Лямбда-зонд. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Автомобіль. Електронні пристрої

Коментарі до статті

З 1 березня 2006 р. у Росії введено стандарт "Євро-2". Згідно з новими вимогами, вміст CO у відпрацьованих газах не повинен перевищувати 0,5% на неодружених оборотах і 0,3% - на підвищених. У Європі цей стандарт було запроваджено із січня 1996 р. (сьогодні провідні виробники вже готуються до переходу на "Євро-5"). Цей стандарт накладає досить жорсткі вимоги на роботу всіх елементів системи живлення двигуна, якість самого двигуна та якість палива. Навіть якщо двигун цілком справний, необхідно дуже точно витримувати співвідношення повітря/горюча суміш.

Для оптимального згоряння 1 кг палива потрібно 14,7 кг повітря. Тоді забезпечується найменший вміст токсичних речовин у вихлопі, максимальна економічність та "силові" характеристики двигуна. Даний склад суміші називається "стехіометричним", а відношення стехіометричного складу суміші до наявного прийнято позначати буквою λ. Якщо λ (надлишок повітря) - збагаченою. При технічному огляді автомобілів цей параметр контролюється (має перебувати в межах 0,97... 1,03).

За кордоном вже понад 20 років для підтримки стехіометричного складу застосовуються пристрої оперативного контролю процесу згоряння (за продуктами згоряння) з організацією зворотного зв'язку. Це стало можливим з появою електронних систем керування упорскуванням та випередженням запалювання. Сьогодні практично кожен автомобіль, що пропонується на ринку розвинених країн, оснащений такою системою контролю.

Для роботи цієї системи у випускний колектор двигуна міститься спеціальний кисневий датчик, який називається "лямбда-зонд" (рис.1).

Це удосконалення стало епохальним в історії автомобілебудування. Робочий елемент датчика – пористий керамічний матеріал на основі двоокису цирконію, покритий методом напилення платиною. Вихлопні гази обтікають робочу поверхню. Датчик реагує на різницю між рівнем кисню у вихлопних газах та в атмосфері, виробляючи на виході відповідну різницю потенціалів.

Перші " лямбда-зонди " були резистивними, тобто. змінювали свій опір. Сучасні датчики працюють як порогові елементи: напруга на виході (рис.2) може приймати або високий логічний рівень (збагачена суміш) або низький (збіднена суміш). Швидкість реакції настільки велика, що тривалість фронту сигналу можна розглядати.

Електронний пристрій керування (ЕУУ) двигуном з певною періодичністю (не менше 2 разів на секунду на неодружених оборотах і чаші при збільшенні оборотів двигуна та ряду інших параметрів) знімає сигнал з "лямбда-зонда" і порівнює із закладеним у пам'ять значенням. значення відрізняється від заданого (оптимального, що відповідає обраному робочому режиму), то контролер видає команду на збільшення або зменшення тривалості впорскування палива форсунками, тобто здійснюється точне підстроювання режиму роботи двигуна під поточну ситуацію з досягненням максимальної економії палива та мінімізації шкідливих викидів.

Робота датчика можлива лише за температури чутливих елементів не нижче 300...350°С (інакше він не видає сигнал), а гранична температура може досягати 950°С. Перші модифікації "лямбда-зонда" намагалися розташувати якомога ближче до випускного колектора для забезпечення якнайшвидшого прогріву та включення датчика в роботу.

Сучасні зонди забезпечені спеціальним нагрівальним елементом, і місце встановлення стало не таким критичним. Пристрій датчика показано на рис.3.

1. металевий корпус із різьбленням;
2. ущільнювальне кільце;
3. струмознімач електричного сигналу;
4. ізолятор (кераміка);
5. джгут проводки;
6. ущільнювальна манжета дротів;
7. струмопровідний контакт ланцюга підігріву;
8. зовнішній захисний екран із отворами для атмосферного повітря;
9. спіраль підігріву;
10. керамічний наконечник;
11. захисний екран із отворами для вихлопних газів.

Донедавна різниця потенціалів знімалася між сигнальним проводом та "масою". Такі датчики вкручувалися у вихлопну трубу з використанням спеціального струмопровідного мастила. Згодом ймовірність зникнення контакту збільшувалася. Останні модифікації позбавлені цього недоліку. Тепер "маса" виведена окремим дротом (рис.4).

Рівні сигналів, що видаються більшістю датчиків, приблизно однакові, хоча є винятки (!). Низькому рівню сигналу відповідає напруга не більше 0,1...0,2 В. високому - 0,8...0.9 В. Фірмові датчики досить надійні. Термін їхньої служби складає 80... 160 тис. км пробігу автомобіля. У міру старіння датчика напруга, що відповідає низькому логічному рівню, підвищується (більше 0,25), а високому - знижується (менше 0,65). Також збільшується "інерційність" датчика. Якщо його "відгук" становить більше 250 мс при збідненій горючій суміші і більше 450 мс - при збагаченій, то датчик вважається несправним. Це - усереднені дані. При перевірці бажано керуватися даними по конкретному датчику, встановленому на автомобіль, але такої інформації, на жаль, публікується дуже мало.

В автосервісі для контролю "лямбда-зонда" застосовуються спеціальні мотортестери, але в домашніх умовах можна скористатися звичайним осцилографом. Розетка для підключення до датчика зазвичай розташована на головному джгуті проводів, що йдуть під дефлекторами для стікання води з лобового скла. Датчик містить дуже тендітні і чутливі компоненти. При обслуговуванні вихлопної системи його не можна піддавати ударам, а також промивати будь-якими миючими засобами або розчинниками. При установці датчика не можна використовувати герметики, що полімеризуються при кімнатній температурі, а також силікон, що містять у своєму складі (на різьблення нових датчиків вже нанесено спеціальне контактне мастило).

Передчасний вихід із ладу "лямбда-зонда" найчастіше викликається:

• застосуванням етилованого бензину або містить нерегламентовані присадки;
• багаторазовими невдалими спробами запуску двигуна, в результаті яких у випускному трубопроводі накопичуються пари незгорілого палива, здатного спалахнути з утворенням ударної хвилі;
• перегріванням наконечника датчика, викликаним перебоями у запаленні, порушеннями в системі контролю випередження запалення, коли двигун тривалий час працює на перезбагаченій паливній суміші;
• надмірною "перегазовкою", коли тахометр знаходиться в "червоній зоні".

Можливими ознаками виходу з ладу кисневого датчика є:

• сигнал бортової системи діагностики (запалювання контрольної лампи "CHECK ENGINE" та фіксація певних кодів несправностей у пам'яті [1]);
• короткочасне запалення контрольної лампи "CHECK ENGINE" при прискоренні автомобіля;
• нестійка робота двигуна на неодружених оборотах;
• підвищена витрата палива та погіршення динаміки автомобіля;
• потріскування та запах гару в районі установки каталізатора, а також підвищення температури або нагрівання каталізатора до розпеченого стану. Характерний запах тухлих яєць, присутній у вихлопі при попаданні в каталізатор великої кількості палива, що не згорів.

Датчик кисню – не самостійний пристрій. Він працює "у зв'язці" з каталітичним нейтралізатором відпрацьованих газів (багатьох автовласників боляче "кусає" його ціна: 400...600 доларів). Каталітичний нейтралізатор - трикомпонентний пристрій, призначений для окислення токсичних речовин (окису вуглецю, вуглеводнів та окису азоту) до вуглекислого газу, азоту та води в результаті каталітичної реакції. Оптимальна робота каталізатора (нейтралізація приблизно 80% всіх компонентів) досягається тільки тоді, коли двигун працює при стехіометрії століття складі суміші (рис.5).

Зникнення або спотворення сигналу з "лямбда-зонда" призводить до збільшення вмісту токсичних речовин у продуктах згоряння, а отже, різкого скорочення терміну служби каталізатора.

До недавнього часу досить часто практикувався демонтаж несправних "лямбда-зонда" і каталізатора з подальшою установкою труби-вставки. Таким чином було "доопрацьовано" велику кількість іномарок внаслідок неможливості здійснення дорогого ремонту. Але з введенням нових правил при проходженні техогляду буде потрібна наявність та працездатність всього обладнання, якщо автомобіль оснащувався ним штатно (при виготовленні).

література

1. І.Наговіцин. Діагностика автомобільних комп'ютерів Opel. - Радіо-світ, 2006, N3. 4, С.26.
2. "Opel Omega & Senator". Ремонт та технічне обслуговування. - ЗАТ "Алфамер Паблішинг". З.-Петербург, 2001.
3. Електричне та електронне обладнання автомобілів. - ЗАТ "Алфамер Паблішинг". С.-Петербург. 2001.

Автор: І.Наговіцин, п.Талаги-Нафтобаза Архангельської обл.

Дивіться інші статті розділу Автомобіль. Електронні пристрої.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем ​​з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Приміальна клавіатура Seneca 05.05.2024

Клавіатури – невід'ємна частина нашої повсякденної роботи за комп'ютером. Однак однією з головних проблем, з якою стикаються користувачі, є шум, особливо у випадку преміальних моделей. Але з появою нової клавіатури Seneca від Norbauer & Co може змінитися. Seneca – це не просто клавіатура, це результат п'ятирічної роботи розробників над створенням ідеального пристрою. Кожен аспект цієї клавіатури, починаючи від акустичних властивостей до механічних характеристик, був ретельно продуманий і збалансований. Однією з ключових особливостей Seneca є безшумні стабілізатори, які вирішують проблему шуму, характерну для багатьох клавіатур. Крім того, клавіатура підтримує різні варіанти ширини клавіш, що робить її зручною для будь-якого користувача. І хоча Seneca поки не доступна для покупки, її реліз запланований на кінець літа. Seneca від Norbauer & Co є втіленням нових стандартів у клавіатурному дизайні. Її ...>>

Запрацювала найвища у світі астрономічна обсерваторія 04.05.2024

Дослідження космосу та її таємниць - це завдання, яка привертає увагу астрономів з усього світу. У свіжому повітрі високих гір, далеко від міських світлових забруднень, зірки та планети розкривають свої секрети з більшою ясністю. Відкривається нова сторінка в історії астрономії із відкриттям найвищої у світі астрономічної обсерваторії – Атакамської обсерваторії Токійського університету. Атакамська обсерваторія, розташована на висоті 5640 метрів над рівнем моря, відкриває нові можливості для астрономів у вивченні космосу. Це місце стало найвищим для розміщення наземного телескопа, надаючи дослідникам унікальний інструмент вивчення інфрачервоних хвиль у Всесвіті. Хоча висотне розташування забезпечує більш чисте небо та менший вплив атмосфери на спостереження, будівництво обсерваторії на високій горі є величезними труднощами та викликами. Однак, незважаючи на складнощі, нова обсерваторія відкриває перед астрономами широкі перспективи для дослідження. ...>>

Випадкова новина з Архіву Життя на природі змінює режим роботи організму 19.11.2015 Дослідники давно зауважили, що життя на свіжому повітрі знижує частоту серцево-судинних та дихальних захворювань, діабету, ожиріння, депресії та навіть раку. Але як це працює, що саме змінюється в організмі – неясно. Мін Куо, дослідниця з університету Іллінойсу, спробувала розібратися в цьому питанні. Вона вивчила безліч літературних джерел та знайшла двадцять одну можливу причину покращення стану здоров'я на природі. Причому лише у двох була загальна характеристика - активізація імунної системи. "Це означає, що вплив комплексний: кілька факторів діють одночасно, доповнюючи один одного", - каже Мін Куо. Але що провокує дію чинників? На думку автора гіпотези, психологічна причина. На природі міський житель почувається спокійно, в більшій безпеці, ніж у місті, де він постійно повинен боротися з подібними і з обставинами. В результаті вмикається інший режим роботи організму. У місті всі його ресурси перенаправлені на боротьбу, а на інше не лишається сил. На природі організм переходить у режим відпочинку і накопичення, ресурси витрачаються більш економно. Таким чином, ніякі вдихання фітонцидів та відвідування солярію не замінять повноцінну заміську відпустку.

Інші цікаві новини:

▪ Мініатюрний чіпсет для мобільних фотокамер

▪ Вирощування нових зубів

▪ Однокристальна система Broadcom BCM43907

▪ Монітори ASUS VX279H-J та VX239H-J

▪ Платформа Visa Next для цифрових платіжних продуктів

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Початківцю радіоаматору. Добірка статей

▪ стаття Душі високі пориви. Крилатий вислів

▪ статья Які ссавці мають соціальну організацію на кшталт мурашиної? Детальна відповідь

▪ стаття М'ята кучерява. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Несиметричний мультивібратор. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Електропускач для автомобіля. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024