Funcțiile avansate ale senzorilor de oxigen duc performanța motorului la nivelul următor

31 ianuarie 2018 | Articol

Funcțiile senzorilor de oxigen sunt critice pentru asigurarea performanței motorului la vehiculele moderne. Acestea asigură nu doar un nivel mai scăzut de emisii, ci și optimizarea consumului de combustibil.

Funcțiile senzorilor de oxigen sunt critice pentru asigurarea performanței motorului la vehiculele moderne. Acestea asigură nu doar un nivel mai scăzut de emisii, ci și optimizarea consumului de combustibil.

În timp ce senzorii de oxigen tradiționali sunt niște întrerupătoare discrete care se deschid și se închid, ceea ce înseamnă că nivelul de oxigen fie a depășit, fie a coborât sub un anumit prag, senzorii mai moderni pot măsura concentrația exactă de oxigen. Aceștia sunt denumiți senzori liniari.

 Spre deosebire de senzorii „de tip comutator”, senzorii liniari pot oferi funcții avansate, care asigură un control superior al performanței motorului. Prin monitorizarea mai precisă a gazelor de eșapament, acești senzori permit Sistemelor de Management al Motorului (EMS) să regleze performanța motorului, făcându-l mai eficient din punctul de vedere al consumului de combustibil, mai ecologic și chiar inteligent.

Astfel, funcțiile avansate ale senzorilor de oxigen conferă avantaje atât producătorilor, cât și șoferilor auto, făcând vehiculul mai ecologic, mai rentabil și chiar mai fiabil, într-o gamă largă de aplicații și de circumstanțe. Articolul de față prezintă modul de funcționare a senzorilor de oxigen avansați și influența acestora asupra motoarelor auto moderne.

 20181501_Advanced oxygen sensor functions take engine performance to the next level2

Controlul amestecului bogat și sărac

Vehiculele moderne sunt prevăzute cu multiple controale ale emisiilor, amplasate la nivelul motorului, pentru a asigura menținerea nivelului de emisii în limitele stabilite. Unul dintre aceste controale este reprezentat de un convertor catalitic cu 3 căi, cu rol de purificare a fumului de eșapament.

Această piesă funcționează în limite extrem de specifice ale gazelor de eșapament, și astfel dacă concentrațiile de hidrocarburi sau de oxigen sunt prea ridicate sau prea scăzute convertorul catalitic se poate deteriora. Senzorii liniari protejează convertorul catalitic împotriva deteriorării, ajutând Unitatea de Control Electronic al Motorului (ECU) să determine prezența efectivă de oxigen în convertorul catalitic.

Acest lucru înseamnă că indiferent dacă motorul este accelerat, ceea ce înseamnă că are un amestec bogat, sau rulează în roată liberă, adică conține un amestec sărac, senzorii liniari pot indica dacă concentrațiile de oxigen sunt mai ridicate sau mai scăzute decât media, permițând unității ECU să contra-reacționeze.

Prin faptul că nu detectează doar dacă gazele de eșapament conțin oxigen, ci și concentrația acestuia, ECU poate proteja convertorul catalitic de supra- sau sub-expunerea la oxigen sau hidrocarburi. Acest control asigură funcționarea eficientă a motorului, indiferent de compoziția amestecului aer-combustibil, împiedicând nivelurile ridicate de emisii și deteriorarea convertorului catalitic.

Detectarea dezechilibrului cilindrilor

Pe măsură ce motorul îmbătrânește, cilindrii acestuia pot începe să funcționeze diferit. Datorită detecției dezechilibrului cilindrilor, senzorii pot monitoriza aceste schimbări de peformanță și determina acțiuni din partea unității ECU.

În primul rând, acești senzori (care sunt extrem de preciși și de rapizi) vor detecta trecerea impulsurilor individuale ale gazelor de evacuare și vor raporta unității ECU orice modificări. În continuare, ECU poate asocia fiecare impuls la fiecare cilindru individual și verifica măsurătorile forțând un semnal special, forțând un rateu la aprindere neaprinzând, de exemplu, unul dintre cilindri.

 20181501_Advanced oxygen sensor functions take engine performance to the next level3

La detectarea unui semnal neregulat, ECU poate compensa apoi lipsa de performanță a cilindrului respectiv, corectând problema fără a solicita suplimentar ceilalți cilindri. Astfel, performanța este menținută fără niciun impact asupra motorului.

În plus, ECU poate utiliza informațiile furnizate de aceste semnale neregulate pentru a raporta orice deviații anormale ale cilindrilor individuali Sistemului de Diagnoză (OBD). Acestea sunt apoi traduse sub formă de coduri de eroare (DTC), care permit identificarea cauzelor primare de către mecanici și reparația rapidă și mai eficace a motorului.

Senzorii din sistemele de post-tratare a gazelor de evacuare

Pe măsură ce producătorii au fost supuși unor presiuni tot mai mari să reducă nivelurile gazelor de eșapament, au introdus sisteme de post-tratare. Acestea includ recircularea gazelor de evacuare, convertoare catalitice pentru eliminarea oxidului de azot și filtre de particule pentru motoare diesel (DFS), toate concepute pentru reducerea emisiilor din fumurile de eșapament produse.

Senzorii de oxigen sunt utilizați în conjucție cu senzorii de presiune și de temperatură, pentru monitorizarea condițiilor în care funcționează aceste sisteme. Aceștia măsoară concentrația de oxigen, permițând unității ECU să aprecieze dacă condițiile se încadrează în specificațiile de funcționare ale sistemelor respective, de exemplu procesul de regenerare a filtrelor de particule pentru motoare diesel necesită concentrații de oxigen și temperaturi ridicate. Senzorii de oxigen, pe lângă faptul că asigură funcționarea acestor sisteme, sunt fundamentali pentru prevenirea unor avarii care se pot dovedi foarte costisitoare.

Cel mai adesea, aceste sisteme sunt prevăzute la vehiculele diesel moderne, cu unul sau mai multe sisteme susținute de unul sau mai mulți senzori de oxigen. În orice caz, noile proiecte DENSO OE valorifică deja cei mai recenți senzori, facilitând aceste funcții avansate la motoarele pe benzină și aliniind aceste vehicule la reglementările în materie de emisii.

Funcțiile avansate ale senzorilor reduc emisiile și consumul de combustibil

Ca element cheie al sistemului de management al motorului, acești senzori permit un control mai strict al producției de emisii, fără a afecta performanța motorului. De fapt, capacitatea de autodiagnoză a vehiculului se îmbunătățește vizibil, determinând și îmbunătățirea performanței motorului. Astfel, prin asigurarea controlului cantitativ și a monitorizării în timp real a performanței motorului, funcțiile senzorilor de oxigen avansați, împreună cu alte componente ale grupului propulsor, precum ECU sau sistemele de post-tratare, permit atât producătorilor, cât și șoferilor, să se bucure de avantajele unei performanțe superioare a motorului.

 

Back to overview Înapoi la pagina anterioară