مستشعر الأكسجين 02

أنواع أجهزة استشعار الأكسجين O2

أجهزة استشعار الأكسجين O2 هي أجهزة إلكترونية تُستخدم لقياس تركيز الأكسجين في غازات العادم. تُستخدم بشكل أساسي في محركات الاحتراق الداخلي ذات الحقن بالوقود لمراقبة خليط الهواء والوقود. من خلال ضبط الخليط لتحقيق كفاءة احتراق مثلى، تساعد أجهزة استشعار الأكسجين في التحكم في الانبعاثات وتحسين الاقتصاد في استهلاك الوقود. هناك العديد من أنواع أجهزة استشعار الأكسجين، تم تصميم كل منها لتلبية احتياجات وتطبيقات محددة:

• أجهزة استشعار الأكسجين من الزركونيوم

  يحتوي مستشعر الزركونيوم على سيراميك الزركونيوم (ZrO2). عند تسخينه إلى حوالي 600 درجة مئوية (1112 درجة فهرنهايت)، يصبح موصلًا لأيونات الأكسجين. هذا يسمح للمستشعر باكتشاف التغييرات في كمية الأكسجين في غازات العادم. معظم أجهزة استشعار الأكسجين المستخدمة في المركبات اليوم هي مبنية على الزركونيوم.

• أجهزة استشعار الأكسجين لامدا

  مستشعر لامدا هو اسم آخر لِمستشعر الأكسجين من الزركونيوم. يقيس نسبة الهواء إلى الوقود في العادم للإشارة إلى ما إذا كان الخليط غنيًا أو فقيرًا. يأتي اسم "لامدا" من الحرف اليوناني الذي يمثل نسبة الهواء إلى الوقود في العديد من أنظمة التحكم.

• أجهزة استشعار الأكسجين ذات النطاق العريض

  مقارنةً بأجهزة استشعار لامدا التقليدية، توفر أجهزة استشعار الأكسجين ذات النطاق العريض معلومات أكثر تفصيلًا حول خليط الهواء والوقود. يمكنها قياس التحولات من الفقير إلى الغني في الوقت الفعلي، مما يسمح لوحدة التحكم في المحرك (ECU) بضبط تسليم الوقود بدقة أكبر. هذا مفيد بشكل خاص للمحركات ذات الشحن التوربيني أو عالية الأداء التي تتطلب نسب مثلى للهواء إلى الوقود تحت أحمال وسرعات متغيرة.

• أجهزة استشعار الأكسجين NTK

  NTK هو اسم تجاري لأجهزة استشعار الأكسجين التي تستخدم ثاني أكسيد الزركونيوم السيراميك (ZrO2) كهروكيميائيًا. تُعرف هذه المستشعرات بمتانتها وموثوقيتها، مما يجعلها مناسبة لمجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك أنظمة العادم للسيارات والصناعات والدراجات النارية. تساعد أجهزة استشعار الأكسجين NTK في الحفاظ على الاحتراق الأمثل، وتقليل الانبعاثات، وتحسين أداء المحرك بشكل عام.

• أجهزة استشعار الأكسجين من ثاني أكسيد التيتانيوم

  تُستخدم أجهزة الاستشعار من ثاني أكسيد التيتانيوم ثاني أكسيد التيتانيوم (TiO2) بدلاً من الزركونيوم. تعمل عند درجات حرارة أقل (حوالي 400-500 درجة مئوية أو 752-932 درجة فهرنهايت) وتُستخدم غالبًا في تطبيقات أقل حساسية للانبعاثات. تتغير المقاومة الكهربائية لمستشعرات التيتانيوم بناءً على مستوى الأكسجين في العادم. هذا يجعلها مناسبة للتحكم في الانبعاثات في المركبات القديمة أو المحركات الصناعية.

• أجهزة استشعار الأكسجين المُسخّنة مقابل أجهزة الاستشعار غير المُسخّنة

  تصل أجهزة استشعار الأكسجين المُسخّنة (HO2S) بسرعة إلى درجة حرارة التشغيل، مما يقلل من الوقت الذي تستغرقه وحدة التحكم في المحرك (ECU) للدخول إلى الحلقة المغلقة. يتم تحقيق ذلك باستخدام عنصر تسخين أو مقاومة داخل المستشعر. نتيجة لذلك، تُستخدم HO2S بشكل شائع في المركبات الحديثة لتلبية معايير الانبعاثات الصارمة. من ناحية أخرى، تستغرق أجهزة استشعار الأكسجين غير المُسخّنة وقتًا أطول للتسخين وغالبًا ما تُوجد في السيارات القديمة أو أنظمة التحكم في الانبعاثات الأبسط.

مواصفات وصيانة جهاز استشعار الأكسجين O2

تُستخدم أجهزة استشعار الأكسجين في المركبات لمراقبة الانبعاثات من المركبات. فهي تساعد في جعل البيئة مكانًا أفضل للعيش فيه من خلال التحكم في انبعاثات المركبات. تختلف مواصفات أجهزة استشعار الأكسجين اعتمادًا على نوع المستشعر وتطبيقه. فيما يلي بعض المواصفات الشائعة لأجهزة استشعار الأكسجين:

• نوع المستشعر: هناك أنواع مختلفة من أجهزة استشعار الأكسجين. قد تختلف المواصفات حسب نوع المستشعر. على سبيل المثال، يُستخدم مستشعر ثاني أكسيد الزركونيوم في معظم المركبات نظرًا لمتانته وموثوقيته. يُستخدم كمستشعر لامدا.
• مخرجات الجهد: يُصدر مستشعر لامدا نطاق جهد من 0.1 إلى 0.9 فولت. يكون الجهد متناسبًا مع نسبة الهواء إلى الوقود. يتميز مستشعر الأكسجين ذو النطاق العريض بمكاسب عالية وضوضاء منخفضة. يمكنه إخراج من 0 إلى 5 فولت.
• نطاق درجة الحرارة: يجب أن يعمل جهاز استشعار الأكسجين عند درجات حرارة مختلفة. لذلك، يجب أن يكون لديهم نطاق درجة حرارة واسع. يتراوح نطاق درجة الحرارة لمعظم أجهزة استشعار الأكسجين بين -40 و 1000 درجة مئوية.
• وقت الاستجابة: وقت الاستجابة هو سرعة استجابة المستشعر للتغييرات في نسبة الهواء إلى الوقود. إنها ميزة مهمة لجهاز استشعار الأكسجين. يُقاس وقت الاستجابة بالمللي ثانية. يتراوح وقت الاستجابة لمستشعرات ثاني أكسيد الزركونيوم بين 10 و 50 مللي ثانية.
• حساسية الغاز: تم تصميم المستشعرات لاكتشاف غازات محددة في البيئة. يجب أن تكون قادرة على استشعار الغاز المحدد حتى عند التركيزات المنخفضة. تُقاس حساسية الغاز بالأجزاء في المليون (ppm). على سبيل المثال، يتمتع مستشعر لامدا بحساسية لاكتشاف التغييرات في نسبة الهواء إلى الوقود منخفضة مثل 100 جزء في المليون.

صيانة جهاز استشعار الأكسجين ضرورية للحفاظ على السيارة في حالة جيدة والتحكم في الانبعاثات. ستساعد صيانة جهاز استشعار الأكسجين على عمل المستشعرات بشكل صحيح وزيادة عمرها الإفتراضي. فيما يلي نصائح لصيانة أجهزة استشعار الأكسجين:

• التفتيش المنتظم: يجب فحص أجهزة استشعار الأكسجين بانتظام. يساعد التفتيش على التحقق مما إذا كانت المستشعرات تعمل بشكل صحيح. يجب فحص أسلاك وموصلات أجهزة استشعار الأكسجين لمعرفة ما إذا كانت بها أي أضرار أو فصل.
• اتباع تعليمات الشركة المصنعة: اتبع التعليمات التي قدمتها الشركة المصنعة حول كيفية صيانة جهاز استشعار الأكسجين. قد تتضمن التعليمات كيفية تركيب واستخدام ومعالجة المستشعر بشكل صحيح.
• تجنب التلوث: يمكن أن تتلوث أجهزة استشعار الأكسجين بالزيت والسيليكون والمواد الغريبة الأخرى. تأكد من عدم ملامسة المستشعرات لهذه المواد لأنها قد تؤثر على أدائها.
• النظافة: تأكد من نظافة المنطقة المحيطة بجهاز استشعار الأكسجين. يمكن أن يؤثر وجود الأوساخ والشوائب على أداء المستشعر.
• التركيب الصحيح: تأكد من تركيب أجهزة استشعار الأكسجين بشكل صحيح. يمكن أن يؤدي التركيب غير الصحيح إلى تلف المستشعر والتأثير على أدائه.

كيفية اختيار جهاز استشعار الأكسجين O2

يتطلب اختيار جهاز استشعار O2 المناسب لسوق مستهدف مراعاة العديد من العوامل. فيما يلي بعضها:

• مواصفات السيارة: ضع في اعتبارك نوع السيارة ونموذجها وسنة تصنيعها. هذه المعلومات مهمة لأنها تساعد في تحديد نوع جهاز استشعار O2 الصحيح والمواصفات التي ستكون متوافقة مع نظام العادم. بالإضافة إلى ذلك، ضع في اعتبارك نوع المحرك، سواء كان بنزينًا أو ديزلًا، وحجم المحرك وتكوينه (على سبيل المثال، عدد الأسطوانات).
• أنواع المستشعرات: كما نوقش سابقًا، هناك أنواع مختلفة من أجهزة استشعار O2، وكل نوع مناسب لتطبيقات معينة. ومع ذلك، تُستخدم مستشعرات Oxy 1 بشكل عام في معظم المركبات. وبالتالي، فهي الخيار الأفضل بالنسبة لمعظم المشترين. بالإضافة إلى ذلك، أصبحت أجهزة استشعار O2 المُسخّنة أكثر طلبًا لأنها تسخن بسرعة، مما يقلل من الوقت الذي يستغرقه المحرك للوصول إلى درجة حرارته المثلى.
• الجودة والموثوقية: اختر الموردين الذين يقدمون أجهزة استشعار O2 ذات جودة عالية وموثوقية. تعتبر أجهزة استشعار O2 ضرورية لأداء السيارة. لذلك، سيختار العملاء المستشعرات التي توفر قراءات دقيقة ولديها سمعة طيبة في طول العمر والمتانة.
• العلامة التجارية والضمان: ضع في اعتبارك علامة جهاز استشعار O2 المختارة، لأنها تؤثر على الجودة. توفر العلامات التجارية المعروفة منتجات ذات جودة عالية، لكنها أكثر تكلفة. لذلك، اختر علامة تجارية بأسعار معقولة ولكنها لا تزال توفر منتجات ذات جودة عالية. بالإضافة إلى ذلك، ضع في اعتبارك الضمان الذي يقدمه المورد أو الشركة المصنعة. تعد فترة الضمان المعقولة ضمانًا لجودة المنتج وموثوقيته.
• السعر: السعر هو عامل مهم يجب مراعاته عند اختيار جهاز استشعار O2. سيبحث المشترون عن سعر معقول يقدم قيمة رائعة. لذلك، يُنصح بإجراء بحث لمقارنة الأسعار والميزات من مختلف الموردين.

كيفية القيام بنفسك واستبدال أجهزة استشعار الأكسجين O2

هناك العديد من الخطوات التي تستخدم أجهزة استشعار الأكسجين O2. تشمل هذه الخطوات:

• إجراءات السلامة:

  السلامة أولاً. قبل بدء أي عمل، يجب ركن السيارة على سطح مستوٍ. يجب إيقاف تشغيل الإشعال، ويجب أن تبرد المحرك لتجنب الحروق. يجب فصل الكبل السلبي للبطارية لمنع حدوث أعطال كهربائية. اجمع جميع الأدوات اللازمة للعمل. ستكون هناك حاجة إلى مقبس مستشعر أو مفتاح ربط عادي. ستكون هناك حاجة أيضًا إلى امتداد ربط ومقبس حلقة لجهاز استشعار الأكسجين. لأسباب تتعلق بالسلامة، استخدم دائمًا القفازات ونظارات السلامة.

• تحديد موقع أجهزة استشعار الأكسجين:

  اعتمادًا على نوع السيارة ونموذجها، قد يختلف موقع أجهزة استشعار الأكسجين. بشكل عام، تُوجد على نظام العادم. توجد المستشعرات العلوية بالقرب من المحرك، بينما توجد المستشعرات السفلية بعيدًا.

• التحضير للإزالة:

  أزل أي أوساخ أو حطام حول المستشعر لمنعها من السقوط في العادم.

• إزالة المستشعر القديم:

  استخدم مفتاح ربط لفك المستشعر عكس اتجاه عقارب الساعة. إذا كان عالقًا، رشي القليل من زيت الاختراق وانتظر قبل محاولة فكه مرة أخرى. احرص على عدم إتلاف أسلاك المستشعر عند إزالته.

• تركيب المستشعر الجديد:

  لف خيوط المستشعر الجديد باستخدام مانع التسرب المقدم. ضعه بعناية في أنبوب العادم وشدده. لا تفرط في القوة؛ فقط اجعله محكمًا.

• إعادة توصيل الاتصالات الكهربائية:

  أرفق أسلاك السيارة الكهربائية بمقبس المستشعر. تأكد من أنها مناسبة بشكل صحيح ونظيفة.

• التحقق من المزدوج:

  تأكد من أن كل شيء محكم ونظيف. تأكد من عدم انضغاط الكابلات أو تلفها. تأكد من وضع المستشعر الجديد بشكل صحيح.

• إعادة توصيل البطارية:

  بعد استبدال المستشعر، أعد توصيل الكبل السلبي للبطارية.

• تشغيل السيارة:

  شغل السيارة واتركها تعمل لبضع دقائق. تحقق من وجود أي أصوات غريبة أو أضواء تحذيرية على لوحة القيادة.

أسئلة وأجوبة

س1: هل يمكن تنظيف جهاز استشعار O2 وإعادة استخدامه؟

ج1: بينما قد يكون من الممكن تنظيف جهاز استشعار O2، لا يُنصح به بشكل عام. غالبًا ما تكون محاولات التنظيف غير فعالة بسبب البنية الداخلية الدقيقة للمستشعر. بالإضافة إلى ذلك، قد لا يعمل حتى المستشعر النظيف كما ينبغي، مما قد يؤدي إلى مشاكل في الانبعاثات. استبدال جهاز استشعار O2 بواحد جديد هو أفضل طريقة للعمل.

س2: هل يؤدي جهاز استشعار O2 المعطل دائمًا إلى تنشيط ضوء فحص المحرك؟

ج2: لا، لا يؤدي جهاز استشعار O2 المعطل دائمًا إلى تنشيط ضوء فحص المحرك. قد تمر بعض مشاكل المستشعر دون اكتشافها من قبل نظام التشخيص المدمج في السيارة في البداية. ومع ذلك، لا تزال المشكلة تؤثر على أداء المحرك والانبعاثات مع مرور الوقت. يجب أن يكون السائقون على دراية بالأعراض مثل انخفاض كفاءة استهلاك الوقود أو تشغيل المحرك بشكل خشن، حتى إذا كانت أضواء لوحة القيادة تبدو طبيعية.

س3: هل يمكن للسيارة أن تعمل مع جهاز استشعار O2 معطل؟

ج3: يمكن للسيارة أن تعمل بشكل تقني مع جهاز استشعار O2 معطل، لكن أدائها سيتدهور تدريجيًا. قد ترتفع مستويات الانبعاثات حيث لا تستطيع وحدة التحكم في المحرك (ECU) تحسين احتراق الوقود. قد يلاحظ السائقون انخفاضًا في كفاءة استهلاك الوقود والقوة مع مرور الوقت. يساعد استبدال جهاز استشعار O2 في الوقت المناسب على الحفاظ على صحة المحرك وتلبية اللوائح البيئية.

س4: هل من المفيد استخدام أجهزة استشعار O2 عالية الجودة بدلاً من خيارات الميزانية؟

ج4: يُنصح بشكل عام بإنفاق القليل من المال على جهاز استشعار O2. تميل الأجزاء متوسطة المدى والعالية الجودة إلى أن تدوم لفترة أطول وتؤدي بشكل أفضل من خيارات الميزانية. توفر المستشعرات من العلامات التجارية المشهورة في السوق بعد البيع الموثوقية بسعر أقل بكثير من أجزاء الوكيل. يمكن أن توفر التكلفة الأولية الأعلى لجهاز استشعار عالي الجودة المال في الإصلاحات وغرامات الانبعاثات مع مرور الوقت.

س5: هل يمكن أن تقلد مشاكل نظام العادم الأخرى مشاكل جهاز استشعار O2؟

ج5: نعم، يمكن أن تسبب أعطال مكونات نظام العادم الأخرى أعراضًا مشابهة لتلك التي يسببها جهاز استشعار O2 معطل. قد تؤدي المشكلات مثل تسرب المحول الحفاز أو ثقب كاتم الصوت أو فشل مستشعر لامدا إلى تشغيل رموز فحص المحرك المتعلقة بالانبعاثات. ومع ذلك، هذه المشاكل أقل شيوعًا من مشاكل جهاز استشعار O2. يساعد اختبار التشخيص الدقيق في تحديد المصدر الدقيق للأعراض المتعلقة بالانبعاثات.