Apakah probe lambda. Bagaimanakah sensor oksigen mengawal operasi enjin pembakaran dalaman

Kereta masa kini benar-benar penuh dengan pelbagai jenis sensor yang mengawal tekanan tayar dan brek, antibeku dan suhu minyak dalam sistem pelinciran, paras bahan api, kelajuan roda, sudut stereng dan banyak lagi. Beberapa penderia digunakan untuk mengawal mod operasi enjin pembakaran dalaman. Antaranya ialah peranti dengan nama misteri lambda probe, yang akan dibincangkan dalam artikel ini.

Huruf Yunani lambda (λ) menandakan pekali yang mencirikan sisihan komposisi campuran udara-bahan api yang dibekalkan kepada silinder enjin pembakaran dalaman daripada yang optimum. Perhatikan bahawa dalam kesusasteraan teknikal bahasa Rusia untuk pekali ini, satu lagi huruf Yunani sering digunakan - alpha (α).

Kecekapan maksimum enjin pembakaran dalaman dicapai pada nisbah tertentu isipadu udara dan bahan api yang memasuki silinder. Dalam campuran udara sedemikian, sama banyak yang diperlukan untuk pembakaran bahan api sepenuhnya. Tidak lebih, tidak kurang. Nisbah udara dan bahan api ini dipanggil stoikiometrik. 

Untuk unit kuasa yang menggunakan petrol, nisbah stoikiometri ialah 14,7, untuk unit diesel - 14,6, untuk gas cecair (campuran propana-butana) - 15,5, untuk gas termampat (metana) - 17,2.

Untuk campuran stoikiometri, λ = 1. Jika λ lebih besar daripada 1, maka terdapat lebih banyak udara daripada yang diperlukan, dan kemudian mereka bercakap tentang campuran tanpa lemak. Jika λ kurang daripada 1, campuran itu dikatakan diperkaya.

Campuran tanpa lemak akan mengurangkan kuasa enjin pembakaran dalaman dan memburukkan penjimatan bahan api. Dan pada bahagian tertentu, enjin pembakaran dalaman hanya akan terhenti.

Dalam kes operasi pada campuran yang diperkaya, kuasa akan meningkat. Harga kuasa sedemikian adalah pembaziran bahan api yang besar. Peningkatan selanjutnya dalam bahagian bahan api dalam campuran akan menyebabkan masalah penyalaan dan operasi unit yang tidak stabil. Kekurangan oksigen tidak akan membenarkan bahan api terbakar sepenuhnya, yang secara mendadak akan meningkatkan kepekatan bahan berbahaya dalam ekzos. Petrol sebahagiannya akan terbakar dalam sistem ekzos, menyebabkan kecacatan pada muffler dan mangkin. Ini akan ditunjukkan oleh timbul dan asap gelap dari paip ekzos. Jika gejala ini muncul, penapis udara perlu didiagnosis terlebih dahulu. Mungkin ia hanya tersumbat dan tidak membiarkan udara masuk ke dalam enjin pembakaran dalaman.

Unit kawalan enjin sentiasa memantau komposisi campuran dalam silinder dan mengawal jumlah bahan api yang disuntik, secara dinamik mengekalkan nilai pekali λ sehampir mungkin 1. Benar, campuran yang sedikit kurus biasanya digunakan dalam kemungkinan, di mana λ = 1,03 ... Ini adalah mod yang paling ekonomik, di samping itu, ia meminimumkan pelepasan berbahaya, kerana kehadiran sejumlah kecil oksigen memungkinkan untuk membakar karbon monoksida dan hidrokarbon dalam penukar pemangkin.

Siasatan lambda ialah peranti yang memantau komposisi campuran bahan api udara, memberikan isyarat yang sepadan kepada ECU enjin. 



Ia biasanya dipasang di salur masuk penukar pemangkin dan bertindak balas terhadap kehadiran oksigen dalam gas ekzos. Oleh itu, probe lambda juga dipanggil sensor oksigen sisa atau hanya sensor oksigen. 

Penderia adalah berdasarkan unsur seramik (1) yang diperbuat daripada zirkonium dioksida dengan penambahan yttrium oksida, yang bertindak sebagai elektrolit keadaan pepejal. Salutan platinum membentuk elektrod - luaran (2) dan dalaman (3). Dari kenalan (5 dan 4), voltan dikeluarkan, yang dibekalkan melalui wayar ke komputer.



Elektrod luar ditiup dengan gas ekzos yang dipanaskan melalui paip ekzos, dan elektrod dalam bersentuhan dengan udara atmosfera. Perbezaan dalam jumlah oksigen pada elektrod luar dan dalam menyebabkan voltan muncul pada kenalan isyarat probe dan tindak balas sepadan ECU.

Sekiranya tiada oksigen pada elektrod luar sensor, unit kawalan menerima voltan kira-kira 0,9 V pada inputnya. Akibatnya, komputer mengurangkan bekalan bahan api kepada penyuntik, menyandarkan campuran, dan oksigen muncul pada elektrod luar probe lambda. Ini mengakibatkan penurunan voltan keluaran yang dihasilkan oleh sensor oksigen. 

Jika jumlah oksigen yang melalui elektrod luaran meningkat kepada nilai tertentu, maka voltan pada output sensor turun kepada kira-kira 0,1 V. ECU menganggap ini sebagai campuran tanpa lemak, dan membetulkannya dengan meningkatkan suntikan bahan api. 

Dengan cara ini, komposisi campuran dikawal secara dinamik, dan nilai pekali λ sentiasa berubah-ubah sekitar 1. Jika anda menyambungkan osiloskop kepada kenalan probe lambda yang berfungsi dengan betul, kita akan melihat isyarat yang hampir dengan sinusoid tulen. . 

Pembetulan yang lebih tepat dengan kurang turun naik dalam lambda adalah mungkin jika penderia oksigen tambahan dipasang di alur keluar penukar pemangkin. Pada masa yang sama, operasi pemangkin dipantau.

1. manifold pengambilan;
2. ICE;
3. ECU;
4. penyuntik bahan api;
5. sensor oksigen utama;
6. sensor oksigen tambahan;
7. penukar pemangkin.

Elektrolit keadaan pepejal memperoleh kekonduksian hanya apabila dipanaskan kepada kira-kira 300...400 °C. Ini bermakna bahawa probe lambda tidak aktif untuk beberapa lama selepas permulaan enjin pembakaran dalaman, sehingga gas ekzos memanaskannya dengan secukupnya. Dalam kes ini, campuran dikawal berdasarkan isyarat daripada penderia lain dan data kilang dalam ingatan komputer. Untuk mempercepatkan pemasukan sensor oksigen dalam operasi, ia selalunya dibekalkan dengan pemanasan elektrik dengan membenamkan elemen pemanas di dalam seramik.

setiap sensor lambat laun mula bertindak dan memerlukan pembaikan atau penggantian. Siasatan lambda tidak terkecuali. Dalam keadaan sebenar Ukraine, ia berfungsi dengan baik untuk purata 60 ... 100 ribu kilometer. Beberapa sebab boleh memendekkan hayatnya.

1. Bahan api berkualiti rendah dan bahan tambahan yang boleh dipersoalkan. Kekotoran boleh mencemarkan unsur sensitif sensor. 
2. Pencemaran minyak yang memasuki gas ekzos akibat masalah dalam kumpulan omboh.
3. Probe lambda direka bentuk untuk beroperasi pada suhu tinggi, tetapi hanya sehingga had tertentu (kira-kira 900 ... 1000 ° C). Terlalu panas akibat pengendalian enjin pembakaran dalaman atau sistem pencucuhan yang tidak betul boleh merosakkan sensor oksigen.
4. Masalah elektrik - pengoksidaan sesentuh, wayar terbuka atau terpintas, dan sebagainya.
5. kecacatan mekanikal.

Kecuali dalam kes kecacatan hentaman, penderia oksigen sisa biasanya mati perlahan-lahan, dan tanda-tanda kegagalan muncul secara beransur-ansur, menjadi lebih ketara hanya dari semasa ke semasa. Gejala probe lambda yang rosak adalah seperti berikut:

• Peningkatan penggunaan bahan bakar.
• Kuasa enjin berkurangan.
• Kemerosotan dalam dinamik.
• Jeritan semasa kereta bergerak.
• Terapung terbiar.
• Ketoksikan ekzos meningkat. Ia ditentukan terutamanya dengan bantuan diagnostik yang sesuai, kurang kerap ditunjukkan oleh bau pedas atau asap hitam.
• Terlalu panas penukar pemangkin.

Perlu diingat bahawa gejala ini tidak selalu dikaitkan dengan kerosakan sensor oksigen, oleh itu, diagnostik tambahan diperlukan untuk menentukan punca masalah yang tepat. 

anda boleh mendiagnosis integriti pendawaian dengan mendail dengan multimeter. Anda juga harus memastikan bahawa tiada litar pintas wayar pada kes itu dan antara satu sama lain. 

mendiagnosis rintangan unsur pemanasan, ia sepatutnya lebih kurang 5 ... 15 ohm. 

Voltan bekalan pemanas mestilah hampir dengan voltan bekalan kuasa onboard. 

Adalah agak mungkin untuk menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan wayar atau kekurangan hubungan dalam penyambung, tetapi secara umum, sensor oksigen tidak dapat diperbaiki.

Membersihkan sensor daripada pencemaran adalah sangat bermasalah, dan dalam banyak kes adalah mustahil. Terutama apabila ia berkaitan dengan salutan perak berkilat yang disebabkan oleh kehadiran plumbum dalam petrol. Penggunaan bahan pelelas dan agen pembersih akan menamatkan peranti sepenuhnya dan tidak boleh ditarik balik. Banyak bahan aktif kimia juga boleh merosakkannya.

Cadangan yang terdapat di jaring untuk membersihkan probe lambda dengan asid fosforik memberikan kesan yang diingini dalam satu kes daripada seratus. Yang berhajat boleh cuba.

Melumpuhkan probe lambda yang rosak akan menukar sistem suntikan bahan api kepada mod kilang purata yang didaftarkan dalam memori ECU. Ia mungkin ternyata jauh dari optimum, jadi yang gagal harus diganti dengan yang baru secepat mungkin.

Membuka skru sensor memerlukan penjagaan supaya tidak merosakkan benang dalam paip ekzos. Sebelum memasang peranti baharu, benang hendaklah dibersihkan dan dilincirkan dengan gris haba atau gris grafit (pastikan ia tidak terkena unsur sensitif sensor). Skru dalam probe lambda dengan sepana tork pada tork yang betul.

Jangan gunakan silikon atau pengedap lain semasa memasang sensor oksigen. 

Pematuhan syarat tertentu akan membolehkan siasatan lambda kekal dalam keadaan baik lebih lama.

• Isi minyak dengan bahan api yang berkualiti.
• Elakkan bahan tambahan yang boleh dipersoalkan.
• Kawal suhu sistem ekzos, jangan biarkan ia terlalu panas
• Elakkan berbilang permulaan enjin pembakaran dalaman dalam tempoh yang singkat.
• Jangan gunakan bahan pelelas atau bahan kimia untuk membersihkan hujung sensor oksigen.