آیا سنسور اکسیژن در خودروهای هیبریدی و برقی وجود دارد؟
اشتراک گذاری:
سنسور اکسیژن (Oxygen Sensor) که با نام سنسور لامبدا نیز شناخته میشود، وظیفه اندازهگیری میزان اکسیژن موجود در سوخت یا گازهای خروجی اگزوز را بر عهده دارد. این دادهها به واحد کنترل مرکزی خودرو ECU منتقل میگردد تا نسبت صحیح سوخت به هوا در بهترین حالت تنظیم شود و در این حالت عملکرد و کارایی موتور بهینه شده و تولید آلایندگی به حداقل ممکن میرسد. این سنسور الکتریکی یکی از حیاتیترین قطعات برای مدیریت موتورهای احتراق داخلی محسوب میشود. اما سؤالی که ایجاد میگردد این است که با ورود فناوریهای جدید در خودروهای هیبریدی و خودروهای برقی، آیا سنسور اکسیژن در عملکرد این نوع خودروها نیز حضور دارد یا خیر؟ پاسخ به این سؤال به نوع فناوری یعنی هیبریدی و یا کاملاً برقی خودرو بستگی دارد. اگر در هر یک از این خودروها کوچکترین ردپایی از فعالیت موتور احتراقی باشد، حضور سنسور اکسیژن کاملاً حتمی است. در این مقاله به سؤال آیا سنسور اکسیژن در خودروهای هیبریدی و برقی وجود دارد؟ به طور کامل پاسخ میدهیم.
تا انتها با مجله لوکانو همراه باشید
بخش اول: خودروهای هیبریدی (HEV) ترکیب دو موتور مختلف و سنسور اکسیژن
بله، خودروهای هیبریدی (Hybrid Electric Vehicles) سنسور اکسیژن دارند. دلیل اصلی حضور این سنسور به ترکیب موتور احتراق داخلی در کنار موتوربرقی میگردد.
سازندگان خودروهای هیبریدی مانند تویوتا پریوس یا هوندا سیویک هیبرید از ترکیب دو موتور احتراق داخلی در کنار موتور الکتریکی بهره میبرند. موتور بنزینی در این نوع خودرو بهصورت کمکی در تأمین برق باتری و یا انرژی مازاد سیستم محرکه نقش دارد و با سوزاندن سوخت فسیلی، گازهای آلاینده تولید میکند؛ بنابراین حضور سنسور اکسیژن در این نوع ترکیب فنی، ضروری است.
چرا استفاده از سنسور اکسیژن در خودروهای هیبریدی اهمیت دارد؟
- وجود موتور بنزینی: در خودروهای هیبریدی هنگامی که موتور هیبریدی خاموش میشود در راستای ایجاد انرژی بیشتر، موتور بنزینی وارد عمل میگردد. در این شرایط وجود سنسور اکسیژن برای تنظیم احتراق و کاهش آلایندگی مهم و حیاتی است.
- رعایت استانداردهای آلایندگی: خودروهای هیبریدی نیز مانند سایر خودروهای احتراق داخلی باید استانداردهایی مانند یورو ۶ یا CARB را رعایت کنند. این امر از طریق سنسور اکسیژن محقق میگردد.
- بهینهسازی مصرف سوخت: سنسور اکسیژن با ارسال دادههای مهم به ECU، کمک میکند تا تعادل بین عملکرد موتور بنزینی و الکتریکی برقرار شود.
نقش دوگانه سنسورها در هیبریدها
در یک خودروی هیبریدی، معمولاً دو سنسور اکسیژن به کار گرفته میشود.
- سنسور بالادست: این سنسور در نزدیکترین فاصله به موتور و قبل از کاتالیزور نصب میشود. وظیفه اصلی آن نیز کمک به ECU برای تنظیم لحظهای ترکیب سوخت و هوا است تا بهترین راندمان ممکن ایجاد گردد.
- سنسور پاییندست: این سنسور پس از کاتالیزور جای میگیرد و وظیفه آن پایش سلامت کاتالیزور است. اگر سیگنال سنسور پاییندست با سیگنال بالادست اختلاف کمی داشته باشد، به معنای عملکرد صحیح کاتالیزور است؛ در غیر این صورت، ECU خطای عدم کارایی کاتالیزور را ثبت میکند.
بخش دوم: خودروهای کاملاً برقی (BEV) دنیای بدون احتراق و سنسور اکسیژن
خیر، خودروهای کاملاً برقی (Battery Electric Vehicles) به سنسور اکسیژن سنتی نیاز ندارند. چرا که عملاً هیچگونه مصرف سوخت فسیلی در این نوع خودروها وجود ندارد.
خودروهای تماماً برقی نظیر تسلا مدل S، نیسان لیف، هیوندای کونا الکتریک موتور احتراق داخلی ندارند. در واقع این نوع خودروها از باتری و موتور الکتریکی نیروی خود را تأمین میکنند و حضور سنسور اکسیژن در این نوع خودرو کاملاً بیمعنی است.
چرا سنسور اکسیژن در خودروهای برقی حذف شده است؟
- عدم وجود موتور بنزینی احتراق داخلی: در خودروهای الکتریکی هیچگونه احتراقی انجام نمیشود، بنابراین نیازی به تنظیم نسبت هوا – سوخت نیست.
- نبود آلایندگی: خودروهای برقی به دلیل استفادهنکردن از سوختهای فسیلی، آلایندهای تولید نمیکنند. (البته این مورد در خودروهایی که تولید برق را از منابع آلاینده انجام میدهند، مستثنی است.)
- حذف کامل اگزوز: عدم وجود فرایند احتراق به این معنی است که هیچ گاز خروجی و هیچ آلایندهای در این نوع خودرو وجود ندارد. در نتیجه، هیچ سیستم اگزوز، کاتالیزور یا سنسور اکسیژنی نیز وجود ندارد. مدیریت سیستم کنترل این خودروها کاملاً به پایش جریان برق، ولتاژ، دمای باتری و دمای موتورهای الکتریکی وابسته است.
جمعبندی؛ تفاوت در فلسفه عملکرد
حضور سنسور اکسیژن بهصورت واضح، نشاندهنده تفاوت اساسی در فلسفه عملکرد سیستم فنی در یک خودرو است.
| نوع خودرو | موتور احتراق داخلی دارد؟ | سنسور اکسیژن دارد؟ | هدف سنسور |
| بنزینی سنتی | بله (تماموقت) | بله (دو عدد یا بیشتر) | مدیریت نسبت A/F و کنترل کاتالیزور |
| هیبریدی (HEV) | بله (پارهوقت) | بله (دو عدد یا بیشتر) | مدیریت نسبت A/F در چرخههای متناوب و کنترل کاتالیزور |
| برقی خالص (BEV) | خیر | خیر | مدیریت انرژی و پایش دمای باتری (سنسورهای متفاوت) |
در آخر باید گفت که مهندسان در خودروهای برقی به طور کامل به کنترل نسبت سوخت به هوا و مدیریت آلایندگی اگزوز نیازی ندارند. درحالیکه سازندگان باید در خودروهای هیبریدی با حفظ تمامی پیچیدگیهای موتورهای سنتی، چالشهای سیستم الکتریکی را نیز به آن بیفزایند. سنسور اکسیژن در خودروهای برقی به کار گرفته نمیشود؛ ولی پیشبینی میگردد که حضور این قطعه در سیستم داخلی خودروها، حداقل تا دو دهه دیگر در ماشینهای سنتی و هیبریدی پابرجا بماند.
