Zde jsou tedy podrobnosti o Normální napětí senzoru O2 při volnoběhu. Kyslíkový (O2) senzor funguje jako generátor malého napětí. Teoreticky vytváří napětí mezi 0.01 a 0.98 volty. V závislosti na tom, kolik kyslíku je ve výfukových plynech, to dělá. ECM používá tento signál jako jeden ze svých hlavních vstupů pro regulaci směsi vzduch-palivo a emisí.
Obsah show
Obsah
Normální napětí senzoru O2 při volnoběhu
Výstupní napětí zdravého kyslíkového senzoru bude vykazovat rychlé kolísání mezi 0.1 a 1.0 volty.
Senzor O2 měří obsah kyslíku ve výfukových plynech. Schopnosti senzoru O2 snímat je dosaženo vytvořením malého napětí úměrného hladině kyslíku ve výfukových plynech.
Jinými slovy, nízký obsah kyslíku vede k vysokému napětí (0.90 voltu – bohatá směs), zatímco vysoký obsah kyslíku vede k nízkému napětí (0.10 voltu – chudá směs).
Senzor O2 by měl teoreticky cyklovat mezi 0.00 a 1.00 V; v praxi však cykluje pouze mezi 0.10 a 0.90 volty. V mnoha současných vozidlech AFR nebo širokopásmový senzor nahradil senzor O2. Zadní senzor O2 je však stále stejný konvenční senzor O2.
Jak funguje kyslíkový senzor?
Když se zahřeje, senzor O2 se chová jako malý generátor a generuje své napětí. Uvnitř odvětrávaného víka senzoru na konci, který se připevňuje k výfukovému potrubí, je zirkonová keramická žárovka. Vnější strana žárovky je pokryta porézním platinovým povlakem. Dva platinové proužky se používají jako elektrody nebo spoje uvnitř žárovky.
Zatímco vnitřek žárovky je vnitřně odvětráván skrz tělo snímače do vnější atmosféry, vnější strana žárovky je vystavena horkým plynům ve výfuku.
Zatímco moderní designové senzory O2 „dýchají“ svými drátovými konektory a nemají žádný větrací otvor, senzory O2 staršího typu mají v plášti těla malý otvor, kudy může do senzoru vstupovat vzduch.
Není snadné tomu uvěřit, ale mezi izolací a vodičem je dostatek prostoru pro pronikání vzduchu do senzoru (z tohoto důvodu by se na konektory senzoru O2 nikdy neměl používat olej, protože může bránit proudění vzduchu). Uvnitř odvětrávaného víka senzoru na konci, který se připevňuje k výfukovému potrubí, je zirkonová keramická žárovka.
Keramická baňka v senzoru přijímá napětí kvůli rozdílu v obsahu kyslíku mezi výfukovým a okolním vzduchem. Údaj napětí se zvyšuje s rostoucím rozdílem.
Když je ve výfuku minimum nespáleného kyslíku a palivová směs je bohatá, kyslíkový senzor normálně produkuje až zhruba 0.9 voltu. Když je kombinace chudá, výstupní napětí snímače klesne na 0.2 voltu nebo méně. Když je poměr vzduchu a paliva tak akorát, kolem 14.71 ku 1, senzor zaznamená napětí asi 45 voltu.
Počítač nakloní palivovou směs, aby snížil zpětnovazební napětí snímače v reakci na bohatý signál ze snímače O2. Počítač znovu zařadí zpětný chod, což způsobí, že se palivová směs stane bohatou, když se hodnota snímače O2 stane chudou (nízké napětí).
V závislosti na palivovém systému se palivová směs neustále překlápí tam a zpět při různých rychlostech. Rychlost přepínání je nejpomalejší u motorů se zpětnovazebními karburátory, obvykle se děje jednou za sekundu při 2500 otáčkách za minutu. Zatímco motory s víceportovým vstřikováním jsou nejrychlejší, motory se vstřikováním tělesa škrticí klapky jsou o něco rychlejší (2 až 3krát za sekundu při 2500 otáčkách za minutu).
Mnoho kyslíkových senzorů obsahuje uvnitř malý topný článek, který jim pomáhá rychleji dosáhnout provozní teploty, protože kyslíkový senzor musí být horký (600 stupňů nebo více), než vytvoří napěťový signál. Kromě toho může topné těleso zabránit přehřátí senzoru během delšího nečinnosti, což přinutí systém vrátit se do otevřené smyčky.
Testování O2 senzorů
Při testování senzorů O2 by měly být provedeny tyto jednoduché kroky.
- Zkontrolujte, zda v autě nejsou nějaké kódy senzoru O2 a prozkoumejte PID datového toku. Normální cyklování napětí snímače O2 by mělo mít správnou amplitudu a frekvenci. Přerušený obvod O2 nebo chybějící uzemnění snímače O2 (vyhrazené) jsou příznaky, že snímač O2 je zachycen na pevném předpětí. Vyhodnoťte data senzoru O2 pomocí grafického multimetru, abyste odhalili potenciální problémy.
- Při čtení dat skenování otevřete škrticí klapku a hledejte minimální a maximální hodnoty lambda sondy (0.1 až 0.9 voltu). Toto je předběžná známka správné funkce, i když to není přesvědčivý důkaz správné funkce senzoru O2.
- Někteří výrobci automobilů používají speciální zemnící vodič pro senzor O2 uzemněný na bloku motoru nebo podvozku. Senzor O2 bude bezcenný, pokud se tento zemnící vodič ztratí nebo poškodí. Tímto zemnicím vodičem je napájen pouze obvod snímače O2 modulu ECM. Tento obvod snímače O2 není napájen z hlavního uzemnění motoru.
- Zkontrolujte integritu vodiče senzoru O2. Většina senzorů O2 je zkreslená a přerušená signální linka bude číst zkreslení, ať už je jakékoli. Konzistentní odečet 2 nebo 4 voltů na Chrysleru indikuje přerušený obvod, protože obvody novějších modelů Jeep/Chrysler O2 jsou na těchto úrovních často zaujaté. Za těchto okolností modul ECM často nastaví kód „Vysoké napětí snímače O2“.
- Nakonec použijte osciloskop nebo multimetr k ověření, že senzor O2 funguje správně. Ujistěte se, že frekvence a amplituda jsou správné. Pamatujte, že hodnoty senzoru O2 ze skenerů jsou interpretační hodnoty a nemusí odpovídat skutečným hodnotám napětí. To je důvod pro provedení posledního ručního testu.
Jak následný O2 senzor monitoruje účinnost převodníku?
Stejně jako předřazený senzor O2 ve výfukovém potrubí je i senzor kyslíku umístěn v katalyzátoru nebo za katalyzátorem. Senzor vytváří napětí, které se mění podle množství nezpracovaného kyslíku ve výfukových plynech.
Když je palivové směsi málo (ve výfuku je více kyslíku), výstupní napětí typického senzoru O2 typu zirkonie klesne na zhruba 0.2 voltu. Výstup senzoru se zvýší na zhruba 0.9 voltu, když je palivová směs bohatá (méně kyslíku ve výfukových plynech). PCM je informován vysokonapěťovým nebo nízkonapěťovým signálem, zda je palivová směs chudá nebo bohatá.
V některých současných automobilech se používá nový typ snímače WRAF (Wide Ratio Air Fuel). Signál se mění přímo úměrně k množství kyslíku ve výfukových plynech, spíše než aby poskytoval vysokonapěťový nebo nízkonapěťový signál. To nabízí přesnější měření pro lepší hospodaření s palivem. Protože mohou snímat extrémně chudé směsi vzduchu a paliva, jsou také známé jako širokopásmové kyslíkové senzory.
Porovnáním výstupů z lambda sondy před a po proudu sleduje systém OBD II účinnost převodníku. Následný lambda sonda by měla vykazovat malou aktivitu (málo přechodů z chudé na bohatou směs, často známé jako křížové počty), pokud konvertor vykonává svou práci a snižuje znečištění výfukových plynů. Hodnota napětí ze snímače by také měla být v průměru alespoň 0.45 V a poměrně stabilní (nekolísá nahoru nebo dolů).
Převodník již nečistí znečišťující látky ve výfukových plynech, pokud se signál z lambda-sondy za ním začne shodovat se signálem z lambda-sondy proti proudu.
Když se předpokládá, že emise překročí federální omezení 1.5krát, nastaví se diagnostický chybový kód a rozsvítí se kontrolka poruchy. Další informace o problémech s převodníkem naleznete v části Odstraňování problémů s kódem katalyzátoru P0420.
PCM aktivuje kontrolku poruchy (MIL) a přiřadí diagnostický chybový kód, pokud účinnost měniče poklesne do bodu, kdy vůz překročí limit znečištění. Selhání převodníku pak může vyžadovat potvrzení další diagnózy.
Převodník musí být přestavěn, aby se obnovila shoda s emisemi, pokud snímače O2 před a po směru fungují správně a vykazují sníženou účinnost převodníku. Vůz neprojde testem emisí OBD II, pokud PCM obsahuje nějaké kódy převodníku.
Jaký je rozdíl mezi vyhřívaným a nevyhřívaným kyslíkovým senzorem?
Vnitřní ohřívací okruh vyhřívaných lambda sond umožňuje dosáhnout provozní teploty rychleji než nezahřívané senzory. K vytvoření napěťového signálu je zapotřebí vyhřívaný kyslíkový senzor (mezi 600 a 650 stupni F).
Čidlo O2 lze zahřát na provozní teplotu horkými výfukovými plyny z motoru. Přesto to může trvat několik minut v závislosti na okolní teplotě, zatížení motoru a rychlosti.
Systém řízení zpětné vazby paliva pokračuje během této doby v „otevřené smyčce“ a nemodifikuje palivovou směs pomocí signálu z lambda sondy. Typickými výsledky jsou bohatá palivová směs, plýtvání palivem a vyšší emise.
Aby bylo možné vést napětí přes ohřívač, musí být k lambda sondě přidán vnitřní obvod ohřívače, jakmile motor začne snímač zahřívat. Jako topný článek slouží odpor; když jím protéká proud, rezistor se rozžhaví do ruda.
V závislosti na senzoru zvýší ohřívač provozní teplotu senzoru za 20 až 60 sekund. Topení bude také udržovat teplo snímače, i když je motor delší dobu v nečinnosti.
U vyhřívaných senzorů O2 se často používají dva, tři nebo čtyři vodiče (další vodiče jsou pro okruh topení). Poznámka: Náhradní senzory O2 musí mít stejný vnitřní odpor a počet vodičů jako originální senzory.
Systém OBD II rovněž monitoruje topný okruh; pokud selže, bude nastaven chybový kód. Vzhledem k tomu, že ohřívač je součástí snímače a nelze jej měnit samostatně, musí být snímač O2 vyměněn, pokud je obvod ohřívače otevřený nebo zkratovaný a problém se netýká externí kabeláže nebo konektoru snímače.
Proč investovat do čističky vzduchu?
Zde vše uzavíráme Normální napětí senzoru O2 při volnoběhu. Výfukové potrubí má nainstalovaný kyslíkový senzor, takže výfukové plyny mohou proudit přes jeho pracovní plochu. Kyslíkový senzor je galvanický zdroj proudu, který upravuje své výstupní napětí na základě teploty a koncentrace kyslíku v okolním vzduchu.
Výstupní signál se liší podle obsahu kyslíku ve výfukových plynech. Druh materiálu, ze kterého je senzor vyroben, ovlivňuje tvar tohoto signálu. Kyslíkový senzor tak hlásí množství kyslíku ve výfukových plynech palubnímu ovladači.
Hrana hodin signálu mezi stavy „vysoké“ a „nízké“ je nevýznamná a lze ji ignorovat. Palubní ovladač přijímá signál z lambda sondy, vyhodnocuje jej oproti hodnotě uložené v paměti a upravuje dobu trvání vstřiku paliva v obou směrech, pokud se signál odchyluje od optimální hodnoty pro daný režim. Implementací zpětné vazby a vhodného provozního režimu je tedy dosaženo maximální spotřeby paliva a minimálního množství nebezpečných plynů.
Často kladené otázky
Jaké je ustálené napětí pro senzor O2?
Snímač O2 ve směru toku se usadí a vytvoří „rovnou čáru“ při konzistentním měření napětí, často kolem 0.45 voltu nebo tak, jakmile se převodník vypne.
Co je normální kyslíkový senzor?
95 % nebo více kyslíku se považuje za normální hladinu. 90 % pacientů se spánkovou apnoe nebo chronickým onemocněním plic může mít normální hladiny. Hodnota SpO2 na pulzním oxymetru zobrazuje obsah kyslíku v krvi v procentech. Zavolejte svého praktického lékaře, pokud je hladina SpO2, kterou doma užíváte, nižší než 95 %.
Je vysoké napětí snímače O2 bohaté nebo chudé?
Senzory O2 z první generace slouží jako krátký přepínač indikátoru bohaté/ chudé. Senzor O2 vytváří signál „vysokého“ napětí 600 až 1000 milivoltů, když A/F směs pracuje bohatě, a signál 300 milivoltů nebo méně, když je A/F směs chudá.
Proč je napětí mého senzoru O2 nízké?
Následný kyslíkový senzor by měl typicky generovat konstantní napětí zhruba 450 mV. A pokud je nižší, buď obvod snímače nefunguje správně, nebo je ve výfukovém proudu příliš mnoho kyslíku. Několik potenciálních příčin zahrnuje špatné zapojení, vysoký odpor nebo dokonce vadný senzor.
Vítejte ve vzrušujícím světě Matta Rexe, profesionálního automobilového závodníka, z něhož se stal vyhlášený nadšenec do vozidel. Ponořte se do jeho podmanivého blogu, kde sdílí srdceryvná dobrodružství, odborné recenze a cenné postřehy o autech, nákladních automobilech, tryskách a dalších. Podpořte svou vášeň pro rychlost a objevte krásu vozidel prostřednictvím Mattových poutavých příběhů a pečlivých odborných znalostí. Připojte se ke stále rostoucí komunitě nadšenců, kteří nacházejí inspiraci a odborné rady na blogu Matta Rexe – digitálním centru, kde se vzrušení z rychlosti snoubí se snahou o poznání.
