بسم الله الرحمن الرحيم
حساس الأكسجين
(الشكمان) Heated
Oxygen Sensor) )
سوف نتناول تعريف حساس الأكسجين او كما يطلقون عليه حساس
الشكمان Heated Oxygen Sensor) ) وطريقة عمله
وكيفية أختباره وزى كل مرة هحاول أبسط المعلومة قدر أستطاعتى علشان المعلومة توصل
لكل الناس
حساس الأكسجين(الشكمان) O2 Sensor وظيفته هى قياس نسبة الأكسجين فى العادم الناتج عن حريق الخليط
(هواء+بنزين) وعن طريق تحديد هذه النسبة يستطيع الكنترول معرفة ما إذا كان خليط
الشحنة الداخلة الى المحرك غني أو فقير
(Lean or Rich)علشان يقدر
يظبط كمية البنزين اللى الرشاش بيرشها عن طريق انه يطول او يقصر زمن الرشة وطبعا
زمن الرشة هيه الحاجة اللى نقدر نتحكم فيها لأن كمية الهواء الداخلة بتبقى حسب
رغبة السائق عن طريق دواسة الأكسليراتولر وطبعا بالنسبة للمحركات التى بها تربو يمكن التحكم فى كمية الهواء نسبيا
ويوجد حساس الشكمان بعد مشترك مانيفولد العادم مباشرة (بعد الفرن) وفى معظم السيارات الحديثة يوجد 2 حساس أوكسجين بعد مشترك مانيفولد العادم والثانى بعد الكاتليزر ووظيفتة الحساس رقم 2 هو التأكد من ان الكاتليزر يعمل بصورة صحيحة
أزاى غنى او فقير او بالنسبة لأيه؟
فى الأول لازم نكون متفقين على ان النسبة المثاليه لكمية
البنزين إلى الهواء الداخل للشحنة هى 14.7:1 بمعنى تانى ان كل1 جرام بنزين خارج من الرشاش
الى غرفة الحريق المفروض يقابله 14.7 جرام هواء وعمليا على جهاز تشخيص الأعطال النسبة دى
مش هنشوفها بالطريقة دى بس هنشوف فرق الجهد (سيجنال) الحساس وهى فى حالة السلانسيه
بتكون من 0.45 إلى 0.5 فولت
طب أشمعنى النسبة دى بالذات؟
علشان دى النسبة اللى بنتج عند حرقها تعطى اقل كمية
ملوثات للبيئة مثل ال (NOx, CO, HC) اول اكسيد الكربون وجزيئات الكربون (الهباب)
وأكاسيد النيتروجين
طب امتى بنقول على الخليط غنى او فقير؟
·
إزاى غنى؟
علشان نفهم فى
الأول هنثبت نظريا نسبة البنزين فى الخليط ولنفترض انا كمية البنزين دى هتكون 1
جرامولو كانت نسبة الهواء الى البنزين 13.2:1 معنى كده ان كمية الهواء فى الخليط هى 13.2 جرام وكمية البنزين هى 1 جرام
وبكده هيكون الخليط غنى بالبنزين لأن نسبة الهواء قلت عن 14.7 (مع تثبيت نسبة
البنزين)والنسبة دى هتتقرى
على جهاز التشخيص فى قراءة خرج فولت الحساس وهتكون حوالى 0.9 فولت
وده هيسبب عدم
أحتراق كامل لكمية البنزين الداخلة فى الخليط فنلاقى
- رائحة العادم بها جزيئات بنزين لم تحترق
بنقول عليه( العادم ناى)
- خروج داخنة لونها مايل للسواد من الشكمان
- تراكم الكربون على سن البوجيه فبنقول ان
البوجيه مش حارق أو مهبب ومع الوقت يتسبب فى ضعف الشرارة الخارجة من البوجيه ويؤدى
الى تلافه بصورة أسرع
- تراكم الكربون فى مصفة الشكمان وعلى ديل الشكمان
- تراكم الكربون على حساس الشكمان ومع الوقت يسبب تلف الحساس
- سحب أقل للسيارة
· إزاى فقير؟
لوثبتنا نظريا
نسبة البنزين فى الخليط بى 1 جرام ولو كانت مثلا نسبة البنزين للهواء 16:1 وهتتقرى على جهاز
التشخيص بى حولى 0.2 فولت ومعنى كده ان الخليط فقير بالنسبة لكميه البنزين لأن كمية
الهواء زادت عن 14.7 (مع تثبيت نسبة البنزين)
وده هيسبب
-
سخونة زائدة ناتجة من الحريق مما يسبب زيادة
سخونة المحرك
-
حدوث الصفع (تصقيف المحرك مع دوسة البنزين)
- زيادة نسبة أكاسيد النيتروجين NOx الملوثة للبيئة فى العادم التى تتكون فى دراجات الحرارة العالية
تركيب حساس الأكسجين (الشكمان)
وطريقة عمله
يتكون النوع الشائع من
حساس الأكسجين من مادة الزركينيوم دايووكساييد (Zirconium Dioxide) وهى مادة ِشبيهه للسراميك موضوع بين سطحين من البلاتنيوم (two platinum electrodes )وعند تشبع مسام هذه المادة بى (أيونات) الأكسجين ينتج فرق جهد ويكون فرق الجهد هذا
بماثبة سيجنال أو أشارة الحساسويوجد أيضا ساخن كهربى
فى جسم الحساس وظيفتة التسريع من وصول الحساس لدرجة حرارة التشغيل وهى حوالى 315 درجة
مئوية
Open & Closed Loop
عند بداية تشغيل السيارة يتجاهل الكنترول قيمة سيجنال حساس الأكسجين بسبب انه لايعطى خرج سيجنال صحيح الا بعد وصوله الى درجة حرارة التشغيل حوالى 315 درجة مئوية ويظهر هذا على الجهاز عند قراءة ال Parameters للحساسات فنجد عند بداية التشغيل على البارد ان الكنترول بيعمل Open loop على قراءة الحساس بمعنى ان الكنترول بيحط قيمة أفتراضية من عنده لقيمة سيجنال الحساس وعند وصوله الى درجة حرارة التشغيل يدخل فى موود ال Closed loop عندما يبدء فى الأخذ بقراءة الحساس
علاقة عمل حساس الأكسجين (الشكمان)
بكنترول المحرك وكيفية تشخيص أعطاله
Heated
Oxygen Sensor and it’s Realtion To ECU
حساس الأكسجين ال 3 طرف وتكون تقسميته كالأتى
A كهرباء عمومى 12 فولت قادمة من
علبة الفيوزات عند فتح الكونتكت للسخان
B أرضى عمومى للسخان وأرضى السيجنال ( Low Refrence)
C سيجنال الحساس (high Ref. ) إلى الكنترول
ملحوظة
يتم فصل السخان هنا عن طريق تايمر مثل سخانات المحركات
الديزيل
حساس الأكسجين ال 4 طرف
1- كهرباء عمومى قادمة من علبة الفيوزات 12 فولت عن طريق الريلاى الرائيسى
للكنترول
2- أرضى كنترول
3 و 4 سيجنال الحساس ال
High و ال LOW
معنى Low Refrence Signal) ) هى أرضى سيجنال الحساس
معنى ( high Refernece Signal) هو خرج فولت الحساس بالنسبة لأرضى السيجنال
و هذان السلكان (high و low) يدخلاان الى الكنترول ويعمل هنا الكنترول كا أفوميتر
حيث يقيس فرق الجهد بين ال LOW و أل High و يحول هذه
الأشارة (الأنولوج) إلى إشارة ديجيتال وبالتالى يستطيع التعرف على قيمة أشارة
الحساس الدخلة له
تشخيص أعطال الحساس
يتم الأنتباه الى مشكلة فى حساس الأكسجين إذا ما وجدنا
الأعراض التالية
- خروج داخنة مائلة للسواد من الشكمان ووجود هباب بداخل ماسورة الشكمان مع متابعة رائحة العادم إذا كان ناتج عن حريق غير مكتمل ( ناى)
- وجوود كربون (هباب) على البوجيهات
- أستهلاك زائد فى البنزين
يمكن ملاحظة بداية تلف حساس الشكمان عند وضع السيارة على
جهاز تشحيص الأعطال بملاحظة مدى حساسيته بمعنى ان مدى خرج الحساس على الجهاز من 0.1 فولت إلى 0.9 فولت
فعند الضغط على الأكسليرتور ضغطة مفاجئة وملاحظة قراءة
فولت الحساس على الجهاز نجد مدى تغير فى حدود 0.1 فولت الى0.8 او 0.9 وذلك فى حالة عمل
الحساس بصورة جيدة
وعند تلف بداية تلف الحساس نجد ان مدى خرج فولت الحساس
يقل مع بطىء الأستجابة فى التغيير مع دوسة الاكسيليرتور فيمكن ان تكون عى سبيل
المثال 0.4 ال 0.6 فولت
ومع الوقت نجد عدم أستجابة الحساس بصورة كاملة ونجد له
قيمة ثابتة لأتتغير فمثلا يمكن ان نجد قرائتة ثابتة على 0.6 فولت لاتتغير مع الضغط
على الأكسيليرتور
وذلك نتيجة
- تراكم الكربون (الهباب) على مسامه
- تلفه نتيجة الوقود الذى به نسبة رصاص عاليه أو ناتيجة
- وضع المواد المانعة للتجمد الوقود فى البلاد التى تكون درجات الحرارة بها اقل من الصفرناتيجة
- الحرارة الزائدة
وفى حالة فقد أشارة الحساس يحسب الكنترول متوسط قيمة هذه
الأشارة لحساس الشكمان عن طريق حسابات بعض الحساسات الأخرى مثل حساسات الأيرماس او
حساس ضغط المانفولد ز حساس ال تى بى أسو حساس الكرنك
_________________________________
_________________________________
يارب تكون المعلومة وصلت لكل الناس بشكل بسيط
م/أحمد العربى
01111124016
Araby80@live.com
