SỰ KHÁC BIỆT GIỮA CẢM BIẾN OXY & CẢM BIẾN HỔN HỢP A/F

Lượt xem: 2719 - Ngày đăng : 19/07/2022

Tiêu điểm về công nghệ A/F độc đáo của Denso

Khi phần mở rộng phạm vi quan trọng nhất của cảm biến lambda cho đến nay được ra mắt, Denso đã xem xét kỹ hơn công nghệ A/F độc đáo của mình, được thiết kế để cung cấp những lợi thế khác biệt cho thị trường sửa chữa.

Là một trong những nhà cung cấp phụ tùng nguyên bản uy tín và sung mãn nhất cho các nhà sản xuất xe ô tô trên toàn thế giới, phần mở rộng phạm vi cảm biến Lambda mới của Denso mang lại một số lợi thế độc lập cho thị trường sửa chữa.

Công nghệ A/F

Các giải pháp và thiết kế tùy chỉnh

Không giống như các cảm biến lambda chuyển mạch thông thường, cảm biến A/F phát hiện chính xác nồng độ của oxy trong khí thải. Trong vòng mili giây, bộ phận ECU điều khiển động cơ nhận được tín hiệu cảm biến tuyến tính để có thể thực hiện các điều chỉnh thích hợp.

Cùng với độ chính xác và tốc độ phát hiện, thời gian tắt đèn nhanh (là thời gian cần thiết để hoạt động đáng tin cậy sau khi khởi động nguội, để quản lý động cơ trong điều khiển vòng kín) và độ bền của cảm biến là bốn yêu cầu thiết kế quan trọng nhất. Công nghệ cảm biến A/F là lựa chọn tốt nhất hiện có để kết hợp các yêu cầu này.

Công nghệ tỷ lệ không khí/nhiên liệu được sản xuất độc quyền bởi Denso và cung cấp các đặc tính độc đáo mà các nhà sản xuất khác không thể sao chép.

Dựa trên công nghệ A/F, Denso đã phát triển nhiều giải pháp thiết kế đa dạng để tối ưu hóa cảm biến cho từng nhu cầu. Không có nhà sản xuất cảm biến oxy nào khác cung cấp các giải pháp thiết kế phù hợp hơn cho các nhà sản xuất ô tô. Điều này có thể nhìn thấy rõ ràng từ bên ngoài.

Trong khi các đối thủ sản xuất một số lượng hạn chế các thiết kế lõi cảm biến khác nhau mà nhà sản xuất xe có thể lựa chọn, thì Denso cung cấp một loạt các thiết kế cảm biến. Đối với mỗi dự án OEM, Denso lắng nghe nhu cầu cụ thể của khách hàng và tích cực phát triển từng thiết kế để đáp ứng các yêu cầu ứng dụng cụ thể.

Loại tối ưu hóa thiết kế này không chỉ giới hạn ở dạng hình học của lõi cảm biến. Ngoài ra, nhiều thành phần khác nhau được tùy chỉnh bên trong để đáp ứng các yêu cầu cụ thể của khách hàng.

Độ bền và tính linh hoạt

Do môi trường khắc nghiệt mà cảm biến phải hoạt động, nguy cơ hư hỏng sớm luôn hiện hữu. Đặc biệt, nhiễm bẩn phần tử (ví dụ như cặn muội cacbon) và sốc nhiệt của hơi nước ngưng tụ là những nguyên nhân phổ biến làm hỏng hóc cảm biến.

Trong trường hợp cảm biến A/F bị nhiễm bẩn có khả năng phát triển dần dần theo thời gian, thời gian phản hồi của cảm biến sẽ chậm lại. Điều này buộc hộp điều khiển động cơ ECU (Engine Control Unit) phải bù đắp quá mức bằng cách phun thêm nhiên liệu, do đó làm tăng mức tiêu thụ nhiên liệu động cơ.

Ngược lại, sốc nhiệt sẽ gây ra hỏng hóc ngay lập tức. Hiện tượng này có thể so sánh với việc lấy một chiếc đĩa mỏng manh ra khỏi lò đã được làm nóng và đặt một cục nước đá lên đó. Sự nguội cục bộ đột ngột sẽ tạo ra hiện tượng co ngót. Ứng suất bên trong quá lớn đối với vật liệu có thể xử lý, do đó nó sẽ bị nứt. Sốc nhiệt thường sẽ xảy ra trong thời gian bắt đầu lạnh, khi nhiều giọt nước nhỏ sẽ va chạm vào bộ phận làm nóng.

Nói chung, các nắp bảo vệ bên ngoài phần tử được thiết kế để tránh sốc nhiệt. Chức năng cơ bản của chúng là tách các giọt nước ra khỏi khí thải, đồng thời giữ cho phần tử tiếp xúc với khí đó bị hạn chế tối đa.

Để tránh nhiễm bẩn cảm biến, vật liệu gốm đã được xử lý bằng nhiều lớp - trong số những lớp khác - oxit nhôm. Các lớp phủ này cho phép các ion oxy đi qua, nhưng tránh bám vào bất kỳ chất nào.

Các biến thể thiết kế khác nhau được thiết kế cho các cấu hình ống xả cụ thể. Dưới đây là một số ví dụ về đặc tính khí thải ảnh hưởng đến thiết kế cảm biến:
1. Khoảng cách từ buồng đốt.
2. Đường kính và sự hiện diện của các khúc cua trong đường ống.
3. Hướng lắp đặt (lên trên, xuống dưới, theo chiều ngang).
4. Nhiệt độ hoạt động.
5. Tốc độ dòng khí.

Chất lượng vượt trội phạm vi hậu mãi của Denso

Ngược lại với một số đối thủ cạnh tranh trên thị trường, Denso luôn đảm bảo rằng các sản phẩm Aftermarket của mình đáp ứng các thông số kỹ thuật chính xác như sản phẩm Denso nguyên bản ban đầu. Do đó, Denso không kết hợp các thiết kế và thông số kỹ thuật cảm biến khác nhau để tạo ra một phạm vi tổng hợp nhỏ hơn.

Điều này có thể thấy rõ khi so sánh các thiết kế lõi cảm biến; rõ ràng là các tấm chắn nhiệt giống nhau được gắn vào và 'mũi' của cảm biến ban đầu tương ứng với một mẫu lỗ thông gió giống hệt nhau. Điều tương tự cũng áp dụng cho các thành phần bên trong - các thông số kỹ thuật khác nhau không bao giờ được trộn lẫn. Bằng cách này, mỗi sản phẩm cảm biến Denso được đảm bảo giống nhau về chất lượng, hiệu suất, độ tin cậy và phụ kiện..

Bạn có biết công nghệ A/F của Denso

► A/F có nghĩa là 'không khí/nhiên liệu'. Nó đề cập đến việc kiểm soát thành phần hỗn hợp được yêu cầu để có hiệu suất động cơ mạnh mẽ, trơn tru và sạch sẽ. khí thải của động cơ đốt trong.

► Cảm biến A/F còn được gọi là cảm biến băng rộng hoặc tuyến tính.

► Cảm biến A/F không tương thích với các cảm biến tuyến tính khác (thường là 5 dây) hoặc các cảm biến 4 dây khác.

► Sự phát triển của Cảm biến A/F đã đạt đến thế hệ thứ 5.

► Các cảm biến A/F mới nhất có thể phát hiện ra ngay cả một vụ cháy sai. Ấn tượng hơn nữa, dựa trên đầu ra cảm biến, ECU có thể nhận ra xy-lanh nào không nổ, mặc dù tất cả các xy-lanh đều có chung một ống xả.

► Thời gian tắt đèn là yếu tố quan trọng nhất góp phần đáp ứng các tiêu chuẩn khí thải được thắt chặt.

► Cảm biến A/F có thể cung cấp thời gian tắt đèn dưới 10 giây.

► Cảm biến A/F cũng được sử dụng trên động cơ diesel.

► Các cảm biến oxy của xe Euro 5 và Euro 6 phải hoạt động trong phạm vi dung sai nguyên bản để vượt qua các cuộc kiểm tra khả năng đi đường thường xuyên.

Bất chấp sự gia tăng phổ biến của hệ thống truyền động thuần điện, các nhà sản xuất xe VM (Vehicle Manufacturer) vẫn đang chịu áp lực lớn trong việc cải thiện hiệu suất sinh thái của động cơ đốt trong để tuân thủ các mục tiêu khí thải ngày càng nghiêm ngặt. Kết quả là, trung tâm của việc giám sát lượng khí thải của động cơ đốt trong là cảm biến tỷ lệ A/F (không khí/nhiên liệu) là một loại cảm biến oxy đặc biệt có thể hỗ trợ các quy trình kiểm soát khí thải phức tạp hơn.

**Rich: hổn hợp dư nhiên liệu. Lean: hổn hợp thiếu nhiên liệu**

Để tuân thủ các mục tiêu khí phát thải hiện tại và tương lai, công nghệ quản lý động cơ không bao giờ ngừng lại, vì các nhà sản xuất linh kiện nguyên bản hàng đầu như Denso, vẩn đang tiếp tục phát triển các cảm biến phức tạp hơn để đáp ứng nhu cầu của các hãng sản xuất ô tô. Do đó, ngoài cảm biến oxy đáng tin cậy (thường được gọi là ảm biến Lambda) còn phải được hỗ trợ với việc bổ sung nhiều cảm biến khác, bao gồm cả cảm biến tỷ lệ A/F.

Khác biệt giữa cảm biến tỷ lệ A/F & cảm biến oxy là gì?

Mặc dù cả hai cảm biến này đều phục vụ mục đích tương tự nhau là kiểm soát thành phần khí thải, theo dõi khí thải và truyền dữ liệu này tới hệ thống quản lý động cơ của xe EMS (Engine Management System), để tối ưu hóa hỗn hợp nhiên liệu và không khí đi vào buồng đốt của động cơ, cũng như thời điểm đánh lửa của động cơ, v.v.

Cảm biến tỷ lệ A/F cung cấp độ nhạy cao hơn so với cảm biến oxy truyền thống. Điều này cho phép hệ thống quản lý động cơ đáp ứng nhu cầu của động cơ với độ chính xác cao hơn, giúp đốt cháy nhiên liệu hiệu quả hơn (sạch hơn), do đó tạo ra lượng khí thải thấp hơn và tăng khả năng tiết kiệm nhiên liệu của xe ô tô.

Sự khác biệt về độ nhạy này có thể được chứng minh bằng thực tế là cảm biến oxy tạo ra tín hiệu điện áp thay đổi đột ngột của 14,7:1 'tỷ lệ Lambda' - được định nghĩa là 14,7 phần không khí với 1 phần nhiên liệu, đây là hỗn hợp không khí / nhiên liệu hiệu quả nhất. Đối với động cơ đốt trong - 0,8 vôn nếu hỗn hợp quá giàu hoặc 0,2 vôn nếu quá loãng.

Phép đo định lượng này cho phép EMS đáp ứng các yêu cầu về hỗn hợp không khí / nhiên liệu tức thì của động cơ một cách nhanh chóng và chính xác hơn. Điều này cung cấp mức độ kiểm soát tốt hơn đối với quá trình đốt cháy, và do đó, hiệu quả của bộ chuyển đổi xúc tác có thể được cải thiện đáng kể. Ngoài ra, trong trường hợp khởi động nguội, động cơ có thể đạt được điều khiển vòng kín nhanh hơn nhiều, điều này làm giảm phát thải các hydrocacbon chưa cháy.

Không cần phải nói rằng các tín hiệu mà hai loại cảm biến này tạo ra rất khác nhau, do đó, chúng không thể được hoán đổi vai trò cho nhau. Trên thực tế, có nhiều loại cảm biến tỷ lệ A/F khác nhau.

Một số khác biệt có thể nhìn thấy từ bên ngoài, trong khi những khác biệt khác về mặt điện tử, nhưng hầu hết các khác biệt đều ẩn bên trong thành phần của công thức gốm hoặc lớp phủ bảo vệ trên các phần tử của cảm biến. Do đó, điều rất quan trọng là phải luôn chọn chính xác các thông số kỹ thuật thiết kế ban đầu, khi thay thế cảm biến tỷ lệ A/F.

Hãng Denso gần đây đã chứng kiến một vài ví dụ về cảm biến nhái xuất hiện trên thị trường và các cuộc thử nghiệm trong phòng thí nghiệm và xe của họ đối với các sản phẩm này cho thấy mức độ hoạt động và tuổi thọ rất kém, cũng như việc hợp nhất quá mức các ứng dụng trên xe, điều này chắc chắn sẽ dẫn đến hỏng hóc sớm và đèn cảnh báo động cơ tái diễn trên bảng điều khiển nếu chúng được lắp cho xe của khách hàng.