Otomobillerde Sensörler(İşlevleri,vs. bilgiler)3

[RoadFighter]

BÖLÜM 6 - EGZOZ SİSTEMİNDE BULUNAN SENSÖRLER


6.1. Oksijen Sensörü (HO2 S) için
Oksijen sensörü katalitik konvertörden önce egzoz manifolduna mümkün olduğu kadar yakın bir yere monte edilmiştir[6]. Bu sensör egzoz gazındaki artık karışım oranını ölçer. Bu oran motora yanma için gönderilen yakıt- hava karışım oranına ait ölçü olarak oksijen payının oluşmasını mümkün kılar[35]. Sensörün bu oksijen miktarına bağlı olarak gönderdiği sinyale göre ECU karışımın zengin veya fakir olduğuna karar verir. Böylece enjektörlerin açık kalma sürelerini ayarlar.
Karışım oranının kontrolü her saniye yapılır ve egzoz gazlarının iyi şekilde yanmış olarak atılmasını ve katalizöre gelen gazların içinde yanmamış gaz oranının en düşük seviyede olmasını sağlar[5].

Şekil 6.1. a. Oksijen sensörü yapısı[5]
Sensörün içerisinde bulunan zirkonyum dioksit (ZrO2 – seramik madde) çok ince mikro delikli, platinyum tabakasıyla kaplıdır[12]. Dış kısmı egzoz gazına maruz olan sensörün iç kısmı atmosfere doğru havalandırılmış olup bilgisayara bir kablo ile bağlıdır[23]. Bu farklı ortamlarda bulunan (egzoz gazı elektrodu ve dış hava elektrodu) elektrotlar gerilim üretirler[21].
Sadece kurşunsuz benzinle kullanılabilen sensör aslında galvanik bir pildir. ZrO2 elektrolit olarak görev yapmaktadır ve elektrotlar platinyum tabaklarından yapılmışlardır. ZrO2, 300 0C’ye ulaştığında elektriksel olarak iletken hale gelmekte ve oksijenin negatif yüklü iyonlarını çekmeye başlamaktadır. Bu iyonlar platinyuma iç ve dış yüzeylerinde toplanmaktadır[35]. Havada, egzozdakinden daha çok oksijen bulunmaktadır. Bu nedenle, iç kısımdaki elektrodun dışarıdaki elektroda oranla daha fazla sayıda iyona sahip olması voltaj potansiyelini etkilemektedir[16]. Egzoz gazındaki oksijen konsantrasyonu dış elektrottaki iyon sayısını ve buna bağlı olarak voltaj miktarını belirlemektedir[35]. Delik büyüklükleri ısıya (2500C) bağlıdır. Sensör ısınınca yüzeyde bulunan toplama maddesinin gözenekleri büyür. Egzozda iyonlaşan gazlar büyüyen gözeneklerden geçer egzoz gazı elektrodu ile temas eder. Sensör elektrotlarının birisi egzoz gazı içindeki maddelerle temas ederken, diğer elektrod dış hava ile temas ettiği ve elektrotların birer yüzeyleri de birbiri ile temas ettiği için gerilim üretilir[30].
Üretilen voltaj her zaman küçük olup 1.3 voltu (1300mV) geçmemektedir. Tipik çalışma aralığı ise 100–900 mV arasındadır. Bu miktar bilgisayarın anlayabilmesi için yeterlidir[35].
Eğer üretilen gerilim 450 mV’tan büyük ise karışım zengin, küçük ise karışım fakir anlamındadır. Bu sonuçlar doğrultusunda beyin enjektör açılma zamanını ayarlar ve ideal karışım oranını tutturmaya çalışır. Böylece atılan çiğ gaz miktarı en aza indirgenir. Geriye kalan çiğ gazlar ise katalizör yardımıyla ikinci bir kimyasal yanmaya tabi tutularak dışarıya atılacak çiğ gaz miktarı sıfıra yakın değere gelir. Her saniye ECU ile oksijen sensörü arasında bilgi alış-verişi devam eder[5].

Şekil 6.1.b. Oksijen sensörünün ürettiği gerilimin yakıt/ hava oranına (λ) göre değişimi.
Sensör düşük bir voltaj düzeyi (200mV’dan az) sağlarsa, ECU karışımın fakir olduğunu (λ >> 1) algılar ve püskürtülen yakıtın miktarını artırır. Sensör yüksek bir voltaj düzeyi (800 mV’dan daha yüksek) sağlarsa ECU karışımın zengin olduğunu (λ<<1) algılar ve püskürtülen yakıt miktarını azaltır. Bu yüzden oksijen sensörü püskürtme süresini motorun devamlı olarak 0.80 ile 1.20 arasında iniş çıkış yapan bir oksijen katsayısına göre olacak şekilde çalışmasını sağlar [21].

6.2. Isıtılmış Oksijen (Lamda) Sensörü (O2 Sensörü)
Bu sensöründe çalışması ve görevi oksijen sensörü ile aynıdır. Tek fark sensör içerisine konmuş olan ısı rezistansıdır[6]. Egzoz gazı ölçümlerinde alınan değerler ya motor tam soğuduktan sonra ya da motor tamamen ısındıktan sonra alınmaktadır. Halbuki araştırmalar egzoz emisyonunun önemli bir kısmının motor çalıştıktan 1 dakika içerisinde oluştuğunu saptamıştır. Oksijen sensörü ise motor çalıştıktan 40 – 50 saniye sonra ölçüme başlar[9]. Bu da demek oluyor ki ilk anda oksijen sensörü yetersiz kalıyor. İşte bu yetersizliği gidermek için oksijen sensörü içerisine ısı rezistansı takılarak oksijen sensörünün çalışma sıcaklığına (250oC – 300oC) ulaşma süresi düşürülerek daha iyi bir emisyon sağlanıyor. Isı rezistansı bağlantısı motor kontrol modülünün bağlantı fişi ile sağlanmaktadır.

Şekil 6.2.a. Isıtılmış Oksijen Sensörünün Yapısı[30]
Isıtılmış oksijen sensörüne gelen elektrik sadece ısı rezistansı tarafından kullanılır.

6.3. Egzoz Geri Basınç Bildirim (DPFE) Sensörü
Bu sensör bölme duvarının yanında, emme manifoldu akış kontrolü elektrik motorunun tam arkasında yer alır[11]. Egzoz gazındaki basıncı ölçen sensör egzoz gazı basıncına göre sinyal üreterek ECU’ya bildirir. ECU aldığı sinyalle enjektörleri kontrol eder.

Şekil 6.3.a. Egzoz Gazı Geri Bildirim sensörünün yeri[11]

6.4. EGR Valfi Konum Sensörü
EGR valfi içinde yer alan sensör, valfin herhangi bir andaki konumunu belirler ve güç aktarma kontrol modülüne (PCM) valfin konumunu bildirir. Böylece EGR valfinin konumunu algılayan ECU valfin ne kadar açık olacağına karar verir.

6.5. Elektronik Basınç(EPT) Sensörü
EPT sensörü, egzoz gazındaki basıncı ölçen seramik bir direnç transducer’idir. Bu sensöre +5 ‘lik bir referans voltajı verilir ve sensör, egzoz gazı basıncına bağlı olarak 0.5 V ile 4.75 V arasında bir doğru akım voltajı sağlar. Rölantide voltaj 3.25 volttadır, daha yüksek voltaj hava emme yolunda hiç EGR akışı olmadığını ya da çok az olduğunu gösterir.

Şekil 6.5.a. Elektronik Basınç sensörü(EPT)
EPT’nin gönderdiği sinyal ECU tarafından işlenir ve optimum egzoz gazı resirkülasyonunu belirlemek ve ateşleme noktasını düzeltmek için kullanılır.



6.6. EGR Isı Sensörü (EGRT)
EGR valfi içerisinde bulunan sensör, EGR gazının ve EGR sistemindeki arızaları gözlemek ve teşhis etmek için kullanılır[12].
EGR ısı sensörü bir termistörden meydana gelmiştir ve çalışması su sıcaklık sensörü ile emme havası sıcaklık sensörlerine çok benzer. Sensörün gönderdiği sinyaller di agnostik (gösterge) sisteminde kullanılır[19]. EGR teknik değerleri EGRT sensöründe sabit bir ısı oluşturacak şekilde tespit edilmiştir[32].

Şekil 6.6.a. EGRT sensörünün yeri
EGR sistemi devrede iken EGR gazının sıcaklığı belli bir seviyenin altında olduğu bu sensör tarafından tespit edildiği zaman, motor ECU’su EGR sisteminin arızalı çalıştığına karar verir (EGR valfi düzgün çalışmıyor) ve gösterge panelinde bulunan “MOTOR KONTROL” ışığını yakarak sürücüyü uyarı[19]. Aynı şekilde EGR ısısı çok yüksek ise EGR valfi sürekli olarak açık demektir ve yine sürücüyü uyarır[12].

[binRR]

Teşekkür ederim asım paylaşımın için.