Sonda lambda. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Samochód. Urządzenia elektryczne

Komentarze do artykułu

1 marca 2006 roku w Rosji wprowadzono normę Euro-2. Według nowych wymagań zawartość CO w spalinach nie powinna przekraczać 0,5% na biegu jałowym i 0,3% na wysokich obrotach. W Europie norma ta została wprowadzona w styczniu 1996 r. (dziś czołowi producenci już przygotowują się do przejścia na Euro-5). Norma ta nakłada dość rygorystyczne wymagania na działanie wszystkich elementów układu napędowego silnika, jakość samego silnika i jakość paliwa. Nawet jeśli silnik jest w doskonałej kondycji, konieczne jest bardzo precyzyjne utrzymywanie proporcji mieszanki paliwowo-powietrznej.

Do optymalnego spalenia 1 kg paliwa potrzeba 14,7 kg powietrza. Zapewnia to najniższą zawartość substancji toksycznych w spalinach, maksymalną wydajność i charakterystykę „mocy” silnika. Taki skład mieszaniny nazywa się „stechiometrycznym”, a stosunek składu stechiometrycznego mieszaniny do istniejącego zwykle oznacza się literą λ. Jeśli λ (nadmiar powietrza) - wzbogacony. Podczas przeglądu technicznego samochodów parametr ten jest kontrolowany (powinien mieścić się w granicach 0,97...1,03).

Za granicą od ponad 20 lat stosuje się urządzenia do operacyjnego sterowania procesem spalania (przez produkty spalania) z organizacją ze sprzężeniem zwrotnym w celu utrzymania składu stechiometrycznego. Stało się to możliwe wraz z pojawieniem się elektronicznych systemów kontroli wtrysku i zapłonu. Dziś prawie każdy samochód oferowany na rynku w krajach rozwiniętych jest wyposażony w taki system kontroli.

Aby ten układ działał, w kolektorze wydechowym silnika umieszcza się specjalną sondę lambda zwaną „sondą lambda” (rys. 1).

To ulepszenie było epokowe w historii przemysłu motoryzacyjnego. Elementem roboczym czujnika jest porowaty materiał ceramiczny na bazie dwutlenku cyrkonu, pokryty platyną metodą napylania. Spaliny opływają powierzchnię roboczą. Czujnik reaguje na różnicę pomiędzy poziomem tlenu w spalinach i atmosferze, generując na wyjściu odpowiednią różnicę potencjałów.

Pierwsze „sondy lambda” były rezystancyjne, tj. zmieniły swój opór. Nowoczesne czujniki pełnią funkcję elementów progowych: napięcie wyjściowe (rys. 2) może przyjmować albo wysoki poziom logiczny (mieszanka bogata), albo niski (mieszanka uboga). Szybkość reakcji jest tak duża, że ​​czas narastania sygnału można zignorować.

Elektroniczne urządzenie sterujące silnikiem (ECD) z określoną częstotliwością (co najmniej 2 razy na sekundę na biegu jałowym i częściej przy zwiększaniu się obrotów silnika i szeregu innych parametrów) usuwa sygnał z „sondy lambda” i porównuje go z sygnałem wartość zapisana w pamięci.Jeżeli aktualna wartość różni się od wartości zadanej (optymalnej, odpowiadającej wybranemu trybowi pracy), wówczas sterownik wydaje polecenie zwiększenia lub skrócenia czasu wtrysku paliwa przez wtryskiwacze, czyli pracy silnika tryb jest precyzyjnie dostosowany do aktualnej sytuacji, zapewniając maksymalne zużycie paliwa i minimalizację szkodliwych emisji.

Czujnik może pracować tylko wtedy, gdy temperatura wrażliwych elementów nie jest niższa niż 300...350°C (w przeciwnym razie nie generuje sygnału), a maksymalna temperatura może osiągnąć 950°C. Pierwsze modyfikacje „sondy lambda” starały się umieścić jak najbliżej kolektora wydechowego, aby zapewnić szybkie nagrzanie i aktywację czujnika.

Nowoczesne sondy są wyposażone w specjalny element grzejny, a miejsce instalacji stało się mniej krytyczne. Budowę czujnika pokazano na rys. 3.

1. metalowa obudowa z gwintem;
2. uszczelka;
3. kolektor prądu sygnału elektrycznego;
4. izolator (ceramika);
5. wiązka przewodów;
6. mankiet uszczelniający przewodów;
7. przewodzący kontakt obwodu grzewczego;
8. zewnętrzny ekran ochronny z otworami na powietrze atmosferyczne;
9. cewka grzewcza;
10. końcówka ceramiczna;
11. ekran ochronny z otworami na spaliny.

Do niedawna mierzono różnicę potencjałów pomiędzy przewodem sygnałowym a masą. Takie czujniki wkręcano w rurę wydechową za pomocą specjalnego smaru przewodzącego. Z biegiem czasu prawdopodobieństwo utraty kontaktu wzrosło. Najnowsze modyfikacje nie mają tej wady. Teraz „masę” wyprowadza się osobnym drutem (ryc. 4).

Poziomy sygnałów wytwarzanych przez większość czujników są w przybliżeniu takie same, chociaż istnieją wyjątki (!). Niski poziom sygnału odpowiada napięciu w zakresie 0,1...0,2 V. Wysoki poziom sygnału odpowiada napięciu 0,8...0.9 V. Markowe czujniki są dość niezawodne. Ich żywotność wynosi 80... 160 tys. km przebiegu pojazdu. W miarę starzenia się czujnika napięcie odpowiadające niskiemu poziomowi logicznemu wzrasta (ponad 0,25 V), a napięcie odpowiadające wysokiemu poziomowi logicznemu maleje (poniżej 0,65 V). Zwiększa się również „bezwładność" czujnika. Jeżeli jego „reakcja" wynosi więcej niż 250 ms na mieszance ubogiej i ponad 450 ms na mieszance wzbogaconej, wówczas czujnik uznaje się za uszkodzony. Są to dane uśrednione. Podczas sprawdzania, Warto kierować się danymi konkretnego czujnika zamontowanego w aucie, ale niestety bardzo mało takich informacji jest publikowanych.

W serwisie samochodowym do monitorowania sondy lambda służą specjalne testery silników, ale w domu można użyć zwykłego oscyloskopu. Gniazdo do podłączenia czujnika zwykle znajduje się na głównej wiązce przewodów biegnącej pod owiewkami szyby przedniej. Czujnik zawiera bardzo delikatne i wrażliwe elementy. Podczas serwisowania układu wydechowego nie wolno go poddawać uderzeniom ani myć żadnymi detergentami ani rozpuszczalnikami. Podczas montażu czujnika nie można stosować uszczelniaczy, które polimeryzują w temperaturze pokojowej lub zawierają silikon (na gwinty nowych czujników nałożony jest już specjalny smar kontaktowy).

Przedwczesne uszkodzenie „sondy lambda” najczęściej spowodowane jest:

• stosujących benzynę ołowiową lub zawierającą nieuregulowane dodatki;
• powtarzające się nieudane próby uruchomienia silnika, w wyniku których w rurze wydechowej gromadzą się opary niespalonego paliwa, które mogą zapalić się wraz z utworzeniem fali uderzeniowej;
• przegrzanie końcówki czujnika spowodowane przerwami zapłonu, zakłóceniami w układzie sterowania czasem zapłonu, gdy silnik pracuje przez dłuższy czas na zbyt wzbogaconej mieszance paliwowej;
• nadmierne „przegazowywanie”, gdy obrotomierz znajduje się w „czerwonej strefie”.

Możliwe oznaki uszkodzenia czujnika tlenu to:

• sygnał układu diagnostyki pokładowej (zapalenie się lampki kontrolnej „CHECK ENGINE” i zapisanie w pamięci niektórych kodów usterek [1]);
• krótkotrwałe zapalenie się lampki kontrolnej „CHECK ENGINE” podczas przyspieszania pojazdu;
• niestabilny silnik na biegu jałowym;
• zwiększone zużycie paliwa i pogorszenie dynamiki pojazdu;
• trzaskanie i zapach spalenizny w miejscu montażu katalizatora oraz wzrost temperatury lub nagrzanie katalizatora do stanu rozgrzanego do czerwoności. Charakterystyczny zapach zgniłych jaj występujący w spalinach, gdy do katalizatora dostaje się duża ilość niespalonego paliwa.

Czujnik tlenu nie jest samodzielnym urządzeniem. Działa „w połączeniu” z katalizatorem spalin (wielu właścicieli samochodów boleśnie „ugryza” jego cena: 400...600 dolarów). Katalizator to trójelementowe urządzenie przeznaczone do utleniania substancji toksycznych (tlenku węgla, węglowodorów i tlenku azotu) do dwutlenku węgla, azotu i wody w wyniku reakcji katalitycznej. Optymalną pracę katalizatora (neutralizację około 80% wszystkich składników) osiąga się tylko wtedy, gdy silnik pracuje przy stechiometrycznym składzie mieszanki (rys. 5).

Utrata lub zniekształcenie sygnału z sondy lambda prowadzi do wzrostu zawartości substancji toksycznych w produktach spalania, a w konsekwencji do znacznego skrócenia żywotności katalizatora.

Warto zaznaczyć, że do niedawna dość powszechną praktyką było demontaż uszkodzonej sondy lambda i katalizatora, a następnie montaż rurki wkładanej. W ten sposób duża część zagranicznych samochodów została „zmodyfikowana” ze względu na brak możliwości przeprowadzenia kosztownych napraw. Ale wraz z wprowadzeniem nowych zasad, po przejściu przeglądu technicznego, wymagana będzie obecność i funkcjonalność całego wyposażenia, jeśli samochód był w niego wyposażony standardowo (podczas produkcji).

literatura

1. I. Nagowicyn. Diagnostyka komputerów samochodowych Opla. - Świat Radia, 2006, N3. 4, s. 26.
2. „Opel Omega i Senator” . Naprawa i konserwacja. - CJSC „Wydawnictwo Alphamer”. Petersburg, 2001.
3. Urządzenia elektryczne i elektroniczne samochodów. - CJSC „Wydawnictwo Alphamer”. Petersburg. 2001.

Autor: I.Nagovitsyn, Talagi-Neftebaza, obwód Archangielski.

Zobacz inne artykuły Sekcja Samochód. Urządzenia elektryczne.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum System nawigacji dla niewidomych 22.04.2000 W miastach Francji niedługo pojawi się system nawigacji dla osób niewidomych. Eosat (Lyon) wprowadził na rynek specjalne „pudełko”, które można przyczepić do obroży psa przewodnika. Urządzenie wyposażone w mikroprocesor i radiolatarnię pozwala na określenie lokalizacji osoby niewidomej w mieście z dokładnością do 5 m, dzięki sieci radarowej porównującej dane odbierane przez satelitę oraz małe transceivery. Aby szybko określić lokalizację osoby, wystarczy, że zadzwoni telefonicznie do operatora systemu, który określi lokalizację rozmówcy kodem „pudełka”. System nawigacji przeszedł już wstępne testy w styczniu tego roku w Chambery. Urządzenie radarowe wciąż jest za duże - trochę ponad kilogramowe opakowanie proszku do prania. W niedalekiej przyszłości Eosat planuje znacznie zmniejszyć lokalizator do rozmiarów pudełka zapałek, co pozwoli nosić go w kieszeni.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Pływak z ogonem delfina

▪ Inteligentny zegarek Canyon Wasabi

▪ Transmisja danych kosmicznych za pomocą lasera

▪ Wyznaczone charakterystyki polaronów

▪ Oczyszczanie wody z uranu za pomocą bakterii magnetycznych

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Technologia cyfrowa. Wybór artykułu

▪ artykuł Kostka bulionowa. Historia wynalazku i produkcji

▪ artykuł Dlaczego z tekstu Mumu można wywnioskować, że Gerasim był krasnoludem? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Pterocarpus sacculus. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł Rodzaje turbin wiatrowych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Odgadywanie wierzchnich kart ze stosów. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

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

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024