ऑटोमोबाइल ऑक्सीजन सेंसर.
ऑटोमोबाइल ऑक्सीजन सेंसर EFI इंजन नियंत्रण प्रणाली में प्रमुख फीडबैक सेंसर है, और यह ऑटोमोबाइल निकास उत्सर्जन को नियंत्रित करने, ऑटोमोबाइल पर्यावरण प्रदूषण को कम करने और ऑटोमोबाइल इंजन की ईंधन दहन गुणवत्ता में सुधार करने के लिए महत्वपूर्ण हिस्सा है।
ऑक्सीजन सेंसर दो प्रकार के होते हैं, ज़िरकोनिया और टाइटेनियम डाइऑक्साइड।
ऑक्सीजन सेंसर सिरेमिक संवेदनशील तत्वों का उपयोग विभिन्न हीटिंग भट्टियों या निकास पाइपों में ऑक्सीजन की क्षमता को मापने के लिए, रासायनिक संतुलन के सिद्धांत द्वारा संबंधित ऑक्सीजन एकाग्रता की गणना करने, भट्ठी में दहन वायु-ईंधन अनुपात की निगरानी और नियंत्रण करने, उत्पाद की गुणवत्ता और निकास उत्सर्जन मानकों को सुनिश्चित करने के लिए मापने वाले तत्वों का उपयोग है, जो सभी प्रकार के कोयला दहन, तेल दहन, गैस दहन और अन्य भट्ठी वातावरण नियंत्रण में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
ऑक्सीजन सेंसर का उपयोग ईंधन इंजेक्शन डिवाइस की फीडबैक नियंत्रण प्रणाली को इलेक्ट्रॉनिक रूप से नियंत्रित करने के लिए किया जाता है, ताकि निकास गैस में ऑक्सीजन की सांद्रता और वायु-ईंधन अनुपात के घनत्व का पता लगाया जा सके, इंजन में सैद्धांतिक वायु-ईंधन अनुपात (14.7:1) दहन की निगरानी की जा सके, और कंप्यूटर को फीडबैक संकेत भेजे जा सकें।
काम के सिद्धांत
ऑक्सीजन सेंसर बैटरी की तरह ही काम करता है, सेंसर में ज़िरकोनिया तत्व इलेक्ट्रोलाइट की तरह काम करता है। बुनियादी कार्य सिद्धांत यह है: कुछ स्थितियों (उच्च तापमान और प्लैटिनम उत्प्रेरक) के तहत, हाओ ऑक्साइड के अंदर और बाहर के बीच ऑक्सीजन सांद्रता अंतर का उपयोग संभावित अंतर उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, और जितना अधिक सांद्रता अंतर होता है, उतना ही अधिक संभावित अंतर होता है। वायुमंडल में ऑक्सीजन की मात्रा 21% है, केंद्रित दहन के बाद निकास गैस में वास्तव में ऑक्सीजन नहीं होती है, और तनु मिश्रण के दहन के बाद उत्पन्न निकास गैस या आग की कमी से उत्पन्न निकास गैस में अधिक ऑक्सीजन होती है, लेकिन यह अभी भी वायुमंडल में ऑक्सीजन से बहुत कम है।
उच्च तापमान और प्लैटिनम के उत्प्रेरक के तहत, ऑक्सीजन सेंसर से जुड़ी ऑक्सीजन का उपभोग किया जाता है, इसलिए वोल्टेज अंतर उत्पन्न होता है, केंद्रित मिश्रण का आउटपुट वोल्टेज 1V के करीब होता है, और पतला मिश्रण 0V के करीब होता है। ऑक्सीजन सेंसर के वोल्टेज सिग्नल के अनुसार, ईंधन इंजेक्शन पल्स चौड़ाई को समायोजित करने के लिए वायु-ईंधन अनुपात को नियंत्रित किया जाता है, इसलिए ऑक्सीजन सेंसर का इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण ईंधन मीटरिंग के लिए महत्वपूर्ण सेंसर है। ऑक्सीजन सेंसर को केवल उच्च तापमान (अंत 300 डिग्री सेल्सियस से अधिक तक पहुँचता है) पर पूरी तरह से चित्रित किया जा सकता है और वोल्टेज आउटपुट कर सकता है। यह लगभग 800 डिग्री सेल्सियस पर मिश्रण में परिवर्तनों के लिए सबसे तेज़ी से प्रतिक्रिया करता है।
सुझावों
ज़िरकोनियम डाइऑक्साइड ऑक्सीजन सेंसर वोल्टेज के परिवर्तन के माध्यम से दहनशील मिश्रण की सांद्रता के परिवर्तन को दर्शाता है, और टाइटेनियम डाइऑक्साइड ऑक्सीजन सेंसर प्रतिरोध के परिवर्तन के माध्यम से दहनशील मिश्रण के परिवर्तन को दर्शाता है। ज़िरकोनिया ऑक्सीजन सेंसर का उपयोग करने वाला इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण सिस्टम इंजन की कार्यशील स्थिति खराब होने पर सैद्धांतिक वायु-ईंधन अनुपात के पास वास्तविक वायु-ईंधन अनुपात को नियंत्रित नहीं कर सकता है, जबकि टाइटेनियम डाइऑक्साइड ऑक्सीजन सेंसर इंजन की कार्यशील स्थिति खराब होने पर सैद्धांतिक वायु-ईंधन अनुपात के पास वास्तविक वायु-ईंधन अनुपात को भी नियंत्रित कर सकता है।
ऑक्सीजन सेंसर सिग्नल के अनुसार नियंत्रण इकाई द्वारा कम समय में समायोजित इंजेक्शन वॉल्यूम (इंजेक्शन पल्स चौड़ाई) को अल्पकालिक ईंधन सुधार कहा जाता है, जिसे ऑक्सीजन सेंसर के आउटपुट वोल्टेज द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
दीर्घकालिक ईंधन सुधार वह मान है जो अल्पकालिक ईंधन सुधार गुणांक के परिवर्तन के अनुसार नियंत्रण इकाई की परिचालन डेटा संरचना में नियंत्रण इकाई के संशोधन द्वारा निर्धारित किया जाता है।
सामान्य दोष
एक बार ऑक्सीजन सेंसर विफल हो जाने पर, इलेक्ट्रॉनिक ईंधन इंजेक्शन सिस्टम का कंप्यूटर निकास पाइप में ऑक्सीजन सांद्रता की जानकारी प्राप्त नहीं कर सकता है, इसलिए यह वायु-ईंधन अनुपात को नियंत्रित नहीं कर सकता है, जिससे इंजन ईंधन की खपत और निकास प्रदूषण बढ़ जाएगा, और इंजन अस्थिर निष्क्रिय गति, आग की कमी, उछाल और अन्य दोष घटनाएं दिखाई देंगी। इसलिए, दोष को समय पर हटा दिया जाना चाहिए या प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए [1]।
विष दोष
ऑक्सीजन सेंसर विषाक्तता एक ऐसी समस्या है जिसे रोकना मुश्किल है, खासकर सीसा युक्त गैसोलीन कारों के लगातार इस्तेमाल से, यहां तक कि नया ऑक्सीजन सेंसर भी केवल कुछ हज़ार किलोमीटर ही चल पाता है। अगर यह केवल मामूली सीसा विषाक्तता है, तो सीसा रहित गैसोलीन के टैंक का उपयोग करके ऑक्सीजन सेंसर की सतह पर सीसा को खत्म किया जा सकता है और इसे सामान्य संचालन में वापस लाया जा सकता है। हालांकि, अक्सर उच्च निकास तापमान के कारण, सीसा इसके अंदरूनी हिस्से में घुस जाता है, ऑक्सीजन आयनों के प्रसार में बाधा डालता है, जिससे ऑक्सीजन सेंसर अप्रभावी हो जाता है, जिस समय इसे केवल बदला जा सकता है।
इसके अलावा, ऑक्सीजन सेंसर का सिलिकॉन विषाक्तता भी एक आम घटना है। आम तौर पर, गैसोलीन और चिकनाई तेल में निहित सिलिकॉन यौगिकों के दहन के बाद उत्पन्न सिलिका, और सिलिकॉन रबर सीलिंग गास्केट के अनुचित उपयोग से उत्सर्जित सिलिकॉन गैस ऑक्सीजन सेंसर को विफल कर देगी, इसलिए अच्छी गुणवत्ता वाले ईंधन और चिकनाई तेल का उपयोग किया जाना चाहिए।
मरम्मत करते समय, रबर गास्केट को सही ढंग से चुनना और स्थापित करना आवश्यक है, सेंसर पर निर्माता द्वारा निर्दिष्ट किए गए सॉल्वैंट्स और एंटी-स्टिक एजेंट के अलावा अन्य को लागू न करें, आदि। खराब इंजन दहन के कारण, ऑक्सीजन सेंसर की सतह पर कार्बन जमा हो जाता है, या ऑक्सीजन सेंसर के अंदर तेल या धूल और अन्य तलछट प्रवेश कर जाते हैं, जो बाहरी हवा को ऑक्सीजन सेंसर के अंदरूनी हिस्से में बाधा या अवरुद्ध कर देगा, ताकि ऑक्सीजन सेंसर का आउटपुट सिग्नल संरेखण से बाहर हो जाए। ECU समय पर वायु-ईंधन अनुपात को सही नहीं कर सकता है। कार्बन जमा का उत्पादन मुख्य रूप से ईंधन की खपत में वृद्धि और उत्सर्जन एकाग्रता में उल्लेखनीय वृद्धि के रूप में प्रकट होता है। इस समय, यदि तलछट को हटा दिया जाता है, तो यह सामान्य काम पर वापस आ जाएगा।
सिरेमिक क्रैकिंग
ऑक्सीजन सेंसर का सिरेमिक कठोर और भंगुर होता है, और कठोर वस्तुओं से टकराने या तेज़ हवा के झोंके से यह टूट सकता है और खराब हो सकता है। इसलिए, समस्याओं से निपटने के दौरान विशेष रूप से सावधान रहना और उन्हें समय पर बदलना आवश्यक है।
ब्लॉक तार जल गया है
हीटर प्रतिरोध तार जल गया है। गर्म ऑक्सीजन सेंसर के लिए, यदि हीटर प्रतिरोध तार जल गया है, तो सेंसर को सामान्य कार्य तापमान तक पहुंचना मुश्किल है और इसका कार्य खोना है।
लाइन डिस्कनेक्शन
ऑक्सीजन सेंसर का आंतरिक सर्किट डिस्कनेक्ट हो गया है।
निरीक्षण विधि
हीटर प्रतिरोध जाँच
ऑक्सीजन सेंसर हार्नेस के प्लग को हटा दें, और ऑक्सीजन सेंसर टर्मिनल में हीटर पोल और आयरन पोल के बीच प्रतिरोध को मापने के लिए मल्टीमीटर का उपयोग करें। प्रतिरोध मान 4-40Ω है (विशिष्ट मॉडल के निर्देशों का संदर्भ लें)। यदि यह मानक को पूरा नहीं करता है, तो ऑक्सीजन सेंसर को बदलें।
फीडबैक वोल्टेज का मापन
ऑक्सीजन सेंसर के फीडबैक वोल्टेज को मापते समय, ऑक्सीजन सेंसर के हार्नेस प्लग को अनप्लग किया जाना चाहिए, और मॉडल के सर्किट आरेख के अनुसार ऑक्सीजन सेंसर के फीडबैक वोल्टेज के आउटपुट टर्मिनल से एक पतला तार खींचा जाना चाहिए, और फिर हार्नेस प्लग में प्लग किया जाना चाहिए। फीडबैक वोल्टेज को इंजन संचालन के दौरान लीड लाइन से मापा जा सकता है (कुछ मॉडल फॉल्ट डिटेक्शन सॉकेट से ऑक्सीजन सेंसर के फीडबैक वोल्टेज को भी माप सकते हैं)। उदाहरण के लिए, टोयोटा मोटर कंपनी द्वारा उत्पादित कारों की एक श्रृंखला फॉल्ट डिटेक्शन सॉकेट में OX1 या OX2 टर्मिनलों से सीधे ऑक्सीजन सेंसर के फीडबैक वोल्टेज को माप सकती है)।
ऑक्सीजन सेंसर के फीडबैक वोल्टेज को मापते समय, कम रेंज (आमतौर पर 2V) और उच्च प्रतिबाधा (10MΩ से अधिक आंतरिक प्रतिरोध) वाले पॉइंटर प्रकार के मल्टीमीटर का उपयोग करना सबसे अच्छा होता है। विशिष्ट पहचान विधियाँ इस प्रकार हैं:
1. इंजन को सामान्य कार्य तापमान पर गर्म करें (या 2 मिनट के लिए शुरू करने के बाद 2500r/min पर चलाएं);
2. मल्टीमीटर वोल्टेज स्टॉप के नेगेटिव पेन को फॉल्ट डिटेक्शन सॉकेट में E1 या बैटरी के नेगेटिव इलेक्ट्रोड से कनेक्ट करें, और पॉजिटिव पेन को फॉल्ट डिटेक्शन सॉकेट में OX1 या OX2 जैक से, या ऑक्सीजन सेंसर के वायरिंग हार्नेस प्लग पर नंबर | से कनेक्ट करें।
3, इंजन को लगभग 2500r/min की गति से चलने दें, और जाँच करें कि क्या वोल्टमीटर पॉइंटर 0-1V के बीच आगे-पीछे स्विंग कर सकता है, और 10s के भीतर वोल्टमीटर पॉइंटर स्विंग की संख्या रिकॉर्ड करें। सामान्य परिस्थितियों में, फीडबैक नियंत्रण की प्रगति के साथ, ऑक्सीजन सेंसर का फीडबैक वोल्टेज लगातार 0.45V से ऊपर और नीचे बदल जाएगा, और फीडबैक वोल्टेज को 10s के भीतर 8 बार से कम नहीं बदलना चाहिए।
यदि यह 8 बार से कम है, तो इसका मतलब है कि ऑक्सीजन सेंसर या फीडबैक कंट्रोल सिस्टम ठीक से काम नहीं कर रहा है, जो ऑक्सीजन सेंसर की सतह पर कार्बन जमा होने के कारण हो सकता है, जिससे संवेदनशीलता कम हो जाती है। इसके लिए, ऑक्सीजन सेंसर की सतह पर कार्बन जमा को हटाने के लिए इंजन को लगभग 2 मिनट के लिए 2500r/min पर चलाना चाहिए, और फिर फीडबैक वोल्टेज की जांच करनी चाहिए। यदि कार्बन को हटाने के बाद भी वोल्टमीटर पॉइंटर धीरे-धीरे बदल रहा है, तो यह इंगित करता है कि ऑक्सीजन सेंसर क्षतिग्रस्त है, या कंप्यूटर फीडबैक कंट्रोल सर्किट दोषपूर्ण है।
4, ऑक्सीजन सेंसर उपस्थिति रंग निरीक्षण
एग्जॉस्ट पाइप से ऑक्सीजन सेंसर को हटाएँ और जाँचें कि सेंसर हाउसिंग पर वेंट होल ब्लॉक तो नहीं है और सिरेमिक कोर क्षतिग्रस्त तो नहीं है। अगर क्षतिग्रस्त है, तो ऑक्सीजन सेंसर को बदल दें।
ऑक्सीजन सेंसर के ऊपरी भाग का रंग देखकर भी खराबी का पता लगाया जा सकता है:
1, हल्का ग्रे शीर्ष: यह ऑक्सीजन सेंसर का सामान्य रंग है;
2, सफेद शीर्ष: सिलिकॉन प्रदूषण के कारण, ऑक्सीजन सेंसर को इस समय प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए;
3, भूरा शीर्ष (जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है): सीसा प्रदूषण के कारण, यदि गंभीर है, तो ऑक्सीजन सेंसर को भी बदलना होगा;
(4) ब्लैक टॉप: कार्बन जमाव के कारण, इंजन के कार्बन जमाव दोष को समाप्त करने के बाद, ऑक्सीजन सेंसर पर कार्बन जमाव आमतौर पर स्वचालित रूप से हटाया जा सकता है।
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