Что такое лямбда зонд в машине и как его проверить
Для чего нужен лямбда зонд? Экология на сегодняшний день является очень острым вопросом. На новые автомобили ставится все больше катализаторов, которые значительно снижают содержание вредных веществ в выхлопных газах. Но без контроля и правильных условий эффективно работать эта система не сможет. Для этого и нужен лямбда зонд, который следит за составом выхлопных газов.
Из чего состоит и какое устройство работы лямбда зонда?
Лямбда зонд — один из важных датчиков в автомобилях с инжекторным впрыском топлива. Он считает количество кислорода в выхлопных газах. ЭБУ (Электронный блок управления) системы впрыска топлива принимает сигнал от датчика и, с его помощью, может регулировать количество подаваемого топлива в цилиндры и выставляет угол опережения зажигания для получения максимально производительной топливо-воздушной смеси.
Электронный блок изначально получает информацию об объеме воздуха, который попал во впускной коллектор от расходомера воздуха, который находится за воздушным фильтром автомобиля. Еще одним «источником информации» электронного блока управления является датчик абсолютного давления. Вакуумная трубка подключена одним концом к датчику абсолютного давления, а другим — к впускному коллектору. Именно по показаниям этой вакуумной трубки датчик абсолютного давления отправляет сигнал на ЭБУ.
Ориентируясь по полученным данным, Электронный блок управления «решает» сколько впрыснуть топлива в цилиндр через форсунки, а по датчику лямбда зонд он решает нужно лить больше или меньше бензина для оптимальной работы автомобиля. Это и есть принцип работы лямбда зонда.
В большинстве автомобилей стоит один лямбда зонд, но сегодня можно встретить машины и с двумя датчиками. Применение двух датчиков кислорода, позволяет усилить контроль, за выхлопными газами автомобиля. Это поможет достигнуть наиболее эффективной топливо-воздушной смеси и работы катализатора с учетом всех факторов.
Чтобы разобраться, как работает лямбда зонд лучше, нужно понять, из чего он состоит.
Датчик кислорода — это два электрода: внешний и внутренний. Внешний электрод датчика кислорода изготовлен из металла с керамическими изоляторами и его наконечник покрыт платиной методом напыления и из-за этого очень чувствителен к кислороду. Он просчитывает количество кислорода в выхлопных газах. Внутренний электрод изготавливается из циркония и его рабочая температура до 1000°С, именно по этой причине кислородные датчики оснащены подогревателями. Это очень помогает лямбда зонду работать в момент холодного запуска двигателя.
Датчик кислорода бывает двух видов:
- двухточечный датчик
- широкополосный датчик.
Внешний вид конструкции датчиков почти одинаковая, но выполняют они свои функции по-разному.
Двухточечный датчик содержит два электрода. Он подсчитывает коэффициент избытка воздуха в топливной смеси. Есть определенные параметры и нормы. Этот коэффициент в идеальных условиях равен единице. Но из-за некачественного бензина и не слишком чистого кислорода в наших городах он равен приблизительно 1,03 — 1,05.
Широкополосный датчик — это более новая версия лямбда зонда. В нем находятся два керамических элемента, закачивающий и двухточечный. Закачивающий элемент – физически закачивает в себя кислород из отработанных газов автомобиля, с использованием определенной силы тока.
Признаки неисправности лямбда зонда?
Лямбда зонд — уязвимый датчик автомобиля. Его срок службы зависит от условий эксплуатации двигателя автомобиля. Но в среднем ресурс лямбда зонда составляет от 40 тысяч до 80 тысяч километров.
Лямбда зонд признаки неисправности:
- увеличение расхода бензина;
- нехарактерный запах из выхлопной трубы;
- лампочка «check engine».
Датчик улавливает большое количество факторов, которые влияют на работу автомобиля, но особенно чувствителен датчик лямбда-зонд к качеству топлива. Так как основная функция его связана именно с выхлопными газами, а качество бензина является самой первой причиной неправильного соотношения углекислого газа и кислорода из топливо-воздушной смеси.
Самый главный момент в автомобиле — впрыск топлива. Именно поэтому неисправность этого датчика влияет на расход топлива. ЭБУ автомобиля не получает правильную информацию о составляющей выхлопных газов и из-за этого может лить больше топлива. Оно не успевает полностью сгорать и просто остается в выхлопной системе в виде черного нагара. Этот налет мешает датчику работать. Можно использовать жидкости для чистки и самостоятельно протирать датчик, но не проще ли просто проконсультироваться на ближайшей СТО?
Если же ЭБУ не получает никакой информации от лямбда зонда, то он начинает работать по аварийной карте. Аварийная карта — это шаблон, который загружен в «мозги» автомобиля для оперативного реагирования. При этом на приборной панели обязательно должен загореться значок «check engine», который даст сигнал автовладельцу, что нужно обязательно обратиться к автомеханику и выяснить причину поломки.
Есть еще несколько «сигналов», которые могут свидетельствовать о неисправности лямбда зонда. Один из самых заметных это нехарактерный запах из выхлопной трубы. Значит лямбда зонд не справляется со своей задачей и не посылает сигнал на ЭБУ. Но этот признак очень «обобщенный», так как запах может означать еще и выход из строя свечей, катушек, катализатора и т.д.
В случае поломки лямбда зонда также может пострадать и EGR система. В этом случае вакуумный клапан системы EGR будет неправильно функционировать.
Как проверить лямбда зонд?
У всех инжекторных автомобилей есть блок управления, он позволяет диагностировать причину поломки в определенном узле. При неисправности на приборной панели автомобиля обязательно загорится лампочка «Check Engine». Сейчас автоконцерны делают все возможное для того, чтобы автовладельцы быстро могли понять и предотвратить выход из строя любого узла автомобиля. Лампочка «Check Engine» — это один из главных знаков, что нужно ехать на станцию.
Проверить работу датчика лямбда зонда можно при посещении станции, где проведут компьютерную диагностику и выяснят причину неисправностей. На станции механики должны будут подключить провод в диагностический разъем авто и снять цифровой код ошибки. По показаниям компьютерной диагностики будет понятно, что не так с узлами автомобиля и какая причина поломки. Если компьютерная диагностика не показала ошибок, то есть еще «механическая» проверка лямбда зонда. Можно снять датчик и проверить нет ли там нагара из-за неполного сгорания топлива. Тогда его можно просто почистить. Так же можно использовать другие виды проверки. Такие как проверить лямбда зонд тестером или подключить вольтметр. На станциях механики меряют сопротивление лямбда зонда, подключив тестер, или меряют вольтметром напряжение, которое лямбда зонд посылает на электронный блок управления. Проверка датчика вольтметром — это не самая точная и продуктивная диагностика, так как вольтметр не покажет реальные причины поломки. Он может проверить только подачу тока на «мозги» автомобиля. Но если на станции нет возможности проверить с помощью компьютера, то механики используют вольтметр.
Лучше всего не заниматься диагностикой и починкой такого сложного узла автомобиля, как лямбда зонд, самостоятельно, а обратиться за помощью на СТО. Через сервис «Autobooking» можно выбрать самую удобную станцию техобслуживания и найти квалифицированную команду автомехаников для ремонта Вашего автомобиля. Специалисты качественно и быстро смогут произвести процедуру «замена лямбда зонда» или проверить состояние этого узла.
Если Вам необходимо провести замену лямбда зонда, воспользуйтесь формой ниже для поиска СТО:
Лямбда-зонд в автомобиле: для чего нужен, последствия поломки
Что такое лямбда зонд? Устройство автомобиля – это сложнейшая конструкция, которая имеет огромное количество датчиков. В чем-то автомобиль можно сравнить с человеческим организмом, и если проводить эту аналогию, то такой механизм, как лямбда зонд можно сравнить с дыхательной системой человека.Действительно, если обратиться к механику с вопросом – что становится причиной резкого падения тяги у автомобиля, то скорее всего специалист усомнится в исправности лямбда зонда. В критической ситуации потребуется его замена, но на практике – в ряде случаев этого можно избежать
Для чего нужен лямбда зонд?В ситуации поломки автомобиля знание принципа работы механизма не помешает никому. Во-первых, так механику будет сложнее одурачить владельца авто, приписывая к смете ненужные услуги. Во-вторых, водитель обладая знаниями технических особенностей деталей своего авто может сам поставить «диагноз», а возможно и устранить неполадку.
Так для чего же предназначен лямбда зонд? Он создает условия для работы каталитического нейтрализатора, который в свою очередь предназначен для фильтрации выхлопных газов. К слову, катализаторы обязаны своим широким распространением экологам и ярым борцам за чистоту окружающей среды. Именно катализаторы позволяют сделать выхлоп наименее вредным, а лямбда зонд осуществляет контроль за эффективной работой этого механизма.
Лямбда зонд унаследовал свое название от соответствующей буквы греческого алфавита. Также лямбдой принято называть величину количества кислорода в топливно-воздушной смеси, которая составляет 14,7 долей воздуха на 1 долю топлива. Обеспечить такую пропорциональность способен механизм электронного впрыска топлива с обратной связью с лямбда зондом.
%rtb-4%
Также предназначение лямбда зонда определяет его месторасположение – перед катализатором в выпускном коллекторе. Установленный на этом участке, лямбда зонд вычисляет объем излишек кислорода в топливно-воздушной смеси. При появлении дисбаланса прибор дает сигнал в блок управления впрыска. Но, порой одного датчика становится недостаточно, поэтому в последних моделях автомобилей все чаще предусмотрено два датчика кислорода, между которыми располагается катализатор. При такой конструкции контроля точность анализа выхлопа топлива увеличивается в разы.
В основе лямбда зонда гальванические элементы с твердым керамическим электролитом из диоксида циркония. Поверх покрытия нанесен слой оксида иттрия и напыление из токопроводящих пористых платиновых электродов. Электроды на поверхности механизма действуют по принципу забора выхлопа и воздуха из атмосферы. Лямбда зонд начинает работать только после того, как прогрев достигнет 300 градусов по Цельсию. Высокая температура приводит в действие циркониевый электролит, который пропускает сигнал об уровне выходного напряжения. При заведении непрогретого двигателя, датчики кислорода не работают, а их нагрузку при низкой температуре выполняют другие датчики двигателя.
Существуют также датчики, которые используют вместо циркония двуокись титана. Их принцип работы заключается в том, что они изменяют объемное сопротивление по количеству содержания кислорода в выхлопе. Большим минусом этого механизма является то, что они имеют сложную конструкцию и не могут генерировать ЭДС. Однако, именно они включены в конфигурацию многих самых продаваемых моделей автомобилей.
Еще одной разновидностью датчиков являются механизмы с дополнительным подогревом. Такой принцип позволяет им быстрее активизироваться, а значит, результат показателей параметров получается более точный.
%rtb-4%
Последствия поломки лямбда зонда?В первую очередь, поломка лямбда зонда может грозить авто владельцу увеличением расхода топлива и ухудшением разгона. Основная причина таких последствий заключается в том, что при поломке показания лямбда зонда не будут соответствовать действительности. По этой же причине соотношение топлива и кислорода в результате может получиться неидеальным. Однако, даже при неисправности лямбда зонда машина все же будет на ходу. Но, критичность ситуации зависит от устройства автомобиля. Существуют модели, которые при отказе этого механизма, могут расходовать топливо в колоссальных объемах, поэтому становится необходим экстренный ремонт.
Также существует ряд причин, способных вывести лямбда зонд из строя. К примеру, механизм может сломаться лишь частично, а именно – лямбда зонд продолжает работу, однако точность показаний резко падает. Лямбда зонд также может перестать активизироваться при определенной температуре. В любом случае, установить точную причину поломки может только специалист. Стоит отметить, что если лямбда зонд окончательно вышел из строя, то менять его нужно только на аналогичный механизм. В противном случае бортовой компьютер может просто не принимать его сигналы.
В случае, если отказывают сразу два датчика, то автомобиль может полностью выйти из строя. Единственный вариант передвижения, который остается в таком случае – это буксир или эвакуатор. Стоит помнить, что лямбда зонд чрезвычайно чувствителен к поломкам. Его могут вывести из строя некачественные поршневые кольца, сложный состав топлива и пропуски зажигания. В первую очередь, усугубить поломку может использование этилированного топлива, которое благодаря содержащемуся в нем свинцу выводит из строя платиновые электроды. Достаточно пару раз заправиться таким бензином, чтобы окончательно разрушить лямбда зонд.
Что такое катализатор в автомобиле?
Признаки забитого или разрушенного катализатора машины. Методы диагностирования неисправностей катализатора
Для чего нужен лямбда-зонд и как его отремонтировать?
В любой современной машине имеется лямбда-зонд и многие водители не придают ему (и выходу его из строя) значения, а зря. И дело даже не в чистоте воздуха, который от роста количества автомобилей не становится чище, а в том, что без лябда-зонда, двигатель автомобиля уже не работает как надо, и уже не экономичен. Поэтому очень важно при выходе из строя лямбда-зонда, уметь восстановить его как можно раньше. Как это сделать самому, мы и разберёмся в этой статье.
Нормы токсичности выхлопа автомобилей с каждым годом стремительно ужесточаются (особенно в европейских странах), и конструкторы постоянно под это подстраивают двигатели современных автомобилей (под экономичность и чистый выхлоп). От этого теряется часть мощности и усложняется двигатель. А делать выхлоп максимально чистым, каталитический нейтрализатор может только при соблюдении ряда условий. И одно из них — это соотношение топливной смеси, когда на каждую часть бензина приходится 14,7 части воздуха (на карбюраторных машинах немного другое соотношение).
У хорошо настроенного исправного двигателя впрыскового автомобиля, расход бензина зависит в основном от длительности импульсов форсунок. Эту длительность (время в открытом состоянии) задаёт электронный блок управления двигателем, так называемая «эфишка», название у ремонтников появилось от заглавных букв блока — EFI. Когда двигатель впрысковой машины запущен и работает, блок управления считывает необходимую информацию с датчиков, затем обрабатывает её, и исходя из этих показателей открывает форсунки. Но определить точное количество впрыснутого топлива не просто — инжекторы засоряются, может поменяться давление топлива в магистрали или плотность воздуха и много чего ещё. Поэтому для очень точной работы системы и чёткой работы мотора, электронному мозгу (блоку управления) нужна обратная связь. То есть просто необходимо знать, как прошло сгорание топлива в цилиндрах мотора. Вот за эту важную информацию и отвечает лямбда-зонд или как его ещё называют — датчик кислорода.
И если сигнал на нём слабый, то в выхлопных газах машины переизбыток кислорода, это значит, что топливо-воздушная смесь бедная. От этого блок управления моментально увеличит время открытия форсунок и этим естественно обогатит смесь до нужного соотношения. Ну и наоборот, при чрезмерно богатой топливо-воздушной смеси, время открытия форсунок снизится. Так работает исправная система впрыска современных машин, то есть состав топливо-воздушной смеси в работающем моторе корректируется каждую долю секунды.
Более того, на многих современных автомобилях и мотоциклах, на заводе устанавливают несколько лямбда-датчиков (в выпускном коллекторе каждого цилиндра). В этом случае, электронный мозг системы впрыска не просто изменяет длительность открытия всех форсунок, но и контролирует состав горючей смеси в каждом цилиндре отдельно. К тому же блок управления следит за состоянием каталитического нейтрализатора или катализаторов, так как их тоже бывает несколько. Таким образом, на многих современных автомобилях, может быть установлено более десятка лямбда-зондов (чем больше цилиндров в моторе, тем лямбда-датчиков больше). И выходят из строя они примерно одновременно. Но переживать по этому поводу небогатому автовладельцу не стоит, так как на большинстве рядовых и не новых иномарок, которыми пользуется у нас в стране рядовой водитель, лямбда-зонд всего один.
Из-за чего может выйти из строя лямбда-зонд, стоимостью в 200 -300 долларов, за считаные километры. Это и изношенные поршневые кольца (а тем более поршневая группа), изношенные сальники клапанов и их направляющие, этилированный или некачественный бензин, а так же всевозможные непроверенные составы из бутылочек с яркими этикетками, которые водители-чайники так любят заливать в бензобак своей машины. От этих неблагоприятных факторов, уровень сигнала с лямбда-зонда снижается с каждым пройденным километром, а электронный блок решает, что смесь обедняется и соответственно обогащает её (как мы уже знаем, увеличивая длительность импульса открытия форсунок). От этого расход топлива стремительно растёт, а катализатор постепенно забивается.
Многие Кулибины (в кавычках) с толкнувшись с острой проблемой неуёмного аппетита двигателя, догадываются, что виноват датчик кислорода, ну и поступают весьма просто (зачем им думать) : сдёргивают с датчика провод. И теперь сигнала с датчика естественно нет вообще!!! Электронный блок управления «видит», что датчик якобы вышел из строя, зажигает лампочку на панели приборов (Check — но не на всех моделях) и подключает обходную программу. Отмечу особо (особенно для Кулибиных), что основная функция (задача) этой программы, несмотря ни на что, даже на большой расход топлива, помочь автомобилю добраться до ремонтного сервиса. При попытке сымитировать сигнал от датчика, электронный мозг обнаружит, что сигнал с датчика не меняется со временем, и тоже решит, что он вышел из строя, и естественно включит обходную программу. Произойдёт то же самое, как и с обрывом проводов. Теперь держите бумажник всегда наготове, так как вам потребуется для каждой поездки довольно много бензина.
Любой водитель в такой ситуации, задастся вполне естественным вопросом: что же делать, если расход бензина резко повысился? Для начала, если у вас нет своего газоанализатора, съездить в автосервис и замерить уровень СО (во всех режимах работы мотора). И если уровень укладывается в нормы именно вашей машины, а не ГОСТа (для впрысковых машин технические требования ГОСТа по СО не очень то подходят), то мотор вашего автомобиля в перерасходе топлива невиновен. Ищите другие причины, например расход топлива может повысится, если заклинены тормозные колодки, или вы просто ездите на недостаточно накачанных шинах. Многие водители довольно резко стартуют с каждого светофора, а потом удивляются, почему их автомобиль так прожорлив.
Но часто, поездка за замером СО не нужна, так как и так видно всё, как говорится невооружённым глазом. Например если холодный двигатель неустойчиво работает на холостом ходу, постоянно пытаясь заглохнуть, свечи чёрного цвета, но прогревшись мотор начинает работать нормально, то виноват в большинстве случаев наш пресловутый лямбда-зонд. Прогреваясь, он начинает работать нормально. Реже, но всё же могут быть и другие причины описанной неисправности двигателя. И убедиться в чём дело (в датчике или в чем то другом) можно только проверив сам лямбда-зонд. А для этого необходимы специальные приборы, так как сигнал с датчика слишком слаб, и измерить его обычным тестером невозможно. Как проверить работоспособность других датчиков впрысковой машины, причём с помощью обыкновенного тестера, я уже писал и почитать об этом весьма желательно вот в этой статье.
В развитых странах обеспеченные водители поступают очень просто: покупают новый лямбда-зонд, а это как я уже говорил примерно в пределах трёхсот долларов, и выкинув старый, устанавливают на его место новый. У наших отечественных водителей, особенно не богатых, имеются как всегда другие пути решения распространённой проблемы. Например можно приобрести датчик подешевле (от другого автомобиля, например от отечественного). Ведь устройство всех лямбда-зондов одинаковое, и один от другого может отличаться только посадочными размерами да ещё и электро-разъёмом. Главное при покупке учесть посадочный размер (что бы был одинаковый), а электро-разъём можно переделать (продаётся великое множество различных клемм и колодок).
Многие покупают на разборке оригинальный (родной) датчик, но бэушный, что делать не советую, так как неизвестно сколько времени он проработал на машине доноре, и в любой момент он может выйти из строя.
Но есть всё таки способ, как оживить ваш родной, но неисправный лямбда-зонд. И описать этот способ для меня (ну и естественно для вас) на этом блоге просто необходимо, так как блог рассчитан на людей, которые …. . Впрочем чего это я, на кого рассчитан этот блог, можно прочитать на страничке «обо мне». Не будем отвлекаться, а идём дальше.
Во многих крупных городах, технология восстановления лямбда-зонда уже давно отработана и не отличается сложностью. Ведь чтобы вернуть работоспособность датчика, достаточно подержать его всего десять минут в ортофосфорной кислоте (она входит в состав преобразователя ржавчины) при обычной комнатной температуре, а затем хорошенько промыть его водой с мягкой колонковой кисточкой и можно устанавливать его на место — он снова готов к работе. Естественно сигнал восстановится не сразу, а через час или полтора работы мотора (электронному мозгу надо адаптироваться).
Для более тщательной промывки, лямбда-зонд нужно будет вскрыть. Аккуратно (через алюминиевую фольгу) зажав датчик в патрон токарного станка, тонким резцом срезаем у самого основания защитный колпачок (с отверстиями). Далее уже оголённый датчик, который представляет собой керамический стержень (на стержень напыленны платиновые полоски, отсюда его немалая цена) окунаем на 10 минут в кислоту. Ортофосфорная кислота разрушает свинцовую плёнку и нагар на поверхности керамического стержня. Как я уже говорил, держим его в кислоте не более 10 минут, так как если передержать, то могут испортиться токопроводящие платиновые электроды. По этой же причине ни в коем случае нельзя зачищать стержень наждачной бумагой или надфилем. Далее, когда кислота очистит стержень от токопроводящей плёнки, остаётся промыть его в воде и вернуть на место колпачок. Теперь аккуратно капнув аргоновой сваркой, закрепляем колпачок на своём родном месте.
Есть ещё более сложный способ, который недоступен обычному автомобилисту, и я его опишу лишь для общего развития. Ну и для того — вдруг он появится в автосервисе вашего города, и кто-то захочет им воспользоваться, так как он очень эффективен и его можно использовать многократно. Его удалось разработать учёным из дальневосточного РАН отделения. Суть его известна из физики — плотность тока в различных газах определяется концентрацией ионов, величиной их заряда, а так же из подвижностью. А в отработанных газах автомобиля ионы образуются от повышения температуры. И если температура, а от неё и подвижность ионов известны (напряжённость поля тоже известна, так как на неё подаётся 1 вольт), то выходные характеристики зависят только от концентрации ионов. Их измеряют частотомером и осциллографом. Затем на ультрозвуковом стенде в эмульсионном моющем растворе проводят отчистку загрязнённых электродов. При этом возможен электролиз вязких металлов осевших на поверхности (например свинца). При очистке учитывается материал стержня (металлокерамика или фарфор) с напылением металлов, таких как платина, цирконий, барий и др. В итоге восстановленный лямбда-зонд испытывают специальными приборами и устанавливают на машину. И самое главное, как я уже говорил, операцию восстановления можно проводить многократно.
Это ещё раз подтверждает, что наши учёные на много превосходят забугорных, для которых основная идея — это как что-то разработать, а вот как восстановить какую то деталь, им с нашими не сравниться.
Кислородный датчик: устройство, назначение, диагностика
Сомнительная заправка, плохой бензин, «чек» на панели — стандартный и быстрый путь к замене кислородного датчика. Про лямбда-зонд слышали многие автомобилисты, но мало кто разбирался, за что именно он отвечает и почему так легко выходит из строя. Рассказываем про датчик кислорода — «обоняние» двигателя.
Лямбда и стехиометрия двигателя
Название датчика происходит от греческой буквы λ (лямбда), которая обозначает коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси. Для полного сгорания смеси соотношение воздуха с топливом должно быть 14,7:1 (λ=1). Такой состав топливно-воздушной смеси называют стехиометрическим — идеальным с точки зрения химической реакции: топливо и кислород в воздухе будут полностью израсходованы в процессе горения. При этом двигатель произведёт минимум токсичных выбросов, а соотношение мощности и расхода топлива будет оптимальным.
Если лямбда будет <1 (недостаток воздуха), смесь станет обогащённой; при лямбде >1 (избыток воздуха) смесь называют обеднённой. Чересчур богатая смесь — это повышенный расход топлива и более токсичный выхлоп, а слишком бедная смесь грозит потерей мощности и нестабильной работой двигателя.
Зависимость мощности и расхода топлива от состава смеси
Из графика видно, что при λ=1 мощность двигателя не пиковая, а расход топлива не минимален — это лишь оптимальный баланс между ними. Наибольшую мощность мотор развивает на слегка обогащённой смеси, но расход топлива при этом возрастает. А максимальная топливная эффективность достигается на слегка обеднённой смеси, но ценой падения мощности. Поэтому задача ЭБУ (электронного блока управления) двигателя — корректировать топливно-воздушную смесь исходя из ситуации: обогащать её при холодном пуске или резком ускорении, и обеднять при равномерном движении, добиваясь оптимальной работы мотора во всех режимах. Для этого блок управления ориентируется на показания датчика кислорода.
Зачем нужен кислородный датчик
Датчиков в современном двигателе великое множество. С помощью различных сенсоров ЭБУ замеряет температуру забортного воздуха и его поток, «видит» положение дроссельной заслонки, отслеживает детонацию и положение коленвала — словом, внимательно следит за воздухом «на входе» и показателями работы мотора, регулируя подачу топлива для создания оптимальной смеси в цилиндрах.
Схема лямбда-коррекции двигателя
Лямбда-зонд показывает, что же получилось «на выходе», замеряя количество кислорода в выхлопных газах. Другими словами, кислородный датчик определяет, оптимально ли работает мотор, соответствуют ли расчёты ЭБУ реальной картине и нужно ли вносить в них поправки. Основываясь на данных с лямбда-зонда, ЭБУ вносит соответствующие коррекции в работу двигателя и подготовку топливно-воздушной смеси.
Где находится кислородный датчик
Датчик кислорода установлен в выпускном коллекторе или приёмной трубе глушителя двигателя, замеряя, сколько несгоревшего кислорода находится в выхлопных газах. На многих автомобилях есть ещё один лямбда-зонд, расположенный после каталитического нейтрализатора выхлопа — для контроля его работы.
Если у двигателя две головки блока (V-образники, «оппозитники»), то удваивается количество выпускных коллекторов и катализаторов, а значит и лямбда-зондов — у современной машины может быть и 4 кислородных датчика.
Устройство кислородного датчика
Классический лямбда-зонд порогового типа — узкополосный — работает по принципу гальванического элемента. Внутри него находится твёрдый электролит — керамика из диоксида циркония, поэтому такие датчики часто называют циркониевыми. Поверх керамики напылены токопроводящие пористые электроды из платины. Будучи погружённым в выхлопные газы, датчик реагирует на разницу между уровнем кислорода в них и в атмосферном воздухе, вырабатывая на выходе напряжение, которое считывает ЭБУ.
Циркониевый элемент лямбда-зонда приобретает проводимость и начинает работать только после прогрева до температуры 300 °C. До этого ЭБУ двигателя действует «вслепую» согласно топливной карте, без обратной связи от кислородного датчика, что повышает расход топлива при прогреве двигателя и количество вредных выбросов. Чтобы быстрее задействовать лямбда-зонд, ему добавляют принудительный электрический подогрев. Кислородные датчики с подогревом внешне отличаются увеличенным количеством проводов: у них 3–4 жилы против 1–2 у обычных датчиков.
В названии узкополосного датчика кроется его недостаток — он способен замерять количество кислорода в выхлопе в достаточно узком диапазоне. ЭБУ может корректировать смесь по его показаниям только в некоторых режимах работы мотора (холостой ход, движение с постоянной скоростью), что не отвечает современным требованиям по экономичности и экологичности двигателей. Для более точных замеров в широком диапазоне используют широкополосный лямбда-зонд (A/F-сенсор), который также называют датчиком соотношения «воздух-топливо» (Air/Fuel Sensor). Обычно к нему подходят 5–6 проводов, хотя бывают и исключения.
Внешне «широкополосник» похож на обычный датчик кислорода, но внутри есть отличия. Благодаря специальным накачивающим ячейкам эталонный лямбда-коэффициент газового содержимого датчика всегда равен 1, и генерируемое им напряжение постоянно. А вот ток меняется в зависимости от количества кислорода в выхлопных газах, и ЭБУ двигателя считывает его в реальном времени. Это позволяет электронике быстрее и точнее корректировать смесь, добиваясь её полного сгорания в цилиндрах.
Почему до сих пор производят узкополосные датчики? Во-первых, для старых автомобилей, где A/F-сенсоры не применялись. Во-вторых, из-за особенностей «широкополосника» его нельзя устанавливать после катализатора, где он быстро выходит из строя. А контролировать работу катализатора как-то надо. Поэтому в современных двигателях ставят два лямбда-зонда разного типа: широкополосный (управляющий) — в районе выпускного коллектора, а узкополосный (диагностический) — после катализатора.
Причины и признаки неисправности лямбда-зонда
Основная причина поломок кислородных датчиков — некачественный бензин: свинец и ферроценовые присадки оседают на чувствительном элементе датчика, выводя его из строя. На состояние лямбда-зонда влияет и нестабильная работа двигателя: при пропусках зажигания от старых свечей или пробитых катушек несгоревшая смесь попадает в выхлопную систему, где догорает, выжигая и катализатор, и датчики кислорода. Приговорить датчик также может попадание в цилиндры антифриза или масла.
Самый очевидный признак неисправности лямбда-зонда — индикатор Check Engine на приборной панели. Считав код ошибки с помощью сканера или самодиагностики, можно проверить, какой именно датчик вышел из строя, если их несколько. Иногда всё дело в повреждённой проводке датчика — с проверки цепи и стоит начать поиск поломки.
Но далеко не всегда проблемный лямбда-зонд зажигает «Чек»: иногда он не ломается полностью, а медленно умирает, давая при этом ложные показания, из-за чего ЭБУ двигателя неверно корректирует состав смеси. В этом случае нужно ориентироваться на косвенные признаки — ухудшение работы двигателя.
Проблемы с датчиком кислорода нарушают всю систему обратной связи и лямбда-коррекции, вызывая целый букет неисправностей. Прежде всего, это увеличение расхода топлива и токсичности выхлопа, снижение мощности и нестабильный холостой ход. Если вовремя не заменить лямбда-зонд, следом выйдет из строя каталитический нейтрализатор, осыпавшись из-за перегрева от обогащённой смеси.
Универсальные кислородные датчики
Цена на оригинальные датчики кислорода вряд ли обрадует автомобилистов, но все лямбда-зонды работают по единому принципу, что позволяет без труда подобрать замену. Главное, чтобы соответствовал типа датчика (широкополосный/узкополосный), количество проводов и резьбовая часть. В продаже есть универсальные кислородные датчики без разъёма, которые можно использовать на десятках моделей автомобилей — подобрать и купить лямбда-зонд не составляет проблемы.
Чтобы избежать проблем с кислородными датчиками, следите за состоянием двигателя, заправляйтесь качественным топливом и регулярно выполняйте компьютерную диагностику, которая позволит выявить неисправности на ранней стадии.
Для чего предназначен лямбда-зонд, на чем сказываются его неисправности — Автор обзора Сергей БОЯРСКИХ
Среди множества датчиков, которыми оборудован автомобиль, что делает его, говоря образно, похожим на космонавта, проходящего перед полетом медицинское обследование, есть один, чье название до сих пор звучит как проклятие.
Во всяком случае многие автомобилисты со стажем, заставшие времена, когда иномарки начали осваивать наши улицы и проселочные дороги, обязательно вспомнят историю из своей биографии, которая подтвердит печальную известность этого датчика.
Его именуют кислородным датчиком, датчиком кислорода либо лямбда-зондом. Однако оценивает он не содержание кислорода в отработавших газах, как можно подумать из названия, а разницу между концентрациями O2 в выхлопе и окружающей среде, из-за чего его технически правильное «имя» должно быть более сложным для восприятия.
Последнему из общепринятых названий рассматриваемый датчик обязан двум обстоятельствам. Во-первых, в теории коэффициент избытка воздуха в топливовоздушной смеси, подготовленной к последующему сгоранию в цилиндре двигателя, обозначается греческой буквой лямбда.
Во-вторых, датчик зондирует отработавшие газы, удаляемые из цилиндров после сгорания горючей смеси. Отсюда — зонд.
В то же время похожесть функции лямбда-зонда с назначением приборов, с помощью которых при прохождении техосмотра определяется содержание в выхлопных газах токсичного CO, ведет к ошибке в установлении его истинной миссии.
В период появления иномарок, отличавшихся от вытесняемых с наших дорог «жигулей», «москвичей» и «запорожцев» наличием лямбда-зондов и катализаторов, повсеместно считалось, что каталитический нейтрализатор вместе с лямбда-зондом составляют систему нейтрализации выхлопных газов. До сих пор бытует заблуждение, что лямбда-зонд — экологический «наворот», о чем свидетельствуют совсем свежие статьи на вроде бы серьезных тематических сайтах.
Одним из результатов правильной работы лямбда-зонда действительно является снижение содержания токсичных компонентов, выбрасываемых через выхлопную трубу в окружающую среду. Поэтому датчик кислорода можно наряду с катализатором, сажевым фильтром или новомодной системой впрыска мочевины причислить к ненавидимым многими автовладельцами «подаркам» от экологов, оплачивать которые приходится из своего кармана. Однако на самом деле лямбда-зонд — куда более серьезная и важная персона.
Кислородный датчик оценивает, насколько качественно прошло сгорание в цилиндрах двигателя, — это и есть его предназначение. Если рабочая смесь сгорела правильно, полученные в результате мощность, расход топлива, а вместе с ними и экологические показатели будут оптимальными.
Сгореть неправильно топливовоздушная смесь может, если нарушен баланс между количеством воздуха и топлива, поступившего в цилиндры. Когда топлива подается больше, чем можно сжечь, смесь называют богатой. Если соотношение нарушено в пользу воздуха — бедной.
Соответственно изменяется содержание остаточного кислорода в выхлопе, а с ним и разница между концентрацией кислорода в отработавших газах и окружающей среде, которую определяет лямбда-зонд. Если разница существенная, рабочая смесь, сгоревшая в цилиндрах, наверняка была чересчур богатой. Когда она невелика, можно говорить о бедной смеси.
Схематически смысл действий лямбда-зонда заключается в следующем. За исключением некоторых режимов работы двигателя, например, запуска и прогрева, когда смесь намеренно обогащают, сигнал, что сгоревшая смесь была слишком богатой либо бедной, чаще всего указывает на неэффективную работу мотора. Информация, полученная лямбда-зондом, передается блоку управления двигателем, а далее электроника корректирует подачу топлива в цилиндры таким образом, чтобы соотношение топлива и воздуха в смеси вновь стало оптимальным.
Поэтому неисправности лямбда-зонда обязательно сопровождаются снижением мощности, увеличением расхода топлива и содержания в выхлопе вредных веществ. Однако перед тем как рассмотреть причины выходов лямбда-зондов из строя, следует сказать, что в современных автомобилях датчиков кислорода, как правило, два.
Первый, основной, размещают в начале выхлопного тракта как можно ближе к двигателю, другой располагается после катализатора.
Функции второго скорее диагностические — он следит за тем, работает первый кислородный датчик или нет. Поэтому второй датчик, как правило, проще, из-за чего существенно дешевле первого. Отсюда весьма распространенная ошибка, связанная с желанием сэкономить на замене первого датчика, когда он отказал.
Практика показывает, что если нет вопросов с присоединительными размерами, то поставленный взамен более простой либо подобранный для замены универсальный лямбда-зонд работать будет, однако сомнительно, что он сможет справляться с обязанностями столь же идеально, как делал бы датчик, которому место первого принадлежит по праву.
Другим нюансом, с которым можно столкнуться при замене лямбда-зонда, является то, что в зависимости от экологических норм, действующих на том или ином рынке сбыта, один и тот же мотор может иметь разные настройки, а его лямбда-зонды, несмотря на внешнюю идентичность, — разное исполнение. На это тоже желательно обращать внимание при подборе запчастей.
Сами лямбда-зонды бывают нескольких типов. Не будем останавливаться на том, как их могут называть ремонтники на профессиональном сленге. Некоторые законодатели моды в производстве датчиков, в частности Denso, предлагают следующую классификацию: воздушный, кислородный, титановый, широкополосный. У кислородного и широкополосного лямбда-зондов выходной сигнал для блока управления двигателем — величина напряжения, у воздушного — величина постоянного тока, у титанового — сопротивления. Самый простой из них — воздушный, наиболее сложный — широкополосный.
Каковым бы ни было конструктивное исполнение, главное для надежности и долговечной работы лямбда-зонда — стойкость его рабочего элемента против загрязнения. Если для примера взять датчики, имеющие напряжение в качестве выходного сигнала, то их рабочие элементы изготавливаются с использованием циркониевых и платиновых сплавов.
Если стержень из такого материала разместить так, чтобы его концы оказались в объемах с разным содержанием кислорода, между концами стержня появляется разность потенциалов. При этом напряжение будет тем больше, чем больше разница в концентрациях кислорода. Это принцип работы датчика, из которого следует, что любое загрязнение рабочего элемента является помехой для правильного определения содержания кислорода.
Именно использование некачественного топлива, прежде всего бензина, в продуктах сгорания которого имелись соединения свинца и других металлосодержащих присадок, добавляемых в бензин для увеличения его детонационной стойкости, и было причиной массовой «гибели» лямбда-зондов и приобретенной ими дурной славы в момент «пришествия» иномарок в наши пенаты.
Нынешний бензин с его предшественниками не сравнить. Поэтому сегодня выход лямбда-зондов из строя раньше положенного срока может быть обусловлен следующими внешними причинами.
Это, во-первых, их регулярный перегрев, например, из-за догорания бензина в выхлопном коллекторе, что случается при льющих форсунках, пропусках зажигания на свечах, нарушениях фаз газораспределения. Нечто похожее происходит в моторах, имеющих проблемы с запуском, когда из-за многочисленных неудачных попыток запустить двигатель несгоревшее топливо оказывается в выпускном тракте, где позже догорает. Перегрев может повредить рабочий элемент датчика.
Следующая опасность — обрастание рабочего элемента нагаром. Предпосылка — выброс масла в выпускной тракт при изношенных деталях поршневой группы, маслосъемных колпачках, проблемах с уплотнениями картриджа турбокомпрессора. И последняя из внешних причин — механическое повреждение, ведущее к поломке датчика либо нарушению его непроницаемости для влаги и грязи.
Все остальное, что может произойти, связано с внутренними проблемами. Лучшие лямбда-зонды имеют со стороны выпускного тракта внешний и внутренний защитные колпачки плюс покрытие рабочего элемента, а также оснащены воздушным фильтром со стороны, находящейся снаружи выхлопной системы. Худшие могут этого не иметь, что сказывается на сроке службы.
Наконец, сделать узел нефункционирующим способна электрическая часть, или, другими словами, обрывы в проводке, в том числе в цепи подогрева, которым лямбда-зонды оснащены в связи с тем, что начинают нормально работать только при температурах выше 280°С. Это, кстати, объясняет, почему первый из датчиков размещают как можно ближе к двигателю, — для ускорения разогрева.
Когда датчик кислорода перестает работать, блок управления переводит двигатель в режим работы по усредненным параметрам, не отвечающим текущим нагрузочным и скоростным условиям движения. Отсюда проблемы с тяговыми, экономическими и экологическими показателями.
Что последует дальше, зависит от модели автомобиля. В машинах старых поколений дело может ограничиться зажиганием контрольного указателя Check engine, однако по мере того, как увеличивалась важность экологии, производители начали практиковать перевод мотора на работу в аварийном режиме. После этого даже легкомысленный либо неопытный водитель поймет, что если он куда-то должен ехать, то только на СТО.
Сергей БОЯРСКИХ
Фото автора и из открытых источников
ABW.BY
Более 40.000 предложений о продаже запчастей в нашей базе объявлений
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
что это такое, где находится и для чего нужно?
Современный автомобиль — это сложное в техническом плане устройство. Особенно поражает большое количество различных датчиков для измерения всех без исключения параметров работы двигателя.
Информация из этих датчиков поступает на электронный блок управления, в котором обрабатывается по сложным алгоритмам. На основе полученных данных ЭБУ выбирает оптимальный режим работы, передавая электрические импульсы на исполнительные устройства.
Одним из таких датчиков является лямбда-зонд, о котором мы уже несколько раз упоминали на страницах нашего автопортала Vodi.su. Для чего он нужен? Какие функции выполняет? Эти вопросы постараемся рассмотреть в данной статье.
Предназначение
Еще одно название данного измерительного устройства — датчик кислорода.
В большинстве моделей он устанавливается в выпускном коллекторе, в который под высоким давлением и при высоких температурах поступают отработанные газы из мотора автомобиля.
Достаточно сказать, что лямбда-зонд может корректно выполнять свои функции, когда он разогревается до 400 градусов.
Лямбда-зонд анализирует количество О2 в выхлопных газах.
В некоторых моделях имеется два таких сенсора:
- один в выпускном коллекторе перед катализатором;
- второй сразу же за катализатором для более точного определения параметров сгорания топлива.
Не сложно догадаться, что при наиболее эффективной работе двигателя, а также системы впрыска, количество О2 в выхлопе должно быть минимальным.
Если датчик определяет, что количество кислорода превышает норму, от него на электронный блок управления поступает сигнал, соответственно ЭБУ выбирает режим работы, при котором уменьшается подача воздушно-кислородной смеси в мотор транспортного средства.
Чувствительность датчика довольно высокая. Оптимальным режим работы силового агрегата считается, если смесь воздуха с горючим, поступающая в цилиндры, имеет такой состав: на 14,7 части воздуха приходится 1 часть горючего. При слаженной работе всех систем, количество остаточного кислорода в отработанных газах должно быть минимальным.
В принципе, если разобраться, лямбда-зонд практической роли не играет. Его установка оправдана лишь жесткими эко-нормами по количеству СО2 в выхлопе. За превышение этих норм в Европе предусмотрены серьезные штрафы.
Устройство и принцип работы
Устройство довольно сложное (для тех людей, которые плохо разбираются в химии). Детально мы его описывать не будем, приведем лишь общую информацию.
Принцип работы:
- 2 электрода, внешний и внутренний. На внешнем электроде имеется платиновое напыление, которое очень чувствительно к содержанию кислорода. Внутренний датчик сделан из циркониевого сплава;
- внутренний электрод находится под воздействием отработанных газов, внешний контактирует с атмосферным воздухом;
- при разогревании внутреннего датчика в керамическом основании из диоксида циркония образуется разница потенциалов и появляется небольшое электрическое напряжение;
- по данной разнице потенциалов и определяют содержание кислорода в отработанных газах.
В идеально выгоревшей смеси показатель Лямбда или коэффициент избытка воздуха (L) равен единице. Если L больше единицы, значит в смесь поступает слишком много кислорода и мало бензина. Если же L меньше единицы, значит кислород не выгорает полностью из-за избытка бензина.
Одним из элементов зонда является специальный нагревательный элемент, чтобы нагреть электроды до нужных температур.
Неисправности
Если датчик выйдет из строя или будет передавать неправильные данные, то электронные «мозги» автомобиля не смогут подавать корректные импульсы на систему впрыска об оптимальном составе воздушно-топливной смеси. То есть у вас может увеличиться расход топлива, или наоборот уменьшится тяга из-за подачи обедненной смеси.
Это в свою очередь приведет к ухудшению характеристик двигателя, падению мощности, уменьшению скорости и динамических показателей. Также можно будет слышать характерное потрескивание в каталитическом нейтрализаторе.
Причины поломки лямбда-зонда:
- некачественный бензин с большим содержанием примесей — для России это частая причина, так как в топливе содержится много свинца;
- попадание моторного масла на датчик из-за износа поршневых колец или их некачественной установки;
- обрывы проводов, замыкания;
- посторонние технические жидкости в выхлопе;
- механические повреждения.
Стоит также сказать, что многие водители в России производят замену катализатора на пламегаситель. На Vodi.su мы уже писали, зачем это делают. После данной операции потребность во втором лямбда-зонде отпадает (который стоял в резонаторе за каталитическим нейтрализатором), так как пламегаситель не способен очищать отработанные газы так же эффективно, как катализатор.
В некоторых моделях отказаться от лямбда-зонда вполне возможно, путем перепрограммирования электронного блока управления. В других же сделать это невозможно.
Загрузка…Если же вы желаете, чтобы топливо расходовалось максимально экономно, а двигатель работал в оптимальном режиме, то лучше все таки лямбда-зонд оставить.
Поделиться в социальных сетях
Лямбда-зонд: Функционирование и обслуживание
Лямбда-зонд: Функционирование и обслуживание | FlexFuel® ВеликобританияЧто это?
Лямбда-зонд, также называемый кислородным датчиком или датчиком O2, впервые появился в 1970-х годах, но не был принят в Европе до 1993 года, особенно для автомобилей с бензиновым двигателем. Это позволяет соответствовать стандарту EURO 1 (стандарт выбросов загрязняющих воздух газов).
Лямбда-зонд, расположенный перед катализатором, постоянно измеряет количество кислорода в выхлопных газах для изменения топливовоздушной смеси.После катализатора можно найти второй. Таким образом, это позволяет проверять правильность работы.
Как это работает?
Есть два типа лямбда-зондов:
- Зонд нагревается выхлопными газами, его рабочий порог составляет от 300 ° C до 600 ° C.
- Нагрев зонда , в свою очередь, позволяет быстрее достичь рабочей температуры.
После прогрева двигателя датчик измеряет количество кислорода, присутствующего в выхлопных газах, затем отправляет эту информацию в компьютер, который отвечает за оптимальную адаптацию топливовоздушной смеси.
Какие проблемы возникают с лямбда-зондом?
Срок службы лямбда-зонда составляет около 150 000 км. Однако с возрастом он все медленнее и медленнее отправляет информацию на компьютер, что в конечном итоге приводит к ухудшению его работы. Затем он обогащает топливно-воздушную смесь, вызывая засорение датчика и каталитического нейтрализатора.
Каковы симптомы засорения лямбда-зонда?
- Горят фары двигателя
- Перерасход бензина
- Нестабильная работа на холостом ходу
- Снижение производительности
- Отказ при проверке пригодности к эксплуатации
Как обслуживается лямбда-зонд?
Сохраните свой лямбда-зонд дольше благодаря удалению накипи с помощью впрыска водорода FlexFuel Energy Development®.Фактически, регулярная чистка двигателя позволяет замедлить процесс старения лямбда-зонда.
Вернуться наверх Этот сайт использует файлы cookie, чтобы запомнить ваши предпочтения и оптимизировать ваше путешествие.
Нажимая «ПРИНЯТЬ», вы соглашаетесь на установку этих различных файлов cookie.
Чтобы узнать больше, посетите нашу страницу Политики конфиденциальности.
Политика конфиденциальности и использования файлов cookie
Объяснение лямбды — Link Engine Management
Датчик CAN LAMBDA , часто называемый датчиком кислорода, измеряет уровень кислорода в выхлопных газах.Этот уровень имеет решающее значение для получения оптимальной топливовоздушной смеси при настройке двигателя .
- CAN относится к сети контроллеров, которая действует как «нервная система » транспортного средства , , , обеспечивая связь от одной части к другой.
- Вычисление лямбда определяет соотношение между количеством кислорода, фактически присутствующим в выхлопе, по сравнению с количеством, которое должно было присутствовать для достижения идеального сгорания.
Эта информация о соотношении воздух-топливо, которую предоставляет CAN Lambda, важна для тюнера. Расход топлива, выходная мощность и соотношение воздух-топливо, присутствующие в выхлопе, составляют основу всей настройки топлива. Двигатель, в выхлопе которого присутствует слишком много кислорода, называется «обедненным» и сокращает срок службы двигателя. В качестве альтернативы, низкие показания кислорода в выхлопе могут указывать на богатый двигатель, который получает больше топлива, чем ему нужно. Возможность видеть эти цифры во время настройки автомобиля позволяет тюнеру оперативно регулировать заправку и определять оптимальное значение лямбда.
МодулиLink CAN-Lambda также предоставляют пользователю мощный метод добавления нескольких кислородных датчиков и переноса их в ЭБУ для мониторинга или регулирования лямбда с обратной связью. Модули CAN Lambda можно легко добавить к существующей шине CAN, а затем запрограммировать на обеспечение необходимого содержания кислорода.
Link CAN-Lambda использует цифровой лямбда-контроллер Bosch для мониторинга, управления и диагностики широкополосных лямбда-датчиков Bosch LSU 4.9. Цифровой широкополосный доступ предлагает множество преимуществ; мощный LSU 4.9 устранит любую потерю сигнала, риск, задержки и ошибки, которые вызывают аналоговые альтернативы.
МодулиLink CAN Lambda позволяют измерять, отображать и регистрировать до восьми широкополосных датчиков кислорода. Для каждого кислородного датчика требуется отдельный модуль. Модулям необходимо сообщить, к какому датчику они подключены (например, цил. 1, цил. 2 и т. Д.), Чтобы их можно было идентифицировать по шине CAN. Все модули Link CAN-Lambda поставляются предварительно сконфигурированными для одной установки. Если используется только один датчик, конфигурация модуля не требуется.
Модуль CAN-Lambda легко настраивается с ЭБУ Link G4 +, а также совместим с другими ЭБУ, регистраторами данных и дисплеями приборной панели, которые предлагают прямую поддержку модулей Link CAN-Lambda или настраиваемой CAN.
Преимущества Link ECU G4 + CAN Lambda- Можно установить несколько кислородных датчиков и контролировать их в различных областях в выхлопной системе
- Цифровая обратная связь устраняет задержки или потерю сигнала
- CAN-Lambda никогда не требует калибровки по свободному воздуху, так как она предварительно сконфигурирована
Модуль Link CAN Lambda может работать только с ЭБУ G4 + и более новыми.ЭБУ Link G4 и более ранние используют только аналоговый вход для лямбда.
Чтобы приобрести CAN лямбда-зонд, обратитесь к дилеру Link ECU.
Лямбда-зонд и его важный вход в ЭБУ
В предыдущей статье мы обсуждали работу ЭБУ, где уже стало ясно, что лямбда-зонд предоставляет важную информацию ЭБУ. Было бы слишком далеко вдаваться в подробности, чтобы обсудить, как эта часть работает и как она взаимодействует с ЭБУ.В этой статье мы объясним точное взаимодействие этих двух компонентов!
Какой датчик?
Правый, лямбда-зонд. Среди автомобильных техников эту часть иногда называют лямбда-зондом, кислородным датчиком или датчиком O2. Это название подразумевает функцию этой части. Короче говоря, этот датчик измеряет количество кислорода в выхлопе. Голландская организация сектора мобильности BOVAG имеет очень красивое и краткое описание этой части:
«Лямбда-зонд — это датчик в выхлопе вашего автомобиля, который измеряет количество кислорода в выхлопных газах.Если значение содержания кислорода меняется, система управления двигателем регулирует это автоматически. Таким образом, каталитический нейтрализатор работает оптимально, а выхлопные газы менее вредны для окружающей среды ».
При этом приятно осознавать, что сегодня в большинстве автомобилей есть два кислородных датчика. Один датчик измеряет количество газов, выходящих из двигателя, а второй датчик расположен за каталитическим нейтрализатором. Поскольку лямбда-зонд представляет собой полый керамический цилиндр, кислород может проходить через датчик.Датчик измеряет присутствие кислорода и выдает сигнал напряжения. Провода на датчике могут нагревать лямбда-зонд и передавать данные в ЭБУ. На основе этих данных ЭБУ определяет, насколько бедная (мало выхлопных газов и много кислорода) или насколько богата (много выхлопных газов и мало кислорода) воздушно-топливная смесь. Нагрев кислородного датчика также имеет важную причину: это позволяет датчику быстро реагировать на холодный двигатель, что приводит к лучшему и более экономичному сгоранию!
Теперь, когда мы это знаем, профессионалу может быть интересно узнать краткую историю этой детали:
История лямбда-зонда
Чтобы рассказать немного об истории появления лямбда-зонда, мы хотим перенести вас в прошлое.Если быть точным, для этого нужно перейти в 1976 год. Небольшое исследование показывает, что это был особенный год. В 1976 году Queen выпустили Bohemian Rhapsody, родилась «Панненка», был основан бренд Apple и вошел в употребление легендарный Concorde. А если посмотреть на учебники истории, то можно понять, что 1976 год был также особенным годом для Швеции. В том же году шведская группа ABBA выпустила Dancing Queen (мы приносим свои извинения за то, что песня застряла у вас в голове прямо сейчас …), Бьорн Борг проложил себе путь к победе в Уимблдоне, и в довершение всего, Швеция представила лямбда-зонд. .Настоящий забавный факт на дни рождения!
Ну, вернемся к датчику O2. В результате ужесточения экологических норм и норм выбросов, которые были введены в Соединенных Штатах, Volvo была первой маркой в 1976 году, которая оснастила эту новую технологию в моделях 240 и 260. Volvo так гордилась этим нововведением, что даже поставила подлинный Эмблема «Лямбда-зонд» в решетке нескольких автомобилей.
После успешного внедрения Volvo еще более укрепила партнерские отношения с Bosch, которая взяла на себя ответственность за производство цилиндрической детали.Вскоре в 1982 году появились лямбда-датчики второго поколения. Большим преимуществом этого второго поколения было то, что этот датчик был нагрет. За сорок лет, последовавших за появлением лямбда-зонда, компания Bosch произвела более 1 миллиарда таких деталей.
Что делает ЭБУ с информацией лямбда-зонда?
Заглянув в учебники по истории, пора вернуться к работе лямбда-зонда. Приведенное ранее определение этого датчика содержит очень важный элемент, который заслуживает дальнейшего пояснения.Это относится к следующему предложению: «Если значение содержания кислорода меняется, система управления двигателем отрегулирует это автоматически».
Главный вопрос, конечно, в том, что и как регулирует система управления двигателем, или ЭБУ, в зависимости от содержания кислорода в выхлопных газах. Это основано на так называемом значении лямбда. ЭБУ постоянно сравнивает количество воздуха, которое измеряет датчик кислорода, с количеством впрыскиваемого топлива. Как только это значение опускается ниже 1, в топливной смеси (богатая смесь) не хватает воздуха.Если это значение больше 1, имеется избыток воздуха (бедная смесь). На основании этих данных блок управления двигателем принимает собственное решение. Наиболее очевидное решение для ЭБУ — начать регулировку топливно-воздушной смеси так, чтобы пропорции совпадали. Этого можно достичь, например, регулируя время открытия форсунок. Однако, если значение отклоняется слишком сильно или значение продолжает отклоняться после регулировки, загорится сигнальная лампа двигателя, и двигатель может перейти в аварийный режим.
Неисправный лямбда-зонд оказывает серьезное влияние на ЭБУ
Теперь, когда объяснено взаимодействие обоих компонентов, становится ясно, какое влияние эта часть оказывает на функционирование ЭБУ. Поэтому неисправный лямбда-зонд необходимо быстро заменить. Продолжительное движение с неисправным датчиком также может привести к повреждению каталитического нейтрализатора. Поскольку индикатор управления двигателем (индикатор MIR) часто загорается при неисправности лямбда-зонда, важно продолжить диагностику и выполнить различные тесты.
Проверка и измерение неисправных лямбда-зондов
Первый тест, который вы можете сделать, — увеличить обороты двигателя примерно до 1500–2000 об / мин. Важно как можно меньше двигать акселератором. Если частота вращения нестабильна, у вас может быть первое указание на то, что лямбда-зонд может быть неисправен.
После того, как вы проверили стабильные обороты двигателя, вам нужно получить омметр и измерить сопротивление нагревателя. Иногда для этого нужно снять теплозащитный экран с выпускного коллектора.Измерьте это при нормальной температуре двигателя (от 85 до 95 ° C) и используйте электрическую схему. Значение правильное? Затем приступайте к измерению сигнала. Правильно работающий кислородный датчик дает значение от 0,1 до 0,9 В. Если это не так, можно сделать вывод, что лямбда-зонд заставил загореться индикатор управления двигателем! Нужно почистить лямбда-зонд, а можно заменить зонд.
Опыт учит нас, что лучше заменить лямбда-зонд на оригинальный, а не выбирать неоригинальный.Как только вы начнете поискать «вторичный лямбда-зонд» на различных автомобильных форумах, станет ясно, что мы имеем в виду под этим. Есть масса случаев, когда проблема не решается, а свет остается включенным.
Симптомы, причины и цена поломки лямбда-зонда!
Время чтения прибл. 9 минутУ нас есть вы в начале января в небольшом отчете некоторую информацию о рассылке лямбда-зонда. И сегодня мы хотим перейти к проблеме Проблемы , которые могут существовать с лямбда-зондом, и подвести вас немного ближе к теме.Лямбда-зонд предназначен для максимального снижения выбросов загрязняющих веществ из двигателя. Однако, если лямбда-зонд неисправен, расход топлива может увеличиться, и двигатель больше не будет обеспечивать полную мощность. Задача лямбда-зонда, который находится в выхлопе, — определять содержание кислорода в выхлопных газах. С помощью этих определенных значений система управления двигателем может соответствующим образом регулировать топливно-воздушную смесь, в результате чего Catalyst может обеспечивать наиболее эффективную очистку.По этой причине лямбда-зонд также называется Регулирующий зонд . Помимо обычного лямбда-зонда, на большом количестве автомобилей также требуется еще один лямбда-зонд, диагностический зонд , установленный за каталитическим нейтрализатором и контролирующий значения выхлопных газов, хотя он не влияет на управление двигателем. К сожалению, лямбда-зонд тоже может быть источником ошибки. В следующей статье мы хотели бы более подробно остановиться на конкретных задачах, функциях и дефектах, которые могут возникнуть.
Обзор тем
Кто интересуется только очень конкретными областями вокруг темы неисправный лямбда-зонд интересует, вы можете использовать следующие метки перехода, чтобы перейти непосредственно к нужной теме одним щелчком мыши. И так же быстро вы можете вернуться к этому обзору из выбранного пункта меню всего одним щелчком мыши. Однако мы рекомендуем нашим читателям всегда читать статью полностью. Некоторые пункты меню становятся по-настоящему понятными и понятными только после прочтения всей информационной статьи.
- Каковы задачи лямбда-зонда?
- Как работает лямбда-зонд?
- Прыжковые и широкополосные зонды
- Прыжковые зонды
- Широкополосные зонды
- Как можно заметить неисправный лямбда-зонд?
- Замена лямбда-зонда
- Сколько стоит лямбда-зонд?
- Обобщение информации о лямбда-зонде
- Учебники: замена лямбда-зонда
Каковы задачи лямбда-зонда?
Лямбда-зонд устанавливается в бензиновые двигатели с конца 70-х годов.Только это устройство позволяло использовать регулируемый каталитический нейтрализатор при условии использования неэтилированного бензина. Лямбда-зонд позволяет электронике двигателя рассчитывать содержание кислорода в выхлопных газах. Это позволяет регулировать топливно-воздушную смесь, что регулируется продолжительностью впрыска форсунками. В самом выхлопном газе содержание кислорода в идеале должно быть ноль процентов , иначе каталитический нейтрализатор больше не сможет должным образом восстанавливать токсичные оксиды азота до азота.Кстати, сейчас уже нет бензинового двигателя без лямбда-зонда.
С начала 2000-х годов лямбда-зонд все чаще используется в дизельных двигателях, чтобы обеспечить соблюдение предписанных значений выбросов. Еще одно преимущество использования лямбда-зондов в дизельных двигателях заключается в том, что они снижают подверженность дефектам. Это связано с тем, что опасные ожоги, которые возникают, например, при переполнении, распознаются и отключаются.Кстати, так называемые каталитические нейтрализаторы NOX также контролируются лямбда-зондом. Лямбда-зонд предоставляет данные, важные для управления каталитическим нейтрализатором, регулирование которого должно происходить с интервалами, чтобы можно было сохранить эффект накопления. ( Назад к обзору )
Как работает лямбда-зонд?
Отношение топлива к воздуху определяется с помощью так называемого лямбда-значения с желаемым эталонным значением на величин.Здесь говорят о стехиометрическом равновесии. В этом контексте говорят об «Лямбда-окне» (значение составляет от 0,97 до 1,03 ). Если указано это значение, то указывается точное количество кислорода, которое требуется для сгорания всего топлива. На один килограмм бензина премиум-класса с октановым числом 95 требуется 14,7 кг воздуха. Если процентное содержание кислорода выше, говорят о бедной смеси , тогда как говорят с избытком топлива из одной богатой смеси .Если значение лямбда находится в пределах диапазона лямбда, каталитический нейтрализатор может обеспечить максимальную эффективность очистки.
При значении лямбда 0,85, т.е. на богатой смеси, двигатель достигает максимально возможного крутящего момента. По этой причине значение лямбда не всегда находится в пределах окна лямбда — например, во время процесса ускорения. Однако дизельные двигатели работают со смесью, значение лямбда которой находится между 1,3 и 6 лжи. Кроме того, лямбда-зонд в дизельных двигателях не имеет прямого влияния на количество впрыскиваемого топлива — здесь лямбда-зонд влияет на клапан AGR, который в конечном итоге регулирует топливную смесь через скорость рециркуляции выхлопных газов.( Назад к обзору )
Прыжковые и широкополосные зонды
В основном есть две разные версии лямбда-зондов: так называемые скачковые зонды и широкополосные зонды , последний из которых является более поздним вариантом. ( Назад к обзору )
Датчики скачка
Датчики скачка также называются бинарными лямбда-датчиками. С такими датчиками сигнал соответствующих датчиков прыгает вперед и назад между двумя различными значениями.Прыжковые зонды можно разделить на две дополнительные подгруппы: зонды из диоксида циркония и зонды из диоксида титана . По форме оба они в форме пальца и полые. В случае зондов из диоксида циркония внешняя часть зонда находится в потоке выхлопных газов, а внутренняя часть контактирует с окружающим воздухом. Его также называют так называемым эталонным газом. Между ними находится твердый электролит на основе диоксида циркония, который способен проводить ионы кислорода с температурой 300 градусов, которые, в свою очередь, мигрируют к выхлопным газам, так что различные концентрации кислорода между выхлопными газами и наружным воздухом становятся сбалансированный.
В это время на платиновых электродах, окружающих диоксид циркония, генерируется электрическое напряжение. Это электрическое напряжение является так называемым выходным сигналом, который передается на блок управления. Если смесь бедная, то есть в выхлопном газе высокое содержание кислорода, можно измерить напряжение менее 0,2 вольт. При богатой смеси, то есть с высокой долей топлива в выхлопных газах, можно измерить напряжение более 0,8 вольт. Если теперь связать это с оптимальным значением лямбда 1, напряжение составит около 0,45 вольт.Это означает, что зонд диоксида циркония может только проверять, является ли смесь слишком бедной или слишком богатой или находится ли она в идеальном диапазоне.
Это также относится к зонду диоксида титана, но эти два значительно отличаются от зонда диоксида циркония. В отличие от зонда из диоксида циркония, твердый электролит в зонде из диоксида титана состоит не из диоксида циркония, а из диоксида титана. Кроме того, электрическое сопротивление изменяется пропорционально содержанию кислорода в выхлопных газах, и уменьшение проводимости в лямбда-окне происходит внезапно.Таким образом, информация о рабочем состоянии двигателя предоставляется через измеренное сопротивление. В отличие от зонда из диоксида циркония, зонд из диоксида титана не генерирует собственное напряжение. Кроме того, здесь не требуется окружающий воздух в качестве эталонного газа, чтобы можно было определить содержание кислорода в выхлопном газе. Из-за этого зонд из диоксида титана в целом более компактен, чем зонд из диоксида циркония. Одним из недостатков является то, что зонд из диоксида титана необходимо нагреть, чтобы он достиг рабочей температуры 700 градусов.В настоящее время скачковые щупы больше не используются в серийном производстве. ( Назад к обзору )
Широкополосные зонды
С широкополосными зондами, по сравнению со скачковыми зондами, возможно значительно более дифференцированное определение состава смеси. По этой причине они также используются в современных бензиновых и дизельных двигателях, поскольку здесь необходимо точное регулирование соотношения топлива и воздуха за пределами лямбда-окна. Например, бензиновые двигатели с непосредственным впрыском топлива сознательно работают на обедненной смеси в диапазоне частичной нагрузки, чтобы сэкономить топливо.В отличие от дизельных двигателей, требуется богатая смесь, чтобы каталитический нейтрализатор NOX мог регулярно восстанавливаться. Широкополосные зонды способны получать значения лямбда от 0,6, т.е. очень богатая смесь , для определения, и все, что касается этого, практически стремится к бесконечности. Широкополосный зонд имеет более сложную структуру, чем прыгающий зонд: компонентами такого зонда являются две ячейки — измерительная ячейка и ячейка накачки. Содержание кислорода в выхлопных газах определяется в измерительной ячейке.Если этот процент кислорода теперь отклоняется от эталонного значения, задача насосной ячейки — закачивать ионы кислорода в измерительную ячейку. Между прочим, ток накачки, который требуется для этого, является измеряемой переменной, которая определяет точное значение лямбда, которое имеет смесь. ( Назад к обзору )
Как можно заметить неисправный лямбда-зонд?
Лямбда-зонд — это изнашиваемая деталь, которую через некоторое время необходимо заменить, на что есть некоторые признаки. Однако бывает и так, что лямбда-зонд выходит из строя преждевременно.Это может быть вызвано, например, поездкой на короткие расстояния или более быстрым процессом химического старения. В редких случаях неисправный лямбда-зонд также может указывать на другое серьезное повреждение двигателя. Другая причина неисправности — плохое заземление или прерванные кабельные соединения.
Есть несколько симптомов, указывающих на неисправный лямбда-зонд, при этом важно, будет ли контрольный зонд, который установлен перед каталитическим нейтрализатором, или диагностический зонд, который установлен за каталитическим нейтрализатором. , неисправен.Если диагностический датчик неисправен, никаких прямых симптомов не заметно, потому что диагностический датчик предназначен только для контроля работы каталитического нейтрализатора. В отличие от этого контрольный датчик напрямую влияет на управление двигателем, поэтому правильные измеренные значения не отправляются ему, если контрольный датчик неисправен. В результате в выхлопных газах может быть слишком много или слишком мало кислорода, что может привести к слишком жир или бедной смеси .Однако эти симптомы также могут указывать на неисправность других компонентов двигателя.
В некоторых двигателях может случиться так, что Аварийная программа активируется, если лямбда-зонд неисправен или сильно загрязнен. Эта аварийная программа предназначена для защиты двигателя и окружающей среды соответственно. Если эта программа активирована, обычно загорается контрольная лампа двигателя, и вы также найдете соответствующее сообщение в памяти ошибок бортовой диагностики. Дальнейшие симптомы, указывающие на то, что лямбда-зонд может быть неисправен, включают снижение производительности двигателя, плохую тягу при ускорении, резкий двигатель или пропуски воспламенения, повышенный расход топлива, более высокие выбросы выхлопных газов, дым из выхлопных газов и то, что загорается лампа MKL.( Назад к обзору )
Замена лямбда-зонда
К счастью, затраты на оплату труда при замене лямбда-зонда не слишком высоки, так как зонд обычно очень легко доступен в выхлопной системе. Однако анализ ошибки может занять много времени. Если лямбда-зонд легко доступен, его обычно можно заменить менее чем за 30 минут. Важно, чтобы выхлопная система перед началом работы немного остыла. Старый зонд следует откручивать, когда он теплый, а новый лямбда-зонд следует вкручивать, когда он холодный.Если вы хотите выполнить работу самостоятельно, желательно при демонтаже надеть термостойкие перчатки и перед установкой нанести на резьбу высокотемпературную пасту. Эта паста предназначена для предотвращения прилипания или заедания. В более старом автомобиле может случиться так, что лямбда-зонд сгорел в выхлопной системе, что значительно затрудняет замену, и поэтому вам следует подумать о замене соответствующей части выхлопной системы. Часто срывается резьба старого щупа и замена соответствующего участка выхлопа неизбежна.( Назад к обзору )
Сколько стоит лямбда-зонд?
Неважно, какой у вас новый Регулирующий датчик или новый Диагностический датчик — диапазон цен на новый датчик составляет от 20 до 180 евро. Кроме того, есть расходы на анализ и, конечно же, рабочее время. Время, которое может занять такое изменение, составляет от 30 минут до 2 часов, что в дальнейшем приводит к расходам от 40 до 250 евро.
Итак, информация о лямбда-зонде:
- Лямбда-зонд — это датчик концентрации кислорода (т.е.е. прибор для регулирования выбросов бензиновых, дизельных, газовых двигателей)
- Лямбда-зонд измеряет остаточное содержание кислорода в выхлопных газах
- Лямбда-зонд обеспечивает оптимальный состав смеси
- Блок управления распознает состав смеси (бедная / богатая) на основе на лямбда-зонде напряжение
- , если смесь слишком богатая, блок управления уменьшает количество топлива в смеси
- , если смесь слишком бедная, блок управления увеличивает количество топлива в соотношении смеси
- измеренное значение лямбда-зонда позволяет блоку управления регулировать количество впрыска для обеспечения оптимального состава смеси
- возможный второй лямбда-зонд (диагностический зонд после каталитического нейтрализатора), проверяет, соответствует ли управляющий зонд (перед каталитическим нейтрализатором) работает оптимально
- есть скачковые и широкополосные щупы ( Вернуться к обзору )
( Вернуться к обзору )
https: // www.youtube.com/watch?v=zCYbG4BTlDQ
Конечно, этого еще не произошло!
tuningblog имеет бесчисленное множество других статей на тему автомобилей и автомобильного тюнинга в наличии. Вы хотите их всех увидеть? Просто нажмите ЗДЕСЬ и осмотритесь. Отчасти, мы хотели бы предоставить вам новости, но также и настройки. В нашей категории Советы, продукты, информация и сотрудничество У нас есть обзоры производителей автомобилей или аксессуаров, новых условий Tuning Wiki или тех или иных Leak veröffentlicht . После отрывка из последних статей:
«Tuningblog.eu» — мы держим вас в курсе тюнинга и стайлинга автомобилей в нашем тюнинговом журнале и представляем вам последние тюнингованные автомобили со всего мира. ежедневно. Лучше всего подписаться на наш канал, и мы будем автоматически информированы, как только появится что-то новое об этом сообщении, и, конечно же, также обо всех других публикациях.
Лямбда как инструмент диагностики
Расчет лямбда определяет соотношение между количеством кислорода, фактически присутствующим в камере сгорания, иколичество, которое должно было присутствовать для достижения идеального сгорания.
Давайте узнаем больше об этом замечательном инструменте, начиная со значения лямбды. Лямбда представляет собой отношение количества кислорода, фактически присутствующего в камере сгорания, к количеству, которое должно было присутствовать, чтобы получить «идеальное» сгорание. Таким образом, когда смесь содержит ровно столько кислорода, сколько требуется для сжигания имеющегося количества топлива, соотношение будет один к одному (Ll), а лямбда будет равна 1.00. Если смесь содержит слишком много кислорода для данного количества топлива (бедная смесь), лямбда будет больше 1,00. Если смесь содержит слишком мало кислорода для данного количества топлива (богатая смесь), лямбда будет меньше 1,00.
Широкополосный датчик генерирует переменный сигнал в отличие от простого сигнала богатой / бедной смеси стандартного кислородного датчика. Поскольку сигнал различается по силе, а также по направлению (полярности) тока, невозможно напрямую просмотреть сигнал с помощью чего-либо, кроме осциллографа.Однако при наличии подходящего вспомогательного оборудования широкополосный датчик можно использовать для регулировки топливно-воздушной смеси на любом двигателе.
Все мы знаем, что для идеального сгорания требуется соотношение воздух / топливо примерно 14,7: 1 (по весу) при нормальных условиях. Таким образом, обедненное соотношение воздух / топливо, скажем, 16: 1, соответствует значению лямбда 1,088. (Для вычисления разделите 16 на 14,7.) Лямбда 0,97 будет означать соотношение воздух / топливо 14,259: 1 (полученное путем умножения 0,97 на 14,7).
Вот и чудо: Лямбда полностью не изменяется при сгорании.Даже полное сгорание или полное отсутствие сгорания не влияет на лямбду! Это означает, что мы можем брать пробы выхлопных газов в любой точке потока выхлопных газов, не беспокоясь о влиянии каталитического нейтрализатора.
Что не так с этой машиной?
HC: 2882 ppm CO: 0,81%
CO2: 13,69% O2: 2,18%
Это механическая проблема? Проблема с зажиганием? Дисбаланс соотношения воздух / топливо? Что эти показания выбросов пытаются нам сказать? На первый взгляд может показаться, что высокое содержание углеводорода (HC) указывает на обилие доступного топлива, однако очень высокое значение содержания кислорода (O2) может заставить нас задуматься, не смотрим ли мы на обедненную смесь пропусков зажигания.Относительно низкий показатель оксида углерода (CO), кажется, исключает богатую смесь, в то время как показание диоксида углерода (CO2) может указывать либо на неработающий каталитический нейтрализатор, либо на проблему с механической эффективностью двигателя.
В этом случае лямбда указывает на существенно богатую смесь — прямо противоположное тому, что мы могли бы подумать, основываясь только на показаниях отдельных газов. В конце концов, CO, обычно индикатор богатого состояния, значительно ниже, чем Oz, который является контрольным показателем обедненного выхлопа.В сочетании с высокими показателями HC, большинство из нас, вероятно, сочло бы это состоянием обедненного пропуска зажигания.
Фактически, эти показания были сняты на Ford Escort с заземленным одним проводом вилки. Конвертеру дали ненадолго остыть (в надежде избежать горячего расплавления), но нагретый датчик кислорода быстро вернулся в замкнутый контур. Избыточное содержание O2 в выхлопном потоке из мертвого цилиндра заставило PCM в ответ подать команду на обогащенную смесь.
А как насчет этой машины?HC: 834 частей на миллион CO:.01%
CO2: 13,78% O2: 2,29%
Показания газа приводят к расчетному значению 1,07 для лямбда. Это, очевидно, бедная смесь, в данном случае из-за неработающего кислородного датчика и плохого провода штекера на Volkswagen Jetta 86 года.
Попробуйте этот набор показаний.HC: 330 частей на миллион CO: 8,49%
CO2: 9,93% O2: 0,15%
Здесь лямбда была 0,77, что указывает на чрезвычайно богатую смесь. Это образцы выхлопной трубы автомобиля с неисправным (разомкнутым) датчиком температуры охлаждающей жидкости.
Что может нам сказать лямбда-анализ этих показаний выхлопной трубы?HC: 72 ppm CO: 0,16%
CO2: 15,24% O2: 0,86%
Фактически, при значении лямбда 1,03 эта смесь обеднена, хотя измерения на выхлопной трубе выглядят довольно приемлемыми.
Запуск лямбды в работу
На первый взгляд может показаться, что значение лямбды чрезвычайно ограничено. В конце концов, обычный газовый анализ может сказать нам, идет ли автомобиль на обедненной или обедненной смеси, верно? (Если вы все еще так думаете, вернитесь к нашему самому первому примеру, чтобы еще раз взглянуть!) И с OBD II, делающим показания корректировки топлива частью каждого потока данных, есть ли какая-то большая загадка относительно того, какая смесь идет в сгорание камера? Давайте рассмотрим каждый из этих вопросов.
Помните, что основная цель каталитического нейтрализатора — очистить чрезмерные выбросы углеводородов, оксида углерода и оксидов азота (NOx). Конвертер пытается превратить их все в углекислый газ и воду (h3O). Таким образом, хороший преобразователь может замаскировать небольшой дисбаланс смеси, будь то обедненная или богатая часть спектра. Когда каталитический нейтрализатор подвергается воздействию постоянно богатой или бедной смеси, он должен работать более интенсивно, и его срок службы может сократиться.
Увидим ли мы хроническое обогащение или обеднение выхлопных газов? Только если состояние тяжелое, или если смесь уже перегрузила катализатор.Lambda помогает здесь, позволяя нам видеть входящую смесь, чтобы мы могли определить, правильна ли она.
Каталитические преобразователи обычно работают эффективно только тогда, когда поступающая смесь находится в пределах примерно 4% от стехиометрии или в диапазоне лямбда от 0,96 до 1,04. Вернемся к нашему последнему примеру выше. При 1,03 лямбда находится в пределах допустимых пределов обедненной смеси. Но если это пограничное состояние обедненной смеси сохраняется в течение длительного периода времени, катализатор будет медленно разлагаться в результате чрезмерного тепла, которое он генерирует при очистке выхлопного потока.
Теперь рассмотрим случай автомобиля, оборудованного системой OBD II. Предположим, мы видим, что долгосрочная корректировка подачи топлива показывает добавление на 25% больше топлива, чем было изначально запрограммировано для наблюдаемых условий эксплуатации (LTFT = + 25%). И у нас есть непрерывный бережливый код. Очевидно, что многие причины могут вызвать это состояние, в том числе низкая подача топлива, неисправный датчик массового расхода воздуха (MAF), большая утечка вакуума и даже неисправный датчик кислорода. Может ли лямбда помочь нам сузить круг подозреваемых? Конечно, может.
Рассмотрим датчик O2.Предположим, что код датчика O2 отсутствует. Если лямбда практически равна 1,00, можно сразу исключить датчик O2 из рассмотрения. Лямбда будет правильной на этом уровне корректировки топлива, только если датчик O2, на котором основана корректировка топлива, работает правильно.
Можем ли мы еще больше сузить поле? Если лямбда остается практически равной 1,00 в условиях холостого хода, частичного открытия дроссельной заслонки и высокого крейсерского режима, но корректировка расхода топлива увеличивается с нагрузкой, мы можем исключить утечку вакуума.Утечка вакуума представляет собой уменьшение процента поступающего воздушного заряда по мере увеличения частоты вращения двигателя и нагрузки. Таким образом, мы сосредоточимся на проблеме с подачей топлива или неисправности массового расхода воздуха. Если, однако, мы обнаружим, что лямбда будет значительно меньше 1,00, мы немедленно заподозрим неисправность датчика O2 — возможно, короткое замыкание на массу.
Exercises
Давайте применим то, что мы узнали о лямбде, к следующим примерам. В каждом случае постарайтесь увидеть, какие неисправности могут быть причиной данных. Ответы и анализ появляются после пяти примеров.
- Автомобиль OBD I с MAP и EGR показывает LTFT на уровне -15%, с переключением STFT в пределах ± 5%. Лямбда составляет 1,05, уровни NOx повышены, но все остальные выхлопные газы находятся в допустимых пределах. Автомобиль не прошел государственные испытания на выбросы выхлопных газов. Клапан рециркуляции ОГ получает разрежение в нужное время во время дорожных испытаний. Открытие клапана рециркуляции ОГ вручную при 2000 об / мин приводит к тому, что двигатель работает заметно грубо, без пропусков зажигания, характерных для конкретного цилиндра.
- Грузовик OBD II с MAF показывает лямбду на.96 на холостом ходу и 1,03 на крейсерском. Общая корректировка топливоподачи (LTFT
+ STFT) на холостом ходу составляет -12%, а общая корректировка подачи топлива на крейсерском режиме составляет + 9%. Жалоба покупателя — неуверенность в ускорении. Подача топлива в норме. Временное отключение EGR не дает никаких улучшений. Предыдущий магазин очистил коды, и все мониторы не укомплектованы.
- Автомобиль OBD II с MAP и EGR работает немного неровно на холостом ходу с несколько повышенными показателями IAC. Лямбда — 0,99. В крейсерском режиме шероховатость исчезает, и лямбда увеличивается до 1.00. Подсчет МАК на крейсерском рейсе уместен.
- Несмотря на то, что он имеет значение лямбда 0,99, грузовик с MAF показывает неприемлемо завышенные показания выхлопной трубы HC и CO, полученные в условиях холостого хода с нагрузкой сразу после продолжительного круиза по шоссе.
Анализ и ответы
- Клапан системы рециркуляции ОГ работает нормально, но, как показывает высокое значение лямбда, этот автомобиль работает на обедненной смеси. PCM вычитает топливо (отрицательное значение LTFT), но только до определенной точки (переключение STFT). Неисправность должна быть в датчике U2.Он смещен положительно, возможно, из-за частичного короткого замыкания между линией датчика и питанием нагревателя. Каталитический нейтрализатор все еще в порядке? Если показания NOx меньше, чем вдвое превышают предел, и если условия еще не повредили слой NOx, преобразователь может быть в состоянии адекватно компенсировать, как только он начнет получать правильную исходную смесь. Тем не менее, покупателя следует предупредить, что после замены датчика O2 потребуются дальнейшие испытания для оценки состояния преобразователя.
- Что заставляет этот автомобиль работать на холостом ходу на холостом ходу и наклоняться на круизе? Мы знаем, что проблем с подачей топлива нет, и мы устранили систему рециркуляции отработавших газов.Проблема, скорее всего, не в грязных форсунках, поскольку реакция корректировки топливоподачи не согласуется между диапазонами скорости и нагрузки. Это не может быть утечка вакуума, так как реакция корректировки топливоподачи противоположна ожидаемой.
- Этот грузовик имеет загрязненный MAF. MAF переоценивает воздушный поток на холостом ходу и занижает его на круизе, двойной удар! Разные производители разработали разные стратегии взвешивания данных после очистки кода. Некоторые могут по умолчанию использовать максимальную добавку топлива до + 25%, в то время как другие могут вернуться к нулевой коррекции; даже метод, используемый для очистки кодов, например, KOER vs.KOEO — может изменить полученную стратегию повторного обучения. В этом случае числа корректировки топлива — это недавно очищенный ответ PCM на исправный датчик O2. Но, поскольку мониторы O2 неполные, PCM еще недостаточно доверяет им, чтобы достичь правильного значения корректировки топлива.
- Подсчет IAC — важный ключ к разгадке. В сочетании с показаниями лямбда они указывают на то, что двигатель компенсирует низкие обороты холостого хода, вызванные небольшой утечкой вакуума. Наиболее вероятный виновник — утечка системы рециркуляции отработавших газов. (Лямбда показывает богатую реакцию на пониженное абсолютное давление в коллекторе.Нормальная вакуумная утечка наружного воздуха приведет к более низким, а не более высоким показателям IAC.)
- Смесь находится в пределах 1% стехиометрии. В предыдущем круизе преобразователь должен был нагреться до температуры. Что осталось, кроме плохого преобразователя?
The Critical Link
Современные системы управления подачей топлива обычно работают в диапазоне λ = 1 ± 0,01 в установившихся условиях. Но точно так же, как вам пришлось потратить время на сбор библиотеки заведомо хороших сигналов, прежде чем вы действительно сможете извлечь пользу из использования осциллографа, вам нужно будет потратить некоторое время на тестирование заведомо хороших автомобилей в различных повторяемых и диагностически значимых условиях вождения. чтобы получить истинную пользу от лямбда-анализа.
Некоторые Хонды, оборудованные датчиками бедной смеси воздуха / топлива, например, обычно работают на очень бедных лямбда-диапазонах, превышающих 1,63, в условиях круиза по шоссе. Настройщикам может потребоваться знать, что максимальная мощность обычно достигается при значении лямбда приблизительно 0,85 в условиях полной нагрузки. Разработка библиотеки заведомо хороших лямбда-значений станет еще более важной с появлением систем прямого впрыска бензина (GDI). Поскольку системы GDI используют стратифицированный заряд и переменную синхронизацию впрыска (а также более привычную переменную продолжительность впрыска), нормальные значения лямбда для этих систем могут приближаться к 2.0 при некоторых условиях. Поскольку широкодиапазонные датчики воздуха / топлива (WRAF) становятся все более распространенными, ожидайте, что значения лямбда будут принимать еще более широкий диапазон.
Заключение
Хотя пропуски зажигания могут сочетаться с нормальной работой с обратной связью (замкнутым контуром) для создания неожиданно богатого состояния, лямбда-анализ остается мощным диагностическим инструментом. Регулярное использование лямбда может быстро сузить вашу диагностику для многих жалоб на управляемость, решая проблемы со смесью в течение нескольких минут.Лямбда-анализ может быстрее, чем другие методы, выявить неисправности кислородного датчика, такие как смещение датчиков. Лямбда-анализ в сочетании с анализом корректировки топливоподачи часто позволяет быстро выявить загрязненные или неисправные датчики массового расхода воздуха. А лямбда-анализ в сочетании с обычными показаниями выхлопных газов может окончательно выявить неисправные каталитические нейтрализаторы за считанные секунды.
Что такое лямбда-зонд в автомобиле и как его проверить
В современных автомобилях используются специальные устройства, которые позволяют автомобилю соответствовать экологическим нормам.Среди таких устройств — лямбда-зонд.
Рассмотрим, зачем он нужен в автомобиле, где он находится, как определить его неисправность, а также как его заменить.
Что такое лямбда-зонд?
Греческое «лямбда» в машиностроении используется для обозначения коэффициента. В данном случае это концентрация кислорода в выхлопных газах. Точнее, это коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси.
Для определения этого параметра используется специальный датчик, оценивающий состояние продуктов сгорания топлива.Этот элемент используется в автомобилях с электронной подачей топлива. Он также устанавливается в машинах, выхлопная система которых оснащена катализатором.
Для чего нужен лямбда-зонд?
Датчик предназначен для более эффективной подачи топливовоздушной смеси. Его работа влияет на исправность катализатора, который нейтрализует вредные для окружающей среды вещества в выхлопных газах. Он измеряет концентрацию кислорода в выхлопе и регулирует работу топливной системы.
Для эффективности двигателя топливовоздушная смесь должна подаваться в цилиндры в правильной пропорции.Если кислорода будет недостаточно, смесь будет повторно обогащена. В результате свечи в бензиновом двигателе могут заполниться, и в процессе сгорания не будет выделяться достаточно энергии для вращения коленчатого вала. Также недостаток кислорода приведет к частичному сгоранию топлива. В результате в выхлопных газах образуется не оксид углерода, а оксид углерода.
С другой стороны, если в топливовоздушной смеси будет больше воздуха, чем необходимо, то она будет исчерпана. Как следствие — снижение мощности двигателя, превышающее нормативы температуры для деталей поршнево-цилиндрового механизма.Из-за этого некоторые предметы изнашиваются быстрее. Если в выхлопе много кислорода, то катализатор не нейтрализует NOx. Это также приводит к загрязнению окружающей среды.
Поскольку образование токсичных газов невозможно увидеть визуально, необходим специальный датчик, который отслеживал бы даже незначительные изменения в выхлопе двигателя.
Эта деталь особенно полезна в условиях повышенного дымообразования (когда двигатель находится в сильной нагрузке). Это помогает уберечь катализатор от загрязнения, а также сэкономить немного топлива.
Конструкция лямбда-зонда
Датчик зоны катализатора состоит из следующих элементов:
- Корпус металлический. Резьба под ключ сделана для упрощения установки или снятия.
- Уплотнительное кольцо для предотвращения выхлопа через микро-прорезь.
- Радиатор.
- Керамический изолятор.
- Электроды, к которым подключается проводка.
- Герметик проводов.
- Нагревательный элемент (в версиях с подогревом).
- Кузов. В нем проделано отверстие, через которое в полость поступает чистый воздух.
- Спиральный нагрев.
- Диэлектрический наконечник. Он сделан из керамики.
- Трубка металлическая защитная с перфорацией.
Основной конструктивный элемент — керамический наконечник. Изготовлен из оксида циркония. Он покрыт платиной. При нагревании наконечника (температура 350-400 градусов) он становится проводником, и напряжение передается с его внешней части на внутреннюю.
Принцип работы лямбда-зонда
Чтобы понять, какие могут быть неисправности лямбда-зонда, необходимо понимать принцип его работы.Когда автомобиль находится на производственной линии, все его системы настроены так, чтобы работать безупречно. Однако со временем детали двигателя изнашиваются, в электронном блоке управления могут возникать мелкие ошибки, которые могут сказаться на работе разных систем, в том числе топливной.
Устройство является элементом так называемой системы «обратной связи». Компьютер рассчитывает, сколько топлива и воздуха нужно подать во впускной коллектор, чтобы смесь эффективно выгорала в цилиндре и выделялось достаточно энергии.Поскольку мотор постепенно изнашивается, стандартных настроек электроники со временем становится недостаточно — их нужно настраивать в соответствии с состоянием силового агрегата.
Эту функцию выполняет лямбда-зонд. В случае обогащенной смеси он подает на блок управления напряжение, соответствующее значению -1. Если смесь обеднена, то эта цифра будет +1. Благодаря этой настройке компьютер подстраивает систему впрыска к изменившимся параметрам двигателя.
Устройство работает следующим образом.Внутренняя часть керамического наконечника контактирует с чистым воздухом, внешняя (находится внутри выхлопной трубы) — с выхлопными газами (через перфорацию защитного экрана), движущимися по выхлопной системе. При нагревании ионы кислорода беспрепятственно проникают с внутренней поверхности на внешнюю.
В полости датчика больше кислорода, чем в выхлопной трубе. Разница в этих параметрах создает соответствующее напряжение, которое по проводам передается на компьютер.В зависимости от изменения параметров блок управления регулирует подачу топлива или воздуха в цилиндры.
Где установлен лямбда-зонд?
Датчик не зря называют зондом, так как он устанавливается внутри выхлопной системы, и фиксирует показатели, которые невозможно проанализировать при разгерметизации системы. Для большей эффективности в современных автомобилях установлено два датчика. Один ввинчивается в патрубок перед катализатором, а второй за катализатором.
Если зонд не оборудован подогревом, то его устанавливают как можно ближе к двигателю, чтобы нагреться быстрее. Если в машине установлено два датчика, они позволяют настроить топливную систему, а также проанализировать эффективность каталитического анализатора.
Типы и конструктивные особенности
Есть две категории лямбда-зондов:
Первая категория относится к более старым разновидностям. Чтобы их активировать, нужно время. Когда диэлектрик становится проводником, полый сердечник должен нагреться до рабочей температуры.Пока не нагреется до 350-400 градусов, работать не будет. В этот момент не регулируется топливовоздушная смесь, из которой несгоревшее топливо может попасть на катализатор. Это постепенно сокращает срок службы устройства.
По этой причине все современные автомобили оснащаются модификациями с подогревом. Также все датчики делятся на три разновидности:
- Двухточечные без подогрева;
- Двухточечный обогреватель;
- Широкополосный доступ.
Модификации без подогрева мы уже рассматривали.Они могут быть с одним проводом (сигнал идет прямо на компьютер) или с двумя (второй отвечает за заземление корпуса). Стоит уделить немного внимания двум другим категориям, так как они имеют более сложную структуру.
Двухточечный обогрев
В двухточечных модификациях с обогревом будет три или четыре провода. В первом случае это будет плюс и минус для нагрева спирали, а в третьем (черный) сигнал. Второй тип датчиков имеет такую же схему, за исключением четвертого провода.Это заземляющий элемент.
Широкополосный
Широкополосный датчик имеет наиболее сложное подключение к автомобильной системе. У него пять проводов. Каждый производитель использует свою маркировку, чтобы указать, кто за что отвечает. Чаще всего черный цвет является сигнальным, а серый — заземляющим.
Два других кабеля являются нагревательными. Другой провод — это провод сигнала впрыска. Этот элемент контролирует концентрацию воздуха в датчике. Накачка происходит из-за изменения силы тока в этом элементе.
Признаки лямбда-зонда
Самым первым признаком неисправности датчика является увеличение расхода топлива (при этом условия эксплуатации машины не меняются). В этом случае будет наблюдаться снижение динамических характеристик. Однако этот параметр не должен быть единственной мерой.
Вот еще несколько «симптомов» неисправного датчика:
- Повышенная концентрация CO. Этот параметр измеряется специальным прибором.
- На панели приборов загорается сигнал ПРОВЕРКА двигателя.Но в этом случае следует обратиться в сервис. Предупреждение может не относиться к этому датчику.
Датчик кислорода выходит из строя по следующим причинам:
- Естественный износ.
- Антифриз попал в него.
- Неправильно очищенный корпус.
- Некачественное топливо (высокое содержание свинца).
- Перегрев.
Методы поверки лямбда-зонда
Для проверки исправности лямбда-зонда достаточно мультиметра. Работа проводится в следующем порядке:
- Проводится внешний осмотр.Копоть на его теле указывает на то, что он мог выгореть.
- Датчик отключен от электрической цепи, двигатель заводится.
- Наконечник необходимо нагреть до рабочей температуры. Для этого держите обороты двигателя в пределах 2-3 тысяч оборотов.
- Контакты мультиметра подключены к проводам датчика. Положительный полюс устройства находится на сигнальном проводе (черный). Минус — на массу (серый провод, если нет, то просто к кузову машины).
- Если датчик исправен, то на мультиметре будут колебаться в пределах 0,2-0,8 В.Неисправный лямбда-зонд даст показания от 0,3 до 0,7 В. Если индикатор на экране стабильно, это означает, что датчик не работает.
Замена и ремонт лямбда-зонда
Что делать при выходе из строя датчика? Его необходимо заменить. Не ремонтируется. Правда, некоторые мастера прибегают к хитростям или отключают сенсор. Однако такие методы чреваты неисправностями катализатора и снижением КПД ДВС.
Поменять датчик на аналогичный.Дело в том, что ЭБУ подстраивается под параметры того или иного устройства. Если установить другую модификацию, велика вероятность подать неверные сигналы. Это может привести к различным неприятным последствиям, в том числе к быстрому выходу из строя катализатора.
Лямбда-зонд необходимо заменить на холодный мотор. При покупке нового кислородного датчика крайне важно убедиться, что был приобретен оригинал, а не аналог, подходящий для этого автомобиля. Неисправность будет заметна не сразу, но впоследствии устройство снова перестанет работать.
Процедура установки нового датчика очень проста:
- Отсоединяются провода от старого датчика.
- Неисправный датчик перекручен.
- На место прикручивается новая.
- Провода изношены в соответствии с маркировкой.
При замене кислородного датчика нужно соблюдать осторожность, чтобы не повредить резьбу на нем или в выхлопной трубе. После замены заводится двигатель и проверяется работоспособность (мультиметром, как описано выше).
Как видите, КПД автомобильного двигателя зависит от параметров, поступающих от лямбда-зонда к компьютеру. Важность датчика возрастает, если выхлопная система оснащена каталитическим нейтрализатором.
ПОДОБНЫЕ ИЗДЕЛИЯ
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 повышения производительности 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 нижнее значение представляет бедную смесь, а высокое значение представляет собой 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) 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 широкий диапазон сигнала, где более низкое напряжение соответствует более бедному соотношению 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 слегка обогащена стехиометрическим значением 14,7: 1.