Лямдозонд что это такое: Что такое лямбда зонд в машине, что будет если отключить датчик кислорода
Широкополосный лямбда-зонд – особенности работы и диагностика
Широкополосный лямбда-зонд обеспечивает формирование правильной топливно-воздушной смеси в современных двигателях с системой впрыска.
Если этот датчик не работает должным образом, то обеспечение современных экологических норм будет невозможным.
Лямбда-зонд измеряет остаточное содержание кислорода в выхлопных газах и сравнивает его с содержанием кислорода в окружающем воздухе. В результате блок управления двигателем способен регулировать количество впрыскиваемого топлива таким образом, чтобы обеспечивался оптимальный состав топливовоздушной смеси. Это является необходимым условием для эффективной работы каталитического нейтрализатора выхлопных газов. Обычные однополосные лямбда-зонды с технологией диоксида титана и диоксида циркония обнаруживают только переход от богатой смеси (недостаток воздуха) к обедненной смеси (избыток воздуха) и наоборот.
Поскольку современные дизельные и бензиновые двигатели работают вне стехиометрического соотношения лямбда = 1, были разработаны так называемые широкополосные лямбда-зонды.
Измерение сигнала и диагностика лямбда-зонда
Чтобы проверить функцию лямбда-зонда, сначала необходимо установить зонд в разъем. В VW Passat B7 с двигателем 1,6 TDI оба расположены непосредственно в моторном отсеке. Чтобы проверить включение нагревательного контура и встроенного нагревательного резистора, необходим мультиметр для измерения напряжения и сопротивления зонда. Для проверки электрического управления нагревательным контуром необходим осциллограф. Наблюдение за работой лямбда-зонда проводят при помощи диагностического устройства. Однако это относится только к бензиновым двигателям, где значение лямбда находится в границах 1 в двигателях с впрыском перед впускным клапаном и может варьироваться в пределах от 0,8 до 2,5 в силовых установках с непосредственным впрыском. В дизелях нет смысла наблюдать за сигналом лямбда-зонда, так как они всегда работают в очень широком диапазоне состава смеси. Значение лямбда в дизеле может изменяться от 1,4 до 12. Используя данные диагностического устройства, теперь можно контролировать ток накачки как положительное или отрицательное значение изменения коэффициента избытка воздуха. Некоторые диагностические устройства также отображают графическое изменение значения коэффициента лямбда на дисплее. Основываясь на полярности (плюс или минус) тока накачки, теперь можно определить, работает ли двигатель с богатой или бедной смесью. Отрицательные значения сигнала указывают на богатую смесь, а положительные — на обедненную. На практике значение лямбда быстро переходит в отрицательный диапазон (богатая смесь). Если убрать ногу с педали акселератора после короткого нажатия, значение лямбда должно быстро перемещаться в положительный диапазон (обедненная смесь). Плохие или аномальные сигналы от широкополосных лямбда-зондов могут иметь много причин и не обязательно должны быть связаны с неисправным лямбда-зондом. Одной из причин может быть неправильное измерение массы воздуха, что приводит к плохому управлению впрыском. Проблемы с топливным насосом и форсунками также могут вызывать неправильные значения. То же самое относится к утечкам воздуха в выхлопной системе или в цепи впуска воздуха, а также к проблемам в системе зажигания. Причиной может быть также плохое состояние двигателя и неисправный клапан EGR.
Лямбда зонд (датчик кислорода) – что такое, где стоит, как работает, причины и признаки неисправности — Словарь автомеханика
Лямбда зонд, так же называемый датчик кислорода или просто лямбда – это специальный контроллер, измеряющий наличие и количество остаточного кислорода в автомобильных выхлопных газах. Назначение данного устройства – предоставлять электронной системе управления впрыском топлива данные о качестве и полноте сгорания топлива. Она нужна для создания оптимальных условий работы катализатора выхлопа.
Применение катализаторов обусловлено жесткими экологическими нормами, предъявляемыми к автомобильным выхлопам, поскольку данные устройства способствуют снижению содержания там углекислоты. Но для полноценного функционирования нужно, чтобы в цилиндрах сгорало строго определенное количество воздуха с минимальной долей отклонения. Для обеспечения настолько точного регулирования сгорающего состава применяются системы питания с регулируемым электроникой впрыском. Датчик кислорода (лямбда-зонд) в них играет роль контролера в выпускном тракте.
Место установки лямбда-зонда
Для максимально эффективного измерения остатков воздуха в сгоревшей смеси датчик кислорода лямбда зонд монтируется в выпускном коллекторе, располагаясь как можно ближе к катализатору. Информация с него считывается электронным блоком управления топливной системой, которая при необходимости увеличивает или уменьшает интенсивность впрыска топлива в цилиндры.
Современные автомобили оборудованы еще одним лямбда-зондом, размещаемым на выходе катализатора, что позволяет еще больше повысить точность приготовления смеси.
Схема лямбда зонда
Принцип действия
По принципу работы кислородные датчики бываю нескольких типов:
На основе оксида циркония.
На основе оксида титана. При изменении состава выхлопа реагирует изменением электрического сопротивления.
Широкополосный. Изменяется напряжение и полярность тока. Реагирует не только на отклонения состава рабочей смеси, но и на его численное значение.
Во время пуска и прогрева двигателя кислородный датчик в управлении топливным впрыском не участвует, а коррекция осуществляется через другие сигнализаторы (датчики температуры системы охлаждения, положения дросселя, числа оборотов и прочими).
Помимо нагреваемых циркониевых, существуют холодные контроллеры на основе двуокиси титана. Они не генерируют электричество, а изменяют сопротивление воздушному потоку, что и становится сигналом для систем управления впрыском. Такой лямбда датчик кислорода хорош тем, что начинает работать сразу после пуска двигателя, но он не получил широкого распространения из-за сложности конструкции и дороговизны. Встретить лямбда зонд данного типа можно на некоторых моделях Nissan, BMW и Jaguar.
Работа лямбда-зонда
Причины выхода из строя
Датчик кислорода может начать работать неправильно или вовсе сломаться по целому ряду причин, среди которых:
- разрыв в питающей или контрольной электроцепи;
- замыкание;
- засорение, что случается при использовании топлива с присадками. Особенно пагубно влияют свинец, силикон, сера;
- регулярные термические перегрузки, связанные с проблемами зажигания;
- механическое повреждение, что порой случается после поездок по бездорожью.
По мере службы датчика, замедляется его реакция на изменение состава топливной смеси. Возраст датчика наиболее заметен на моторах с непосредственным впрыском. Датчик лямбда зонд прослужит гораздо меньше положенного при плохом состоянии маслосъемных колец, а также в результате попадание в цилиндры антифриза.
Когда лямбда датчик кислорода выходит из строя, содержание углекислоты в выхлопе резко повышается от значения в 0,1-0,3% до 3%, а часто и 7%. Если кислородный датчик не работает, снизить это значение без его ремонта или замены очень сложно. Даже в моделях с двумя зонтами при выходе из строя одного из них, для нормализации работы потребуется серьезное изменение настроек электроники.
Признаки выхода лямбда-зонда из строя
О том, что датчик кислорода сломался, говорят такие признаки:
- ухудшение разгонной динамики;
- прерывистый холостой ход;
- скачок расхода топлива;
- рост токсичности выхлопа, хотя этот параметр без специального оборудования определить невозможно.
С заменой неисправного датчика не стоит затягивать, иначе чревато выходом из строя катализатора.
Чтобы лямбда зонд внезапно не вышел из строя, его нужно регулярно заменять, примерно через каждые 50-80 тыс. километров не подогреваемые датчики; 100 тыс. – подогреваемые и каждые 160 тыс. км – планарные. Но прежде чем выбрасывать старую лямбду конечно же нужно проверить лямбда-зонд и узнать его реальное состояние
Специалисты рекомендуют производить проверку лямбда датчика и систему, регулирующую топливную смесь, каждые 30 тыс. км.
Это не защитит от поломок вследствие механического повреждения или засорения, но спасет от поломки из-за износа.
Своевременная замена лямбда-зонда, это:
Кроме очистки в кислоте и проверке разъёма питания, датчик лямбда зонда, ремонту не поддается.
- экономия до 15% топлива;
- минимизация токсичности выхлопа;
- продление ресурса катализатора;
- улучшение динамических характеристик автомобиля.
Устранение неисправностей
Официально технологии ремонта лямбда-зондов нет. То есть, если поломка не в контактной сети, то устройство подлежит замене. Подпольными СТО практикуется восстановление датчиков, переставших работать из-за отложения нагара под защитным колпачком, путем удаления налета. Делается это с помощью промывки датчика в ортофосфорной кислоте, не уничтожающей его электроды.
Мойка помогает далеко не всегда, и если датчик после нее не заработал, его все же придется заменить.
Связанные термины
зонд — что это такое? Об эмуляторе
Прежде чем рассмотреть особенности эмулятора Лямбда-Зонда рассмотрим саму Лямбда-зонду, то есть, проще говоря, датчика кислорода. Это сенсор, который на своих выходных контактах выдает электрический импульс в зависимости от того есть ли наличие или отсутствие «присутствия» кислорода в выхлопных газах. И следит, если кислород появился, значит, обеднена, то есть смесь содержит избыток воздуха, а если кислород исчез, то означает, что в смеси содержится избыток горючего, то есть обогащена. И электронная система управления двигателем по сигналу датчика постоянно поддерживает смесь стехиометрического состава. Стехиометрической называется «гибрид» с коэффициентом избытка воздуха, который равен единице, проще говоря, нормальной.
Как можем из описания действия Лямбда-зонда понять, он реагируя на количество воздуха, точнее кислорода, который содержится в выхлопных газах, и вырабатывает ток напряжением 0,1 – 0,2В (для бедной смеси) или 0,8-0,9В (напряжение для богатой смеси). Далее, ЭБУ, то есть Электронный Блок Управления двигателя, постоянно порции впрыскиваемого топлива меняет – если бедная смесь, то обогащает, а если богатая, то наоборот, обедняет. Следовательно постоянно поддерживается оптимум, и при этом сигнал на Лямбда-зонде выглядит как серия импульсов, которые обладают равной длительностью (на его работу можно посмотреть с помощью осциллографа), почти прямоугольной формы (что очень важно!), при размахе от 0,1 – 0,2В до 0,8-0,9В.
В этом и состоит суть работы, пока цепь авторегулирования замкнута, состоящая из двигателя с «обвеской», ЭБУ и Лямбда-Зонды. Начинает данная цепочка плохо работать, когда задумываются об экономии и экологии, и устанавливают ГБО — газобаллонное оборудование.
Если моторы с моновпрыском, то вполне достаточно простая эжекторная система. Однако нужно учесть, что желтый индикатор Check Engine станет постоянно гореть, а при переходе на бензин появится серьёзный перерасход.
Существует мнение, что в этом газ виноват. Дескать, Лямбда-Зонд «подточен» под бензин, и в силу этого «он сходит с ума на газу».
Однако это не так, — и всё даже гораздо проще на самом деле. Лямбда-Зонду всё ровно, что за топливо сгорает. Ведь он так же продолжает исправно реагировать лишь на количество содержания кислорода в «выхлопе». Только вот теперь его реакция на работе двигателя никак не сказывается – ведь разорвана цепь авторегулирования. Если до перехода на газ, в ответ на сигнал о богатой смеси, мозги ЭБУ дали команду сокращать подачу бензина (включая на меньшее время форсунку), и обогащало на сигнал о бедной, поддерживая при этом стехиометрическую смесь, то ЭБУ при работе с газом повлиять на эжекторный механизм ГБO никак не может.
Когда ЭБУ «видит», что реакции нет, даёт команду зажечь лампочку Check Engine и переключается на «аварийный режим» работы. Это никак не влияет на его расход при езде на газе, так как он определяется настройкой ГБО. Однако, если переключится на бензин, то расход топлива возрастет резко потому, что в памяти ЭБУ остается «аварийный режим».
Чтобы обеспечивать нормальную, оптимальную работу мотора на газе, как раз и существует Эмулятор Лямбдa-Зoндa. Собственно, его роль – это обмануть «разуму» ЭБУ, а точнее при работе на газе показать, что якобы всё ОК. Он очень просто делает это: выдает сигнал, который похож на реакцию, или действие реального Лямбдa-3oндa, когда нормальный режим работ мотора.
Эмулятор выдаёт 0,1В, далее, ЭБУ станет обогащать смесь, эмулятор выдаст ноль и девять десятых Вольта. ЭБУ начнет обеднять смесь при работе на бензине, как это и бывает. И, следовательно, сигнал Сhеck Еnginе уже не загорается, а ЭБУ не переключается в режим аварийный .
Можно приобрести готовый эмулятор, можно самому изготовить по простой схеме, здесь главное –подключить правильно.
О простой схеме эмулятора Лямбда-Зонда
Рассмотрим схему эмулятора. Эмулятор датчика кислорода собирается на простой, но популярнейшей микросхеме. Здесь резистор R1 задаёт частоту импульсов — одну-две в секунду, светодиодом индицируется работа устройства. Когда мотор нормально работает, то на нем напряжение не превышает 1,8В. Резистор R6 берёт нагрузку ровно половину, то есть 0,9В или 0В.
У схемы имеется «питалово» от выключателя газо-баллонной установки, реле срабатывает, и с его помощью соединяется выход устройства – K-2, со входом ЭБУ K-3.
Когда ГБО выключён, то реле отпускает и вход блока ЭБУ восстанавливает связь с лямбда зондом К1, то есть устройство включается в разрыв провода от Лямбда-зонда на ЭБУ.
В наше время в продаже можно найти огромнейшее пёстрое множество вариантов вспомогательных механизмов для автомобилей, и эмулятор не является исключением. Некоторые производители могут предлагать варианты с дополнительными двумя-тремя светодиодами, которые сигнализируют о качестве смеси.
Это не сложно сделать, так как Лямбда-зондом продолжается выполняться своей роли в части выдачи сигнала. А из этого следует, что если подключить два пороговых узла к Лямбда-зонду — одно из них на 0,1В, а другое на ноль и девять десятых Вольтов, то они начнут давать команды зажигать необходимые светодиоды в соответствующие моменты.
Следовательно, при работе на газе можно определить качество смеси в первом приближении.
Отсюда следует, если вы решили установить эжекторное ГБО на мотор оснащённый «моновпрыском», то без инсталляции Эмулятора Лямбда-Зонда вам никак не обойтись — это очень необходимый «девайс». А во всех остальных случаях, например, замене неисправного Л-З или что-либо подобного, он совершенно бесполезен.
- < Назад
- Вперёд >
Лямбда-зонд в автомобиле: что это такое, как он работает и зачем нужен — Статьи
Современная экологическая ситуация диктует необходимость введения жестких ограничительных мер по защите окружающей среды от загрязнений. Вследствие этого автопроизводители все чаще используют катализаторы, снижающие уровень токсичности выхлопных газов. Чтобы такой нейтрализатор работал, необходимо регулярно отслеживать химсостав “питательной” смеси.
Узнайте стоимость диагностики лямбда зонда онлайн за 3 минутыНе тратьте время впустую – воспользуйтесь поиском Uremont и получите предложения ближайших сервисов с конкретными ценами!
Для чего предназначен лямбда-зонд, как устроен и за что отвечает
Принцип работы: кислородный датчик, прогреваясь до 300-400 градусов Цельсия, измеряет процентное содержание O2 в выхлопе. Высокая температура позволяет электролиту обрести проводимость. Разница кислорода внутри системы и в окружающей среде вызывает напряжение в электродах сенсора.
За что отвечает лямбда-зонд
Пока мотор греется, подача горючего производится без этого устройства. Корректировка газа производится на основании следующих датчиков:
положения дросселя;
количества коленвальных оборотов;
температуры хладагента.
Чтобы ускорить включение кислородного сенсора в рабочий процесс, используют вынужденный подогрев. Кожух (керамика) прибора содержит в себе нагрев. элемент, подключающийся к электрической сети авто.
Почему так важен лямбда-зонд? Это устройство обеспечивает оптимальные пропорции ТВС, попадающей в двигатель.
Нормальным считается соотношение одной части горючего к 14,6-14,8 воздуха.
Поддержка показателя в норме обеспечивается электровпрысковыми системами питания и работой кислородного сенсора в цепи обратной связи.
Для чего нужен лямбда-зонд. Что случится, если сенсор выйдет из строя
Очевидные проблемы — ухудшение разгона и перерасход топлива. Неисправное устройство передает ложные данные, в результате чего получается диспропорциональная рабочая смесь. Автомобиль при этом остается на ходу, но не затягивайте с ремонтом (особенно при серьезном перерасходе горючего).
Если при достижении рабочей температуры зонд не активируется или “перевирает” данные, необходима диагностика в техцентре. Профессионал определит, что делать — восстанавливать штатное устройство или устанавливать новое. Лучшим решением будет монтаж аналогичного механизма, иначе бортовой компьютер не сможет корректно считывать показания. При одновременном отказе пары датчиков есть риск выхода из строя авто целиком. В этом случае разумным будет буксировка или эвакуация машины в автосервис для устранения неполадки.
Кислородный сенсор — чувствительный механизм, который может отказать при использовании некачественных запчастей (например, поршневых колец) и горючего.
Не используйте этилированный бензин — свинец в его составе может повредить платиновые электроды.
Что делает лямбда-зонд
Измерения базируются на определении доли воздуха в отработанном газе. Этим обусловлено его размещение: в выпускном коллекторе до катализатора. ЭСУ считывает информацию с датчика и дает команду оптимизировать топливно-воздушную смесь до нормального показателя, регулируя объем топлива в двигательных цилиндрах.
Зачем нужен второй лямбда-зонд? Дубликат устанавливают непосредственно на выходе, что увеличивает точность. Это помогает лучше контролировать правильную пропорцию смеси и корректность работы катализатора.
За что отвечает лямбда-зонд в машине
Как мы уже писали, датчик сигнализирует об изменении доли кислорода в топливной смеси. Если получившиеся показатели расходятся с нормативными значениями, управляющий блок меняет продолжительность впрыска. Благодаря этому экономится горючее, снижается выхлопная токсичность и ДВС работает эффективно.
Если регулярно не проверять работу кислородного сенсора, проблема “высветится” на приборной панели (сигнал Check Engine). В этом случае вам придется разбираться с вышедшим из строя устройством.
Можно ли обмануть систему?
Для этой цели используют “обманку” электронного или механического типа. В первом случае катализатор заменяют бронзовой или стальной запчастью, выполненной точно в размер. В ней высверливают небольшое отверстие для прохождения газа. Керамическую крошку обрабатывают катализатором и размещают внутри проставок. Смесь взаимодействует с этими частицами. В результате CO/CH окисляются и токсичность выхлопа снижается. Если используется пара датчиков, их показания в этом случае не совпадут. Будьте готовы к тому, что ЭБУ расценит такое расхождение как ошибку.
Электронный вариант устроен сложнее. Он способны обманывать “мозги” машины, обеспечивая их корректную работу. Встроенный микропроцессор оценивает состав выхлопных газов и формирует сигнал, совпадающий с данными второго сенсора (это работает, если катализатор исправен).
Зачем нужен датчик кислорода. Основные виды устройств
Прибор передает сигнал на блок управления при нарушении правильной пропорции топливно-воздушной смеси. Основу такого сенсора составляют гальванические элементы с диоксидом циркония, используемого в качестве электролита. Сверху он покрыт оксидом натрия и обработан пористыми электродами из платины, проводящими ток. Такой механизм работает только при 300 градусах Цельсия.
В некоторых случаях электролит выполнен из титановой двуокиси. К недостаткам этого устройства относят невозможность генерации с ЭДС, при этом именно его часто устанавливают на популярных моделях авто.
Варианты с дополнительным подогревом быстрее активизируются, что позволяет получить максимально точные данные.
На агрегаторе Uremont.com предусмотрены инструменты для помощи автовладельцам в решении различных проблем. Например, чтобы вызвать эвакуатор, достаточно заполнить онлайн-бланк заявки — в течение 3-х минут придут отклики от партнерских СТО. Помимо этого, на портале предусмотрены:
интерактивная карта с адресами техцентров;
чат с автоэкспертами;
рейтинг на основе оценок пользователей, отзывы, основанные на их личном опыте, и пр.
Читайте также: 6 признаков неисправности лямбда зонда
А если неисправен лямбда-зонд — Автоцентр.ua
Лямбда-зонд – один из элементов системы питания инжекторных автомобилей, который в наших условиях эксплуатации может создавать проблемы. Как их избежать?
| Лямбда-зонд – один из элементов системы питания инжекторных автомобилей, который в наших условиях эксплуатации может создавать проблемы. Как их избежать? |
Назначение
Греческая лямбда в автомобилестроении обозначает коэффициент избытка воздуха в топливовоздушной смеси. Отсюда и пошло название датчика, который измеряет этот коэффициент, а точнее – остаточный кислород (О2) в отработавших газах (другое название – датчик кислорода). Назначение датчика – предоставить ЭБУ двигателя информацию, позволяющую определить характер сгорания топлива. Это необходимо для создания нормальных условий работы каталитического нейтрализатора отработавших газов. Дело в том, что «окно» эффективной работы катализатора очень узкое, когда в цилиндрах сгорает 14,6–14,8 части воздуха и 1 часть топлива (при сгорании такой смеси лямбда = 1±0,01). Обеспечить такое точное регулирование состава топливо-воздушной смеси возможно только с помощью систем питания с электронным впрыском топлива. Лямбда-зонд в этих системах выполняет функцию контролера в выпускном тракте.
Лямбда-зонд: причины и симптомы поломок
Нарушения в работе или даже отказ лямбда-зонда может произойти из-за:
Сильно сокращают срок службы лямбда-зонда плохое состояние маслосъемных колец, попадание антифриза в цилиндры и выпускные трубопроводы, обогащенная топливо-воздушная смесь.
При неисправном лямбда-зонде содержание СО в выхлопе возрастает с 0,1–0,3% до 3–7%. Уменьшить его значение в большинстве старых моторов без замены датчика сложно, т. к. запаса хода регулятора качества смеси потенциометра может не хватить. В автомобилях с двумя лямбда-зондами в случае отказа второго датчика добиться нормальной работы двигателя без серьезного вмешательства в электронику невозможно.
Лямбда-зонд: лечение неисправности
Технологии ремонта неисправных лямбда-зондов не существует – в случае поломки они подлежат замене. Однако наши «дяди Васи» все-таки разработали методику восстановления этих датчиков, но эффективна она не во всех случаях. Чаще всего он перестает работать из-за отложений нагара на чувствительном элементе под защитным колпачком. Если налет удалить, работоспособность «лямбды» восстанавливается. Очистить чувствительный элемент датчика можно, промыв его в ортофосфорной кислоте, которая за 10–20 минут разъедает загрязнения, не уничтожая электроды с редкоземельными металлами. Эффективнее чистить лямбда-зонд после снятия защитного колпачка на токарном станке и мойки с использованием тонкой кисточки. Но делать это целесообразно, если есть возможность закрепить колпачок с помощью аргоновой сварки. После промывки датчик следует ополоснуть водой и просушить. Если мойка не помогает, значит, «лямбду» нужно менять. Стоимость мойки значительно меньше, чем стоимость нового лямбда-зонда (от 300 грн.). Можно заменить неподогреваемый датчик на подогреваемый (но не наоборот!). При несовместимости разъемов недостающую электроцепь подогрева проложите самостоятельно, а вместо разъема используйте универсальные автомобильные контакты.
Лямбда-зонд: диагностика
Специалисты Bosch рекомендуют проверять лямбда-зонд и систему регулирования топливной смеси каждые 30 тыс. км пробега.
Эффективное измерение остаточного кислорода в отработавших газах лямбда-зонд обеспечивает после его разогрева до температуры 300–400°С. Только в таких условиях циркониевый электролит приобретает проводимость, а разница в количестве атмосферного кислорода и кислорода в выхлопной трубе ведет к появлению на электродах лямбда-зонда выходного напряжения. Поэтому сигнал лямбда-зонда проверяется при включенном и прогретом двигателе. Для измерения лучше подходит осциллограф, чем мультиметр, поскольку с его помощью наиболее точно оценивается форма и частота сигнала.
Затем измеряется сопротивление нагревателя датчика (при отсоединенном штекере), составляющее при комнатной температуре от 2 до 14 Ом (согласно требованиям производителя). Далее проверяется напряжение, подведенное к нагревателю: при включенном зажигании и подсоединенном разъеме зонда оно должно составлять не менее 10,5 В. Если это значение ниже, необходимо тщательно проверить напряжение батареи, кабели и соединения.
Лямбда-зонд: тонкости монтажа
| |||||||
Юрий Дацык
Фото Bosch, GM
зонд — это… Что такое лямбда-зонд?
лямбда-зонд — лямбда зонд, лямбда зонда … Орфографический словарь-справочник
Лямбда-зонд — Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей. Лямбда зонд … Википедия
Лямбда (буква) — Греческий алфавит Α α альфа Β β бета … Википедия
Лямбда — Греческий алфавит Αα Альфа Νν Ню … Википедия
Лямбда (символ) — Греческий алфавит Α α альфа Β β бета … Википедия
Датчик кислорода — Лямбда зонд (λ зонд) датчик кислорода в выпускном коллекторе двигателя. Позволяет оценивать количество оставшегося свободного кислорода в выхлопных газах. Датчик основан на свойствах оксида циркония ZrO2 и начинает работать только при… … Википедия
Кислородный датчик — Лямбда зонд (λ зонд) датчик кислорода в выпускном коллекторе двигателя. Позволяет оценивать количество оставшегося свободного кислорода в выхлопных газах. Датчик основан на свойствах оксида циркония ZrO2 и начинает работать только при… … Википедия
Холостой ход (двигатель внутреннего сгорания) — Холостой ход специальный режим работы двигателя внутреннего сгорания на неподвижном автомобиле. Следует после режима «пуск» и режима «прогрев». Во время холостого хода лямбда зонд (на инжекторных автомобилях) уже разогрет до рабочей температуры… … Википедия
Бензиновый двигатель внутреннего сгорания — Бензиновый двигатель W16 Bugatti Veyron Бензиновые двигатели это класс двигателей внутреннего сгорания, в цилиндрах которых предварительно сжатая топливовоздушная смесь поджигается электрической и … Википедия
Четырехтактный двигатель — Бензиновые двигатели это класс двигателей внутреннего сгорания, в цилиндрах которых предварительно сжатая топливовоздушная смесь поджигается электрической искрой. Управление мощностью в данном типе двигателей производится, как правило,… … Википедия
Что такое лямбда зонд в машине и как его проверить
В современных автомобилях используются специальные устройства, которые позволяют транспортному средству соответствовать экологическим нормам. Среди таких устройств – датчик лямбда-зонд.
Рассмотрим, зачем он нужен в машине, где он расположен, как определить его неисправность, а также как его заменить.
Что такое лямбда зонд?
Греческая «лямбда» в машиностроительной промышленности используется для обозначения коэффициента. В данном случае это концентрация кислорода в отработанных газах. Если быть точнее, то это коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси.
Для определения этого параметра используется специальный зонд, который оценивает состояние продуктов сгорания топлива. Этот элемент используется в автомобилях с электронной подачей топлива. Также он устанавливается в машинах, выхлопная система которых оснащена катализатором.
Для чего нужен лямбда зонд?
Датчик используется для более эффективной подачи воздушно-топливной смеси. Его работа влияет на исправность катализатора, который нейтрализует в выхлопных газах вредные для окружающей среды вещества. Он замеряет концентрацию кислорода в выхлопе и корректирует работу топливной системы.
Для эффективности работы мотора воздушно-топливная смесь должна подаваться в цилиндры в правильной пропорции. Если кислорода будет недостаточно, то смесь будет переобогащенная. В результате свечи в бензиновом моторе может залить, а процесс горения не будет высвобождать достаточное количество энергии для вращения коленвала. Также недостаток кислорода приведет к частичному сгоранию топлива. В результате этого в выхлопе образуется не углекислый, а угарный газ.
С другой стороны, если воздуха в воздушно-топливной смеси будет больше, чем необходимо, то она будет обедненной. В результате чего – снижение мощности двигателя, превышение температурных норм для деталей цилиндропоршневого механизма. Из-за этого некоторые элементы быстрее изнашиваются. Если кислорода в выхлопе много, то в катализаторе не произойдет нейтрализация газа NOx. Это тоже ведет к загрязнению окружающей среды.
Так как образование ядовитых газов невозможно заметить визуально, требуется специальный датчик, который контролировал бы даже незначительные изменения в выхлопе двигателя.
Особенно полезным данная деталь оказывается в условиях увеличенного дымообразования (когда мотор испытывает серьезные нагрузки). Это помогает сохранить катализатор от загрязнения, а также немного сэкономить топливо.
Конструкция лямбда-зонда
Датчик зоны катализатора состоит из таких элементов:
- Корпус из металла. На нем сделана резьба с гранями под ключ, чтобы легче было его установить или снять.
- Уплотнительное кольцо, предотвращающее выброс выхлопных газов через микро щель.
- Теплосъемник.
- Керамический изолятор.
- Электроды, к которым подсоединяется проводка.
- Уплотнитель проводки.
- Нагревательный элемент (в модификациях с подогревом).
- Корпус. В нем сделано отверстие, через которое в полость поступает чистый воздух.
- Спираль подогрева.
- Диэлектрический наконечник. Изготавливается из керамики.
- Защитная металлическая трубка с перфорацией.
Основным элементом конструкции является керамический наконечник. Он изготавливается из оксида циркония. На нем нанесено покрытие из платины. Когда наконечник нагревается (температура 350-400 градусов), он становится проводником, и напряжение передается с его наружной части на внутреннюю.
Принцип работы лямбда зонда
Чтобы понять, в чем могут быть неисправности лямбда зонда, необходимо понимать принцип его работы. Когда автомобиль находится на производственном конвейере, все его системы настраиваются так, чтобы они работали идеально. Однако со временем детали мотора изнашиваются, в электронном блоке управления могут возникать незначительные ошибки, которые могут влиять на функции разных систем, в том числе и топливной.
Прибор является элементом системы так называемой «обратной связи». ЭБУ рассчитывает, сколько топлива и воздуха подать во впускной коллектор, чтобы в цилиндре смесь качественно сгорала, и высвобождалось достаточно энергии. Так как мотор постепенно изнашивается, со временем стандартных настроек электроники недостаточно – их нужно подкорректировать в соответствии с состоянием силового агрегата.
Эту функцию выполняет зонд лямбда. В случае обогащенной смеси он подает на блок управления напряжение, соответствующее показателю -1. Если смесь обедненная, то этот показатель будет +1. Благодаря такой корректировке ЭБУ подстраивает систему впрыска под изменившиеся параметры двигателя.
Устройство работает по следующему принципу. Внутренняя часть керамического наконечника контактирует с чистым воздухом, наружная (находится внутри выхлопной трубы) – с отработанным газами (через перфорацию защитного экрана), передвигающимися по выхлопной системе. Когда он нагревается, ионы кислорода беспрепятственно проникают с внутренней поверхности на наружную.
В полости датчика кислорода больше, чем в трубе выхлопной системы. Разница в этих параметрах создает соответствующее напряжение, которое по проводам передается на ЭБУ. В зависимости от изменения параметров блок управления корректирует подачу топлива или воздуха в цилиндры.
Где устанавливают лямбда-зонд?
Датчик не зря назван зондом, так как он устанавливается внутрь выхлопной системы, и фиксирует показатели, которые невозможно проанализировать при разгерметизации системы. Для большей эффективности в современных автомобилях устанавливается два датчика. Один вкручивается в трубу перед катализатором, а второй – за нейтрализатором.
Если зонд не оснащен подогревом, тогда он устанавливается максимально близко к мотору, чтобы быстрей нагревался. Если в машине установлено два датчика, то они позволяют корректировать топливную систему, а также анализировать эффективность каталитического анализатора.
Виды и конструктивные особенности
Существует две категории датчиков лямбда-зонд:
- Без подогрева;
- С подогревом.
Первая категория относится к более старым разновидностям. Для их активации требуется время. Полый сердечник должен нагреться до рабочей температуры, когда диэлектрик станет проводником. Пока он не нагреется до 350-400 градусов, он не будет работать. В этот момент воздушно-топливная смесь не корректируется, от чего в катализатор может попадать несгоревшее топливо. Это постепенно сокращает рабочий ресурс устройства.
По этой причине все современные автомобили оснащаются модификациями с подогревом. Также все датчики классифицируют по трем разновидностям:
- Двухточечные без подогрева;
- Двухточечные с подогревом;
- Широкополосные.
Модификации без подогрева мы уже рассмотрели. Они могут быть с одним проводом (сигнал подается сразу на ЭБУ) или с двумя (второй отвечает за заземление корпуса). Стоит уделить немного внимания двум другим категориям, так как они имеют более сложное строение.
Двухточечные с подогревом
В двухточечных модификациях с подогревом будет три или четыре провода. В первом случае это будет плюс и минус для нагрева спирали, а третий (черный) – сигнальный. Второй тип датчиков имеет такую же схему, за исключением четвертого провода. Это заземляющий элемент.
Широкополосные
Широкополосные зонды имеют самую сложную из всех схему подключения к системе автомобиля. В нем имеется пять проводов. Каждый производитель использует свою маркировку, чтобы обозначить, какой из них за что отвечает. Чаще всего черный – сигнальный, а серый – заземляющий.
Два других кабеля – питание подогрева. Еще один провод – это сигнальный провод закачки. Этот элемент регулирует концентрацию воздуха в датчике. Закачивание происходит за счет изменения силы тока в данном элементе.
Признаки неисправности лямбда зонда
Самый первый признак неисправного датчика – увеличение расхода топлива (при этом условия эксплуатации машины не меняются). В этом случае будет наблюдаться снижение динамических характеристик. Однако этот параметр не должен быть единственным мерилом.
Вот еще некоторые «симптомы» неисправного зонда:
- Увеличенная концентрация СО. Этот параметр измеряется специальным устройством.
- На приборной панели загорелся сигнал CHECK мотора. Но в этом случае следует обратиться в сервис. Предупреждение может не касаться этого датчика.
Датчик кислорода выходит из строя по следующим причинам:
- Естественный износ.
- На него попал тосол.
- Неправильно чистили корпус.
- Некачественное топливо (большое содержание свинца).
- Перегрелся.
Методы проверки лямбда-зонда
Чтобы проверить исправность лямбда зонда, достаточно мультиметра. Работа выполняется в такой очередности:
- Проводится внешний осмотр. Сажа на его корпусе указывает на то, что он мог сгореть.
- Отключается датчик от электрической цепи, мотор заводится.
- Наконечник необходимо нагреть до рабочей температуры. Для этого нужно держать обороты двигателя в пределах 2-3 тысячи оборотов.
- Контакты мультиметра подсоединяются к проводам датчика. Плюсовой стержень прибора – на сигнальный провод (черного цвета). Минусовый – на массу (серый провод, если его нет, то просто на кузов авто).
- Если датчик исправный, то показатели мультиметра будут колебаться в пределах 0,2-0,8 В. Неисправный лямбда-зонд выдаст показатели от 0,3 до 0,7 В. Если на экране показатель стабилен, то это означает, что датчик не функционирует.
Замена и ремонт лямбда-зонда
Что делать, если датчик вышел из строя? Его необходимо заменить. Он не ремонтируется. Правда, некоторые мастера используют обманки или отключают датчик. Однако такие методы чреваты неисправностями катализатора и снижением эффективности ДВС.
Менять датчик необходимо на аналогичный. Дело в том, что ЭБУ подстраивается под параметры конкретного устройства. Если установить другую модификацию, есть большая вероятность подачи неправильных сигналов. Это может привести к разным неприятным последствиям, включая быстрый выход из строя катализатора.
Замена лямбда-зонда должна производиться на холодном моторе. Покупая новый датчик кислорода, крайне важно убедиться, что был куплен оригинал, а не аналог, подходящий к данному автомобилю. Неисправность сразу не будет заметна, но впоследствии устройство снова перестанет работать.
Процедура установки нового датчика очень проста:
- Отключаются провода со старого зонда.
- Выкручивается неисправный датчик.
- На его место вкручивается новый.
- Надеваются провода в соответствии с маркировкой.
Выполняя замену датчика кислорода, необходимо быть аккуратным, чтобы не сорвать резьбу ни на нем, ни в выхлопной трубе. После замены мотор заводят и проверяют работоспособность устройства (при помощи мультиметра, как это описано выше).
Как видно, от параметров, поступающих с лямбда-зонда на ЭБУ, зависит эффективность двигателя автомобиля. Важность датчика увеличивается, если выхлопная система оснащена каталитическим нейтрализатором.
Вопросы и ответы:
Где стоят лямбда зонды? Датчик вкручивается в выхлопную систему максимально близко к катализатору. В современных машинах используется два лямбда-зонда (один перед катализатором, а другой за ним).
Какую функцию выполняет датчик лямбда зонда? Этот датчик следит за составом выхлопных газов. На основании его сигналов блок управления корректирует состав воздушно-топливной смеси.
ПОХОЖИЕ СТАТЬИ
Анатомия датчика кислорода| KnowYourParts
Вы когда-нибудь задумывались, где в «реальном мире» могут пригодиться уроки химии или физики? Знания, полученные в результате этих исследований, могут помочь вам понять проблему с системой подачи топлива.
Например, датчик кислорода изначально назывался лямбда-датчиком. Греческая буква лямбда используется для описания диапазона напряжения датчика, когда он сравнивает количество кислорода в выхлопных газах по сравнению с кислородом в атмосфере.Датчик изготовлен из оксида циркония (ZrO2), химического соединения, используемого для формирования теплового электрохимического топливного элемента датчика. Два платиновых (Pt) электрода размещаются на ZrO2, чтобы обеспечить подключение выходного напряжения к модулю управления. Показание 800 мВ постоянного тока представляет собой богатую смесь, в которой в выхлопном потоке мало или совсем нет кислорода. Выходное напряжение 200 мВ постоянного тока соответствует обедненной смеси, где в выхлопном потоке много кислорода. Идеальное показание составляет 450 мВ постоянного тока; Здесь количество воздуха и топлива находится в оптимальном соотношении, которое называется стехиометрическим.
Контроллер использует 450 мВ в качестве средней точки в диапазоне напряжения для управления подстройкой топлива для импульсного цикла форсунки. Аналоговый вход датчика в контроллер преобразуется в цифровую команду обогащения или обедненной смеси для управления программой регулирования подачи топлива. Иногда его называют «обучение блока», он регулирует время цикла топливной форсунки. Напряжение, генерируемое датчиком, должно быть больше или меньше, чем напряжение зоны демпфирования, чтобы послать сигнал богатой или обедненной смеси на контроллер.Зона демпфирования действует как амортизатор на подвеске, предотвращая колебания сигнала напряжения.
Планарный датчик воздуха и топлива представляет собой комбинацию стандартного датчика кислорода из оксида циркония и насосной ячейки для поддержания постоянного измерения стехиометрического соотношения воздух-топливо в условиях экстремально богатой и бедной смеси. Насосная ячейка представляет собой диффузионный зазор в оксиде циркония датчика, подключенного к цепи управления.
Насосная ячейка контролирует концентрацию кислорода в датчике, добавляя или удаляя кислород в диффузионный зазор.Вход в электронную схему изменяет концентрацию кислорода, изменяя полярность тока, протекающего в насосной ячейке. Изменяющаяся полярность входного и подстроечного тока заставляет схему управления посылать сигнал богатой или обедненной смеси на модуль управления двигателем.
Что такое лямбда-зонд? Назначение кислородного датчика и признаки его неисправности
В двигателях современных автомобилей для исправной работы используются многочисленные датчики, контролирующие определенные параметры важной работы.Данные с них поступают в центральный блок управления, что позволяет быстро вносить коррективы в работу мотора. Одним из таких датчиков является лямбда-зонд или датчик кислорода, который контролирует количество кислорода в выхлопных газах. Наличие такого датчика обеспечивает правильную работу двигателя, увеличивает мощность и снижает расход топлива. Давайте поговорим более подробно о том, что нам нужно знать о лямбда-зондах в автомобилях и вывозе металлолома за границу.
Основное назначение лямбда-зонда
Лямбда-зонд определяет количество кислорода в выхлопных газах, а данные из этого модуля позволяют ЭБУ улучшить сгорание топлива, снизить токсичность автомобиля и одновременно снизить расход топлива.Современный автомобиль просто невозможно представить без такого лямбда-зонда, многие автомобили даже имеют несколько таких кислородных датчиков, что позволяет оптимизировать работу двигателя.
Характеристики кислородного датчика
Лямбда-зонд изготовлен из пористой керамики, на которую нанесен слой оксида иттрия и тонкий слой платины. Такой датчик способен определять даже минимальное содержание кислорода в выхлопе, однако из-за повышенных нагрузок на лямбда-зонд при эксплуатации автомобиля срок его службы не так уж велик.Через несколько лет после эксплуатации автомобиля рабочий слой датчика начинает выгорать, его чувствительность снижается, и, в конечном итоге, датчик требует замены.
Принято различать несколько типов таких датчиков, которые могут быть выполнены как двухконтактные без нагрева, а также трех- или четырехконтактные с нагревом. Лямбда-зонды имеют стандартную посадку, что дает возможность приобрести универсальные кислородные датчики, которые подойдут для различных транспортных средств, если возникнет необходимость замены датчика.Автовладелец должен помнить, что такие датчики нужно менять при первых признаках их неисправности.
В современных двигателях используются сразу два датчика расхода кислорода, один лямбда-зонд находится сразу за выпускным коллектором, а второй — за катализатором. Такое расположение датчиков позволяет не только определять правильное сгорание топлива, но и обеспечивает контроль эффективности катализатора.
В случае, если автовладелец вырубит катализатор, это может привести к некорректному сигналу лямбда-зонда, в результате требуется переписать двигатель, что позволяет решить существующие проблемы, не причиняя вреда автомобилю. двигатель.Аналогичная работа проводится, если выполняется программный чип-тюнинг или устанавливаются различные дополнительные воздушные фильтры.
Признаки поломки датчика
На неисправный датчик расхода воздуха обычно указывает значительное увеличение расхода топлива. Двухлитровые двигатели с неработающим лямбда-зондом могут потреблять 15 литров бензина и более. Это связано с тем, что ЭБУ, не получая необходимых сигналов от лямбда-зонда, начинает усреднять показатели при впрыске топлива, что значительно увеличивает расход газа.
Обычно для точного определения неисправности проводится компьютерная диагностика, которая показывает вышедший из строя лямбда-зонд. При наличии должного опыта вы можете самостоятельно диагностировать такие неисправности, проверив напряжение на выводах обычным мультиметром. Такое самостоятельное определение неисправностей возможно на иномарках, выпущенных около десятка лет назад, тогда как современные автомобили по-прежнему требуют компьютерной диагностики.
Подведем итоги
Работа современных двигателей немыслима без различных датчиков, одним из которых является лямбда-зонд.Этот датчик отвечает за определение степени сгорания топлива. В современных автомобилях есть два таких лямбда-зонда, которые могут выйти из строя в процессе эксплуатации, после чего их необходимо заменить. Главный признак выхода из строя лямбда-зонда — значительное увеличение расхода топлива, в таком случае автовладельцу необходимо доставить автомобиль в сервис, провести компьютерную диагностику и по ее результатам отремонтировать автомобиль.
Двухточечный лямбда-зонд 1
Двухточечный лямбда-зонд 1 — обычно
Назначение
В отличие от широкополосного датчика, двухточечный лямбда-зонд, как пассивный датчик, имеет
функция постоянного информирования устройства управления с помощью сигнала напряжения о любых отклонениях от идеального состава смеси.Отсюда и происходит неправильное выражение «катализатор с лямбда-регулированием», поскольку в регулирование был включен только процесс сгорания в двигателе, но не в катализаторе. Есть оборудование, например, центральный впрыск, где это самый важный датчик из всех.
Функция
Показанный выше тест должен объяснить работу двухточечного датчика. Берется лямбда-зонд и ввинчивается в участок выхлопной трубы, затем возможно имеющееся отопление подключается к источнику питания 12 В.Используя обычную походную горелку, теперь ее можно нагревать снизу до прибл. 300C достигается. Однако это работает только в том случае, если верхнее отверстие трубы закрыто настолько, что остается отверстие диаметром всего 10–12 мм. Теперь нужно только подключить мультиметр к земле и к кабелю для измерения напряжения лямбда-зонда, в зависимости от подачи воздуха снизу можно создать бедную смесь с напряжением менее 0,5 В или богатую смесь с более чем 0,5 вольт.
Диаграмма на рисунке 3 показывает характеристики регулирования этого типа лямбда-зонда.Здесь очень крутой нулевой поток. Это заставляет управляющее устройство, даже при небольшом отклонении от лямбда = 1, противодействовать регулированию путем изменения продолжительности впрыска. Относительно небольшая область отклонения также называется Лямбда-окном.
Конечно, можно простыми средствами измерить напряжение лямбда-зонда на работающем двигателе. Поскольку стрелка показывает отклонения гораздо более наглядно, следует использовать аналоговый мультиметр. Используя диапазон измерения прибл.От 1 до 2 В постоянного тока, минусовая клемма подключается к массе двигателя, а плюсовая клемма — к кабелю напряжения датчика, без разрыва соединения с устройством управления. Если двигатель запускается из холодного состояния, указатель остается неподвижным до тех пор, пока лямбда-регулирование не начинается примерно с 0,2–0,8 В, затем указатель начинает вращаться. Хотя это не настоящий тест на выброс выхлопных газов, это показатель регулирующей системы.
Важно
Стрелка аналогового мультиметра ничего не говорит об истинных изменениях значений измерения за единицу времени.Даже цифровой мультиметр не может отображать значения так быстро, как они меняются. На самом деле частота дискретизации лямбда-зонда намного выше. 05/11
Измерение широкополосным кислородным датчиком
Широкополосный лямбда-зонд или широкополосный кислородный датчик — это датчик, который может измерять концентрация кислорода в выхлопных газах. Широкополосный датчик кислорода основан на 4-проводной версии циркониевого датчика кислорода. с модификацией для измерения фактической концентрации кислорода вместо выдачи сигнала только для богатая или слишком постная смесь.
Рисунок 1: Схематическое изображение широкополосного датчика кислорода
Датчик состоит из трех частей: насосной ячейки, измерительной камеры и измерительной ячейки. Насосная ячейка и измерительная ячейка состоят из пластины из диоксида циркония (диоксида циркония), к которой прикреплен с обеих сторон нанесен тонкий слой платины. Когда разница в концентрации кислорода существует между двумя сторонами, разница напряжений будет присутствовать между двумя платиновыми пластинами. Это напряжение зависит от разницы концентраций и составляет около 450 мВ для идеальной смеси.
Измерительная ячейка контактирует с наружным воздухом с одной стороны и с измерительной камерой. с другой. Напротив измерительной ячейки расположена насосная ячейка, которая может перекачивать кислород в или из измерительная камера с помощью электрического тока. Небольшое количество выхлопных газов может поступать в измерительную камеру через небольшой канал. Это может изменить концентрацию кислорода в измерительной камере, изменив измерительную ячейку. напряжение от его идеального значения 450 мВ.Чтобы вернуть затем измерительную ячейку обратно к 450 мВ, ЭБУ посылает ток через насосную ячейку. В зависимости от направления и силы тока ионы кислорода могут закачиваться в измерение или выходить из него. камера, чтобы вернуть напряжение измерительной ячейки до 450 мВ.
При сжигании богатой смеси выхлопные газы содержат мало кислорода. и ток проходит через насосную ячейку, чтобы закачать больше кислорода в измерительную камеру. И наоборот, когда сжигается бедная смесь, выхлопные газы содержат много кислорода и ток через насосную ячейку меняется на обратный, чтобы откачивать кислород из измерительной камеры.В зависимости от величины и направления тока ЭБУ изменяет количество впрыскиваемого топливо. Когда горит идеальная смесь, ток через насосную ячейку не протекает, и количество впрыскиваемое топливо остается без изменений.
Для оптимальной работы датчик должен иметь температуру около 750 ° C. Датчик оснащен резистором PTC для электрического нагрева, который питается от системного реле или иногда от блока управления двигателем. Отрицательная сторона регулируемого обогрева подключается ЭБУ с изменяющейся нагрузкой на массу. сигнал цикла.
Подробности — Лямбда-модули — ETAS
Лямбда-регулирование с обратной связью
Кислородные датчики, также называемые лямбда-датчиками, измеряют содержание кислорода в выхлопных газах автомобилей. Соотношение воздух-топливо или лямбда-число (λ) определяет массовое соотношение воздуха и топлива в камере сгорания, поскольку оно относится к стехиометрическому соотношению воздух-топливо. Когда λ = 1, идеально сбалансированные условия горения не приводят ни к кислородному голоданию, ни к избытку.Значение λ <1 указывает на недостаток воздуха (богатая смесь), тогда как λ> 1 указывает на избыток воздуха (бедная смесь). Классическая лямбда-регулировка с обратной связью обеспечивает стехиометрическую топливно-воздушную смесь для сгорания в двигателях с искровым зажиганием. Процесс обогащает выхлопные газы в пропорции, подходящей для оптимальной обработки с помощью трехкомпонентных каталитических нейтрализаторов. Дизельные двигатели или бензиновые двигатели с прямым впрыском работают на обедненной смеси в широком диапазоне нагрузок, при этом содержание оксида азота (NO x ) в выбросах резко возрастает вместе с повышением температуры сгорания.Рециркуляция выхлопных газов — это средство снижения температуры сгорания, наряду с долей NO x в выбрасываемых выхлопных газах. Остаточный NO x в потоке выхлопных газов может удерживаться в накопительном каталитическом нейтрализаторе NO x до тех пор, пока он не может быть восстановлен до азота во время фаз богатого сгорания. Лямбда-число представляет собой контрольное значение уставки как для рециркуляции выхлопных газов, так и для каталитической очистки выхлопных газов. На дизельных двигателях лямбда-число может использоваться как базовое значение для установки ограничения дымности при полной нагрузке.
Лямбда-датчики кислорода
Принцип действия лямбда-датчиков кислорода основан на проводимости ионов кислорода оксида циркония при высоких температурах. Дискретные (или бистабильные) датчики измеряют проводящее напряжение измерительной ячейки (ячейки Нернста), производя в узком диапазоне в стехиометрической точке высокочувствительные реакции на изменения концентрации кислорода. При обычном лямбда-регулировании дискретные датчики уровня располагаются до или после каталитического нейтрализатора, выполняя функции ведущего и контрольного зондов соответственно.Контрольный датчик предназначен для помощи в оптимизации управления, а также для контроля работы каталитического нейтрализатора в рамках бортовой диагностики. В случае широкополосных датчиков из диоксида циркония концентрация кислорода в тестовом газе внутри ячейки Нернста устанавливается на λ = 1. Это достигается закачиванием, т. Е. Впрыском или извлечением ионов кислорода в исследуемый газ или из него. Размер и направление тока накачки облегчают точное определение значений лямбда даже при нестехиометрическом горении.При использовании в качестве основных датчиков широкополосные циркониевые лямбда-датчики обеспечивают контроль содержания кислорода как в богатой, так и в бедной смеси. Благодаря своим стабильным измерительным характеристикам эти датчики улучшают динамику классического контура лямбда-регулирования.
Широкополосные датчики LSU от Bosch надежно работают при температурах выше 600 ° C (1112 ° F). Они рассчитаны на постоянный рабочий цикл при температуре выхлопных газов до 930 ° C (1706 ° F) и кратковременных пиках до 1030 ° C (1886 ° F).Поскольку датчики включают в себя внутренний нагреватель, они работают с потоком холодных выхлопных газов и работают в течение нескольких секунд после запуска холодного двигателя. Воздействие нагревателя сводит к минимуму влияние температуры выхлопных газов на сигнал датчика.
Как работают кислородные датчики
Датчик кислорода — лямбда-датчик
В автомобильной промышленности и автоспорте датчики кислорода (также известные как датчики O2) часто используются для контроля воздушно-топливного отношения в цилиндрах и для контроля выбросов, или увеличить производительность двигателя.Мы кратко объясним, почему, как и что на этих датчиках?
Контроль выбросов выхлопных газов
Датчики кислорода или лямбда-датчики используются для обеспечения возможности современного электронного впрыска топлива и контроля выбросов во многих двигателях внутреннего сгорания. Датчики обычно расположены в выхлопной трубе.
Эти кислородные датчики предоставляют блоку управления двигателем информацию о соотношении воздух-топливо последнего сгорания в цилиндре в режиме реального времени. Предоставляя информацию этому устройству, можно изменить впрыск топлива, чтобы повысить эффективность двигателя и снизить выбросы углеводородов, оксида углерода и газов NOx (оксидов азота), пытаясь достичь стехиометрического отношения воздух-топливо.
Обычно используются 2 датчика кислорода. В автомобильной промышленности обычно используется так называемый «узкополосный» лямбда-зонд, в то время как во многих видах автоспорта используется более дорогой «широкополосный» лямбда-зонд.
Узкополосный лямбда-зонд
Узкополосный лямбда-зонд (или датчик O2) может определять только три типа смесей в выхлопных газах. Является ли смесь богатой, стехиометрической или обедненной. Он не может предоставить информацию о том, насколько богатая или бедная смесь выхлопных газов, блоку управления двигателем (ЭБУ).
Когда используется этот датчик, ЭБУ считывает сигнал и решает либо увеличить, либо уменьшить количество топлива, впрыскиваемого в цилиндр на заданное значение, и делать это снова и снова, чтобы достичь стехиометрических показаний.
Поскольку этот датчик предоставляет только ограниченный объем информации, этот датчик не подходит для использования в разработке выхлопных систем , и широкополосный датчик O2 может обеспечить решение.
Широкополосный лямбда-зонд
Широкополосный кислородный датчик может предоставить гораздо больше информации о смеси и делать это в режиме реального времени.
В отличие от поведения узкополосного лямбда-зонда, где можно считывать только богатые, стехиометрические или обедненные сигналы, этот датчик может обеспечить точное соотношение воздух-топливо, на котором в настоящее время работает двигатель (или цилиндр).
Благодаря информации в реальном времени, этот датчик идеально подходит для оценки разработки выхлопных систем и настроек управления двигателем.
Как это работает
Узкополосный датчик кислорода обычно основан на твердотельном электрохимическом топливном элементе.Он состоит из двух электродов, которые обеспечивают определенное выходное напряжение в зависимости от количества кислорода в выхлопной системе по сравнению с количеством кислорода в атмосфере.
Датчик создает выходное напряжение постоянного тока от 0,2 В до 0,8 В, где меньшее значение представляет бедную смесь, а большее значение представляет богатую смесь.
Когда генерируется напряжение приблизительно 0,45 В, смесь считается оптимальной для выбросов, которая составляет ~ 0,5% бедной стехиометрической смеси топливовоздушной смеси.На данный момент выхлопные газы содержат минимальное количество окиси углерода.
Напряжение, создаваемое датчиком, нелинейно по отношению к концентрации кислорода. Датчик наиболее чувствителен вблизи стехиометрической точки (где λ = 1) и менее чувствителен при очень бедной или очень богатой смеси.
Широкополосный датчик кислорода (часто известный как датчики UEGO), однако, также основан на плоском элементе из диоксида циркония, но имеет встроенный электрохимический газовый насос.
Этот насос управляется с помощью обратной связи с обратной связью, которая поддерживает выход электрохимической ячейки на постоянном уровне.Благодаря этому контуру обратной связи датчик выдает очень точный сигнал топливовоздушной смеси в выхлопной системе в реальном времени.
Этот датчик работает при напряжении от 0,5 В до 4,5 В и имеет более широкую полосу сигнала, где более низкое напряжение представляет более бедное соотношение воздух-топливо, а более высокое напряжение представляет более высокое соотношение воздух-топливо.
Увеличение мощности двигателя за счет изменения топливовоздушной смеси
Для увеличения мощности двигателя часто говорят, что оптимизация топливовоздушной смеси является одним из ключевых аспектов.Правильно настроенный двигатель с откалиброванным соотношением воздух-топливо действительно имеет решающее значение для оптимальной производительности и долговечности двигателя.
Теоретическое стехиометрическое соотношение воздух-топливо — это идеальное соотношение топлива и воздуха, которое в бензиновом двигателе составляет 14,7: 1. Это означает, что для идеального сгорания 1 части бензинового топлива необходимо 14,7 единиц воздуха. Это значение отличается для всех остальных видов топлива.
Когда используется более бедная смесь, в камере сгорания присутствует больше воздуха, чем необходимо, что может привести к более высокой температуре сгорания.Обратное происходит, когда в камере сгорания топлива больше, чем необходимо.
Известно, что двигатели с искровым зажиганием без наддува производят наибольшую мощность, когда топливовоздушная смесь лишь немного обогащена стехиометрическим значением 14,7: 1.
Обычно это значение поддерживается в диапазоне от 13: 1 до 12: 1, чтобы поддерживать как можно более низкую температуру выхлопных газов без потери мощности.
При использовании двигателя с турбонаддувом, как в Формуле 1 в настоящее время, может потребоваться еще более высокое соотношение воздух-топливо, чтобы уменьшить детонационный эффект в двигателе.
Поскольку воздух с турбонаддувом, поступающий в цилиндр, имеет повышенную плотность и более плотную смесь, пиковое давление и температура в цилиндре могут быть значительно выше, чем в двигателях с искровым зажиганием без наддува, что означает повышенную опасность детонации, если это не охлаждается при использовании более богатой смеси.
#lambdasensor #enginepower #DidierDeLille #oxygensensor
Лямбда-датчик котла на биомассе — FKK Corporation
Скачать каталог в PDF Читать каталог онлайн
Обратите внимание, что этот продукт не продается в странах Европы.
Горелка для биомассы (древесные гранулы, щепа, бревна и т. Д.) Датчик кислородаПредставляем датчик кислорода OSx для горелки биомассы, передовую технологию, позволяющую максимизировать производительность горелки и эффективность твердого топлива при одновременном снижении вредных выбросов.
Датчик кислорода OSx был разработан DENSO Corporation в сотрудничестве с FKK Corporation для измерения доли несгоревшего кислорода в выхлопных газах биомассы, особенно в системах сжигания древесных гранул.
Этот кислородный датчик со встроенным циркониевым нагревателем обеспечивает выходной сигнал в диапазоне лямбда и позволяет использовать его в качестве универсального лямбда-датчика в любых устройствах, сжигающих биомассу.
Какую роль играют лямбда-датчики?
В целях сокращения выбросов современные котлы, работающие на биомассе, были спроектированы так, чтобы тщательно контролировать количество сжигаемого твердого топлива.
Лямбда-зонд (или кислородный) является важным компонентом в этом процессе, его цель — работать вместе со шнеком котла, приточным и вытяжным вентиляторами и электронным блоком управления (ЭБУ) для достижения минимально возможного выхода экологически вредных выхлопных газов. выбросы и расход топлива из биомассы независимо от качества топлива.
Лямбда-зонд делает это, отслеживая процент несгоревшего кислорода в выхлопных газах горелки. Эти данные поступают в ЭБУ котла, который регулирует смесь A / F (воздух / твердое топливо). Правильная смесь воздуха и твердого топлива позволяет горелке работать эффективно, снижая расход твердого топлива и выбросы CO2, NOX, HC.
Системы
- Дровяная печь
- Котел на древесных гранулах
- Горелка на древесных гранулах
- Котел на щепе
- Котел на дровах
- Другая горелка для биомассы и специальное применение
- Может также использоваться для лямбда-регулирования горелки с предварительным смешиванием газа
- Может резать твердое топливо (например,грамм. пеллет) годовое потребление и выбросы на 20%
- Обнаруживает широкий диапазон топливовоздушного отношения до 21%
- Долговечный (нестареющий)
- Встроенный подогреватель для работы при любой температуре выхлопных газов
- Простота установки и дооснащения
- Устойчив к окислению и коррозии
- Отличная водонепроницаемость и воздухонепроницаемость
- Соответствует требованиям RoHS, REACH по опасным веществам
- 100% проверено перед отгрузкой
- Сделано в Японии на автомобиле Toyota No.