سنسور اکسیژن خودرو چیست؟ دلایل و علائم خرابی

در خودروهای مدرن، به مدد تکنولوژی و واحد کنترل الکترونیکی موتور یا ECU راه‌کارهایی برای نظارت بر عملکرد بهینه موتور اندیشیده شده است. یکی از آنها نصب قطعه‌ای به نام سنسور اکسیژن در مسیر اگزوز است. این قطعه با اندازه‌گیری اکسیژن موجود در گازهای خروجی از ترکیب درست سوخت و هوا در سیلندرها اطمینان حاصل می‌کند. 

عملکرد صحیح سنسور اکسیژن به معنی عملکرد بهینه موتور و پیش‌گیری از آسیب‌های جدی به این بخش است. به همین دلیل، آشنایی با نحوه کار، زمان مناسب تعویض و علائم و دلایل خرابی آن برای هر خودروسواری ضروری است. در این مقاله به این موضوعات پرداخته و ضمنا مراحل تست سنسور اکسیژن و تعویض آن را نیز مرور می‌کنیم. با ما همراه شده و بعد از مطالعه مطلب، بهتر از موتور خودروی خود مراقبت کنید.

سنسور اکسیژن چیست؟

حسگر یا سنسور اکسیژن (Oxygen Sensor)، یکی از قطعات کلیدی سیستم مدیریت موتور در خودروهای مدرن است که با اندازه‌گیری نسبت اکسیژن در گازهای خروجی، داده‌های مرتبط با نسبت سوخت به هوا را به واحد کنترل الکترونیکی موتور یا ECU ارسال می‌کند. درصد پایین‌تر اکسیژن در گازهای خروجی، به معنی عملکرد بهینه‌تر موتور است. درصد ایده‌آل نیز ۰٫۱ تا ۰٫۹ درصد است.

سنسور اکسیژن در بخشی از مسیر سیستم اگزوز مانند ابتدای لوله، قبل یا بعد از مبدل کاتالیزور یا روی منیفولد نصب می‌شود. این قطعه که به آن لامبدا و O2 Sensor نیز گفته می‌شود نقشی حیاتی در کاهش مصرف سوخت، افزایش کارایی موتور و حفاظت از محیط زیست ایفا می‌کند. این اهمیت تا جایی است که به مرور زمان تقریبا همه خودروها به دو حسگر اکسیژن مجهز شده‌اند. در محصولات شرکت‌های معتبر نیز این قطعه علاوه بر اگزوز، روی بدنه هر سیلندر نیز نصب می‌شود.

نحوه کار سنسور اکسیژن چیست؟

سنسور اکسیژن شامل یک قطعه حساس به اکسیژن مانند زیرکونیوم یا تیتانیوم است که با لایه‌ای از الکترودهای پلاتینی پوشانده می‌شود. این ماده به تفاوت غلظت اکسیژن بین گازهای اگزوز و هوای محیط واکنش نشان می‌دهد. سپس، الکترود سنسور بر حسب میزان ورودی اکسیژن خود، ولتاژی تولید کرده و آن را به‌صورت سیگنال برای ECU ارسال می‌کند. ECU نیز بر اساس آن و نیز دیگر شرایط مانند دمای هوا و شتاب مورد نیاز، نسبت سوخت به هوا را در موتور تنظیم و بهینه خواهد کرد. احتراق بهینه در موتور نیز مزایای زیر را در پی دارد:

• افزایش طول عمر موتور
• کاهش مصرف سوخت
• بهبود کیفیت شتاب‌گیری و عملکرد کلی موتور
• افزایش طول عمر قطعات دیگر مانند سنسور دور موتور و مبدل کاتالیزور

انواع حسگر اکسیژن خودرو

 سنسورهای اکسیژن به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند: 

• سنسور باند باریک (Narrowband) یا تک‌سیم؛ این محصول، محدوده خاصی از نسبت سوخت به هوا را اندازه‌گیری کرده و عملکرد ساده‌ای دارد که با گرم شدن توسط اگزوز شروع می‌شود. 
• سنسور باند پهن (Wideband) چهار سیم یا گرم‌کن‌دار: این محصول، داده‌های دقیق‌تری ارائه کرده و برای موتورهای پیشرفته مناسب‌تر است. همچنین سریع‌تر گرم شده و برای هوای سرد مناسب‌تر است.

به‌طورکلی، سنسورهای گرم‌کن‌دار جدیدتر بوده و امروزه بیشتر توسط کمپانی‌های خودروسازی خارجی استفاده می‌شوند. اما بسیاری از شرکت‌های خودروسازی ایرانی هنوز از نوع باند باریک یا تک‌سیم استفاده می‌کنند. 

علائم خرابی سنسور اکسیژن اتومبیل

توجه به علائم خرابی سنسور اکسیژن پیش از وارد آمدن خسارات جدی‌تر به دیگر بخش‌های خودرو مانند EUC و موتور ضروری است. در این بخش مهم‌ترین آنها را شرح می‌دهیم.

افزایش مصرف سوخت

یکی از مهم‌ترین علائم خرابی سنسور اکسیژن، افزایش قابل توجه مصرف سوخت خودرو است. اگر سنسور اکسیژن نتواند داده‌های دقیقی به واحد کنترل موتور ارسال کند، این واحد نمی‌تواند نسبت صحیح سوخت به هوا را تنظیم کند. این وضعیت در نهایت منجر به استفاده بیش از حد سوخت، کارکرد ناقص موتور و درنتیجه افزایش مصرف سوخت خواهد شد.

روشن‌شدن چراغ چک موتور

روشن‌شدن چراغ چک موتور یا چراغ هشدار، یکی از شایع‌ترین علائم خرابی سنسور اکسیژن است. وقتی این حسگر عملکرد مناسبی نداشته باشد و داده‌های اشتباهی به ECU ارسال کند، سیستم عیب‌یابی خودرو این مشکل را شناسایی کرده و چراغ چک موتور را روشن می‌کند.

افت کیفیت عملکرد موتور

خرابی سنسور اکسیژن قطعا بر شتاب خودرو و قدرت موتور تاثیر منفی دارد. با به هم خوردن نسبت درست سوخت به هوا در سیلندرها و احتراق ناقص، قدرت موتور کاهش می‌يابد. اتفاقی که خود را به‌صورت کاهش شتاب به‌خصوص در سربالایی‌ها و حتی تاخیر در واکنش‌های موتور به پدال گاز نشان می‌دهد. علاوه بر سنسور اکسیژن، خرابی سایر سنسورها مانند سنسور دریچه گاز نیز می‌تواند باعث افت کیفیت عملکرد موتور شود.

بوی نامطبوع از اگزوز

یکی دیگر از نشانه‌های خرابی سنسور اکسیژن، بوی نامطبوع یا غیرطبیعی از اگزوز خودرو است. وقتی این قطعه به‌درستی کار نکند، سوخت به‌طور کامل در فرآیند احتراق مصرف نشده و باعث تولید آلاینده‌های بیشتر می‌شود. بوی سنگین‌تر از معمول از اگزوز نشانه چنین فرآیندی است که به‌ویژه هنگام گاز دادن یا توقف خودرو در ترافیک، محسوس‌تر احساس می‌شود.

سخت روشن شدن خودرو

گاهی خرابی سنسور اکسیژن می‌تواند باعث بروز مشکل در استارت خوردن خودرو شود. این قطعه، تاثیر زیادی در شروع فرآیند احتراق دارد و در صورت ناتوانی آن در ارسال داده‌های صحیح به ECU، ممکن است موتور به درستی روشن نشود یا با تاخیر استارت بخورد. همچنین، ممکن است خودرو پس از روشن شدن، دوباره خاموش شود.

دلایل خرابی سنسور اکسیژن

شاید بتوان گفت که مهم‌ترین دلیل خرابی حسگر اکسیژن، کیفیت پایین بیشتر قطعات موجود در بازار است. به همین دلیل توصیه می‌کنیم این قطعه را از منابع معتبر خرید لوازم جانبی ماشین با برند شناخته‌شده خریداری کنید. علاوه بر این، دلایل دیگری نیز برای خرابی این قطعه می‌توان برشمرد که مهم‌ترین آنها را در این بخش بررسی می‌کنیم.

خرابی سیستم اگزوز

یکی دیگر از مهم‌ترین دلایل خرابی سنسور اکسیژن، مشکلات مرتبط با سیستم اگزوز است. نشتی گازهای اگزوز، آسیب‌دیدگی مبدل کاتالیزور یا خرابی سایر اجزای این سیستم می‌تواند بر کار سنسور اکسیژن تاثیر منفی بگذارد.

مشکلات الکتریکی و سیم کشی

مشکلات الکتریکی در سیم‌کشی یا اتصالات سنسور اکسیژن نیز می‌توانند باعث خرابی آن شوند. در صورت خوردگی و پوسیدگی سیم‌ها، سیگنال‌های ارسالی از سنسور به ECU به درستی منتقل نمی‌شوند. رطوبت، آلودگی یا سایش با قطعات دیگر می‌توانند چنین مشکلاتی ایجاد کنند.

رسوبات کربنی و آلودگی

یکی از دلایل شایع خرابی سنسور اکسیژن، تجمع رسوبات کربنی است. سوخت‌های بی‌کیفیت و احتراق ناقص می‌توانند باعث تولید کربن اضافی شوند که در طول زمان، روی سنسور جمع خواهد شد. علاوه بر این، نشت روغن یا ضدیخ‌های حاوی سیلیکون و فسفر به سنسور یا ورود ریزگردها، شن، خاک و رطوبت نیز می‌توانند سبب خرابی این قطعه شوند.

دمای بسیار بالای گازهای خروجی

سنسور اکسیژن در معرض دمای بسیار بالای گازهای خروجی از اگزوز قرار دارد که معمولا بین ۳۰۰ تا ۹۰۰ درجه سانتی‌گراد تغییر می‌کند. اگر سیستم خنک‌کننده موتور دچار مشکل شود به‌طوریکه حسگر دائما در معرض دمای بسیار بالا قرار گیرد، ممکن است به آن آسیب وارد شود. 

آسیب های فیزیکی

آسیب‌های فیزیکی در اثر برخورد با اجسام خارجی هنگام رانندگی یا ضربات ناشی از تصادفات کوچک و بزرگ نیز از دیگر دلایل خرابی سنسور اکسیژن هستند. ضربه‌های مستقیم یا فشار بیش از حد به سنسور هنگام نصب نیز می‌تواند باعث آسیب به اتصالات یا ساختار داخلی آن شود.

تولید دود بیش از حد در فرآیند احتراق

به‌طور‌کلی تولید دود بیش از اندازه در فرآیند احتراق، یکی از دلایل خرابی سنسور اکسیژن است. خرابی شمع‌ها یا استفاده از سوخت بی‌کیفیت می‌توانند سبب بروز این مشکل شوند. سوخت‌های با ناخالصی بالا، همچنین آلایندگی زیادی نیز دارند.

سه روش تست سنسور اکسیژن

 برای اطمینان از عملکرد صحیح سنسور اکسیژن، می‌توانید پس از روشن کردن خودرو به مدت چند دقیقه، به چهار روش زیر آن را تست کنید: 

• استفاده از اسکنر OBD-II: این ابزار، کدهای خطا را شناسایی و اطلاعات مربوط به سنسور را نمایش می‌دهد.
• اندازه‌گیری ولتاژ: با استفاده از مولتی‌متر، ولتاژ خروجی سنسور را بررسی کنید. این ولتاژ باید بین یک ۱ ولت (اکسیژن کم) و ۹ ولت (اکسیژن زیاد) باشد.
• دیاگ و دیگر دستگاه‌های پیشرفته‌تر تست سنسور اکسیژن: تعمیرگاه‌های پیشرفته از ابزارهای تخصصی برای شبیه‌سازی شرایط موتور و ارزیابی عملکرد سنسور استفاده می‌کنند.

زمان تعویض سنسور اکسیژن خودرو

عمر مفید سنسور اکسیژن معمولا بین ۱۴۰ هزار تا ۱۶۰ هزار کیلومتر است. بااین‌حال، عواملی مانند کیفیت سوخت، شرایط رانندگی و میزان آلاینده‌های محیطی نیز می‌توانند عمر این قطعه را کاهش یا افزایش دهند. فارغ از زمانی که دفترچه خودرو یا تولیدکننده برای تعویض سنسور اکسیژن تعیین کرده، در صورت مشاهده علائم ذکر شده در بخش‌های قبلی نیز عملکرد آن را بررسی کنید. 

مراحل تعویض حسگر اکسیژن خودرو

مراحل تعویض حسگر لامبدا نسبتا ساده بوده و به شرح زیر است: 

• خاموش کردن خودرو و صبر کردن تا زمان سرد شدن اگزوز
• یافتن محل سنسور و جدا کردن آن؛ ابتدا سیم‌ها و کانکتور را جدا کرده و با استفاده از آچار مخصوص، سنسور را باز کنید.
• نصب سنسور جدید؛ در صورت نیاز، کمی اسپری یا گریس ضد قفل به رزوه‌ها بزنید. سپس سنسور جدید را جا زده و سیم‌های آن را وصل کنید.
• تست سنسور اکسیژن جدید؛ با اسکنر OBD-II یا دستگاه‌های دیگر کدهای خطا را پیدا کرده و پاک کنید.

سخن آخر؛ درباره حسگر اکسيژن خودرو

سنسور اکسیژن یکی از قطعات مهم خودرو است که عملکرد صحیح آن تاثیر بسزایی در کاهش مصرف سوخت، افزایش طول عمر و عملکرد بهینه موتور و کاهش آلاینده‌های زیست‌محیطی دارد. توجه به علائم خرابی، تست‌های دوره‌ای و تعویض به‌موقع این قطعه می‌تواند از بروز مشکلات جدی‌تر و هزینه‌های اضافی جلوگیری کند. توصیه می‌شود در صورت نیاز به تعویض این قطعه، تنها برندهای شناخته‌شده و فروشگاه‌های معتبر را بررسی نمایید.