Αισθητήρες
Πηγή : CarCode Mueller
Σε αυτό το σημείο, ακολουθεί ένα σύντομο άρθρο, που αποτελεί μια εισαγωγή στους τυπικούς αισθητήρες του συστήματος διαχείρισης του κινητήρα. Οι πληροφορίες αφορούν γενικότερα συστήματα και δεν αναφέρονται σε έναν κατασκευαστή. Προτάσεις, διορθώσεις κλπ. είναι ευπρόσδεκτα.
Επί του παρόντος θα αναφερθούμε στον αισθητήρα οξυγόνου, αισθητήρα ροής μάζας αέρα και αισθητήρα θερμοκρασίας. Οι άλλοι θα ακολουθήσουν.
Ο αισθητήρας οξυγόνου Ο2, ή αισθητήρας λ
O αισθητήρας λ μπορεί να παράγει μια τάση, με εύρος 0-1 βολτ κατά τη λειτουργία του κινητήρα στη θερμοκρασία των 315 βαθμών Κελσίου ή 600 βαθμών Φαρενάιτ.Η τάση του εξαρτάται από την περιεκτικότητα σε οξυγόνο στο ρεύμα των καυσαερίων.
Όλοι οι αισθητήρες O2 είναι ανοικτοί στον ατμοσφαιρικό αέρα, με περιεκτικότητα περίπου 21 % οξυγόνο. Η εξάτμιση των κινητήρων βενζίνης περιλαμβάνει έως 2 % οξυγόνο. Η τάση εξόδου του αισθητήρα εξαρτάται από το ποσοστό του οξυγόνου στο ρεύμα των καυσαερίων. Αυτό σημαίνει ότι αν το καυσαέριο περιέχει 2 % οξυγόνο, είναι χαμηλή. Αυτός παράγει χαμηλής τάσεως ρεύμα κάτω των 0,3 βολτ (300 χιλιοστοβόλτ). Αν το καυσαέριο έχει σχεδόν μηδέν τοις εκατό οξυγόνο, είναι υψηλή. Αυτό δημιουργεί ένα υψηλής τάσης ρεύμα κατά 0,6 βολτ (600 χιλιοστοβόλτ). Αυτές οι τάσεις αποστέλλονται στον υπολογιστή και αυτός καθορίζει την προσαρμογή του μίγματος αέρος-βενζίνης. Αυτό είναι γνωστό ως ρυθμιζόμενο σύστημα, και αν το σύστημα λειτουργεί, λέμε ότι είναι ένα κλειστό κύκλωμα. Αν δεν λειτουργεί, δηλαδή, ο υπολογιστής διαβάζει μεν τα δεδομένα και δεν αντιδρά με τον αισθητήρα Ο2, λέμε ότι είναι ένα κύκλωμα ανοικτού βρόγχου.
|
|
|
 Να θυμάστε ότι ο υπολογιστής χρησιμοποιεί όλους τους αισθητήρες για τον έλεγχο χρονισμού ανάφλεξης, των καυσίμων και των συστημάτων εκπομπής. Ο αισθητήρας λ χρησιμοποιείται από τον υπολογιστή όσο το δυνατόν περισσότερο για να κρατήσει τη ρύθμιση του μίγματος. Αν η αναλογία βενζίνης - αέρος, αποτελείται από 14,7 μέρη από το βάρος του αέρα και 1 μέρος κατά βάρος της βενζίνης τότε το λάμδα = 1. Αυτό σημαίνει ότι κάθε χιλιόγραμμο της βενζίνης, την οποία καίει ο κινητήρας χρειάζεται 14,7 κιλά αέρα. Να θυμάστε ότι το οξυγόνο είναι μόνο το 21 % του συνολικού όγκου του αέρα, τον οποίο χρειάζεται ο κινητήρας. Αυτή ονομάζεται στοιχειομετρική αναλογία καυσίμου μίγματος. Ο όρος «στοιχειομετρική» περιλαμβάνει το σημείο στο οποίο ο καταλύτης αποδίδει το μέγιστο της απόδοσής του, με τη μετατροπή των τριών κυριότερων ρύπων (CO, HC, NOx) σε αβλαβείς εκπομπές αερίων (CO2, H2O, Ν, Η).
Το κύκλωμα του ευρέως φάσματος αισθητήρα:
Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τα στοιχεία Lambda συσχετιζόμενα με το μείγμα των διαφόρων λόγων των καυσίμων που χρησιμοποιούνται σήμερα, κυρίως ευρυζωνικών αισθητήρων.
| Volt |
Lambafaktor |
Βενζίνη |
LPG Υγραέριο |
Μεθανόλη |
Ντίζελ |
| 1,40 |
0,686 |
10,08 |
10,63 |
4,39 |
9,94 |
| 1,45 |
0,696 |
10,23 |
10,79 |
4,45 |
10,09 |
| 1,50 |
0,706 |
10,38 |
10,94 |
4,52 |
10,24 |
| 1,55 |
0,716 |
10,53 |
11,10 |
4,58 |
10,39 |
| 1,60 |
0,727 |
10,69 |
11,27 |
4,65 |
10,54 |
| 1,65 |
0,739 |
10,86 |
11,45 |
4,73 |
10,71 |
| 1,70 |
0,750 |
11,03 |
11,63 |
4,80 |
10,88 |
| 1,75 |
0,762 |
11,20 |
11,81 |
4,88 |
11,05 |
| 1,80 |
0,774 |
11,38 |
12,00 |
4,95 |
11,23 |
| 1,85 |
0,787 |
11,57 |
12,20 |
5,04 |
11,41 |
| 1,90 |
0,800 |
11,76 |
12,40 |
5,12 |
11,60 |
| 1,95 |
0,814 |
11,96 |
12,61 |
5,21 |
11,80 |
| 2,00 |
0,828 |
12,17 |
12,83 |
5,30 |
12,00 |
| 2,05 |
0,842 |
12,38 |
13,05 |
5,39 |
12,21 |
| 2,10 |
0,857 |
12,60 |
13,29 |
5,49 |
12,43 |
| 2,15 |
0,873 |
12,83 |
13,53 |
5,59 |
12,66 |
| 2,20 |
0,889 |
13,07 |
13,78 |
5,69 |
12,89 |
| 2,25 |
0,905 |
13,31 |
14,03 |
5,79 |
13,13 |
| 2,30 |
0,923 |
13,57 |
14,31 |
5,91 |
13,39 |
| 2,35 |
0,941 |
13,84 |
14,59 |
6,03 |
13,65 |
| 2,40 |
0,960 |
14,11 |
14,88 |
6,14 |
13,92 |
| 2,45 |
0,980 |
14,40 |
15,18 |
6,27 |
14,20 |
| 2,50 |
1,000 |
14,70 |
15,50 |
6,40 |
14,50 |
| 2,55 |
1,037 |
15,25 |
16,08 |
6,64 |
15,04 |
| 2,60 |
1,078 |
15,84 |
16,70 |
6,90 |
15,62 |
| 2,65 |
1,121 |
16,48 |
17,38 |
7,17 |
16,26 |
| 2,70 |
1,169 |
17,18 |
18,11 |
7,48 |
16,95 |
| 2,75 |
1,220 |
17,93 |
18,91 |
7,81 |
17,69 |
| 2,80 |
1,276 |
18,76 |
19,78 |
8,17 |
18,50 |
| 2,85 |
1,337 |
19,66 |
20,73 |
8,56 |
19,39 |
| 2,90 |
1,405 |
20,66 |
21,78 |
8,99 |
20,38 |
| |
... ... |
| 4,00 |
ελεύθερο αέρα |
|
 Το διάγραμμα δείχνει την οξύτατη αιχμή στη λειτουργία του αισθητήρα O2 στη στοιχειομετρική βέλτιστη σχέση με την αντίστοιχη τάση. Δεν είναι επιθυμητό από τα ηλεκτρονικά του κινητήρα το βέλτιστο αυτό να συμμορφώνεται πάντα. Κατά την επιτάχυνση, ένα πλούσιο μείγμα πρέπει να καθορίζεται, ενώ από την άλλη πλευρά, μπορεί να βλάψει ένα πάρα πολύ πτωχό για πολύ καιρό μείγμα του κινητήρα. Η αλληλεπίδραση των αναγκαίων πρόσθετων αισθητήρων παρέχει στοιχεία τα οποία συγκρίνονται με τους πίνακες ελέγχου που είναι αποθηκευμένοι στη μνήμη του προγράμματος ελέγχου του κινητήρα για να εκπονήσει τα κατάλληλα μέτρα ελέγχου που πρέπει να ληφθούν. Γραφικές παραστάσεις του εν λόγω πίνακα φανερώνουν οι δύο φωτογραφίες παρακάτω. Αυτοί οι πίνακες είναι η χαρτογραφημένη μνήμη του τσιπ του εγκεφάλου. |
 |
 |
|
Ο υπολογιστής μπορεί να χρησιμοποιήσει τα δεδομένα εξόδου του αισθητήρα λ, υπό ορισμένες προϋποθέσεις.
Πρώτον, ο αισθητήρας πρέπει να είναι ζεστός (315 βαθμούς Κελσίου, 600 βαθμούς Φαρενάιτ) για την παραγωγή κανονικού σήματος. Ως εκ τούτου, οι αισθητήρες σήμερα έχουν συνήθως ένα ολοκληρωμένο σύστημα θέρμανσης για την αντιμετώπιση των συνεπειών της ψύξης κατά τη διάρκεια της μακράς λειτουργίας σε στροφές βραδυπορίας του κινητήρα για την πρόληψη και την επίτευξη του κλειστού κυκλώματος στη φάση προθέρμανσης. Η θερμότητα κρατά, επίσης, τον αισθητήρα καθαρό και παρατείνει τη διάρκεια ζωής του σημαντικά. Για τη θέρμανση συνήθως τροφοδοτείται από μια πηγή τάσης, όπως το ρελέ της αντλίας καυσίμου. Αυτοί οι αισθητήρες έχουν 2, 3 ή 4 καλώδια σύνδεσης. Με 4 καλώδια είναι εξόδου του αισθητήρα, γείωσης αισθητήρα, 12-volt θέρμανση συν και 12-volt θέρμανσης-μείον.
Δεύτερον, ο υπολογιστής έχει προγραμματιστεί έτσι ώστε να μην υπεισέλθει σε κλειστό κύκλωματ, εφ 'όσον ο αισθητήρας θερμοκρασίας ψυκτικού δεν αναφέρει ότι ο κινητήρας είναι ζεστός. Εάν το σύστημα μπαίνει πολύ νωρίς στο κλειστό κύκλωμα, αυξάνονται οι εκπομπές ρύπων.
Τρίτον, ο υπολογιστής, επίσης, έχει προγραμματιστεί έτσι ώστε να αγνοεί τον αισθητήρας λ με σχεδόν πλήρη ανοικτή πεταλούδα. Μέγιστη ισχύς απαιτεί μέγιστο εμπλουτισμό.
Ορισμένοι κατασκευαστές χρησιμοποιούν επίσης ένα στοιχείο καθυστέρησης χρόνου. Παράδειγμα, υπάρχουν ορισμένα μοντέλα της GM, με μια καθυστέρηση 1 με 2 λεπτά πριν από τη συμπλήρωση του κλειστού βρόχου σε κάθε εκκίνηση του κινητήρα. Αυτή τη φορά ο κινητήρας δίναται να σταθεροποιηθεί πριν πάει σε κλειστό βρόχο.
Για να διαβάσουν τον αισθητήρα λ, οι περισσότεροι υπολογιστές αποστέλουν συγκεκριμένη τάση στο το καλώδιο εξόδου του αισθητήρα. Αυτό συνήθως είναι 450 χιλιοστοβόλτ. Όπως γνωρίζουμε πλέον, η τάση του αισθητήρα είναι χαμηλή (κάτω των 300 mV) σε συνθήκες φτωχού μίγματος, ενώ σε συνθήκες πλούσιου μίγματος υψηλή (600 mV), ο υπολογιστής μπορεί να υπολογίζει τον χρόνο που ο αισθητήρας διασχίζει το σήμα των 450 χιλιοστοβόλτ.
Στρατηγική ψεκασμού καυσίμου.
Για την αντιστάθμιση των αποκλίσεων που προκαλούνται από τη φθορά και τη γήρανση του συστήματος ψεκασμού καυσίμου χρησιμοποιούνται πίνακες διαγωγής. Αν κατά τη διάρκεια της λειτουργίας στο κλειστό κύκλωμα (κλειστού κυκλώματος), το σύστημα ψεκασμού τείνει προς το φτωχό ή πλούσιο μίγμα, ο ψεκασμός διαγωγής από τους πίνακες ελέγχου για τον υπολογισμό της εισφοράς τείνει προς το αντίθετο. Το σύστημα αυτό αποτελείται από δύο πίνακες, βραχυπρόθεσμους και μακροπρόθεσμους
Η βραχυπρόθεσμη διαχείριση ψεκασμού αναφέρεται ως SHRTFT (Short Term Fuel Trim) και εμφανίζεται συνήθως ως ποσοστό του ελέγχου και υπολογίζεται σύμφωνα με τις αξίες Lambda. Μια αρνητική τιμή σημαίνει ότι ο αισθητήρας οξυγόνου ανιχνεύει πολύ πλούσιο μίγμα και η μονάδα ελέγχου αντιδρά για την αποτροπή στρέβλωσης και τη διόρθωση. Στην ιδανική περίπτωση, η τιμή είναι στο 0%, αλλά μπορούν να λειτουργούν μεταξύ -25% και +35%.
Προκύπτει επίσης από μια συσκευή σάρωσης η μακροπρόθεσμη ισοστάθμιση καυσίμου σε ποσοστό (= Long Term Fuel Trim LONGFT). Ο πίνακας αυτός προβλέπει επίσης τη συμμόρφωση με την ιδανική αναλογία μίγματος του 14,7:1. Το εύρος λειτουργίας είναι από -35% έως +35% και θα πρέπει να είναι στο 0%, αλλά οι διακυμάνσεις είναι αποδεκτές από + / - 20%. Οι LONGFT πίνακες δημιουργούνται όταν η διαφορά SHRTFT παραμένει για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Με την απόκτηση των αξιών SHRTFT στις τιμές LONGFT οι SHRTFT τιμές αποθηκεύονται στη συνέχεια στη μνήμη του ελέγχου. Ο υπεύθυνος της επεξεργασίας ως εκ τούτου, μαθαίνει να προσαρμόσει τη λειτουργία του κινητήρα ανάλογα με την ταχύτητα του οχήματος και του φορτίου συνεχώς ανάλογα με την κατάσταση του όλου συστήματος. Εάν τα άνω ή κάτω όρια των δύο πινάκων διαγωγής ξεπεραστούν στη μονάδα ελέγχου, ένας κωδικός σφάλματος παράγεται και ανάβει η λυχνία MIL (Ένδειξη κωδικού βλάβης).
Σε ορισμένες μονάδες ελέγχου η μακροπρόθεσμη αντιστάθμιση καυσίμου του πίνακα δεν διαγράφεται, όταν διαγράφετε ένα κωδικό βλάβης με ένα εργαλείο σάρωσης. Κατά την αντικατάσταση των εγχυτήρων καυσίμου ή του ρυθμιστή πίεσης πρέπει να αποσυνδέεται η μπαταρία του οχήματος, ώστε ο πίνακας να αναπαραχθεί και πάλι. |
 Ακόμη και αν ο αριθμός των διασταυρούμενων μετρήσεων δεν μπορεί να ιδωθεί χωρίς έναν σαρωτή (διαγνωστικό εργαλείο), μπορείτε να παρακολουθήσετε με ψηφιακό βολτόμετρο την ανοικτή / κλειστή κατάσταση του συστήματος βρόγχου. Συνδέστε το βολτόμετρο στο προαναφερθέν σύστημα, ενώ ο αισθητήρας είναι συνδεδεμένος και λειτουργεί ο κινητήρας.
Προσοχή: Μην βραχυκυκλώνετε τη γραμμή εξόδου του αισθητήρα στο έδαφος. Αυτό μπορεί να καταστρέψει τον αισθητήρα και η ανάγνωση στρεβλώνει.
Κατά την εκκίνηση του κινητήρα (εν ψυχρώ), θα πρέπει να διαβάσετε 0.450 βολτ (450 χιλιοστοβόλτ) στην έξοδο του αισθητήρα O2. Αυτή η τιμή μπορεί να ποικίλει ελαφρώς. Το σύστημα βρίσκεται σε ανοικτό βρόχο.
Μετά από λίγα λεπτά (λιγότερο αν ο αισθητήρας λ θερμαίνεται), η τιμή θα πρέπει να αρχίσει να παίζει. Θα πρέπει να δείτε τις τιμές μεταξύ των σχεδόν 0 Volt, και σχεδόν το ένα βολτ. Εάν δείτε αυτό, όλα είναι εντάξει. Οι τιμές παραγωγής του αισθητήρα αλλάζουν σχετικά γρήγορα.Ένας αργός αισθητήρας O2 με αργά μεταβαλλόμενες τιμές μπορεί να προσδιοριστεί. Αν οι τιμές δεν αρχίσουν να μεταβάλλονται (διαμονή σε ανοικτό βρόγχο), μπορείτε να ξεκινήσετε την αντιμετώπιση προβλημάτων, όπως η αναζήτηση για κομμένα καλώδια, ελαττωματική σύνδεση, κ.λπ.Μόνο στη χειρότερη περίπτωση συνήθως απαιτείται η αντικατάσταση του αισθητήρα λ.
Συνεχής παρακολούθηση των αισθητήρων λ από το OBD-2/EOBD
- Σήμα φάσμα από την εξέταση της αληθοφάνειας τάσης καθετήρα
- Θέρμανση εξουσία με τη μέτρηση ρευμάτων και τάσεων στην αντίσταση
- δυναμική συμπεριφορά με τη μέτρηση της συχνότητας ελέγχου
- άλλες παραμέτρους που επηρεάζουν τις εκπομπές με την ανίχνευση του Kennlinienveränderung από προεξέχοντας βρόχο ελέγχου
Παραδείγματα τοποθεσιών εγκατάστασης και ονόματα
|
Αισθητήρας ροής μάζας αέρα (MAF)
|
 Ο μετρητής μάζας αέρα, (στο εξής καλείται MAF) αποτελείται από δύο καλώδια αντίστασης (αισθητήρες) που εφαρμόζονται σε ένα venturi ακροφύσιο στην παράκαμψη της ροής του αέρα στο σύστημα εισαγωγής. Από αυτούς, το ένα στοιχείο αισθητήρα θερμαίνεται σε θερμοκρασία 200 βαθμούς Κελσίου πάνω από το στοιχείο αισθητήρα που μετράται από το κρύο σε θερμοκρασία περιβάλλοντος. Το θερμό στοιχείο αισθητήρα ψύχεται με την ροή του αέρα. Η ηλεκτρική ενέργεια που απαιτείται για να διατηρηθεί η θερμοκρασία του θερμού στοιχείου αισθητήρα σε 200 βαθμούς Κελσίου, είναι ανάλογη με τη μάζα της ροής του αέρα. O MAF στέλνει ένα αναλογικό σήμα τάσης στον υπολογιστή του κινητήρα που είναι ανάλογο με τη μάζα του αέρα εισαγωγής. Ο υπολογιστής του κινητήρα υπολογίζει την απαιτούμενη έναρξη της έγχυσης σύμφωνα με το επιθυμητό μίγμα αέρος-βενζίνης.
|
|
 Διαταραχές που μπορούν να αποδοθούν στο MAF, μπορεί να είναι διάφορες (σπάσιμο καλωδίου, βραχυκύκλωμα, περόνες σύνδεσης, διάφορα κατάλοιπα πάνω στα στοιχεία κλπ.)
|
| |
|
 |
| LMM ροής (gm / sec) |
Τάση εξόδου (Volt) |
|
0
|
0,2
|
|
2
|
0,7
|
|
4
|
1,0
|
|
8
|
1,5
|
|
15
|
2,0
|
|
30
|
2,5
|
|
50
|
3,0
|
|
80
|
3,5
|
|
110
|
4,0
|
|
150
|
4,5
|
|
175
|
4,0
|
|
|
Πριν από την αντικατάσταση του MAF μπορεί να προσπαθήσετε να επισκευάσετε το MAF. Αλλά ΠΡΟΣΟΧΗ: Τα δύο στοιχεία του αισθητήρα είναι κατασκευασμένα από εξαιρετικά λεπτό σύρμα, που δεν έχουν καμία σκληρή αφή. Η επισκευή περιορίζεται κατά συνέπεια στον προσεκτικό καθαρισμό των μολυσμένων ενδεχομένως αισθητήριων στοιχείων.
Πώς πρέπει να προχωρήσουμε; Η εικόνα που ακολουθεί δείχνει μια τυπική θέση τοποθέτησης του MAF μεταξύ του φίλτρου αέρα και το σώματος του γκαζιού στο σωλήνα εισαγωγής.
Αφαιρέστε το βύσμα και ξεβιδώστε τον αισθητήρα προσεκτικά από το περίβλημα. Θα δείτε, όπως φαίνεται στην εικόνα κάτω, τα δύο στοιχεία αισθητήρα.
Αποφεύγετε να χρησιμοποιείτε προϊόντα καθαρισμού (διαλύτη), γιατί αφήνουν κατάλοιπα πίσω τους. Χρησιμοποιείστε προϊόντα καθαρισμού για ψεκασμούς σε εξαρτήματα ηλεκτρονικής ή ακετόνη. ΠΡΟΣΟΧΗ: Σε περίπτωση που το σκέλος από το σύρμα έχει σπάσει, τότε ο MAF πρέπει να αντικατασταθεί.
Μη λυγίζετε στο πλαίσιο της διαδικασίας τη σύνδεση των στοιχείων, διότι η θέση των στοιχείων στο ρεύμα του αέρα είναι καθορισμένη.
|
Αισθητήρες θερμοκρασίας (ψυκτικού μέσου, αέρα εισαγωγής)
Οι αισθητήρες θερμοκρασίας έχουν περίπου το ίδιο μοτίβο.
 |
Θερμοκρασία
(Βαθμοί F) |
Θερμοκρασία
(Βαθμοί C) |
Αισθητήρας εξόδου
(Βολτ) |
|
248
|
120
|
0,25
|
|
212
|
100
|
0,46
|
|
176
|
80
|
0,84
|
|
150
|
66
|
1,34
|
|
140
|
60
|
1,55
|
|
104
|
40
|
2,27
|
|
86
|
30
|
2,60
|
|
68
|
20
|
2,93
|
|
32
|
0
|
3,59
|
|
-4
|
-20
|
4,24
|
|
-40
|
-40
|
4,90
|
|
Δεδομένα Αισθητήρων για το OBD-2
Ποιά δεδομένα του αισθητήρα σχετικά με τη διεπαφή OBD-2 μπορούν να διαβαστούν εξαρτάται από τον κατασκευαστή και το μοντέλο. Ένας ατελής κατάλογος που ακολουθεί δείχνει κάποια παραδείγματα. Ο διαβιβαζόμενος ρυθμός δεδομένων εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων των υποδοχών του OBD 2 πρωτόκολλου στη συσκευή επιλογής (PC / Laptop), κλπ. Βρίσκονται περίπου στα 30 Hz
|
Όχημα
|
Θερμοκρασία ψυκτικού
|
.
Ψεκασμός
|
Πίεση καυσίμου
|
Φορτίο
Πίεση
|
Στροφές
|
Ταχύτητα
|
Θερμοκρασία αέρα εισαγωγής
|
Παροχή μάζας αέρα
|
Λάμδα
Δοκιμή
|
Fiat Stilo
1.2 16V 77kW |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
Volvo S80
2.4L 2001 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Renault Megane
Coupe 2.0 IDE |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
Fiat Seicento
2000 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
Daewoo
Tacuma |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
Nissan
Primera |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
