Mengupas Tentang Oksigen Sensor (O2 Sensor)

Fungsi oksigen sensor  (O₂ Sensor) adalah untuk mendeteksi jumlah oksigen dalam gas buang dan mengirim sinyal ke unit kontrol mesin (ECM/PCM/ECU), dan mengatur campuran bahan dan udara ke tingkat yang optimal. Oksigen sensor melakukan hal tersebut dengan cara mendeteksi kandungan oksigen yang tidak terbakar pada gas buang. Jika mesin  tidak bekerja dengan baik atau konsumsi bahan bakar terlalu boros, beberapa orang akan mengatakan bahwa mereka ingin mengganti sensor oksigennya. Tapi dalam bebrapa kasus, mereka tidak mempunyai referensi/informasi bagaimana cara menganalisa atau memereiksa komponen tersebut, sehingga seringkali langsung memvonis komponen tersebut yang telah rusak dan menggangu kinerja mesin dan emisi gas buang.

Berikut informasi analisa sensor oksigen :

Oksigen sensor menghasilkan tegangan listrik yang bervariasi, tergantung seberapa banyak oksigen yang terdapat pada gas buang. Tegangan listreik yang dihasilkan sangat kecil (dibawah 1 volt). Jika campuran bahan bakar terlalu Gemuk/Kaya/Rich, Tegangan yang dihasilkan sensor oksigen akan meningkat sampai 0.9 Volt. Dan jika campuran bahan bakar terlalu kurus/sedikit/poor, tegangan yang dihasilkan akan rendah sampai < 0.1 Volt.

Sensor okisgen bekerja seperti Switch yang secara konstan akan memberikan sinyal setiap ada perubahan campuran bahan bakar. ECU akan menjaga campuran bahan bakar mendekati campuran bahan bakar yang ideal dengan melakukan kebalikan dari apa yang dilaporkan oleh sensor oksigen.

Sistem kontrol seperti ini disebut Fuel feedback control loop yang memungkinkan mobil modern saati ini menjaga emisi gas buang yang sangat rendah, sensor oksigen merupakan salah satu kompunen penting pada sistem kontrol ini. Selain pembacaan dari sensor oksigen, ECU juga menggunakakn input dari sensor-sensor lainnya seperti Sensor ECT, Sensor MAP & MAF, Sensor TPS untuk menjaga perbandingan campuran bahan bakar dan udara sesuai dengan beban kerja mesin. Namun sensor oksigen memberikan input utama yang menentukan supaya ECU dapat mengatur perbandingan bahan bakar dan udara yang ideal. Jika kinerja sensor ini lemah maka akan mengacaukan kerja dari sistem kontrol tersebut.

Sensor oksigen bekerja pada suhu tinggi

Sensor oksigen dapat bekerja pada suhu yang cukup panas yaitu sekitar 300⁰C agar dapat meghasilkan tegangan listrik. Agar mencapai panas tersebut sensor oksigen membutuhkan waktu bebebara menit sampai mesin memanaskan exhaust, sehingga sensor oksigen pada mobil terbaru dilengkapi dengan electrical heater circuit agar sensor oksigen dapat mencapai temperatur kerja secepat mungkin. Sensor yang dilengkapi dengan pemanas biasanya menggunakan 3 atau 4 kabel. Jika ada sensor dengan 1 atau 2 kabel, berarti sensor itu tanpa pemanas. Jika terjadi kerusakan pada sirkuit pemanas, hal tersebut tidak akan mempengaruhi kerja dari sensor oksigen, karena sensor oksigen akan dipanaskan oleh pipa gas buang, namun membutuhkan waktu sedikit lebih lama sampai ECU dapat masuk ke mode close loop yang dapat mengakibatkan kendaraan gagal dalam uji emisi.

Gejala-gejala sensor oksigen rusak/buruk


Efek dari sensor oksigen buruk bisa tidak terasa, karena biasanya tidak menyebabkan masalah kemampuan berkendara yang serius.Berikut gejala yang paling umum

• Lampu Check Engine/MIL Menyala

• Muncul DTC : P0131 =  Sirkuit O₂ Sensor tegangan rendah (Bank 1 Sensor 1)                                                          P0133 = Respon sirkuit O₂ Sensor lambat (Bank 1 Sensor 1)
• Gas Emisi sangat buruk
• Tidak lulus tes uji emisi

Definisi DTC O₂ Sensor :
  P0131 =  Sirkuit O₂ Sensor tegangan rendah (Bank 1 Sensor 1)
  P0133 =  Respon sirkuit O₂ Sensor lambat (Bank 1 Sensor 1) 
  Kemungkinan kerusakan :
  - Kegagalan pemanas sensor oksigen bank 1
  - Sambungan kabel pada pemanas sensor oksigen bank 1 tidak baik
  - Tekanan bahan bakar tidak bagus
  - Injektor rusak
  - kemungkinan kebocoran udara masuk
  - kebocoran gas buang

Jenis - Jenis Sensor oksigen

1. Sensor oksigen Planar
   

Sensor oksigen tipe planar menggunakan bahan lapisan Zirconia dan alumia yang dijadikan satu, dengan teknologi ini memungkinkan waktu pemanasan sensor berlangsung lebih cepat karena masa yang dipanaskan lebih rendah dan pemanas terhubung langsung dengan bagian yang disensor. Waktu pemanasan sensor oksigen tipe planar ini berkisar 5-30 detik

2. Sensor oksigen tipe titania

 
Sensor oksigen tipe titania menggunakan bahan dari titanium oxide (bukan zirconia}. Tidak seperti sensor zirconia, tipe ini membutuhkan tegangan referensi untuk dapat bekerja dan akan merubah tahanan saat A/F ratio berubah.

3. Sensor Oksigen tipe WideBand

 Sensor tipe ini menghilangkan Lean Rich Cycling yang melekat pada Narrow Band Sensor dan memungkinkan ECU untuk mengatur penginjeksian bahan bakar dan timing pengapian mesin lebih akurat dan cepat.

Cara kerja sensor oksigen tipe Wideband

Oksigen sensor menunjukkan keadaan campuran kaya atau kurus λ = 1. Broadband sensor oksigen akan memberikan kemungkinan pengukuran campuran yang tepat

                                              CAMPURAN KURUS λ  > 1 CAMPURAN KAYA λ < 1

Sensor ini memberikan sinyal electrical yang tepat dan dapat mengatur berbagai niai-nilai referensi dengan konsep campuran kurus, mesin gas, dan heated boiler gas. Sebagai tambahan sensor ini memiliki sel electrokimia tambahan : Pump Cell. Gas buang mengalir melalui lubang kecil yang terdapat pada Pump Cell menuju area pengukuran yaitu diffusiaon gap. Untuk mengatur perbandingan udara, disini kandungan oksigen gas bunag dibandingkan dengan oksigen dari udara luar. Tegangan diberikan ke pump cell dengan tujuan untuk memperoleh sinyal yang dapat dibaca oleh ECU. Dengan menggunakan tegangan ini, oksigen dapat dipompa keluar dari gas buang menuju/keluar dari diffusion gap. ECU mengatur tegangan pump cell sedemikian rupa sehingga komposisi gas buang didalam diffusion gap selalu konstan λ  = 1.

Jika campuran terlalu kurus, maka oksigen dipompa keluar dari pump cell, sehingga menghasilkan Positive Pump Current. Dan jika campuran terlalu gemuk, oksigen dari luar dipompa masuk kedalam. Sehingga menghasilkan Negative Pump Current. Jika λ  = 1tidak ada oksigen yang dipindahkan dari diffusion  gap, sehingga nilai pumping current adalah 0. Pumping current ini dievaluasi oleh ECU, sehingga memberikan informasi tentang perbandingan udara dan sekaligus informasi tentang campuran udara dan bahan bakar

Sumber dari bebagai artikel diinternet, 

Link artikel : Montirpro.com