077-7861166

חיישן חמצן ברכב, אופן פעולה והבנת המערכת.

*** שימו לב, אנו לא מוכרים חיישנים, זהו מאמר טכני בלבד!!!

מאת: אילן מאיר.

הבהרה חשובה!, אנחנו לא מוכרים חיישנים, מאמר זה נכתב בכדי לתת מושג והבנה כיצד המערכת עובדת.

תופעות רבות ברכב מושפעות מתפקודו של חיישן החמצן ברכב (חיישן למבדא λ)
מכיוון שחיישן זה ממוקם באגזוז על קו הפליטה לפני הממיר הקטליטי, תפקידו לנטר את מצב התערובת ולדווח למחשב ניהול המנוע על תקינות התערובת, ובהתאם מחשב ניהול המנוע מבצע תיקוני תערובת.
 
בד"כ חיישן החמצן ממוקם על סעפת הפליטה, קרוב מאוד ליציאת הגזים מהמנוע.

מיקום חיישן החמצן ברכב לדוגמא.
 
 

קיימים סוגים רבים של חיישני חמצן, אולם ברובם אופן הבדיקה דומה.
 
סוגי חיישנים:  טיטניום, זירקוניום ופס-רחב.
 
אנו נתיחס לחיישן מסוג  זירקוניום שהוא הנפוץ ביותר כיום, אולם חיישני הפס-רחב תופסים יותר ויותר מקום של כבוד ברכב המודרני ולהם איחס חשיבות במאמר נפרד.

בגדול חיישני הזירקוניום מתחלקים ל3 קבוצות עיקריות:

- חיישן חמצן חוט אחד.
- חיישן חמצן 3 חוטים.
- חיישן חמצן 4 חוטים.
 
ראשית נבין כיצד עובד חיישן החמצן באופן כללי.
 
חיישן החמצן מנצל תכונה כימית של אלקטרודת הזירקוניום אשר מייצרת מתח ביחס להפרש החמצן בין 2 קצוות האלקטרודה.
 
 

בכל חיישן חמצן ישנה אלקטרודה אשר חשופה בצידה האחד לאוויר אטמוספרי ובצידה השני לגזים מהפליטה.
 
כאשר כמות החמצן משני צידי האלקטרודה זהה (בערך 21%) מתח המוצא הוא 0V, ככל שהפרש החמצנים גדל כך מתח המוצא עולה עד ל 1V במכסימום.
 
מכיוון שאנו חיים בכדור הארץ, וידוע כי אחוזי החמצן באוויר הם 21% בד"כ (נכון לגובה פני הים) זה אומר שצד אחד של האלקטרודה תמיד חשוף לנתון ידוע (21%)
 
כלומר אם יש בצד הפתוח לאוויר 21% - ובצד החשוף לגזי הפליטה 21% חמצן אז מתח המוצא הוא 0V כלומר תערובת ענייה.
ואם יש בצד הפתוח לאוויר 21% (כי לא יכול להיות נתון אחר) ובצד החשוף לגזי הפלטה נתון השואף ל0% חמצן, אז במוצא החיישן נקבל מתח של 1V,
כלומר תערובת עשירה.

אלו 2 מצבי הקיצון ובין שני המצבים האלה יכולים להיות אינסוף אפשרויות של הפרש כשהמתח ינוע בתיאוריה בין 0V ל 1V בהתאמה. 
כלומר, מתח חיישן למבדא נמוך מייצג תערובת ענייה, ומתח חיישן למבדא גבוה מייצג תערובת עשירה. וזאת בניגוד גמור למה שמיצג נתון ה λ במכשיר 4 הגזים,
במכשיר ה 4 גזים ככל שה λ גבוה, התערובת עניה, ובמצב של λ נמוך התערובת עשירה, נתון למבדא תקין במכשיר 4 גזים הוא 1 (נתון מספרי, לא VOLT),
למבדא גדול מ1 = תערובת עניה, למבדא קטן מ1 = תערובת עשירה, למבדא = 1 תערובת תקינה.
(לאופן בו מחושב נתון הלמבדא במכשיר 4 גזים אתייחס במאמר נפרד)

 
 

כיצד נבדוק את תפקוד חיישן החמצן ברכב שלנו?
 
ראשית עלינו לזהות את חיישן החמצן הרלוונטי, ברכב ניתן למצוא בין 1 ל 4 חיישני חמצן ולפעמים אפילו יותר.
 
ישנן תקנות וחוקים המתייחסים לשמות מול מיקום חיישני החמצן ולכן חשוב לשים לב מכיוון חיישני החמצן מתחלקים ראשית ל2 קבוצות עיקריות:
-        חיישן בקרה (CONTROL, חיישן לפני ממיר)
-        חיישן אבחון (DIAGNOSIS, חיישן אחרי ממיר)
החיישנים כחיישנים עובדים באותו אופן בדיוק, אולם תפקידם כלפי מערכת ניהול המנוע שונה לחלוטין!
 
הרכב מחולק ל2 חלקים לרוחב (2 גדות) גדה שמאלית (Bank1) וגדה ימנית (Bank2).
ול2 חלקים לאורך לפני ממיר (חיישן 1) ואחרי ממיר (חיישן 2)
 
- B1S1, חיישן לפני ממיר צד שמאל (ברכב עם מנוע בעל סעפת פליטה יחידה קיים רק B1)
- B1S2, חיישן אחרי ממיר צד שמאל  (ברכב עם מנוע בעל סעפת פליטה יחידה קיים רק B1)
- B2S1, חיישן לפני ממיר צד ימין (מקובל רכב עם מנוע V או בוקסר בעל 2 סעפות פליטה)
- B2S2, חיישן אחרי ממיר צד ימין (מקובל רכב עם מנוע V או בוקסר בעל 2 ממירים קטליטיים)
 
בבדיקות אנו נתייחס כרגע אך ורק לחיישני חמצן לפני ממיר (חיישן בקרה CONTROL)
לבדיקת חיישני האיבחון (אחרי ממיר אתייחס במאמר נפרד)
 
בכל חיישן חמצן יש חוט אחד שהוא מוצא מתח המדידה, סיגנל, SIGNAL (לפי תקן DIN בצבע שחור).
קיימים חיישנים עם גוף חימום פנימי (2 חוטים בעלי צבע זהה בד"כ לבן לפי תקן DIN)
וישנם חיישנים עם חוט נוסף, חוט (-) אדמה (צבעו אפור לפי תקן DIN)
 
טבלאת המרת צבעי חוטים בחיישני חמצן לפי יצרנים פופולריים.


יצרןאות (signal)מינוס, אדמהחימוםחימום
AC Delcoסגולכתוםחוםחום
BOSCHשחוראפורלבןלבן
DELPHI 1סגולכתוםחוםחום
DELPHI 2שחוראפורסגוללבן
DENSOכחוללבןשחורשחור
HONDA 1לבןירוקשחורשחור
HONDA 2כחוללבןשחורשחור
NTKשחוראפורלבןלבן
SMP/STDשחוראפורלבןלבן
TOYOTAכחוללבןשחורשחור

בכדי לבדוק תפקוד של חיישן חמצן עלינו לבצע 2 מדידות עיקריות:
-        בדיקת גוף החימום.
-        בדיקת יחידת המדידה.
 
גוף חימום
 
ראשית נבדוק התנגדות של גוף החימום בחיישן ע"י רב-מודד, נכוון את רב-המודד למצב מדידת התנגדות Ω, ובהתאם להוראת היצרן (כאשר חיישן החמצן מנותק מהרכב) נבדוק את ההתנגדות בין 2 חוטי החימום בד"כ בין 2.5 Ω-10 Ω.
 
 

בחוטים המגיעים מצד הרכב, נמדוד באמצעות רב-מודד מתח של 11V-14V, יש לשים לב כי מתח החימום לא תמיד מסופק באופן רציף ולכן יש להכיר את המערכת בטרם מבצעים את המדידה הנ"ל, כמו כן יש לתת את הדעת כי המדידה צריכה להתבצע בין 2 החוטים ולא ביחס לאדמה!
 
כעת נחבר את רב המודד בין חוט האות של החיישן ובין האדמה, נכוון את רב-המודד למדידת מתח (V), נפעיל את מנוע הרכב ונחכה שחיישן החמצן ומנוע הרכב יגיעו לטמפרטורת עבודה (בד"כ לוקח כ10 דק'), נמדוד מתח בין חוט הסיגנל ביחס לחוט האדמה (אם קיים) בזמן שהחיישן מחובר.
 
המתח הנמדד אמור להיות אינדיקציה של תערובת הרכב ולא אמור להיות יציב!
 
במצב של סיבובי סרק אנו אמורים לקבל מתח שנע בין 0.1V ל 0.9V, והתנודתיות אמורה להיות בולטת לעין.
 
לפחות עליה אחת וירידה אחת במשך 5 שניות של מנוע בטמפרטורת עבודה ובסיבובי סרק.
 
גרף חיישן חמצן
 
 

רשימת תקלות רלוונטיות לחיישני חמצן:

HO2S = חיישן חמצן מחומם  Heated O2 sensor

P0030....HO2S Heater Control Circuit Bank 1 Sensor 1
P0031....HO2S Heater Control Circuit Low Bank 1 Sensor 1
P0032....HO2S Heater Control Circuit High Bank 1 Sensor 1
P0033....Turbo Charger Bypass Valve Control Circuit
P0034....Turbo Charger Bypass Valve Control Circuit Low
P0035....Turbo Charger Bypass Valve Control Circuit High
P0036....HO2S Heater Control Circuit Bank 1 Sensor 2
P0037....HO2S Heater Control Circuit Low Bank 1 Sensor 2
P0038....HO2S Heater Control Circuit High Bank 1 Sensor 2
P0042....HO2S Heater Control Circuit Bank 1 Sensor 3
P0043....HO2S Heater Control Circuit Low Bank 1 Sensor 3
P0044....HO2S Heater Control Circuit High Bank 1 Sensor 3
P0050....HO2S Heater Control Circuit Bank 2 Sensor 1
P0051....HO2S Heater Control Circuit Low Bank 2 Sensor 1
P0052....HO2S Heater Control Circuit High Bank 2 Sensor 1
P0056....HO2S Heater Control Circuit Bank 2 Sensor 2
P0057....HO2S Heater Control Circuit Low Bank 2 Sensor 2
P0058....HO2S Heater Control Circuit High Bank 2 Sensor 2
P0062....HO2S Heater Control Circuit Bank 2 Sensor 3
P0063....HO2S Heater Control Circuit Low Bank 2 Sensor 3
P0064....HO2S Heater Control Circuit High Bank 2 Sensor 3
P0130....O2 Sensor Circuit Bank 1 Sensor 1
P0131....O2 Sensor Circuit Low Voltage Bank 1 Sensor 1
P0132....O2 Sensor Circuit High Voltage Bank 1 Sensor 1
P0133....O2 Sensor Circuit Slow Response Bank 1 Sensor 1
P0134....O2 Sensor Circuit No Activity Detected Bank 1 Sensor 1
P0135....O2 Sensor Heater Circuit Bank 1 Sensor 1
P0136....O2 Sensor Circuit Malfunction Bank 1 Sensor 2
P0137....O2 Sensor Circuit Low Voltage Bank 1 Sensor 2
P0138....O2 Sensor Circuit High Voltage Bank 1 Sensor 2
P0139....O2 Sensor Circuit Slow Response Bank 1 Sensor 2
P0140....O2 Sensor Circuit No Activity Detected Bank 1 Sensor 2
P0141....O2 Sensor Heater Circuit Bank 1 Sensor 2
P0142....O2 Sensor Circuit Malfunction Bank 1 Sensor 3
P0143....O2 Sensor Circuit Low Voltage Bank 1 Sensor 3
P0144....O2 Sensor Circuit High Voltage Bank 1 Sensor 3
P0145....O2 Sensor Circuit Slow Response Bank 1 Sensor 3
P0146....O2 Sensor Circuit No Activity Detected Bank 1 Sensor 3
P0147....O2 Sensor Heater Circuit Bank 1 Sensor 3

נכתב ע"י אילן מאיר SGL דיאגנוסטיקה לרכב 
חל איסור להעתיק או לפרסם ללא רשות מהכותב.

לשרותכם בכל עת - אילן מאיר FOXWELL ישראל