Ламбда сонда (сензор за кислород)

Строги нормативни екологични дълго легитимират използването на каталитични конвертори в автомобилите (в употреба - катализатори) - устройства, които се намалява съдържанието на вредни вещества в отработените газове. Catalyst нещо е добро, но работи ефективно само при определени условия. Без постоянно наблюдение на състава на гориво-въздушната смес, катализаторът ще умрат много бързо - и тук дума за помощта на сензор за кислород, известен също като сензорът O2, известен също като сонда ламбда (LZ).

име сензор идва от гръцката буква L (ламбда), която представлява в автомобилната съотношението въздух излишък на гориво-въздушната смес. В оптималния състав на сместа, при 14,7 части на въздуха е 1 част на гориво, L е равно на 1 (Фигура 1). "Прозорец" ефективна работа на катализатора е много тесен: L = 1 ± 0,01. За да се гарантира такава точност е възможно само чрез електронна система за захранване инжектиране (дискретно) гориво и когато се използва в ламбда сондата обратна верига.

Зависимостта на мощността на двигателя (P) и разход на гориво (Q) на коефициента на излишния въздух (L)

Фигура 1. зависимостта на мощността на двигателя (P) и разход на гориво (Q) на коефициента на излишния въздух (L)

Излишният въздух в сместа се измерва доста оригинален начин - чрез определяне на остатъчния кислород за отработен газ (О2). Следователно, ламбда сонда и се поставя в изпускателния колектор преди катализатора. Електрически сензор сигнал се отчита електронно впръскване на гориво система за контрол блок (ECU), и които от своя страна ще оптимизира сместа чрез вариране на количеството гориво, доставени на цилиндрите. На някои съвременни модели автомобили има и друга ламбда сонда. Той се намира на изхода на катализатор. Това осигурява по-голяма точност и контролирано смесване на ефективността на катализатор (фиг. 1).

L-корекция схема с един или два кислородни сензори на двигателя

Фиг. 1. L-корекция верига с един или два кислородни сензори на двигателя

1 - входящ колектор; 2 - двигателя; 3 - управление на двигателя единица; 4 - горивния инжектор; 5 - първичен ламбда сонда; 6 - допълнително ламбда сонда; 7 - катализатора.

Как работи това

Ламбда сонда работи на принципа на електрохимичната клетка с твърд електролит под формата на циркониевите керамика (ZrO2). Керамика, легирани с итрий, а над него разпръснати проводими порьозни платинови електроди. Един от електродите "диша" отработени газове, а вторият - от въздух от атмосферата (Фигура 2). Ефективно измерване на остатъчния кислород в сензора за кислород отработен газ осигурява след нагряване до температура от 300 - 400oC. Само при такива обстоятелства цирконий придобива електролит проводимост и разликата в количеството на атмосферен кислород и кислород в изпускателната тръба води до електроди на изходното напрежение на сондата ламбда.

сензор Схема кислород базата на циркониев диоксид, разположен в тръбата за отработени газове

Фиг. сензор 2. Схема кислород базата на циркониев диоксид, разположен в тръбата за отработени газове

1 - твърд електролит ZrO2; 2, 3 - външните и вътрешните електроди; 4 - заземяване контакт; 5 - "сигнал контакт"; 6 - тръбата отработените газове.

При стартиране на студен двигател се загрява и контрола на впръскване на горивото се извършва без включване на сензора и съставът на корекцията на гориво-въздушна смес се извършва на сигналите на други сензори (позиция газ, температурата на охлаждащата течност, колянов вал обороти номер и др.). Отличителна черта на сензор цирконий кислород е, че малки отклонения от идеалния състав на сместа (0.97

Зависимостта на сонда напрежения от излишък съотношение ламбда въздух (L)

Фигура 2. Зависимост на напрежението на ламбда сонда от съотношението на излишния въздух (L) при 500-800oS на температурния датчик

- точка условни средните показания (Uout "0.5 V, с L = 1,0). (Смес обогатяване (намаляване на O2 в отработените газове). Изчерпване смес (О2 увеличаване на отработените газове).

Освен Цирконият има сензори за кислород на базата на титанов диоксид (ТЮ2). При промяна на кислород (О2) в отработените газове, те променят обем съпротивление. Titanium генерира електромагнитни смущения сензори не мога; те са структурно сложно и скъпо цирконий, следователно, въпреки използването на някои превозни средства (Nissan, BMW, Jaguar), не се използват широко.

За да се увеличи чувствителността на ламбда сонди при ниски температури и след настинка започнете да използвате принуден дисплей. Нагревателният елемент (NE) е разположен в керамичното тяло на сензора и свързан към кола захранване (фиг. 3).

Дизайнът на сензора за кислород с нагревател

Фиг. 3. Конструкцията на сензора за кислород с нагревател

1 - керамична основа; 2, 8 - NOE контакти; 3 - нагревателен елемент (NE); 4 - ZrO2 твърд електролит с разпръснати платинови електроди; 5 - защитно покритие с прорези; 6 - метална кутия с резба за закрепване; 7 - уплътнителен пръстен; 9 - сензорни терминали.

В този случай, ECU започва осреднени параметри, записани в паметта си: със състава, получен гориво-въздушната смес ще варира от идеал. Резултатът ще бъде повишен разход на гориво, нестабилна работа на празен ход на двигателя, повишено съдържание на СО в отработените газове, намаляване на динамичните показатели, но колата, обаче, той остава в движение. В някои модели, колата ECU реагира на липсата на сондата ламбда е много сериозен и започва така желание да се увеличи количеството на гориво доставени цилиндрите че доставка на гориво в резервоара "стопилка" в очите на тръбата удари черен дим, CO "преобърне" и "tupeet на двигателя "и до най-близкия сервиз най-вероятно ще трябва да се тегли.

Списък на възможно неприятности ламбда сонда е достатъчно голям, а някои от тях (загуба на чувствителност, намаляване на скоростта) самодиагностика на колата не са фиксирани. Поради това, окончателното решение за подмяна на сензора може да бъде взето само след задълбочена оценка, която е по-добре да се възложи на специалисти. Трябва да се отбележи, че опитите да се замени дефектен ламбда сонда симулатор за нищо не доведе - компютърът не разпознава "чужди" сигнали и ги използва за коригиране на състава на готови горими смес, т.е. просто "игнорира".

Терминали най-честата Цирконий ламбда сонди

Фиг. 4. Терминали най-честата Цирконий ламбда сонди

и - без нагревател; б, в - подгревател.

* Цветен печат може да варира.

Препоръчано от сондата производител ламбда и сходни по дизайн цирконий датчици са взаимозаменяеми. Възможна замяна на сензори на ненагрят нагрява (но не и обратно!). Все пак, това може да бъде проблем на несъвместимост и липса на съединители в захранващата верига машина за загряване на ламбда сонда. Липсващи проводници могат да бъдат пренасочени независимо, както и използването на стандартни автомобилни контактите на съединителя вместо.

Цветово кодирани терминали ламбда сонди могат да се различават, но жицата на сигнала винаги ще има по-тъмен цвят (обикновено - черен). "Mass" проводник може да бъде бял, сив или жълто (фиг. 4). Titanium ламбда сонди цирконий могат лесно да бъдат различени от цвета на "блясък" О, нагревател - то винаги е червено. При смяна на ламбда датчика 3-пинов на 4-щифт свързан към "маса" на кола нагревател земята проводник и сигнал "минус" нагревател блясък тел и чрез реле и предпазител свързан с батерията "плюс".

Свързване директно към бобината на запалване е нежелателно, т.е.. К. веригата за доставки може да бъде предвидена резистентност. До терминалите на горивната помпа е трудно. Най-добре е да се свържете ламбда сонда нагревател реле за ключалката на запалването.

7 г Тагове: сензор за кислород, ламбда сонда