Αισθητήρες αναλογίας αέρα/καυσίµου και αισθητήρες οξυγόνου – Ποια είναι η διαφορά;

Παρά την αύξηση της δηµοτικότητας των αµιγώς ηλεκτρικών κινητήρων, οι κατασκευαστές οχηµάτων (VM) εξακολουθούν να υφίστανται έντονη πίεση προκειµένου να βελτιώσουν την οικολογική απόδοση των κινητήρων εσωτερικής καύσης, ώστε να συµµορφωθούν µε τους ολοένα και πιο αυστηρούς στόχους εκποµπών καυσαερίων. Ως αποτέλεσµα, η παρακολούθηση των εκποµπών καυσαερίων του κινητήρα έχει µεγάλη σηµασία και ο αισθητήρας αναλογίας αέρα/καυσίµου, είναι ένας ειδικός τύπος αισθητήρα οξυγόνου που µπορεί να υποστηρίξει πιο εξελιγµένες διαδικασίες ελέγχου εκποµπών.
Για τη συµµόρφωση µε τους τρέχοντες και µελλοντικούς στόχους εκποµπών, η τεχνολογία διαχείρισης κινητήρα δεν επαναπαύεται ποτέ, καθώς κορυφαίοι κατασκευαστές εξαρτηµάτων γνήσιου εξοπλισµού (OE), όπως η DENSO, συνεχίζουν να αναπτύσσουν πιο εξελιγµένους αισθητήρες για να ικανοποιούν τις ανάγκες των VM. Ως αποτέλεσµα, ο αξιόπιστος αισθητήρας οξυγόνου, που συνήθως αναφέρεται ως (αισθητήρας Λάµδα), έπρεπε να υποστηριχθεί µε την προσθήκη πολλών άλλων αισθητήρων, συµπεριλαµβανοµένων των αισθητήρων αναλογίας αέρα/καυσίµου.
Παρόλο που και οι δύο αυτοί αισθητήρες εξυπηρετούν παρόµοιο σκοπό -να παρακολουθούν τα καυσαέρια και να κοινοποιούν τα δεδοµένα στο σύστηµα διαχείρισης κινητήρα του οχήµατος (EMS), να βελτιστοποιούν το µείγµα καυσίµου και αέρα που εισέρχεται στους θαλάµους καύσης του κινητήρα, καθώς και τον χρονισµό ανάφλεξης του κινητήρα κ.λπ. – ο αισθητήρας αναλογίας αέρα καυσίµου παρέχει υψηλότερο επίπεδο ευαισθησίας από τον συµβατικό αισθητήρα οξυγόνου. Αυτό επιτρέπει στο EMS να ανταποκρίνεται στις ανάγκες του κινητήρα µε µεγαλύτερη ακρίβεια, γεγονός που επιτρέπει στο καύσιµο να καίγεται πιο αποτελεσµατικά, παράγοντας εποµένως χαµηλότερες εκποµπές ρύπων και αυξάνοντας την οικονοµία καυσίµου του οχήµατος.
Αυτή η διαφορά µπορεί να αποδειχθεί από το γεγονός, ότι ο αισθητήρας οξυγόνου παράγει ένα σήµα τάσης που αλλάζει ξαφνικά και στις δύο συνιστώσες της «αναλογία Λάµδα», που ορίζεται ως 14,7 µέρη αέρα προς ένα µέρος καυσίµου, το οποίο είναι το πιο αποδοτικό µείγµα αέρα/καυσίµου για κινητήρα εσωτερικής καύσης 0,8 volt, αν το µείγµα είναι πολύ πλούσιο ή 0,2 volt αν το µίγµα είναι πολύ φτωχό.
Αντίθετα, το σήµα εξόδου ενός αισθητήρα αναλογίας αέρα /καυσίµο δεν είναι τάση, αλλά ένταση. Αυτή η ένταση, µετρηµένη σε mA, αλλάζει αναλογικά µε την ποσότητα οξυγόνου που αποµένει στα καυσαέρια. Με άλλα λόγια, η ECU (µονάδα ελέγχου κινητήρα) µπορεί να αντιληφθεί, όχι µόνο εάν το µείγµα είναι πλούσιο ή φτωχό, αλλά και µε ακρίβεια πόσο είναι.
Αυτή η ποσοτική µέτρηση, επιτρέπει στο σύστηµα διαχείρισης να ανταποκρίνεται στις άµεσες απαιτήσεις µείγµατος αέρα/καυσίµου του κινητήρα πιο γρήγορα και µε ακρίβεια. Αυτό παρέχει µεγαλύτερο βαθµό ελέγχου στη διαδικασία καύσης, και έχει ως αποτέλεσµα, η απόδοση του καταλυτικού µετατροπέα να µπορεί να βελτιωθεί σηµαντικά. Επίσης, σε περίπτωση ψυχρής εκκίνησης, ο κινητήρας µπορεί να φτάσει σε έλεγχο κλειστού βρόχου πολύ πιο γρήγορα, γεγονός που µειώνει τις εκποµπές άκαυστων υδρογονανθράκων.
Είναι αυτονόητο ότι τα σήµατα που παράγουν αυτοί οι δύο τύποι αισθητήρων είναι πολύ διαφορετικά µεταξύ τους, εποµένως δεν µπορούν να ανταλλάσσονται. Στην πραγµατικότητα, υπάρχουν πολλές διαφορετικές εκδοχές αισθητήρων αναλογίας αέρα/καυσίµου. Ορισµένες διαφορές είναι ορατές εξωτερικά, ενώ άλλες έχουν ηλεκτρονικές διαφορές, αλλά οι περισσότερες διαφορές κρύβονται στη σύνθεση της κεραµικής σύνθεσης ή στις προστατευτικές επικαλύψεις στα στοιχεία του αισθητήρα. Εποµένως, είναι πολύ σηµαντικό να επιλέγονται πάντα οι ίδιες ακριβώς αρχικές προδιαγραφές σχεδίασης, κατά την αντικατάσταση ενός αισθητήρα αναλογίας αέρα/καυσίµου.
Η DENSO, παρατήρησε πρόσφατα µερικά παραδείγµατα αποµιµήσεων αισθητήρων που εµφανίζονται στην αγορά και οι εργαστηριακές δοκιµές αυτών των προϊόντων στα οχήµατα, αποκάλυψαν πολύ χαµηλά επίπεδα απόδοσης και διάρκεια ζωής, καθώς και υπερβολική ενοποίηση εφαρµογών των οχηµάτων, που σαφώς οδηγεί σε πρόωρη αστοχία και επανεµφάνιση των προειδοποιητικών λυχνιών του κινητήρα στο ταµπλό, εάν τοποθετηθούν στο όχηµα ενός πελάτη.
https://www.denso-am.eu/gr ή E-Mail: [email protected]
Πηγή DENSO