Οι προηγμένες λειτουργίες του αισθητήρα οξυγόνου ανεβάζουν την απόδοση του κινητήρα στο επόμενο επίπεδο

Οι λειτουργίες του αισθητήρα οξυγόνου είναι απαραίτητες για την εξασφάλιση της απόδοσης των σύγχρονων κινητήρων των αυτοκινήτων. Όχι μόνο μπορούν να διασφαλίσουν ότι ο κινητήρας παράγει λιγότερες εκπομπές, αλλά διασφαλίζουν ότι το όχημα χρησιμοποιεί τα καύσιμα του αποτελεσματικά.

Ενώ οι συμβατικοί αισθητήρες οξυγόνου είναι διακριτικοί διακόπτες που απλώς ενεργοποιούν και απενεργοποιούν, πράγμα που σημαίνει ότι η συγκέντρωση οξυγόνου είναι πάνω ή κάτω από ένα ορισμένο επίπεδο, οι περισσότεροι σύγχρονοι αισθητήρες είναι σε θέση να μετρήσουν την ακριβή συγκέντρωση οξυγόνου. Αυτοί οι αισθητήρες ονομάζονται γραμμικοί αισθητήρες.

Σε αντίθεση με τους αισθητήρες οξυγόνου «δύο θέσεων», οι γραμμικοί αισθητήρες μπορούν να προσφέρουν προηγμένες λειτουργίες αισθητήρων που παρέχουν βελτιωμένο έλεγχο στην απόδοση του κινητήρα του αυτοκινήτου. Με την ακριβέστερη παρακολούθηση των καυσαερίων, αυτοί οι αισθητήρες επιτρέπουν στα Συστήματα Διαχείρισης Κινητήρα (EMS) να προσαρμόσουν την απόδοση του κινητήρα, καθιστώντας τον πιο αποδοτικό από πλευράς καυσίμου, πιο φιλικό προς το περιβάλλον και ακόμη και έξυπνο.

Αυτό σημαίνει ότι η ανάπτυξη προηγμένων λειτουργιών αισθητήρων οξυγόνου αποφέρει οφέλη τόσο για τον κατασκευαστή όσο και για τον ιδιοκτήτη του αυτοκινήτου, καθιστώντας το αυτοκίνητο πιο οικολογικό, πιο αποδοτικό από πλευράς καυσίμου και ακόμα πιο αξιόπιστο σε ένα ευρύτερο φάσμα εφαρμογών και περιστάσεων. Αυτό το άρθρο θα εξετάσει πώς λειτουργούν αυτοί οι προηγμένοι αισθητήρες οξυγόνου και πώς αυτό επιτρέπει στους σύγχρονους κινητήρες των αυτοκινήτων να αποδίδουν πιο αποτελεσματικά.

DENSO3

Έλεγχος τρόπου λειτουργίας με πλούσιο και φτωχό μείγμα

Στα σύγχρονα οχήματα, έχουν τοποθετηθεί πολλοί έλεγχοι εκπομπών στους κινητήρες των αυτοκινήτων για να εξασφαλιστεί ότι τα καυσαέρια τους παραμένουν εντός καθορισμένων ορίων. Ένας από αυτούς τους ελέγχους είναι ένας 3-οδικός καταλυτικός μετατροπέας, ο οποίος καθαρίζει τους καπνούς της εξάτμισης.

Αυτό το τμήμα λειτουργεί σε πολύ συγκεκριμένες συγκεντρώσεις καυσαερίων, πράγμα που σημαίνει ότι εάν οι συγκεντρώσεις υδρογονανθράκων ή οξυγόνου είναι πολύ υψηλές ή πολύ χαμηλές, τότε ο καταλυτικός μετατροπέας μπορεί να υποστεί βλάβη. Οι γραμμικοί αισθητήρες βοηθούν στην προστασία του καταλυτικού μετατροπέα από βλάβες βοηθώντας τη Μονάδα Ελέγχου Κινητήρα (ECU) να προσδιορίσει την πραγματική παρουσία οξυγόνου στον καταλυτικό μετατροπέα.

Αυτό σημαίνει ότι εάν ο κινητήρας είτε βρίσκεται σε κίνηση, δηλαδή παρέχει πλούσιο μείγμα, είτε είναι ακινητοποιημένος, που σημαίνει ότι έχει ένα πιο φτωχό μείγμα, οι γραμμικοί αισθητήρες μπορούν να αναφέρουν αν οι συγκεντρώσεις οξυγόνου είναι υψηλότερες ή χαμηλότερες από τον μέσο όρο, επιτρέποντας στη μονάδα ECU να λάβει τα ανάλογα μέτρα.

Με την ανίχνευση όχι μόνο αν τα καυσαέρια περιέχουν οξυγόνο, αλλά και σε ποια συγκέντρωση, η ECU μπορεί να προστατεύσει τον καταλυτικό μετατροπέα από υπερβολική ή μειωμένη έκθεση σε οξυγόνο ή υδρογονάνθρακες. Αυτός ο έλεγχος εξασφαλίζει ότι ο κινητήρας λειτουργεί αποτελεσματικά, ανεξάρτητα από τη σύνθεση του μείγματος αέρα-καυσίμου, αποτρέποντας υψηλά επίπεδα εκπομπών και ζημιά στο καταλυτικό μετατροπέα.

Ανίχνευση ανισορροπίας κυλίνδρων

Καθώς ο κινητήρας παλιώνει, οι κύλινδροι του μπορεί να αρχίσουν να έχουν διαφορετική απόδοση. Με την ανίχνευση της ανισορροπίας κυλίνδρων, οι αισθητήρες μπορούν να παρακολουθούν αυτές τις αλλαγές στην απόδοση και να «προτρέπουν» την ECU να αναλάβει δράση.

Αρχικά, αυτοί οι αισθητήρες (οι οποίοι είναι υψηλής ακρίβειας και γρήγορης απόκρισης) ανιχνεύουν τους ξεχωριστούς διερχόμενους παλμούς της εξάτμισης και ειδοποιούν την ECU για οποιεσδήποτε αλλαγές. Η μονάδα ECU μπορεί στη συνέχεια να συσχετίσει κάθε παλμό με κάθε μεμονωμένο κύλινδρο και να ελέγχει τις μετρήσεις στέλνοντας βεβιασμένα ένα ειδικό σήμα, για παράδειγμα, προκαλώντας βεβιασμένα κενά καύσης, μη αναφλέγοντας έναν από τους κυλίνδρους.

Όταν ανιχνεύεται ένα ανώμαλο σήμα, τότε η ECU μπορεί να αντισταθμίσει την έλλειψη απόδοσης του κυλίνδρου, διορθώνοντας το πρόβλημα χωρίς να πιέσει τους άλλους κυλίνδρους. Αυτό σημαίνει ότι η απόδοση διατηρείται χωρίς να επηρεάζεται ο κινητήρας.

Επιπλέον, η ECU μπορεί να χρησιμοποιήσει τις πληροφορίες από αυτά τα ανώμαλα σήματα για να αναφέρει τυχόν μη φυσιολογικές μεμονωμένες αποκλίσεις των κυλίνδρων στο Ενσωματωμένο Διαγνωστικό Σύστημα (OBD). Στη συνέχεια, αυτά μεταφράζονται σε Κωδικούς Βλάβης Διαγνωστικού Ελέγχου (DTC), οι οποίοι επιτρέπουν στους μηχανικούς να εντοπίζουν τις αιτίες και να επισκευάζουν τον κινητήρα γρήγορα και αποτελεσματικότερα.

DENSO2

Αισθητήρες στα συστήματα μετεπεξεργασίας καυσαερίων

Καθώς έχουν ασκηθεί περισσότερες πιέσεις στους κατασκευαστές αυτοκινήτων για να μειώσουν τις εκπομπές καυσαερίων τους, έχουν εισαχθεί και συστήματα μετεπεξεργασίας. Αυτά τα συστήματα περιλαμβάνουν την ανακυκλοφορία των καυσαερίων, καταλυτικούς μετατροπείς οξειδίου του αζώτου και φίλτρα σωματιδίων ντίζελ (DPF), τα οποία έχουν σχεδιαστεί για να μειώνουν τις παραγόμενες εκπομπές καυσαερίων.

Οι αισθητήρες οξυγόνου χρησιμοποιούνται παράλληλα με αισθητήρες πίεσης και θερμοκρασίας για την παρακολούθηση των συνθηκών λειτουργίας αυτών των συστημάτων. Μετρούν τη συγκέντρωση οξυγόνου και συνεπώς επιτρέπουν στη μονάδα ECU να κρίνει εάν οι συνθήκες βρίσκονται εντός των κατάλληλων λειτουργικών προδιαγραφών των συγκεκριμένων συστημάτων, π.χ. η διαδικασία αναζωογόνησης των φίλτρων DPF απαιτεί υψηλές συγκεντρώσεις οξυγόνου και υψηλές θερμοκρασίες. Οι αισθητήρες οξυγόνου όχι μόνο εξασφαλίζουν ότι αυτά τα συστήματα μπορούν να λειτουργήσουν, αλλά είναι θεμελιώδους σημασίας για την αποτροπή δυνητικά πολύ δαπανηρών ζημιών.

Τα συστήματα αυτά περιλαμβάνονται κυρίως στα σύγχρονα οχήματα με κινητήρα ντίζελ, με ένα ή περισσότερα συστήματα να υποστηρίζονται από έναν ή περισσότερους αισθητήρες οξυγόνου. Ωστόσο, τα νέα προγράμματα DENSO OE εκμεταλλεύονται ήδη τους τελευταίους αισθητήρες, διευκολύνοντας αυτές τις προηγμένες λειτουργίες σε βενζινοκινητήρες, φέρνοντας έτσι αυτά τα οχήματα σε συμφωνία με τους κανονισμούς εκπομπών.

Οι προηγμένες λειτουργίες αισθητήρα μειώνουν τις εκπομπές και την κατανάλωση καυσίμου

Ως βασικό στοιχείο του EMS, αυτοί οι αισθητήρες επιτρέπουν στα οχήματα να έχουν μεγαλύτερο έλεγχο επί των εκπομπών τους, χωρίς να επηρεάζουν τις επιδόσεις του κινητήρα. Στην πραγματικότητα, οι ικανότητες αυτοδιάγνωσης του οχήματος βελτιώνονται αισθητά, πράγμα που σημαίνει ότι βελτιώνεται και η απόδοση του κινητήρα. Επομένως, επιτρέποντας τον ποσοτικό έλεγχο και την παρακολούθηση των επιδόσεων του κινητήρα σε πραγματικό χρόνο, οι προηγμένες λειτουργίες των αισθητήρων οξυγόνου, μαζί με άλλα μέρη του κινητήρα, όπως η μονάδα ECU ή τα συστήματα μετεπεξεργασίας, επιτρέπουν στους κατασκευαστές και τους οδηγούς να επωφεληθούν από την καλύτερη απόδοση του κινητήρα.

ΜΟΙΡΑΣΤΕΙΤΕ ΑΥΤΟ ΤΟ ΑΡΘΡΟ

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΙΔΕΕΑ

ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ

Εφημερίδα
Το Συνεργείο του Αυτοκινήτου

 

Σαρανταπόρου 70
Χαλάνδρι, 15231 - Χάρτης

 

Τ 210 2825611, 210 6754419
F 210 2842420

 

info@tosynergeio.gr

 

 

Social Media

facebook logored gplus red YouTube redr Twitter