酸素センサーはいつ交換する必要がありますか?

Apr 03, 2023

酸素センサーの交換に必要な走行距離や時間はありますか?

簡単な答え: いいえ。

酸素センサーは、1970 年代後半から 1990 年代半ばにかけて、燃料調整と排出量の調整に初めて使用されました。 単一のセンサーが排気流に取り付けられ、燃料供給を変更し、触媒コンバーターの効率を維持しました。

1996 年 1 月 1 日から、OBD II は世界的な要件になりました。 触媒コンバーターの前および後の酸素センサーは、これらの要件の一部です。 触媒コンバーター前の酸素センサーは燃料調整に使用され、触媒コンバーター後の酸素センサーはコンバーターの効率を監視するために使用されます。

現在の連邦 OBD II 酸素センサーの保証期間は 2 年または 24,000 マイルのいずれか早い方ですが、適切なケアと適切な燃料摂取を行えば、酸素センサーはメンテナンスフリーの排出システム コンポーネントとなるはずです。

酸素センサーがどのように動作するか、センサーを通過して触媒コンバーターを通過する排気ガスの構成を知ることは、交換時期を判断し、将来の問題を防ぐのに役立ちます。

酸素センサー 101化学や物理学の授業がどこに役立つか考えたことはありますか? これらの研究からの知識は、燃料供給システムの問題を理解するのに役立ちます。 酸素センサーはもともとラムダセンサーと呼ばれていました。

センサーは、センサーの熱駆動電気化学燃料電池の形成に使用される化合物である酸化ジルコニウム (ZrO2) でできています。 ギリシャ文字のラムダは、排気ガス中の酸素の量を大気中の酸素と比較するときのセンサーの電圧範囲を表すために使用されます。 2 つのプラチナ (Pt) 電極が ZrO2 上に配置され、出力電圧を制御モジュールに接続します。 0.2 V (200 mV) DC の出力電圧は、排気流に酸素が存在する希薄混合気を表します。 0.8 V (800 mV) DC の測定値は、排気流中に酸素がほとんどまたはまったくない、濃厚な混合気を表します。 理想的な点は 0.45 V (450 mV) DC です。 これは、空気と燃料の量が最適な比率にある状態であり、化学量論と呼ばれます。

コントローラーは、電圧範囲の中間点として 450mV を使用して、インジェクター パルス サイクルの燃料トリムを制御します。 コントローラーへのセンサーのアナログ入力は、燃料調整ソフトウェア プログラムを駆動するデジタル リッチまたはリーン コマンドに変換されます。 「ブロック学習」とも呼ばれるこの機能は、燃料インジェクターのサイクル時間を調整します。 リッチ信号またはリーン信号をコントローラーに送信するには、センサーによって生成される電圧がダンピング ゾーンの電圧より大きいか小さい必要があります。

ダンピング ゾーンはサスペンションのショックアブソーバーのように機能し、電圧信号の振動を防ぎます。

平面空燃比センサーは、標準的な酸化ジルコニウム酸素センサーとポンプ セルを組み合わせたもので、極端なリッチおよびリーン条件を通じて理論空燃比の一定の検出を維持します。 ポンプ セルは、制御回路に接続されたセンサーの酸化ジルコニウム内の拡散ギャップです。

ポンプ セルは、拡散ギャップに酸素を追加または減算することにより、センサーの酸素濃度を制御します。 電子回路への入力により、ポンプセル内の電流の極性が変化し、酸素濃度が変化します。 入力およびトリム電流の流れの極性の変化により、制御回路はリッチ信号またはリーン信号をエンジン制御モジュールに送信します。

酸素センサーの寿命はどのくらいですか?酸素センサーは、車両の排出ガス保証期間よりも長持ちする必要があります。 メーカーは、1970 年代後半から 1990 年代まで使用された非加熱タイプは 30,000 マイルごと、1980 年代初頭から 1990 年代半ばまで使用された加熱タイプは 60,000 マイルごとに点検することを推奨しています。 1990 年代半ばに始まった現行世代のセンサーのメーカーは、100,000 マイルごとに検査する必要があります。

実際、適切なパワートレインのメンテナンスを行えば、センサーは車両の耐用年数の間、250,000 マイルを超える可能性があります。

酸素センサーはいつ交換する必要がありますか?すぐにサービス エンジンのライトが点灯し、診断トラブル コードが保存されます。 以下は、前 (センサー 1) センサーと後 (センサー 2) センサーの診断トラブル コード (DTC) の部分的なリストです。 センサーが損傷しているか、反応していない場合は、交換する必要があります。 V 型エンジン (バンク 1 および 2) と 3 番目のセンサー用の DTC があります。

センサーに対して複数のコードが保存されている場合があります。 燃料供給の不具合は、酸素センサーの故障の原因となる可能性があります。 燃料インジェクターの故障がセンサー故障の根本原因である可能性があります。 センサーを交換するだけでは長期的な解決策にはならない可能性があります。

酸素センサーは時間の経過とともに劣化しますか?簡単な答え: はい。 酸素センサーが劣化する原因は何ですか? シリコンが RTV および冷却剤の成分である場合、シリコンによりセンサーが急速に劣化する可能性がありました。 それはシリコン中毒と呼ばれていました。

現在、燃料とメンテナンスがセンサーの劣化の 2 つの主な原因となっています。 ガソリンとディーゼル燃料は原油から精製された製品です。 精製された製品には、オレフィン、ベンゼン、化学元素硫黄などのさまざまな炭化水素の混合物が含まれています。

硫黄は、原油中に自然に存在する化学元素です。 精製プロセスにより、ガソリン中の硫黄濃度が減少します。 硫黄は酸素センサーの劣化を引き起こす可能性があり、ガソリン中の硫黄の濃度によってセンサーの劣化速度が決まります。

1,000 百万分率 (ppm) の含有量のガソリンは、劣化を促進し、その結果、サービスの照明がすぐに点灯することが示されています。 1,000 ppm について考えると、1,000 ガロンのガソリンがある場合、1 ガロンの硫黄が含まれることになります。 ガソリンには他の添加成分も含まれています。

以下はガソリン添加剤の成分の説明です: オクタン価向上剤、酸化防止剤、金属不活性化剤、点火制御剤、着氷防止剤、洗浄剤、腐食防止剤。

これらの成分の 1 つは MBTE (メチル ターシャリー ブチル エーテル) です。 これは元々、触媒コンバーターを装備した車両のテトラエチル鉛に代わるオクタン価向上剤として 1970 年代後半に導入されました。 酸素添加剤としても使用されます。 MBTE は、1980 年代に導入された酸素センサーの動作にほとんど、またはまったく影響を与えません。 しかし、議会が1990年の大気浄化法改正案を可決すると、国内の特定地域向けの新しい「改質ガソリン」中のMTBEレベルが上昇した。 これは、一部の新しい酸素センサーの寿命に影響を与えています。 メタノールとエタノールの形のアルコールは、ガソリンに添加される酸素添加物です。 E85 燃料は、85% のエタノールと 15% のガソリンの混合物です。 E85 は燃焼がよりクリーンになり、酸素センサーの劣化が少なくなります。 ただし、1 ガロンの E85 に含まれるエネルギーは 1 ガロンのガソリンよりも少ないため、燃費の面では妥協になります。 メタノールはレースに関連した燃料です。 これは危険な物質であり有毒であるため、商業用燃料としての使用は制限されています。

モーターオイルにはリンが含まれており、クランクケースの換気を通じて過剰なオイル蒸気が流入すると、センサーの劣化を引き起こす可能性があります。 したがって、酸素センサー交換後に推奨されるコンポーネントの 1 つは PCV バルブです。

酸素センサーが故障する原因は何ですか?最も脆弱な部分は配線とコネクタです。

次にヒーターです。 その機能は、冷間始動時およびエンジンの暖機中にセンサーを動作温度にすることです。 熱衝撃により破損する可能性があります。

通常、過剰な熱は配線の損傷の原因となります。 コネクタと配線が適切に配線および固定されていない場合、どちらかまたは両方が損傷する可能性が高くなります。

エンジン全体のメンテナンスは酸素センサーの寿命に影響しますか?簡単な答え: はい。 重要なメンテナンス項目はオイル交換です。 酸素センサーの寿命に貢献します。 ポジティブ クランクケース ベンチレーション (PCV) は、酸素センサーの劣化に寄与する可能性があります。 クランクケース内の汚染されたオイルからの蒸気は、酸素センサーの寿命を縮める可能性があります。 これが、車両にメーカーが推奨するオイルを使用する必要がある理由です。 すべての石油製品には硫黄が含まれています。

酸素センサーはエンジンの性能や燃費に影響を与える可能性がありますか?簡単な答え: はい。

酸素センサーは燃料調整を駆動し、燃料調整は燃費を重視します。 良好な燃料と良好なメンテナンスは、コンポーネントの寿命を延ばし、燃費を向上させる鍵となります。