انواع سنسور اکسیژن کدامند؟

سنسور اکسیژن خودرو انواع مختلفی دارد. از این سنسورها به منظور کاهش آلایندگی خودرو،کاهش مصرف سوخت و بهبود عملکرد موتور استفاده می کنند. به طور کلی این سنسورها از هر نوعی که باشند نقش مهمی در حفظ سلامتی انسان و تمیز نگه داشتن هوا دارند. زیرا بیش از ۸۰ درصد آلودگی هوا به دلیل آلاینده هایی است که با سوختن بنزین خودرو منتشر می شود. در این مقاله از سری مقالات اتویاراک قصد داریم به معرفی انواع سنسور اکسیژن مورد استفاده در خودرو بپردازیم.

انواع سنسور اکسیژن خودرو

این سنسورها به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند که شامل سنسور اکسیژن نروبند و سنسور اکسیژن واید بند است. هر کدام از این حسگرها دارای مدل های مختلفی هستند که در ادامه به آنها خواهیم پرداخت.

سنسور اکسیژن نروبند

یک سنسور اکسیژن نروبند ” Narrowband O2 Sensor” به سنسوری گفته می شود که پهنای باند آن باریک است. همانطور که میدانید سنسور اکسیژن نسبت اکسیژن موجود در یک گاز یا مایع را اندازه گیری می کند. اگر میزان اکسیژن کمتر یا بیشتر از مقدار ایده آل باشد احتراق کامل سوخت انجام نمی شود.  به عبارتی خام سوزی اتفاق می افتد. در نتیجه، شاهد انتشار بیشتر آلاینده های خروجی از اگزوز خواهیم بود. این نسبت بیانگر این است که تمام سوخت و اکسیژن موقع احتراق مصرف می شوند.

برای اینکه بهتر متوجه عملکرد انواع سنسور اکسیژن نروبند شوید فرض کنید که نسبت سوخت به هوا در حالت ایده آل ۱۴.۷:۱ است، به این معنی که برای سوزاندن کامل یک قسمت از سوخت به ۱۴.۷ قسمت هوا نیاز است.

سنسور اکسیژن نروبند همانطور که از نامش مشخص است پهنای باند کمی دارد. تنها می تواند نسبت سوخت به هوا در حدود ۰.۹۹ تا ۱.۰۱ لامبدا که در مقیاس بنزین چیزی حدود ۱۴.۶ تا ۱۴.۸:۱ است را اندازه بگیرد.

گرچه این سنسور مثل تمام سنسورهای اکسیژن دیگر دود خروجی از اگزوز را بررسی می کند اما تنها می تواند به ایسیو بگوید که نسبت سوخت به هوا کمتر از ۱۴.۷:۱ است یا خیر. اما اینکه مقدار دقیق این نسبت چقدر است یا چقدر کمتر و بیشتر از ۱۴.۷:۱ است را به ECU ارسال نمی کند. بنابراین، ECU نمی داند که نسبت سوخت به هوا بصورت دقیق چقدر است که بخواهد تنظیم شود. البته همانطور که گفتیم به اندازه ۱۴.۶ تا ۱۴.۸:۱ را اندازه میگیرد. پس می توان گفت دقت بسیار کمی دارد. حال آنکه برای تنظیم دقیق نسبت سوخت به هوا تنها نمی توان تنها به این محدوده اعتماد کرد. اینجاست که به سنسور دیگری به اسم سنسور واید بند نیاز خواهید داشت.

سنسور اکسیژن وایدبند

انواع سنسور اکسیژن  نروبند معمولا از یک تا ۴ سیم از آنها خارج می شود و همانطور که از نامشان مشخص است پهنای باند کمی دارند. اما سنسور اکسیژن وایدبند Wideband o2 sensor دارای ۶ سیم است و پهنای باند بیشتری در مقایسه با نروبندها دارد. همچنین پیچیده تر از سنسور نروبند است.

حسگر وایدبند “Wideband o2 sensor”  هم همانند سنسور اکسیژن نروبند وظیفه بررسی دود های خروجی موتور را بر عهده دارد. با این تفاوت که داده ها و اطلاعاتی که این سنسور ارسال میکند در مقایسه با نروبند بسیار دقیق تر است. به کمک اطلاعات ارسالی از وایدیند براحتی می توان نسبت دقیق سوخت به هوا را تشخیص داد.  پهنای باند واید بند حدود ۰.۶۸ تا ۱.۳۶ لامبدا یا ۱۰:۱ تا ۲۰:۱ نسبت سوخت به هواست. این کل محدوده عملکرد یک موتور معمولی را شامل می شود.

حسگر اکسیژن زیرکونیا

سنسور اکسیژن زیرکونیا ” Zirconia O2 Sensor ” از جمله پرطرفدارترین نوع سنسور اکسیژن است که نسبت هوا به سوخت را مشخص می سازد. این سنسور به دو دسته تقسیم می شود که عبارتند از سنسورهای اکسیژن زیرکونیای گرم شده و سنسورهای اکسیژن زیرکونیای گرم نشده.

مدل سنسور اکسیژن زیرکونیای گرم نشده قدیمی ترین نوع سنسوری است که تاکنون ساخته شده است. عملکرد این نوع سنسور کاملا به گرمای اگزوزها بستگی دارد. هرچقدر گرمای اگزوز کمتر باشد مدت زمان بیشتری طول می کشد تا سیگنال از سنسور به ECU ارسال شود. زمانی که ماشین متوقف شود این سنسور خنک می شود در نتیجه سیگنالی تولید نمی کند. این می تواند باعث تغییر تنظیمات موتور می شود. همچنین باعث تنظیم اشتباه نسبت اکسیژن به سوخت می گردد.

زمانی که از سنسور زیرکونیای گرم شده استفاده شود موتور خودرو سیگنال را با سرعت بیشتری دریافت می کند. این امر دود خروجی از اگزوز را کاهش می دهد. همچنین سنسور اکسیژن زیرکونا گرم شده به دلیل اینکه مبتنی بر گرمی اگزوز نیست پس از توقف خودرو خنک نمی شود. در نتیجه هیچ سیگنال اشتباهی از سنسور به کامپیوتر موتور خودرو ECU ارسال نمی گردد.

سنسور اکسیژن تیتانیا

برای ساخت سنسور اکسیژن تیتانیا از سرامیک های مختلفی استفاده می شود. این سنسور سیگنال های مختلفی می تواند ارسال کند. سنسور تیتانیا زمانی که میزان سوخت موتور زیاد است به جای اینکه ولتاژ تولید کند مقاومت خود را کاهش می دهد. زمانی که میزان سوخت موتور کم باشد مقاومت سنسور افزایش خواهد یافت. در عوض کامپیوتر موتور خودرو ولتاژ پایه ای را تامین می کند که از آن به عنوان مرجعی برای خواندن تغییرات مقاومت سنسور اکسیژن تیتانیا استفاده می شود.

به این نکته توجه داشته باشید که سنسور اکسیژن تیتانیا در حال حاضر تنها در چند مدل خودرو خاص به کار برده می شود.

بهترین سنسور اکسیژن خودرو کدام است؟

انتخاب و خرید بهترین سنسور اکسیژن کاملا به نوع خودرو، تیپ و مدل آن و همچنین بودجه شما بستگی دارد. برای خودروهای معمولی سنسور اکسیژن زیرکونیا انتخاب خوبی است و قدرت تشخیص و مقاومت حرارتی بالایی نیز دارد. اما در صورتی که از لوازم تیونینگ خودرو استفاده می کنید و میخواهید خودرو عملکرد بالایی داشته باشد سنسور اکسیژن واید بند گزینه بهتری خواهد بود.

جمع بندی

اکثر سنسورهای اکسیژن از نظر طراحی تفاوت چندانی با یکدیگر ندارند. از این سنسورها برای بررسی نسبت اکسیژن به سوخت استفاده می شود. از بین انواع سنسور اکسیژن  موجود در بازار سنسورهای وایدبند انعطاف پذیرتر و دقیق تر از نروبندها هستند. بعلاوه تعداد سیم های رابط وایدبندها از نروبندها بیشتر است. قابل ذکر است که نوع و تعداد سیم های رابطی که در این سنسورها به کار برده می شود بسته به نوع برند و مدل آنها می تواند متفاوت باشد ( تک سیم، دو سیم، سه سیم و …).

نروبندها در مقایسه با وایدبندها طراحی ساده تری داشته و قیمت مناسب تری دارند. گرچه وایدبندها نسبت هوا به سوخت را دقیق تر نشان می دهند اما معمولا در خودرهای قدیمی به کار برده نشده اند. بعلاوه انواع سنسور اکسیژن واید بند گران قیمت تر از نروبندها هستند.  علاوه بر مدل، در هنگام خرید انواع سنسور اکسیژن باید به جنس و مواد سازنده سنسور اکسیژن نیز دقت کرد. زیرا تاثیر زیادی روی طول عمر و دقت سنسور دارند.