Súrefnisskynjarinn.
Til eru tvær gerðir af súrefnisskynjurum og er mjög mikilvægt að skylja hvernig þeir virka áður en að hægt er að dæma þá ónýta. Tölvur í bílum gefa upp bilanakóða ef að upp kemur breyting á bensínblöndu og eru það þá þessir skynjarar sem að færa tölvunni þær upplýsingar. Þessar upplýsingar þurfa svo bifvélvirkjar að vinna úr til þess að ákveða hvar bilunin er. Þó svo að bilanakóði komi á súrefnisskynjara þá er ekki þar með sagt að það sé hann sem er orsakavaldurinn af biluninni heldur getur verið margt í stýrikerfi vélarinnar sem að orsakar bilanakóða á súrefnisskynjara.
Súrefnisskynjarar í bílum eru til þess að vélatölvan geti fylgst með bensínblöndu innspýtingarinnar og þar með haldið niðri mengun og eyðslu vélarinnar. Súrefnisskynjarar eru staðsettir bæði fyrir framan og aftan kvarfakút vélarinnar og er sá sem er fyrir aftan eingöngu til þess að fylgjast með virkni kvarfakútssinns og getur vélartölvan því verið viss um að mengun vélarinnar sé í lágmarki.
Hefðbundinn súrefnisskynjari.
Hinn hefðbundni súrefnisskynjari eða (narrow band oxygen sensor) er til með einum, þremur eða fjórum vírum og virka þeir allir eins. Í þriggja og fjögurra víra skynjara eru tveir vírar fyrir hitaelement sem að er innbyggt í skynjarann til þess að hann virki fyrr eftir ræsingu en skynjari með einum vír er ekki með hitara. Skynjari með einum vír virkar ekki fyrr en að vélin er búinn að ná fullum vinnuhita og þarf því tölvan í bílnum að láta vélina vinna eftir fyrirfram ákveðnu kerfi og tekur ekki mark á neinum skynjurum. Þetta kerfi kallast (open loop) þegar vélin hefur hinns vegar náð fullum vinnuhita þá fer tölvan í ( closed loop) og breytir þá tölvan bensínblöndu eftir því sem að skynjarar gefa til kynna.
Fjögurra víra skynjarar eru með einum vír sem að tengist beint í tölvu, tveimur vírum fyrir hitara og einum vír til þess að skerma vírinn sem að fer í tölvuna. Þessi skerming er til þess að það komi engar truflanir í sendinguna sem að tölvan er að fá. Þessi gerð af súrefnisskynjara er að vinna á 0,1 -0,9 voltum og þegar að hann sýnir hærra gildi þá sér tölvan í bílnum að bensínblandan sé of sterk, þá er ekki mikið af súrefni í afgasinu frá vélinni, en þegar að hann sýnir lágt gildi þá er mikið súrefni í afgasinu og er þá bensínblandan veik. Þetta er ástæðan fyrir því að þessi gerð af skynjurum eru ekki mjög nákvæmir. Tölvan les út sterka blöndu ef að voltin fara yfir 450 millivolt og veika blöndu ef voltin fara undir 450 millivolt þannig að það er í raun bara sterk eða veik blanda sem að tölvan sér.
Önnur ástæða fyrir því að þessi gerð af skynjurum er ekki mjög nákvæm er að við breytingu á hita þá verður breyting á voltaframleiðslu skynjarans þannig að vél sem að erfiðar mikið er með heitara afgasi og þar af leiðandi verður skynjarinn ónákvæmari þegar að hitinn er meiri.
Við bilanagreiningu á þessum skynjurum er best að nota skanna og athuga hvort að ekki sé bilanakóði á skynjarann ef svo sé þarf að lesa gildi hanns í skannanum og á það að flökta á milli 0,1 til 0,9 volt. Ef að gildið er frosið í ákveðinni tölu þarf að stíga á bensígjöfina nokkru sinnum til þess að sjá hvort að voltin fara að flökta. Ef að voltin fara ekki að flökta má gera ráð fyrir að skynjarinn sé ónýtur en ef að voltin fara að flökta þá vitum við að skynjarinn er að virka.
Nýrri gerð af súrefnisskynjara.
Þessi nýrri gerð er búinn að vera í bílum í nokkur ár og kallast hann (wide band oxygen sensor). Þessir skynjarar eru mun nákvæmari heldur en (narrow band oxygen sensor). Þeir eru með fjórum, fimm eða sjö vírum og geta ekki unnið nema að vera með stýringu frá tölvu. Þeir eru ekki með neinni voltaframleiðslu heldur fá þeir 2,5-3,3 volt um tvo víra sem að koma frá tölvunni. Þessi voltatala er mismunandi eftir bílaframleiðendum og er ekki hægt að sjá í skanna. Tölvan mælir svo strauminn sem að fer í gegnum skynjarann og notar þá mælingu til þess að ákveða hver bensíblanda vélarinnar sé.
Þessir skynjarar eru líka með hitara og þurfa þeir að vera mun heitari heldur en gamla gerðin til þess að virka rétt. Með því að fá upplýsingar um straumnotkun skynjarans getur tölvan haldið bensínblöndunni mun nákvæmari en með eldri gerð af skynjara vegna þess að tölvan fær alltaf rétt boð um hver blandan er og getur hún þess vegna haldið blöndunarhlutfalli lofts og bensíns í hlutfallinu 14,7/1 sem er hin fullkomna blanda. Þetta skilar sér í minni mengun og sparneytnari bílum.
Bilanagreining á þessari gerð af skynjurum er mun flóknari vegna þess að sú tala sem að hægt er að lesa úr skanna er í raun fengin með útreikningi sem að tölvan gerir. Einnig eru margir af þessum skönnum ekki nógu góðir til þess að gera þetta. Til dæmis þá sýnir OBD 2 skanni einungis einn fimmta af voltatölunni sem tölvan er að sýna og hef ég ekki getað fundið neinar upplýsingar um af hverju þeir settu þetta þannig upp. Ég tel að besta leiðin til þess að bilanagreina svona skynjara sé að mæla hversu mörg volt koma niður að skynjaranum til þess að staðfesta hvort að það sé í lagi með víra því að ef að voltin eru rétt þá er hægt að gera ráð fyrir að vírarnir séu í lagi. Svo er hægt að vera með skanna tengdan við bílinn og hafa vél í gangi sprauta svo própangasi inn á loftinntak vélarinnar en bara í litlu magni við það á voltatalan sem að sést í skannanum að lækka um nokkur hundruð millivolt. Með þessu þá er hægt að ákveða hvort að skyjarinn sé að skynja ríka blöndu. Ef að voltatalan breytist ekkert þá getur maður verið viss um að það sé skynjarinn sem að er bilaður.
Með þekkingu á virkni þessara skynjara er hægt að takmarka ranga bilanagreiningu sem að veldur því að oft er skipt um súrefnisskynjara sem að eru í lagi. Því fylgir óþarfa kostnaður fyrir bíleigendur sem meiga varla við því.
Þórmar Viggósson
Heimildir.
Uppbygging og virkni súrefnisskyjara sótt á www.wbo2.com/lsu/lsuworks.htm og www.aa1car.com/library/wraf.htm þann 8 mars 2015.