Mi az a lambda szonda. Hogyan szabályozza az oxigénérzékelő a belső égésű motor működését

A mai autók szó szerint tele vannak mindenféle érzékelővel, amelyek szabályozzák a gumiabroncs- és féknyomást, a fagyálló és az olaj hőmérsékletét a kenőrendszerben, az üzemanyagszintet, a kerékfordulatszámot, a kormányzási szöget és még sok mást. Számos érzékelőt használnak a belső égésű motor működési módjának szabályozására. Köztük van egy rejtélyes lambda szonda nevű eszköz is, amelyről ebben a cikkben lesz szó.

A görög lambda (λ) betű olyan együtthatót jelöl, amely a belső égésű motorok hengereibe szállított levegő-üzemanyag keverék összetételének az optimálistól való eltérését jellemzi. Vegye figyelembe, hogy az orosz nyelvű szakirodalomban ehhez az együtthatóhoz gyakran egy másik görög betűt használnak - alfa (α).

A belső égésű motor maximális hatásfoka a hengerekbe belépő levegő és üzemanyag térfogatának bizonyos arányánál érhető el. Ilyen levegőkeverékben pontosan annyi, amennyi az üzemanyag teljes elégetéséhez szükséges. Se több se kevesebb. A levegő és az üzemanyag ezen arányát sztöchiometrikusnak nevezzük. 

A benzinnel működő erőműveknél a sztöchiometrikus arány 14,7, a dízelmotoroknál - 14,6, a cseppfolyósított gáznál (propán-bután keverék) - 15,5, a sűrített gáznál (metán) - 17,2.

Sztöchiometrikus keverék esetén λ = 1. Ha λ nagyobb, mint 1, akkor a szükségesnél több levegő van, és akkor sovány keverékről beszélnek. Ha λ kisebb, mint 1, akkor a keveréket dúsítottnak mondjuk.

A sovány keverék csökkenti a belső égésű motor teljesítményét és rontja az üzemanyag-fogyasztást. És bizonyos arányban a belső égésű motor egyszerűen leáll.

Dúsított keveréken történő működés esetén a teljesítmény nő. Az ilyen energia ára nagy üzemanyagpazarlás. Az üzemanyag arányának további növelése a keverékben gyulladási problémákat és az egység instabil működését okozza. Az oxigénhiány nem teszi lehetővé az üzemanyag teljes elégetését, ami drámaian megnöveli a káros anyagok koncentrációját a kipufogógázban. A benzin részben kiég a kipufogórendszerben, ami a kipufogódob és a katalizátor meghibásodását okozza. Ezt a kipufogócső pattanása és sötét füstje jelzi. Ha ezek a tünetek megjelennek, először a légszűrőt kell diagnosztizálni. Talán egyszerűen eltömődött, és nem engedi be a levegőt a belső égésű motorba.

A motorvezérlő egység folyamatosan figyeli a hengerekben lévő keverék összetételét és szabályozza a befecskendezett üzemanyag mennyiségét, dinamikusan tartva a λ együttható értékét a lehető legközelebb 1. Igaz, enyhén sovány keveréket szoktak alkalmazni lehetőség szerint, amelyben λ = 1,03 ... Ez a leggazdaságosabb mód, emellett minimálisra csökkenti a káros kibocsátást, mivel kis mennyiségű oxigén jelenléte lehetővé teszi a szén-monoxid és a szénhidrogének elégetését a katalizátorban.

A lambda szonda pontosan az az eszköz, amely figyeli a levegő-üzemanyag keverék összetételét, és megfelelő jelet ad a motor ECU-jának. 



Általában a katalizátor bemenetére szerelik fel, és reagál a kipufogógázokban lévő oxigén jelenlétére. Ezért a lambda szondát maradék oxigénérzékelőnek vagy egyszerűen oxigénérzékelőnek is nevezik. 

Az érzékelő egy cirkónium-dioxidból készült kerámia elemen (1) alapul, ittrium-oxid hozzáadásával, amely szilárdtest elektrolitként működik. A platina bevonat elektródákat képez - külső (2) és belső (3). Az érintkezőkről (5 és 4) eltávolítják a feszültséget, amely a vezetékeken keresztül jut a számítógéphez.



A külső elektródát a kipufogócsövön áthaladó felmelegített kipufogógázok fújják, a belső elektróda pedig érintkezik a légköri levegővel. A külső és belső elektródán lévő oxigén mennyiségének különbsége a szonda jelérintkezőin feszültség megjelenését és az ECU megfelelő reakcióját okozza.

Az érzékelő külső elektródájánál oxigén hiányában a vezérlőegység bemenetén kb. 0,9 V feszültséget kap, ennek eredményeként a számítógép csökkenti a befecskendezők üzemanyag-ellátását, megdönti a keveréket, és oxigén jelenik meg az injektorokon. a lambda szonda külső elektródája. Ez az oxigénérzékelő által generált kimeneti feszültség csökkenését eredményezi. 

Ha a külső elektródán áthaladó oxigén mennyisége egy bizonyos értékre emelkedik, akkor az érzékelő kimenetén a feszültség körülbelül 0,1 V-ra csökken. Az ECU ezt sovány keverékként érzékeli, és az üzemanyag-befecskendezés növelésével korrigálja. 

Ily módon a keverék összetétele dinamikusan szabályozott, és a λ együttható értéke folyamatosan 1 körül ingadozik. Ha az oszcilloszkópot egy megfelelően működő lambda szonda érintkezőire csatlakoztatja, akkor a tiszta szinuszos jelhez közeli jelet fogunk látni. . 

Pontosabb korrekció a lambda-érték kisebb ingadozásával lehetséges, ha egy további oxigénérzékelőt szerelnek fel a katalizátor kimenetére. Ezzel egyidejűleg a katalizátor működését is figyelemmel kísérik.

1. szívócső;
2. JÉG;
3. ECU;
4. Üzemanyag-befecskendezők;
5. fő oxigénérzékelő;
6. kiegészítő oxigénérzékelő;
7. katalizátor.

A szilárdtest-elektrolit csak körülbelül 300...400 °C-ra melegítve válik vezetőképességre. Ez azt jelenti, hogy a lambdaszonda a belső égésű motor beindítása után egy ideig inaktív, amíg a kipufogógázok kellően fel nem melegítik. Ebben az esetben a keverék szabályozása más érzékelők jelei és a számítógép memóriájában tárolt gyári adatok alapján történik. Az oxigénérzékelő működésbe lépésének felgyorsítása érdekében gyakran elektromos fűtéssel látják el a kerámia belsejébe fűtőelem beágyazásával.

minden érzékelő előbb-utóbb működésbe lép, és javítást vagy cserét igényel. Ez alól a lambdaszonda sem kivétel. Ukrán valós körülmények között átlagosan 60 ... 100 ezer kilométeren működik megfelelően. Számos ok lerövidítheti élettartamát.

1. Rossz minőségű üzemanyag és megkérdőjelezhető adalékok. A szennyeződések beszennyezhetik az érzékelő érzékeny elemeit. 
2. A kipufogógázokba kerülő olajjal való szennyeződés a dugattyúcsoport problémái miatt.
3. A lambda szondát úgy tervezték, hogy magas hőmérsékleten működjön, de csak egy bizonyos határig (körülbelül 900 ... 1000 ° C). A belső égésű motor vagy a gyújtásrendszer nem megfelelő működése miatti túlmelegedés károsíthatja az oxigénérzékelőt.
4. Elektromos problémák - érintkezők oxidációja, nyitott vagy rövidre zárt vezetékek stb.
5. mechanikai hibák.

Az ütközési hibák kivételével a maradék oxigénérzékelő általában lassan hal meg, és a meghibásodás jelei fokozatosan jelennek meg, és csak idővel válnak szembetűnőbbé. A hibás lambda szonda tünetei a következők:

• Megnövekedett üzemanyag-fogyasztás.
• Csökkentett motorteljesítmény.
• A dinamika romlása.
• Rángások az autó mozgása közben.
• Lebegés alapjáraton.
• A kipufogógáz toxicitása nő. Főleg megfelelő diagnosztika segítségével határozzák meg, ritkábban csípős szaggal vagy fekete füsttel nyilvánul meg.
• A katalizátor túlmelegedése.

Nem szabad megfeledkezni arról, hogy ezek a tünetek nem mindig kapcsolódnak az oxigénérzékelő hibájához, ezért további diagnosztikára van szükség a probléma pontos okának meghatározásához. 

multiméterrel tárcsázva diagnosztizálhatja a vezetékek integritását. Győződjön meg arról is, hogy nincs rövidzárlat a vezetékekben a házhoz és egymáshoz. 

diagnosztizálja a fűtőelem ellenállását, körülbelül 5 ... 15 ohmnak kell lennie. 

A fűtőelem tápfeszültségének közel kell lennie a fedélzeti tápegység feszültségéhez. 

Teljesen megoldható a vezetékekkel vagy a csatlakozó érintkezésének hiányával kapcsolatos problémák, de általában az oxigénérzékelő nem javítható.

Az érzékelő tisztítása a szennyeződéstől nagyon problémás, és sok esetben egyszerűen lehetetlen. Különösen, ha fényes ezüst bevonatról van szó, amelyet a benzinben lévő ólom okoz. A koptató anyagok és tisztítószerek használata teljesen és visszavonhatatlanul kikészíti a készüléket. Számos kémiailag aktív anyag is károsíthatja.

A neten található ajánlások a lambda szonda foszforsavval történő tisztítására százból egy esetben adják a kívánt hatást. Aki szeretne, kipróbálhatja.

A hibás lambdaszonda letiltása az üzemanyag-befecskendező rendszert az ECU memóriájában regisztrált átlagos gyári üzemmódba kapcsolja. Előfordulhat, hogy távolról sem optimális, ezért a meghibásodottat mielőbb ki kell cserélni egy újra.

Az érzékelő kicsavarása óvatosságot igényel, hogy ne sértse meg a kipufogócső meneteit. Új készülék beszerelése előtt a meneteket meg kell tisztítani, és termikus zsírral vagy grafitzsírral be kell kenni (ügyeljen arra, hogy ne kerüljön az érzékelő érzékeny elemére). Csavarja be a lambda szondát egy nyomatékkulccsal a megfelelő nyomatékra.

Ne használjon szilikont vagy más tömítőanyagot az oxigénérzékelő felszerelésekor. 

Bizonyos feltételek betartása lehetővé teszi, hogy a lambda szonda hosszabb ideig jó állapotban maradjon.

• Tankoljon minőségi üzemanyagot.
• Kerülje a megkérdőjelezhető üzemanyag-adalékokat.
• Szabályozza a kipufogórendszer hőmérsékletét, ne engedje túlmelegedni
• Kerülje el a belső égésű motor rövid időn belüli többszöri indítását.
• Ne használjon súrolószert vagy vegyszert az oxigénérzékelő hegyeinek tisztításához.