Kas yra lambda zondas. Kaip deguonies jutiklis reguliuoja vidaus degimo variklio darbą

Šiuolaikiniai automobiliai tiesiogine prasme prigrūsti įvairiausių jutiklių, kurie kontroliuoja padangų ir stabdžių slėgį, antifrizo ir alyvos temperatūrą tepimo sistemoje, degalų lygį, ratų greitį, vairavimo kampą ir dar daugiau. Vidaus degimo variklio darbo režimams reguliuoti naudojama daugybė jutiklių. Tarp jų – prietaisas paslaptingu pavadinimu lambda zondas, apie kurį ir bus kalbama šiame straipsnyje.

Graikiška raidė lambda (λ) reiškia koeficientą, apibūdinantį oro ir kuro mišinio, tiekiamo į vidaus degimo variklio cilindrus, sudėties nuokrypį nuo optimalaus. Atkreipkite dėmesį, kad šio koeficiento techninėje literatūroje rusų kalba dažnai naudojama kita graikiška raidė - alfa (α).

Maksimalus vidaus degimo variklio efektyvumas pasiekiamas esant tam tikram į cilindrus patenkančio oro ir degalų kiekių santykiui. Tokiame oro mišinyje lygiai tiek, kiek reikia pilnam kurui sudeginti. Ne daugiau ne maziau. Toks oro ir degalų santykis vadinamas stechiometriniu. 

Benzinu varomų jėgos agregatų stechiometrinis santykis yra 14,7, dyzelinių agregatų - 14,6, suskystintoms dujoms (propano-butano mišiniui) - 15,5, suslėgtoms dujoms (metanui) - 17,2.

Stechiometriniam mišiniui λ = 1. Jei λ yra didesnis nei 1, tada oro yra daugiau nei reikia, ir tada jie kalba apie liesą mišinį. Jei λ yra mažesnis nei 1, sakoma, kad mišinys yra prisodrintas.

Liesas mišinys sumažins vidaus degimo variklio galią ir pablogins degalų sąnaudas. Ir esant tam tikram santykiui, vidaus degimo variklis tiesiog užges.

Jei dirbate su praturtintu mišiniu, galia padidės. Tokios galios kaina yra didelis kuro švaistymas. Tolesnis kuro dalies mišinyje padidėjimas sukels uždegimo problemų ir nestabilų įrenginio veikimą. Deguonies trūkumas neleis kurui visiškai sudegti, o tai smarkiai padidins kenksmingų medžiagų koncentraciją išmetamosiose dujose. Benzinas iš dalies perdegs išmetimo sistemoje, sukeldamas duslintuvo ir katalizatoriaus defektą. Tai parodys išmetimo vamzdžio išpūtimas ir tamsūs dūmai. Jei atsiranda šių simptomų, pirmiausia reikia diagnozuoti oro filtrą. Galbūt jis tiesiog užsikimšęs ir nepraleidžia oro į vidaus degimo variklį.

Variklio valdymo blokas nuolat stebi mišinio sudėtį cilindruose ir reguliuoja įpurškiamų degalų kiekį, dinamiškai palaikydamas koeficiento λ reikšmę kuo artimesnę 1. Tiesa, dažniausiai esant galimybei naudojamas ir šiek tiek liesas mišinys. kuriame λ = 1,03 ... Tai yra ekonomiškiausias režimas, be to, jis sumažina kenksmingų teršalų išmetimą, nes esant nedideliam deguonies kiekiui, katalizatoriuje galima deginti anglies monoksidą ir angliavandenilius.

Lambda zondas yra būtent prietaisas, kuris stebi oro ir degalų mišinio sudėtį, duodamas atitinkamą signalą variklio ECU. 



Paprastai jis montuojamas katalizatoriaus įleidimo angoje ir reaguoja į deguonies buvimą išmetamosiose dujose. Todėl lambda zondas dar vadinamas liekamojo deguonies jutikliu arba tiesiog deguonies jutikliu. 

Jutiklis pagamintas iš keraminio elemento (1), pagaminto iš cirkonio dioksido su itrio oksidu, kuris veikia kaip kietojo kūno elektrolitas. Platininė danga formuoja elektrodus – išorinius (2) ir vidinius (3). Iš kontaktų (5 ir 4) pašalinama įtampa, kuri laidais tiekiama į kompiuterį.



Išorinis elektrodas pučiamas įkaitintomis išmetamosiomis dujomis, einančiomis per išmetimo vamzdį, o vidinis elektrodas liečiasi su atmosferos oru. Dėl deguonies kiekio skirtumo ant išorinio ir vidinio elektrodo atsiranda įtampa ant zondo signalo kontaktų ir atitinkama ECU reakcija.

Nesant deguonies prie išorinio jutiklio elektrodo, valdymo blokas savo įėjime gauna apie 0,9 V įtampą. Dėl to kompiuteris sumažina degalų tiekimą į purkštukus, palenkdamas mišinį, o deguonies atsiranda ant jo. išorinis lambda zondo elektrodas. Dėl to sumažėja deguonies jutiklio generuojama išėjimo įtampa. 

Jei deguonies kiekis, praeinantis per išorinį elektrodą, pakyla iki tam tikros vertės, jutiklio išėjimo įtampa nukrenta iki maždaug 0,1 V. ECU suvokia tai kaip liesą mišinį ir koreguoja tai padidindamas degalų įpurškimą. 

Tokiu būdu mišinio sudėtis yra dinamiškai valdoma, o koeficiento λ reikšmė nuolat svyruoja apie 1. Jei prijungsite osciloskopą prie tinkamai veikiančio lambda zondo kontaktų, pamatysime signalą, artimą grynai sinusoidei. . 

Tikslesnė korekcija su mažesniais lambda svyravimais įmanoma, jei prie katalizinio konverterio išleidimo angos yra sumontuotas papildomas deguonies jutiklis. Tuo pačiu metu stebimas katalizatoriaus veikimas.

1. įsiurbimo kolektorius;
2. LEDAS;
3. Ekiu;
4. kuro purkštukai;
5. pagrindinis deguonies jutiklis;
6. papildomas deguonies jutiklis;
7. katalizinis konverteris.

Kietojo kūno elektrolitas laidumą įgyja tik kaitinamas maždaug iki 300...400 °C. Tai reiškia, kad lambda zondas kurį laiką yra neaktyvus po vidaus degimo variklio užvedimo, kol išmetamosios dujos jį pakankamai sušildo. Šiuo atveju mišinys reguliuojamas pagal signalus iš kitų jutiklių ir gamyklinius kompiuterio atmintyje esančius duomenis. Siekiant pagreitinti deguonies jutiklio veikimą, jis dažnai tiekiamas su elektriniu šildymu, į keramikos vidų įdedant kaitinimo elementą.

kiekvienas jutiklis anksčiau ar vėliau pradeda veikti ir jį reikia taisyti arba pakeisti. Lambda zondas nėra išimtis. Ukrainos realiomis sąlygomis jis tinkamai veikia vidutiniškai 60 ... 100 tūkstančių kilometrų. Keletas priežasčių gali sutrumpinti jo gyvenimą.

1. Prastos kokybės kuras ir abejotini priedai. Priemaišos gali užteršti jautrius jutiklio elementus. 
2. Užteršimas alyva, patenkančia į išmetamąsias dujas, dėl problemų stūmoklių grupėje.
3. Lambda zondas skirtas veikti aukštoje temperatūroje, tačiau tik iki tam tikros ribos (apie 900 ... 1000 ° C). Perkaitimas dėl netinkamo vidaus degimo variklio ar uždegimo sistemos veikimo gali sugadinti deguonies jutiklį.
4. Elektros problemos – kontaktų oksidacija, atviri arba trumpi laidai ir pan.
5. mechaniniai defektai.

Išskyrus smūgio defektus, likutinio deguonies jutiklis paprastai miršta lėtai, o gedimo požymiai atsiranda palaipsniui, ryškėjantys tik laikui bėgant. Sugedusio lambda zondo simptomai yra tokie:

• Padidintos degalų sąnaudos.
• Sumažėjusi variklio galia.
• Dinamikos pablogėjimas.
• Traukimai automobilio judėjimo metu.
• Plaukioja tuščiąja eiga.
• Padidėja išmetamųjų dujų toksiškumas. Jis nustatomas daugiausia atitinkamos diagnostikos pagalba, rečiau pasireiškia aštriu kvapu ar juodais dūmais.
• Katalizatoriaus perkaitimas.

Reikėtų nepamiršti, kad šie simptomai ne visada yra susiję su deguonies jutiklio gedimu, todėl norint nustatyti tikslią problemos priežastį, reikalinga papildoma diagnostika. 

laidų vientisumą galite diagnozuoti rinkdami multimetru. Taip pat turėtumėte įsitikinti, kad nėra laidų trumpojo jungimo su korpusu ir vienas su kitu. 

diagnozuoti šildymo elemento varžą, ji turėtų būti maždaug 5 ... 15 omų. 

Šildytuvo maitinimo įtampa turi būti artima laivo maitinimo šaltinio įtampai. 

Visiškai įmanoma išspręsti problemas, susijusias su laidais ar kontakto trūkumu jungtyje, tačiau apskritai deguonies jutiklio taisyti negalima.

Jutiklio valymas nuo užteršimo yra labai problemiškas ir daugeliu atvejų tiesiog neįmanomas. Ypač kai kalbama apie blizgančią sidabrinę dangą, kurią sukelia benzine esantis švinas. Naudodami abrazyvines medžiagas ir valymo priemones prietaisas bus visiškai ir neatšaukiamai pribaigtas. Jai gali pakenkti ir daugelis chemiškai aktyvių medžiagų.

Tinkle rastos rekomendacijos, kaip valyti lambda zondą fosforo rūgštimi, norimą efektą duoda vienu atveju iš šimto. Norintys gali pabandyti.

Išjungus sugedusį lambda zondą, degalų įpurškimo sistema bus perjungta į vidutinį gamyklinį režimą, užregistruotą ECU atmintyje. Jis gali pasirodyti toli gražu ne optimalus, todėl sugedusį reikėtų kuo greičiau pakeisti nauju.

Atsukant jutiklį reikia atsargiai, kad nepažeistumėte išmetimo vamzdžio sriegių. Prieš montuodami naują įrenginį, sriegius reikia nuvalyti ir sutepti terminiu tepalu arba grafito tepalu (įsitikinkite, kad jis nepatektų ant jautraus jutiklio elemento). Sukamojo momento veržliarakčiu įsukite lambda zondą iki reikiamo sukimo momento.

Montuodami deguonies jutiklį nenaudokite silikono ar kitų sandariklių. 

Tam tikrų sąlygų laikymasis leis lambda zondui ilgiau išlikti geros būklės.

• Degalų papildykite kokybiškais degalais.
• Venkite abejotinų degalų priedų.
• Kontroliuokite išmetimo sistemos temperatūrą, neleiskite jai perkaisti
• Venkite daugkartinio vidaus degimo variklio užvedimo per trumpą laiką.
• Deguonies jutiklio antgaliams valyti nenaudokite abrazyvinių medžiagų ar cheminių medžiagų.