Диагностика. Датчики кислорода. Горный воздушное пространство
СО – окись углерода, угарный газ; СН – несгоревшие углеводороды; NOх – окислы азота. Инженеры противопоставили данной небезопасной троице весьма принципиальное устройство, входящее в совокупность выпуска, – каталитический нейтрализатор отработавших газов. По другому говоря, газы, пройдя через это устройство, из агрессивно-токсичных преобразуются в сравнимо неопасные, нейтральные.
Чтобы нейтрализатор имел возможность превосходно «облагораживать» поступающие в него газы, содержание каждого компонента в их должно улечся в достаточно узенькие рамки, надлежащие сгоранию в цилиндрах стехиометрической рабочей консистенции воздуха и горючего. Отметим, что ее состав характеризуется так именуемым коэффициентом излишка воздуха l (иногда – в русской литературе, например, – заместо l писали другую греческую буковку – a). В случае если l больше 1,0 – смесь обедненная, бедная и т.д.
И наоборот – смесь с l меньше 1,0 – обогащенная, богатая и т.д. В случае если воздуха ровно столько, сколько требуется для полного сгорания горючего, смесь именуют стехиометрической – на рис. 1 это область значений l поблизости 1,0.
Рис. 1. Зависимость эффективности нейтрализатора от состава рабочей консистенции в цилиндрах мотора. Чтобы эффективность была не ниже 80%, колебания состава довольно рационального не должны превосходить 1%. Но как обеспечить так высшую точность и сходу стабильность топливодозирования?
Ясно, что карбюраторные моторы при всей их простоте по этому пт не проходят.
Цель была достигнута с происхождением электрической совокупности автоматического регулирования с датчиком кислорода в отработавших газах – по-второму, лямбда-зондом. Данный датчик – ответственный элемент оборотной связи в совокупности топливодозирования на современных машинах, разрешающей поддерживать стехиометрический состав на установившихся режимах работы мотора с точностью до ±1%.
Рис. 2. Схема циркониевого датчика кислорода:
1 – труба выпускной совокупности;
2 – корпус датчика; 3 – контактные площадки;
4 – глиняний слой защиты; 5 – наружный и внутренний электроды; 6 – глиняная база (ZrO2 и Y2O3). US – выходное напряжен Рис. 3. «Триггерный» нрав зависимости напряжения зонда от коэффициента излишка воздуха в рабочей консистенции. Поблизости значения коэффициента 1,0 напряжение зонда весьма быстро, фактически скачком, изменяется в границах примерно 0,1–0,8 В. На современных европейских машинах как правило возможно узреть датчики кислорода 2-ух типов.
К первому отнесем датчики на базе диоксида циркония (циркониевые), ко второму – датчики на базе оксида титана (титановые). Циркониевый зонд продемонстрирован схематично на рис. 2. Измерительный элемент, помещенный в поток отработавших газов, генерирует ЭДС, зависящую от их состава. Эту зависимость иллюстрирует рис.
3 – она имеет «триггерный» нрав. По другому говоря, ЭДС зонда весьма быстро изменяется поблизости значения l=1,0 рабочей консистенции в цилиндре мотора, реагируя кроме того на весьма слабенькие колебания состава в сторону обогащения или обеднения. Практически измерительный элемент – это трубочка с одним закрытым финишем (пальчиковый тип – см. рис. 2) или пластинка (планарный тип).
Механизм работы один, отличие только в конструкции – в грядущем, чтобы не путаться, будем иметь в виду пальчиковый тип.
Продемонстрированный на рис. 2 измерительный элемент (ИЭ) имеет напыление великодушного металла – платины с внутренней и наружной сторон. Снутри же – «жёсткий электролит» (керамика) из консистенции диоксида циркония ZrO2 и оксида иттрия Y2O3.
Трудится по принципу гальванического элемента с твёрдым электролитом: по достижении температуры 300–350°С керамика начинает проводить ионы O. (Полезно держать в голове, что это мало возможная температура функционирования ИЭ, в то время как при работе настоящего мотора температура датчика около 600°С. Ограничена и громаднейшая рабочая температура – около 900–1000°С зависимо от типа датчика, перегрев угрожает его повреждением.)
Как трудится датчик кислорода? Очевидно, что при работе мотора концентрация кислорода снутри выпускной совокупности и снаружи ее, в окружающем воздухе, совсем разная. Вот эта отличие и принуждает ионы O двигаться в твёрдом электролите, в итоге чего на электродах ИЭ появляется разность потенциалов – сигнал датчика кислорода.
Рис. 4. Зависимость выходного сигнала зонда от температуры. Территория ниже 300°С – нерабочая: 1 – реакция на богатые консистенции; 2 – реакция на бедные консистенции.
Зависимость сигнала ИЭ от температуры продемонстрирована на рис. 4: видите ли, реакции на бедные и богатые консистенции различаются весьма весьма, но при падении температуры ниже 300°С отличие равномерно миниатюризируется – эта территория уже нерабочая.
Чтобы датчик по окончании запуска мотора стремительнее прогревался, его располагают возможно поближе к мотору, но все таки с учетом ограничений по громаднейшей температуре. В особенности «критична» продолжительная езда с полной мощностью мотора.
Современные датчики кислорода – с электроподогревом, которым руководит электрический блок управления движком, меняя ток нагревателя. (Соответственно, ЭБУ держит под контролем и исправность цепи нагревателя, что весьма принципиально.)
Рис. 5. Черта титанового датчика кислорода. Тут также резкий скачок напряжения выходного сигнала при колебаниях состава консистенции около стехиометрического. Но в противовес циркониевому датчику мелкий сигнал соответствует богатой консистенции, а высочайший – б А на данный момент – пара слов о титановых зондах. В их работе употребляется свойство оксида титана изменять собственный сопротивление зависимо от концентрации кислорода. Этому датчику сообщение с внешним воздухом не нужно.
Рабочая температура значительно выше, чем у циркониевого, – начинается с 500°С. Выходная черта – на рис. 5. Завлекает то, что сигнал этого датчика возможно сходу (обойдясь без усиления) привязать к используемому в ЭБУ уровню +5 В.
Мы рассмотрели самые неспециализированные вопросы, касающиеся роли датчика кислорода. Как он делает собственные функции в реальности? Об этом – в последующей беседе.
Случайные статьи:
Топ 4 способа Как проверить лямбда зонд. 4 Методики проверки датчика кислорода
Статьи по теме:
-
Экспертиза датчики кислорода. зондеркоманда
ЭКСПЕРТИЗА: датчики кислорода. Зондеркоманда На движках ВАЗа это, как ясно, впрыск горючего в нескольких выполнениях. Скажем, для того, чтобы…
-
Диагностика характеристики впрыска ваз-2110. допрос с пристрастием
ДИАГНОСТИКА: чёрта впрыска ВАЗ-2110. Допрос с пристрастием При всей привлекательности авто разработок середины ХХ века отказ от их закономерен….
-
Как делать диагностику автомобилей советы спеца
Меня кличут Гуляев Денис Викторович. Мне 27 лет. Я проф диагност со стажем работы более 5 лет. В данной статье я попытаюсь выложить то, что знаю и могу….
