【解説】A/FセンサーとO2センサーの違い、空燃比制御を解説

雑学、ネタ

どうもこんにちわ 今回はA/FセンサーとO2センサーの違い、空燃比制御を解説していきたいと思います。

※今回説明する内容はフロントに装着されているタイプのセンサーの解説となります。

・O2センサーもA/Fセンサーもマフラーについてる同じ形をした部品でしょ?
同じじゃないの?

そのお悩み、整備士歴10年以上の一級整備士が、違い空燃比の制御について詳しく解説していきます。

O2センサーとは?

O2センサーは、排気ガス中に含まれる酸素濃度により出力電圧が変化し、空燃比が理論空燃比より濃い(リッチ)か薄い(リーン)を検出するセンサです。

理論空燃比より濃い(リッチ)か薄い(リーン)の情報をエンジンコンピュータへフィードバックするのが役割となっています。

この情報をもとに燃料噴射量の補正を行います。

簡単に言うと排気ガスの通り道に付いているセンサーで排気ガスからエンジンの調子を確認してコンピューターに情報を知らせているセンサーです。

A/Fセンサーとは

O2センサーに電圧を印加した構造となっており、空燃比が変化すると電流の流れる方向と大きさが変化して、理論空燃比の時は電流が流れない特性となっています。

役割は基本的にはO2センサーと同じです。

メーカーによってはラフセンサークネンヒセンサーなどと呼ばれたりもします。

A/FセンサーとO2センサーの違い

基本的にやっていることは同じですが一番の違いは補正への応答性(レスポンス)です。

O2センサーは空燃比が大きくずれてしまうと理論空燃比に戻すのに時間が掛かってしまいます。

それに対してA/Fセンサーは全域での制御を行っているので大きく空燃比がズレてしまってしまっていてもどのくらいずれたかを瞬時に判断することができるのですぐに理論空燃比に戻すことができます。

構造的な違いだと、O2センサー、A/Fセンサー共に一定の温度に達しないと動作をしないのですがO2センサーは約300℃以上、A/Fセンサーは約650℃以上にならないと動作しない構造なのでこの温度差も違いと言えるかと思います(メーカー毎で若干の温度差の違いあり)

O2センサー
・理論空燃比に戻すのに時間がかかる
・約300℃になってから動作
A/Fセンサー
・瞬時に理論空燃比に戻すことができる
・約650℃になってから動作

点検整備時にこの空燃比制御の違いを理解をしておくと点検時に楽になるかと思います。

空燃比の制御の違い

O2センサー

※写真はアイドリング時の正常波形。

理論空燃比より濃ければ1V付近へ(リッチ信号→リーン補正)
理論空燃比より薄ければ0V付近へ(リーン信号→リッチ補正)

濃い、薄いを繰り返すことで理論空燃比になるように制御を行います。

濃いか薄いかでしか判断ができないので補正するのに若干のタイムラグが生じます。

A/Fセンサー

A/Fセンサーの空燃比の制御としては理論空燃比がA/Fセンサー電流が0mAもしくはA/Fセンサー電圧が3.300Vとして表示されます。

※一部のメーカーのA/Fセンサーは基準電圧が2.200Vのタイプのものもありますので明確な基準値は各車両の修理書などを参考にしていただければと思います。

理論空燃比の・・
基準電圧より高い場合は薄い状態になります。
基準電圧より低い場合は濃い状態になります。
電流値が0mAより高い場合は薄い状態になります。
電流値が0mAより低い場合は濃い状態になります。

基準値と数字がどう動くと車両がどのような状態なのかを確実に把握しておこう

ちなみに写真はトヨタ車ですが両方の値が表示されています。

上記のデータだとほぼ理論空燃比ということがわかります。

電圧値をグラフにしてみるとO2センサーのようにリッチリーンを繰り返すわけではなく理論空燃比の値を表示し続けています。

仮にアクセルを一瞬べた踏みした場合だと・・

瞬時にどのくらい燃料補正が必要なのかを判断して補正を行う仕組みとなっています。

O2センサーとA/Fセンサーの見分け方


O2センサーが付いているかA/Fセンサーが付いているかを外見では正直見分けはつかないと思います。

そんなときは診断機を用いて確認してみましょう。

診断機によってはデータモニター上でO2センサー、A/Fセンサーと教えてくれますが診断機によっては全てO2センサーと表示されたりする場合があるので、名称ではなく上記の空燃比の数値を確認することでO2センサーかA/Fセンサーかを見分けることができるかと思います。

まとめ

以上がA/FセンサーとO2センサーの違いの解説でした。

A/Fセンサーを用いることでO2センサーより応答性が良くなることで余分な燃料噴射、排気ガスの増大を防ぐことができます。

この構造、仕組みを理解することで点検の幅を広げることができると思います。

空燃比から入る点検の際は参考にしていただければ幸いです。

車両によってはフロントにA/Fセンサー、リアにO2センサーが装着されている車種もあります。この場合用途が若干異なるのでそちらに関しては下記の記事でまとめてありますのでそちらを参考にしていただければと思います。

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