حساس الشكمان أو حساس الاكسجين (Oxygen Sensor – O2 sensor) او حساس لامبدا ويقوم بتحسس نسبه الأكسجين في العادم .
ما هو حساس الشكمان
وهو حساس او مجس يقوم بقياس كمية الأوكسجين عند مخرج مجمع العادم (نواتج الاحتراق) بهدف تصحيح نسبة خليط الهواء والوقود.
بمعني ان حساس الاكسجين اشبه بجهاز استشعار يقيس تركيز الأكسجين حيث يقيس محتوى الأكسجين المتبقي من غازات العادم ثم ينقل إشارة إلى نظام إدارة المحرك في شكل جهد كهربائي (فولتيه).
وبناء علي الفولتية المرسلة من الحساس يستكشف كمبيوتر السيارة (وحده التحكم) ما إذا كان الخليط خفيفًا جدًا أو غنيًا جدًا وعلي هذا الأساس تقوم وحده التحكم بإعطاء الأمر بالزيادة او النقصان .
- حساس Sensors :يستشعر ويعطي قيمه محدده وهذه القيمة ممكن تكون قيمه فولتيه او قيمة مقاومه او غير ذلك نقدر نقول انها اشاره كهربائية
- وحده تحكمECU :تقوم بمعالجه البيانات القادمة من الحساسات وبناء علي هذه البيانات تعطي اوامرها للمشغلات
- المشغلات Actuators :هو العنصر الأخير في دائرة التحكم وهو الذي يستقبل الإشارة القادمة من وحده التحكم ليقوم بوظيفه محدده ومن ثم يعمل المحرك بكفاءة .
مكان حساس الشكمان
يقوم حساس الشكمان بقياس نسبة الأكسجين في غازات العادم ويعبر عن نسبة الأكسجين بإشارة كهربائية ترسل إلى وحدة التحكم التي تقوم بمعالجتها و تحليلها لمعرفة ما اذا كانت شحنه الهواء والوقود غنية أو فقيرة وذلك كالتالي:
- يصدر حساس الأكسجين إشارة كهربائية أقل من القيمة المحددة في ذاكرة وحدة التحكم وهذا يعني أن شحنة الهواء والوقود فقيرة، فتعمل وحدة التحكم بإرسال إشارة كهربائية إلى البخاخات لزيادة كمية الحقن.
- في حالة الإشارة الكهربائية الصادرة من حساس الأوكسجين أكبر من القيمة المحددة في ذاكرة وحدة التحكم فهذا يعني أن شحنة الهواء والوقود غنية ، فتعمل وحدة التحكم بإرسال إشارة كهربائية إلى البخاخات لتقليل كمية الحقن.
بهذه الطريقة أمكن تقليل نسبة الملوثات في غازات العادم في المحرك إلى أقل نسبة ممكنة وأيضا في تحسين كفاءة استهلاك الوقود.
كيف يعمل حساس الشكمان
يكون الجزء الداخلي لمجس الاوكسجين معرضا للغازات العادمة الساخنة وجزؤه الخارجي معرض الى الهواء الجوي و يصنع قلب المجس من سيراميك خاص مغطى بالبلاتينيوم قادرة على انتاج فولتية تتناسب طرديا مع الفرق في نسبة الاوكسجين بين طرفي قطعة السيراميك عند وصولها الى درجة حرارة معينة.
عندما يكون المجس باردا لا ينتج أي فولتية وبالتالي يعمل بانتظام بناء على المعلومات المبرمجة في كمبيوتر السيارة ولكن عندما تصل درجة حرارتها أعلى من القيمة المحددة يبدا المجس بتوليد جهد يتناسب مع الفرق في نسبة الاكسجين .
عندما يكون المجس باردا لا ينتج أي فولتية وبالتالي يعمل بانتظام بناء على المعلومات المبرمجة في كمبيوتر السيارة ولكن عندما تصل درجة حرارتها أعلى من القيمة المحددة يبدا المجس بتوليد جهد يتناسب مع الفرق في نسبة الاكسجين .
عندما يكون المزيج فقيرا جدا فهذا يعني وجود كمية كبيرة من الاوكسجين في غازات العادم مما يقلل من مقدار فرق التركيز في الاوكسجين بين طرفي قطعة السيراميك. ووجود كمية قليلة من ايونات الاوكسجين تؤدي الى هبوط جهد المجس ، فيصدر الحاسوب امرا بزيادة مقدار زمن فتح البخاخ لزيادة كمية الوقود.
وهكذا يحافظ المحرك على نسبة ثابتة بين الهواء والوقود .
عندما يكون المزيج غنيا جدا فهذا يعني وجود كمية قليلة من الاكسجين في غازات العادم مما يؤدي الى وجود فرق كبير في مستوى تركيز الاكسجين على جانبي قطعة السيراميك، وتنساب ايونات الاكسجين السالبة ( الالكترونات ) خلال قطعة السيراميك مولدة جهداً بمقدار معين، فيتحسسه المجس ويرسله الى الحاسوب وبناء عليه يقوم بتقليل زمن فتح البخاخ، فيؤدي الى تقليل كمية الوقود في المزيج .
ولتحسين نوعية وأداء مجس الاوكسجين اضيف الية مقاومة تسخين داخل الغلاف المعدني و يزود بجهد البطارية .