نقش مستقیمی در تنظیم سوخت ندارد. وظیفه آن بررسی عملکرد کاتالیزور و میزان کاهش آلایندگی است. اگر کاتالیزور درست کار کند، سیگنال این سنسور باید بسیار یکنواخت و بدون نوسان زیاد باشد. مهمترین وظایف این سنسور عبارتاند از:
-
کنترل راندمان کاتالیزور
-
تشخیص گرفتگی، تخریب یا ضعیف شدن کاتالیزور
-
ثبت خطاهای آلایندگی مانند P0420
-
بررسی تصفیه دود خروجی
بنابراین اگر خروجی سنسور دوم شبیه سنسور اول نوسانی باشد، نشانهای از خراب بودن کاتالیزور است.
تفاوت سیگنال سنسور قبل و بعد از کاتالیزور
سنسور اول سیگنال نوسانی و سریع تولید میکند و دائماً بالا و پایین میرود. این نوسانها نشاندهنده تغییر لحظهای نسبت سوخت و هوا است. در مقابل، سنسور بعد از کاتالیزور باید سیگنال آرام و نسبتاً ثابت داشته باشد. کاتالیزور وظیفه دارد نوسانهای ورودی را کاهش دهد، بنابراین سیگنال سنسور دوم معمولاً خطیتر و با تغییرات کم است. همین اختلاف رفتار در تشخیص سلامت کاتالیزور بسیار کاربردی است.
آیا سنسورهای قبل و بعد از کاتالیزور شبیه هم هستند؟
با اینکه ظاهر هر دو سنسور تقریباً یکسان است، اما قابل جایگزینی نیستند. تفاوت آنها در موارد زیر است:
-
نوع و قدرت هیتر داخلی
-
مقاومت الکتریکی
-
طول سیم و نوع سوکت
-
نوع سیگنال مورد انتظار ECU
اگر این دو سنسور جابهجا نصب شوند، خودرو دچار کاهش راندمان، خطاهای متعدد و حتی آسیب به کاتالیزور میشود.
علائم خرابی سنسور اکسیژن قبل از کاتالیزور
خرابی این سنسور تأثیر مستقیمی بر عملکرد موتور دارد. مهمترین نشانههای آن عبارتاند از:
-
افزایش قابل توجه مصرف سوخت
-
بدکار کردن موتور در دور آرام
-
دود سیاه یا خامسوزی
-
کاهش شتاب
-
ریپ زدن
-
روشن شدن چراغ چک با خطاهای مربوط به Sensor 1
از آنجا که این سنسور وظیفه تنظیم AFR را دارد، خرابی آن میتواند عملکرد موتور را کاملاً مختل کند.
علائم خرابی سنسور اکسیژن بعد از کاتالیزور
خرابی سنسور دوم معمولاً مصرف سوخت را تغییر نمیدهد، اما روی آلایندگی اثرگذار است. علائم رایج خرابی آن شامل موارد زیر است:
-
ثبت خطای P0420
-
مردود شدن در تست معاینه فنی
-
افزایش دمای کاتالیزور
-
کارکرد غیرعادی فن خنککننده
-
نوسان بالای سیگنال سنسور دوم
این سنسور بیشتر نقش نظارتی دارد و عملکرد کاتالیزور را گزارش میدهد.
تست سنسور اکسیژن قبل و بعد از کاتالیزور
برای تست سنسور قبل از کاتالیزور باید نوسان ولتاژ بین ۰٫۱ تا ۰٫۹ ولت بررسی شود. عملکرد هیتر نیز باید کنترل شود. برای تست سنسور بعد از کاتالیزور، ولتاژ باید تقریباً ثابت و بدون نوسان زیاد باشد. نوسان زیاد این سنسور نشانه خرابی کاتالیزور یا خود سنسور است.
تأثیر هر سنسور بر مصرف سوخت
سنسور قبل از کاتالیزور تأثیر بسیار زیادی بر مصرف سوخت دارد. خرابی آن باعث مصرف بالا، سیاهی دود و کاهش راندمان موتور میشود. اما سنسور بعد از کاتالیزور عملاً تأثیر مستقیمی بر مصرف سوخت ندارد و خرابی آن بیشتر روی آلایندگی تأثیر میگذارد.
کدام سنسور سریعتر خراب میشود؟
به دلیل نزدیکی سنسور اول به محفظه احتراق و قرار گرفتن در دمای بسیار بالا، معمولاً سنسور قبل از کاتالیزور زودتر خراب میشود. آلودگی بنزین، روغنسوزی، استفاده از گاز CNG یا سوخت بیکیفیت نیز عمر آن را کوتاهتر میکند. پیشنهاد میکنیم مقاله معرفی سنسوراکسیژن با بالاترین کارایی را مطالعه بفرمایید.
بنابراین، میتوتنیم تفاوت سنسور اکسیژن قبل و بعد از کاتالیزور را اینگونه جمع بندی کنیم که سنسور اکسیژن قبل از کاتالیزور وظیفه اصلی تنظیم سوخت و عملکرد موتور را بر عهده دارد و سیگنالی نوسانی تولید میکند. در مقابل، سنسور اکسیژن بعد از کاتالیزور برای کنترل سلامت کاتالیزور طراحی شده و سیگنالی یکنواختتر ارائه میدهد. خرابی سنسور اول باعث افزایش مصرف سوخت و بدکار کردن موتور میشود، در حالیکه خرابی سنسور دوم بیشتر باعث خطای آلایندگی و عملکرد نادرست کاتالیزور است.
