به قطعه ای الکترونیکی که نسبت اکسیژن موجود در مایع و یا گاز را اندازه گیری می کند،
سنسور اکسیژن می گویند. وظیفه سنسور اکسیژن در موتورهای احتراق داخلی اندازه گیری نسبت اکسیژن موجود در گازهای خروجی از اگزوز است. مقادیر اندازه گیری شده توسط این سنسور برای مدیریت موتور در سیستم های انژکتوری و همچنین کنترل آلاینده های حاصل از احتراق سوخت به کار می روند. برای کارکرد صحیح موتور و انجام فرآیند احتراق وجود اکسیژن به میزان لازم امری حیاتی است و در صورتی که نسبت اکسیژن و سوخت به اندازه کافی نباشد عملکرد موتور خودرو دچار مشکل خواهد شد به همین دلیل است که سنسور اکسیژن را باید یکی از قطعات کوچک اما مهم خودروهای با موتور احتراق داخلی دانست. سنسور اکسیژن در سیستم اگزوز گازهای خروجی تعبیه می شود و قابلیت کارکرد بهینه را به انژکتور و سیستم زمان بندی موتور می دهد. همچنین عملکرد این سنسور به سیستم کنترل میزان آلایندگی نیز کمک می کند. سنسور اکسیژن داده های اندازه گیری شده خود را به ECU خودرو ارسال می کند تا این قطعه بتواند نسبت ایده آل هوا به سوخت را برای عملکرد صحیح موتور را تعیین کند. عدم عملکرد صحیح سنسور اکسیژن می تواند تاثیری منفی روی میزان آلایندگی و عملکرد موتور داشته باشد. عنصر اصلی حس‌کننده سنسور اکسیژن، قطعه ای لوله ای شکل از جنس سرامیک زیرکونیا است که توسط لایه ای نازک از پلاتین روکش شده است. این حسگر بر اساس پیل سوختی الکتروشیمیایی کار می کند و دارای یک طرف مبنا که در مجاورت با هوای اتمسفر قرار دارد و طرف دیگر در مجاورت گازهای اگزوز قرار می گیرد. دو الکترود آن یک ولتاژ متناسب با مقدار نسبت اکسیژن اگزوز به هوای آزاد ارسال می کند.
در خودروهای انژکتوری سنسور اطلاعات جمع آوری شده خود را به ECU ارسال می کند، کامپیوتر خودرو نیز با تجزیه و خوانش اطلاعات، براساس شرایط متغییر‌ها و محرک‌ها، دستورات لازم را به عملگرها ارسال می کند تا شرایط را برطبق ایده‌آل سیستم‌های مختلف خودرو تنظیم نماید. در خودروهای کاربراتوری اما اطلاعات برای راننده ارسال شده و به صورت آلارم و نشانه هایی در پشت آمپر نمایش داده می شود.
بالا بودن میزان اکسیژن به معنای احتراق ناقص و درصد نامناسب مخلوط سوخت و هوا است. به این ترتیب که در صورت گزارش وجود بیش از حد اکسیژن در گازهای خروجی از موتور، غلظت مخلوط بالا و مصرف سوخت بیش از حد مطلوب است. سنسور اکسیژن گزارش های خود را به صورت سیگنال‌های قابل خوانش (تغییر ولتاز ۱ تا ۹ ولت) برای ECU ارسال کرده و در صورت وجود اکسیژن زیاد، ECU تنظیمات لازم را در سیستم سوخت‌رسانی با تغییر زمان پاشش انژکتورها، پیاده می‌کند. به این ترتیب که در صورت غلیظ بودن سوخت، زمان پاشش را کوتاه کرده و در صورت رقیق بودن آن این زمان را افزایش می‌دهد.
وظایف سنسور اکسیژن:
– تاثیر در کاهش مصرف سوخت
– تاثیر در کاهش سطح آلایندگی خودرو
– تاثیر در بهبود احتراق و افزایش راندمان موتور
انواع سنسور اکسیژن
۱. تک سیم که در خودروهای قدیمی‌تر به کار می‌رفته و فاقد گرم‌کن است.
۲. یک سوکت چهار سیم که دارای گرم‌کن است و دقت بالایی دارد. این نوع سنسور به دلیل دقت بالاتر در در خودروهای جدید استفاده می‌شود. این مدل‌های خود در دو نوع پایه کوتاه و پایه بلند تولید می‌شوند که تفاوت آن‌ها در نوع و ارتفاع سوکت‌شان است.
ساختار سنسور اکسیژن
• بدنه سرامیکی یا چینی
• الکترودهای پلاتینیومی
• غلاف با جنس دی اکسید زیرکونیوم
• المنت گرم شونده
سنسور اکسیژن مانند یک ژنراتور کار می کند. سنسور اکسیژن با گرم شدن به اندازه کافی از خود ولتاژ تولید می کند. در واقع بخشی از سنسور که درون منیفولد دود قرار می گیرد همان غلاف سنسور است که از جنس سرامیک زیرکونیوم ساخته می شود. انتهای پوسته سنسور نیز روی مانیفولد پیچ می‌شود. الکترودها هم که بایک لایه متخلخل پلاتین پوشیده شده‌اند در قسمت سرامیکی و زیر حباب پوسته قرار دارند. قسمت بیرونی این بخش حباب شکل در معرض گازهای داغ منیفولد دود قرار دارد. اما الکترودهای درون آن، بین هوای محیط و دود اگزوز قرار گرفته اند.
