Oksijen Lamba Sensörü

Oksijen Sensörünün Görevi Nedir Oksijen Sensörleri, motor egzoz manifolduna monte edilmiş olup, egzoz gazları içindeki yanmamış oksijen miktarını ölçmek için egzoz gazlarını koklar ve ECU tarafından okunabilen bir voltaj üreterek hava-yakıt karışımının çok fakir veya zengin olduğunu gösterir.

Bu sayede, aracın her sürüş şartında hava-yakıt karışımı sürekli olarak kontrol altında tutularak optimum performans ve yakıt ekonomisi sağlanır. Oksijen Sensör Arızalarının Tanımı Aracın performansı ile bu kadar yakından ilgili olan bir parçanın arıza tanımı nispeten kolaydır. Birçok araçta oksijen sensörü arıza lambası mevcuttur. Aynı zamanda, sürücü fazla yakıt sarfiyatından şikayet eder. Arızalı Oksijen Sensörü yakıt sarfiyatının %30 değerine kadar artmasına neden olur.

Sürüş konforunun azalması ve yanma kayıpları klasik Oksijen Sensör arıza belirtileridir ki, bu arızaların hepsi araca uygun bir Oksijen Sensörü takılmak suretiyle giderilebilir. Sensör Arızası İle İlgili Problemler * Araç performansının düşmesi* Aşırı yakıt sarfiyatı* Katalitik kövertörün aşırı ısınarak arıza yapması Bakım ve Servis Yeni çıkan çevre koruma yasaları araçlarda katalitik konvertör kullanılmasını ve yılda bir kez emisyon testinden geçmelerini zorunlu hale getirmiştir. Başarısız bir motor ve egzoz emisyon testinin en başta gelen sebeplerinden biri arızalı Oksijen Sensörüdür.

Bu nedenle Oksijen Sensörleri her 30.000 km. de bir kez kontrol edilmelidir. Aracınızda yukarıda söz edilen arızalardan birini yaşadığınız zaman Oksijen Sensörü değiştirmekten asla kaçınmayın. “Lambda sensörü motorun (katalizör) öncesine yerleştirilmiş bir elemandır. Egsoz gazı içerisindeki karbon monoksit/oksijen oranına göre gerilim üretir ve enjeksiyon beynine bildirir. Beyin kartografisindeki degere göre karsılastırma yapar ve egsoz olarak atılan gazın zenginliğini ölcer. Karısımın fakır yada zenginliğini (az yada cok yakmasını) olcer. Fakir yada zengin olma durumuna göre enjektörlerin acık yada kapalı kalma surelerini ayarlar ve ideal karısımı yakalar… Bide unutmadan lambda senserü tam olarak calışa bilmesi için 250 dereceye kadar ısınması gerekir bunuda atlamamak gerekir.”

Oksijen Sensörünün Görevi Nedir?

Oksijen Sensörleri, motor egzoz manifolduna monte edilmiş olup, egzoz gazları içindeki yanmamış oksijen miktarını ölçmek için egzoz gazlarını koklar ve ECU tarafından okunabilen bir voltaj üreterek hava-yakıt karışımının çok fakir veya zengin olduğunu gösterir. Bu sayede, aracın her sürüş şartında hava-yakıt karışımı sürekli olarak kontrol altında tutularak optimum performans ve yakıt ekonomisi sağlanır.

Oksijen Sensör Arızalarının Tanımı

Aracın performansı ile bu kadar yakından ilgili olan bir parçanın arıza tanımı nispeten kolaydır. Birçok araçta oksijen sensörü arıza lambası mevcuttur. Aynı zamanda, sürücü fazla yakıt sarfiyatından şikayet eder. Arızalı Oksijen Sensörü yakıt sarfiyatının %30 değerine kadar artmasına neden olur. Sürüş konforunun azalması ve yanma kayıpları klasik Oksijen Sensör arıza belirtileridir ki, bu arızaların hepsi araca uygun bir Oksijen Sensörü takılmak suretiyle giderilebilir.

Sensör Arızası İle İlgili Problemler

* Araç performansının düşmesi

* Aşırı yakıt sarfiyatı

* Katalitik kövertörün aşırı ısınarak arıza yapması

Bakım ve Servis

Yeni çıkan çevre koruma yasaları araçlarda katalitik konvertör kullanılmasını ve yılda bir kez emisyon testinden geçmelerini zorunlu hale getirmiştir. Başarısız bir motor ve egzoz emisyon testinin en başta gelen sebeplerinden biri arızalı Oksijen Sensörüdür. Bu nedenle Oksijen Sensörleri her 30.000 km. de bir kez kontrol edilmelidir. Aracınızda yukarıda söz edilen arızalardan birini yaşadığınız zaman Oksijen Sensörü değiştirmekten asla kaçınmayın.

Oksijen Sensörüyle Yakıt Tüketiminde Tasarruf

Egzoz gazındaki oksijen miktarını ölçen ve çalışma sıcaklıdında (300 °C’nin üstünde) egzoz gazındaki oksijen miktarına bağlı olarak 50-900 mV arası voltaj üreterek elektronik beyne durum ile ilgili bilgi ileten oksijen sensörü, yakıt tüketiminde optimum düzeylerde seyretmeyi sağlamaktadır.

1976 yılında ilk kez Bosch tarafından kullanıma sunulan oksijen sensörü, günümüze kadar 350 milyon adetten fazla üretildi.

Oksijen Sensörü Nasıl Calışıyor?

Kumanda cihazı, oksijen (lambda) sensörünün voltaj çıkışından karışımın oranını tespit ediyor (fakir veya zengin). İdeal karışım oranını sağlamak için, püskürtülen yakıt miktarı ayarlanıyor. Eğer karışım çok zenginse püskürtülen yakıt miktarı düşüyor. Benzer şekilde karışım çok fakirse püskürtülen yakıt miktarı beyin tarafından enjektörlere iletilen komut ile artırılıyor. Oksijen sensörü egzoz gazındaki oksijen miktarıyla ilgili bilgiyi beyne iletiyor ve yakıt tüketiminde optimum düzeylerde seyretmeyi sağlıyor.

Oksijen sensörü olmazsa...

Benzin motorlarında ideal yakıt hava karıtım oranının oluşturulması için yanma sonu motoru terk eden egzoz gazlarının içerdiği oksijen miktarı da önem taşır. Dolayısıyla atmosfere atılmak üzere motoru terk eden yanmıt gazların içerdiği oksijen miktarının tespiti için oksijen sensörüne ihtiyaç duyulur. Bu ihtiyacı kartılamak için üretilen oksijen sensörleri araçtan cıkarıldığında ise, kontrol ünitesi oksijen sensör sinyalini sıfır olarak algılar. Bu, fakir karışım anlamına geldiğinden enjeksiyonların açık kalma süresini artırarak karışımı zenginleştirmeye çalışır, böylelikle motorun yakıt sarfiyatı artış gösterir.

Birden fazla olursa...

Bazı araçlarda ise birden fazla oksijen sensörü bulunur. Çünkü bu araçlarda katalizatör öncesi ve katalizatör sonrası birer lambda bulunur. Katalizatör öncesi lambda, yanma sonucu çıkan egzoz gazlarının içinde bulunan oksijen miktarını tespit edip optimum bir püskürtme miktarının tespiti için kontrol ünitesini uyarır. Katalizatör sonrası lambda ise katalizatörün kötü etkiden arındırdığı egzoz gazlarının ölçümünü yaparak katalizatörün arıtma peformansı bilgilerini kontrol ünitesine iletir.

Oksijen sensörünün avantajları

Lambda sensörü bir taşıtın benzin enjeksiyon sisteminin anahtar parçasıdır ve yakıt tasarrufunda büyük bir faktördür. Eğer sensör istenen düzeyde çalışırsa, motor tam performans kapasitesinde çalışabilir ve yasa gereği istenen emisyon limitlerini karşılayabilir. Lambda sensörlerinin düzenli olarak kontrolü ve değiştirilmesi aracınız için önemli ve gerekli bir işlemdir. Lambda sensörü emisyon limitlerini sağlamak için ve yakıt tüketimini azaltmak için uygun bir şekilde çalışmalıdır. Bu, lambda sensörünün her 30,000 km'de bir kontrol edilmesi ve tavsiye edilen değiştirme aralığına eriştiğinde de değişiminin yapılması demektir.

Taşıtlara Sıcaklık Sensörleri

Sıcaklık fiziksel bir büyüklük olarak motor kontrol sisteminde önemli bir giriş değişkenidir.Özellikle yakıt/hava oranının ayarlanması ve ateşleme zamanının tespiti için gerekli değişken,dış ortam sıcaklığı ve motor sıcaklıdir. Tipik bir sıcaklık sensörü yakıt veya hava akımınıngeçtiği yerlere monte edilebilir.
Ayrıca soğutma sıvısının sıcaklığının ölçümü de bu sensörJer tarafından yapılır. Sensörünalgılayıcı kısmı soğutma sıvısı ile temas edecek şekilde monte edilir ve buradan alman verilerile gerekli yerlere bilgi aktarılır. Örneğin mikro işlemciye yakıt/hava oranını ayarlayacakşekilde, motor sıcaklığının fonksiyonu olarak değişen bir gerilim sağlar. Mikro işlemci bubilgiye dayanarak, motor rejim sıcaklığının altında çalışırken gereken zenginleşmeyi sağlar.Böylece motor soğuk iken motorun düzenli çalışması temin edilir.
Sıcaklık ölçümünde yaygın olarak kullanılan iki tür eleman vardır. Bunlar; termoelemanlar(termoçift) ve termistörlerdir.

Termoelemanlar (Termoçiftler)

Termoelemanlar, metallerin elektriksel özelliklerinin sıcaklıkla değişimi ve birbirlerinden farklı olması esasına göre geli
ştirilmiş sıcaklık ölçüm elemanlarıdır. Farklı tellerin birbirine sarılması veya kaynatılması ile oluşan bir uç (terminal) veya iki farklı telin bağlanması ile elde edilen iki uç kullanılarak elde edilen gerilim T sıcaklığının veya (T1-T) sıcaklığının birfonksiyonudur. Bu termoçiftler kalibre edilerek bize direkt sıcaklık veya sıcaklık farkı veren cihazlar üretilebilir. Bu tür sensöıier, kullanılan telin malzemesine göre çok düşük sıcaklıklar ölçebilecekleri gibi
egzoz veya yanma odası sıcakları da ölçebilirler. Termoelemanların ölçme prensibi Şekil 1`de gösterilmektedir.

Termistörler

Termistörler, sıcaklığa bağlı olarak, direncinin artması veya azalması özelliğine göre iki ana gruba ayrılırlar. Sıcaklığa bağlı olarak direnci azalanlar negatif ısı katsayılı (NTC), direnci artanlar ise pozitif ısı katsayılı (PTC) termistör olarak adlandırılır. NTC termistörler, manganez oksit, demir oksit gibi maddelere bir miktar titanyum veya nikeloksit, kobalt oksit gibi maddelere de lityum karıştırılmak suretiyle elde edilir. PTC termistörler ise, baryum veya stronsiyum gibi maddelere uygun miktarda titanyum oksitkarıştırılarak elde edilir. Isıtılan termistörün yarı iletken yapısındaki kovalent bağlı elektronlar serbest kalır. Metallerde serbest elektron sayısı artarsa iletkenlik özelliği yükselir, dolayısıyla termistör direnci azalmışolur. Direncin sıcaklıkla değişimi Şekil 2`de grafik olarak gösterilmiştir. Grafikte sıcaklık arttıkça direncin azaldığı gözlenmektedir. Bazı elektronik kontrol sistemlerinde emme manifoldu giri

ş sıcaklığı bu tür sensörler ile ölçülür. Hava sıcaklık sensörü, direnci sıcaklıkla ters orantılı değişen bir NTC tipi dirençtir.Elektronik kontrol ünitesi, sensörü 5 volt civarında bir referans gerilimle besler ve devredeki akımı ölçerek, akım şiddetindeki değişimin direnci değiştirmesi nedeniyle, bu değişimden sıcaklığı elde eder.

  

manifold hava PTC termistörler, sıcaklığı arttıkça direncinin de artacağı veya sıcaklığı azalınca direncinin de azalacağı tarzda veri kullanılmak üzere tasarlanan kontrol ünitelerinde kullanılırlar. Bazı araçlarda emme sıcaklığının ölçümünde PTC tip sensörler de kullanılmaktadır.

PTC termistörler, direncin sıcaklıkla değişmesi bağıntısında, NTC termistörlere göre önemli bir farklılık gösterirler. Bir NTC termistör çalışma sıcaklığı limitleri içindeki bütün derecelerde, sıcaklık arttıkça direnci azalıp, sıcaklığı azalınca direncinin artmasına karşın PTC termistörlerde, örneğin 10°C ve daha yüksek değerlerde, sıcaklık arttıkça, direnç artar, sıcaklık azaldıkça direnç azalır. 100°C civarında ise direnç hızla Ω değerinden KΩ, değerine yükselir. 10°C'den daha küçük ve (-°C) de ğerlerde ise, PTC termistör, NTC özeliği gösterir.Yani sıcaklık azaldıkça direnci artar. Şekil 3`te PTC tipi sensör karakteristikleri görülmektedir.

Sıcaklık ölçen elemanlar otomotivde uygulama alanlarına göre ise şu gruplara ayrılabilir:

• Motor sıcaklık sensörü(ECTS)

• Hava sıcaklık sensörü (ör: IATS)

• Motor yağı sıcaklık sensörü (EOTS)

• Yakıt sıcaklık sensörü

• Eksozt gazı sıcaklık sensörü (EGTS)

• Eksozt Gazı Çevrimi Sıcaklık Sensörü (EGRS)

Motor Sıcaklık (Soğutma suyu sıcaklığı-ECT) Sensörü Motor sıcaklığının bir göstergesi olarak soğutma sıcaklığını ölçen elemanlardır. Genellikle ölçülebilir sıcaklık -40 ile 130 C arasında değişmektedir

Hava Sıcaklık Sensörü (IAT) Motor emme manifoldu girişine monte edilerek -40 ile 120 C arasında ölçüm yapabilmektedirler. Özellikle kapalı çevrim kontrollerinde (EGR) set pointin belirlenmesinde önem taşırlar

Motor Yağı Sıcaklık Sensörü  Özellikle servis zamanının belirlenmesinde önemlidir. -40 ile 170 C arasında ölçüm yapabilirler.

Yakıt sıcaklık Sensörü  Yakıt sisteminin düşük basınç tarafına monte edilir. Püskürtülen yakıt miktarını belirlemede önemli rol oynar. -40 ile 120 C arası sıcaklıklarda ölçüm yapabilmektedir.Eksozt Gazı Sıcaklık Sensörü  Eksozt sistemine yerleştirilerek aftertreatment uygulamalarında önem kazanmaktadır. Resistör eleman olarak genellikle Platinyum kullanılmaktadır. -40 ile 1000 C arasında ölçüm yapabilmektedirler.
Eksozt Gazı Çevrimi Sıcaklık Sensörü (EGRS)  Yanma odasında yanma sıcaklığının yüksek olmasından dolayı bu sıcaklıklarda Nox gibi bileşiklerin egzost gazındaki miktarıda sıcaklıkla birlikte artacaktır. Özellikle emisyon seviyesini tutturmak için yanmış egzost gazının bir kısmı soğutularak yanma odasına yeniden gönderilir. Bu durumda, egzost gazı daha önce yandığı için yanmaya katılmayacak fakat bir miktar soğuma sağlayacaktır. Bu da Nox miktarının azalmasına yardımcı olacaktır.İşte bu olaya egzost gazı resürkilasyonu (EGR) vebu olayda kullanılan sıcaklık sensörüne de EGR sıcaklık sensörü denilmektedir.

Ağırlık ve Basınc Sensörleri

Ağırlık ve Basınç Sensörleri

Mekanik gerilmeleri elektrik sinyaline dönüştüren elemanlara strain gauge denir.

Şekil 1.11’de strain gauge sembolik olarak gösterilmiştir. Esnek tabanı sündürecek şekilde

yanlardan dışarıya doğru kuvvet uygulandığında ızgara şeklinde döşenmiş iletken telin boyu

uzar. Telin boyu uzayınca kesiti azalır ve direnci artar. Basınca bağlı olarak değişim gösteren

direnç, köprü devresinde kullanılarak değişime bağlı elektrik sinyali elde edilebilir. Strain

gauge’u oluşturan iletken nikel – bakır, nikel – demir, nikel – krom, nikel – platin vb. alaşım

olabilir.

Basınç ya da ağırlık ölçmek için Şekil 1.12’deki gibi bir düzenek kurulur. Strain

gauge, sabitlenmiş esnek bir cisim üzerine tutturulur. Esnek cismin hemen altındaki körüğe

basınç uygulandığında körük şişerek esnek cisme tutturulmuş strain gauge’u gerdirir.

Basınçla orantılı olarak strain gauge’un değişen direnciyle basınç ölçülebilir.

Binalarda ve tünellerde, inşaat sırasında ya da sonrasında temelde, desteklerde veya

karkaslarda ortaya çıkan gerilmeleri ölçmek amacıyla Resim 1.17’deki strain gauge

modelleri kullanılır. Benzer şekilde petrol boru hatlarında, tanklarda vb. yerlerde yük

oranını, yoğunluğunu ve uygulanan gerginliği kontrol etmede faydalanılır.