では、酸素センサーの仕組みについてもう少し詳しく知りたいと思っていますか？ご存知かもしれませんが、現代のエンジンを動かすには多くのセンサーが必要ですが、酸素センサーほど重要なものはおそらくありません。これらのセンサーは、排気ガス中の未燃酸素量を読み取ります。コンピューターはこの読み取り値を使用して燃料混合比を調整します。排気中の酸素含有量が増加すると（リーン状態として知られる）、センサーの電圧読み取り値は低下します。これにより、コンピューターはインジェクターから供給される燃料量を増加させるように指示されます。その結果、排気ガス中の酸素含有量は減少します（リッチ状態として知られる）。
酸素センサーの電圧はこの濃化により上昇し、コンピューターは燃料流量を減少させることで応答します。燃料量が減少すると、リーン混合に戻り、センサー電圧は低下します。このプロセスはエンジンが作動している間繰り返されます。この連続的なフィードバックループが燃料制御システムの核心です。典型的なリーン電圧読み取り値は0〜0.3ボルトで、リッチ読み取り値は0.6〜1ボルトの範囲です。理想的な燃料混合比（14.7:1）では、約0.5ボルトの電圧が生成されます。
では、なぜ単にスロットル位置に応じて変化する一定量の燃料を維持しないのでしょうか？多くの要因が14.7:1の比率を維持するために必要な燃料量に影響します。これらの要因には、燃料の品質、大気圧、湿度などが含まれます。したがって、O2センサーの必要性が生じます！センサーの切り替え速度は様々ですが、ほとんどの現代のセンサーは少なくとも1秒間に平均6回以上の切り替えを行います。古いセンサーは1秒に1回ほど遅く切り替わるため、新しいスタイルのセンサーによって生成される排出ガスの改善が想像できるでしょう！
酸素センサー
1982年以前に使用されていた旧式の酸素センサーは、1本または2本線の非加熱型でした。これらのセンサーは、排気がセンサーを動作範囲まで加熱するまで正しい読み取り値を記録し始めませんでした。これにより、コンピューターはより長い期間「オープンループ」で作動しました（実際にはエンジンをリッチに回転させる事前定義された燃料値を使用）。すべての新しいスタイルのセンサーは「加熱型酸素センサー」（HO2S）で、センサーをより早く動作温度に上げるために使用される加熱要素を組み込んでおり、通常は1分未満ですが、可能な場合は10秒という速さでも達成できます！加熱要素はまた、エンジンがアイドリング状態のときにセンサーが冷えるのを防ぎます。これらの加熱型センサーは通常、3本線と4本線の設計です。
化学組成と設計が異なるいくつかのスタイルのセンサーがありますが、その目的と機能は同じです。これらの背後にある工学はこのページの範囲を超えていますが、考慮すべき点がいくつかあります。酸素センサーは、外部空気の酸素含有量を排気ガスの酸素含有量と比較します。外部空気は、センサーケースの通気口または配線コネクタ自体を通じてセンサーに導かれます。一部のタイプのセンサーは、排気の酸素含有量が変化すると電圧を生成し、一部は可変抵抗を持ちます。最新のスタイルである広域加熱型O2センサーは、2〜5ボルトの電圧範囲を持ちます。これらのすべての違いとセンサーによって生成される実際の読み取り値にもかかわらず、コンピューターは情報を処理して、0〜1ボルトの予想される読み取り値を得られるようにします。もちろんいくつかの例外があります。一部の加熱型チタニアO2センサーは、最大5ボルトの電圧を生成することがあります。この読み取り値はコンピューターによって変更されません。同じスタイルのセンサーの別の設計は、予想とは反対の値を読み取るように構成されています。高電圧はリーン混合を示し、低電圧はリッチ混合を示します。これら2種類の酸素センサーは一般的ではなく、主にいくつかの日産、ジープ、イーグルのアプリケーションで使用されました。常に例外があるはずです！エンジニアたち、そう、わかっています！
また、1996年以降のほとんどのアプリケーションでは、触媒コンバーターを超えた位置に2番目の酸素センサーのセットがあることに気付くでしょう。これらは前のO2センサーと同じように機能しますが、その読み取り値は異なる方法で使用され、その目的はエンジンの燃料比率を監視するのではなく、触媒コンバーターの効率を測定することです。診断支援とO2モニターのより詳細な説明については、酸素センサーコードに関する記事を参照してください。この記事は、診断支援と貴重なテスト手順、およびリッチまたはリーンの酸素センサーコードの考えられる原因を提供します。この情報が役立つことを願っています！