Kislorod sensori qurilmasi va ishlash printsipi

Kislorod sensori - avtomobil dvigatelining chiqindi gazlarida qolgan kislorod miqdorini qayd etish uchun mo'ljallangan uskuna. U katalizator yaqinidagi egzoz tizimida joylashgan. Kislorod generatori tomonidan olingan ma'lumotlarga asoslanib, elektron dvigatelni boshqarish bloki (ECU) havo yoqilg'isi aralashmasining optimal nisbati hisobini to'g'rilaydi. Uning tarkibidagi ortiqcha havo nisbati avtomobilsozlik sohasida yunoncha harf bilan ko'rsatilgan lambda (λ), shuning uchun sensor ikkinchi ismni oldi - lambda probi.

Haddan tashqari havo koeffitsienti λ

Kislorod sensori dizayni va uning ishlash printsipini demontaj qilishdan oldin, yoqilg'i-havo aralashmasining ortiqcha havo nisbati kabi muhim parametrni aniqlash kerak: u nima, u nimaga ta'sir qiladi va nima uchun u o'lchanadi Sensor.

ICE operatsiyasi nazariyasida shunday tushuncha mavjud stexiometrik nisbat - bu havo va yoqilg'ining ideal nisbati bo'lib, unda dvigatel silindrining yonish kamerasida yoqilg'ining to'liq yonishi sodir bo'ladi. Bu juda muhim parametr bo'lib, uning asosida yoqilg'i etkazib berish va dvigatelning ishlash rejimlari hisoblab chiqiladi. U 14,7 kg havoni 1 kg yoqilg'iga teng (14,7: 1). Tabiiyki, havo yoqilg'isi aralashmasining bunday miqdori bir vaqtning o'zida silindrga kirmaydi, bu shunchaki real sharoitlar uchun qayta hisoblangan nisbatdir.

Havoning ortiqcha nisbati (λ) Yoqilg'i to'liq yonishi uchun dvigatelga kiradigan havoning haqiqiy miqdorining nazariy jihatdan zarur (stexiometrik) miqdoriga nisbati. Oddiy qilib aytganda, "tsilindrga kerak bo'lganidan qancha (kamroq) havo kirgan".

Λ qiymatiga qarab, havo yoqilg'isi aralashmasining uch turi mavjud:

• b = 1 - stexiometrik aralashma;
• λ <1 - "boy" aralash (ajralish - eriydi; etishmovchilik - havo);
• λ> 1 - "oriq" aralash (ortiqcha - havo; etishmovchilik - yoqilg'i).

Zamonaviy dvigatellar mavjud vazifalarga (yoqilg'i tejamkorligi, intensiv tezlashuv, chiqindi gazlar tarkibidagi zararli moddalar kontsentratsiyasining pasayishiga) qarab, aralashmaning uch turida ham ishlashi mumkin. Dvigatel kuchining maqbul qiymatlari nuqtai nazaridan koeffitsient lambda taxminan 0,9 ("boy" aralash) qiymatiga ega bo'lishi kerak, minimal yoqilg'i sarfi stokiyometrik aralashmaga to'g'ri keladi (b = 1). Egzoz gazlarini tozalash uchun eng yaxshi natijalar D = 1 da ham kuzatiladi, chunki katalitik konvertorning samarali ishlashi havo-yoqilg'i aralashmasining stokiyometrik tarkibi bilan sodir bo'ladi.

Kislorodli datchiklarning maqsadi

Zamonaviy avtoulovlarda ikkita kislorodli datchik standart sifatida ishlatiladi (chiziqli dvigatel uchun). Ulardan biri katalizator oldida (yuqori lambda probi), ikkinchisi undan keyin (pastki lambda probi). Yuqori va pastki datchiklarning dizaynida farqlar yo'q, ular bir xil bo'lishi mumkin, ammo ular turli funktsiyalarni bajaradilar.

Yuqori yoki old kislorod sensori chiqindi gazdagi qolgan kislorodni aniqlaydi. Ushbu sensorning signaliga asoslanib, dvigatelni boshqarish bloki dvigatelning qaysi turdagi yoqilg'i aralashmasi (stokiyometrik, boy yoki oriq) ustida ishlayotganligini "tushunadi". Oksigenatorning ko'rsatkichlari va kerakli ish rejimiga qarab, ECU silindrlarga etkazib beriladigan yoqilg'i miqdorini sozlaydi. Odatda, yonilg'i etkazib berish stexiometrik aralashma tomonga moslashtiriladi. Shuni ta'kidlash kerakki, dvigatel qizib ketganda, sensordan keladigan signallar dvigatel ECU tomonidan ish haroratiga etguncha e'tiborga olinmaydi. Pastki yoki orqa lambda probi aralashmaning tarkibini yanada sozlash va katalitik konvertorning ishlashga yaroqliligini nazorat qilish uchun ishlatiladi.

Kislorod sensori dizayni va ishlash printsipi

Zamonaviy avtoulovlarda ishlatiladigan lambda probalarining bir nechta turlari mavjud. Ularning eng mashhurlari - tsirkonyum dioksid (ZrO2) asosidagi kislorod sensori dizayni va ishlash printsipini ko'rib chiqamiz. Sensor quyidagi asosiy elementlardan iborat:

• Tashqi elektrod - chiqindi gazlar bilan aloqa qiladi.
• Ichki elektrod - atmosfera bilan aloqada.
• Isitish elementi - kislorod sezgichini isitish va uni ish haroratiga tezroq etkazish uchun ishlatiladi (taxminan 300 ° C).
• Qattiq elektrolit - ikkita elektrod (zirkoniya) o'rtasida joylashgan.
• Uy-joy.
• Maslahat qo'riqchisi - chiqindi gazlarni kiritish uchun maxsus teshiklari (teshiklari) mavjud.

Tashqi va ichki elektrodlar platina bilan qoplangan. Bunday lambda zondining ishlash printsipi kislorodga sezgir bo'lgan platina qatlamlari (elektrodlar) o'rtasida potentsial farq paydo bo'lishiga asoslanadi. Bu elektrolitni qizdirganda, kislorod ionlari atmosfera havosi va chiqindi gazlaridan u orqali harakatlanayotganda paydo bo'ladi. Sensor elektrodlaridagi kuchlanish chiqindi gazlaridagi kislorod kontsentratsiyasiga bog'liq. U qanchalik baland bo'lsa, kuchlanish past bo'ladi. Kislorod sensori signalining kuchlanish darajasi 100 dan 900 mV gacha. Signal sinusoidal shaklga ega bo'lib, unda uchta mintaqa ajratiladi: 100 dan 450 mV gacha - ozg'in aralashma, 450 dan 900 mV gacha bo'lgan boy aralash, 450 mV havo-yoqilg'i aralashmasining stokiyometrik tarkibiga to'g'ri keladi.

Oksigenator manbai va uning noto'g'ri ishlashi

Lambda probasi eng tez eskirgan datchiklardan biridir. Buning sababi shundaki, u doimo chiqindi gazlar bilan aloqa qiladi va uning manbai to'g'ridan-to'g'ri yoqilg'ining sifatiga va dvigatelning yaroqliligiga bog'liq. Masalan, zirkonyum kislorod tanki taxminan 70-130 ming kilometr resursga ega.

Ikkala kislorod datchiklarining (yuqori va pastki) ishlashi OBD-II bort diagnostikasi tizimi tomonidan nazorat qilinganligi sababli, ularning birortasi ishlamay qolsa, tegishli xato yoziladi va asboblar panelidagi "Tekshirish mexanizmi" ko'rsatkich chiroqchasi yonadi. Bunday holda siz nosozlikni maxsus diagnostika skaneri yordamida aniqlay olasiz. Byudjet variantlaridan siz Scan Tool Pro Black Edition-ga e'tibor qaratishingiz kerak.

Koreyada ishlab chiqarilgan ushbu skaner analoglardan farqli o'laroq, yuqori sifatli va nafaqat dvigatelni, balki avtomobilning barcha tarkibiy qismlari va tarkibiy qismlarini diagnostika qilish qobiliyatiga ega. Shuningdek, u barcha sensorlarning ko'rsatkichlarini (shu jumladan kislorodni) real vaqtda kuzatishi mumkin. Skaner barcha mashhur diagnostika dasturlariga mos keladi va kuchlanishning ruxsat etilgan qiymatlarini bilib, sensorning sog'lig'ini baholash mumkin.

Kislorod sensori to'g'ri ishlayotganida, signal xarakteristikasi muntazam sinusoid bo'lib, 8 soniya ichida kamida 10 marta o'tish chastotasini ko'rsatadi. Agar datchik ishdan chiqqan bo'lsa, u holda signal shakli mos yozuvlar moslamasidan farq qiladi yoki uning aralashma tarkibidagi o'zgarishga bo'lgan munosabati sezilarli darajada sekinlashadi.

Kislorod sensorining asosiy ishlamay qolishi:

• ish paytida aşınma (sensor "qarish");
• isitish elementining ochiq davri;
• ifloslanish.

Ushbu turdagi muammolarning barchasi past sifatli yoqilg'idan foydalanish, haddan tashqari issiqlik, sensorning ishlash maydoniga turli xil qo'shimchalar, yog 'va tozalash vositalarini qo'shish bilan bog'liq bo'lishi mumkin.

Oksigenatorning noto'g'ri ishlash belgilari:

• Nosozlik haqida ogohlantirish chiroqchasi asboblar panelida.
• Quvvatni yo'qotish.
• Gaz pedaliga yomon javob.
• Dvigatelning qo'pol ishsizligi.

Lambda zondlarining turlari

Zirkoniyadan tashqari, titanium va keng polosali kislorodli sensorlar ham qo'llaniladi.

• Titan. Ushbu turdagi kislorod kamerasi titan dioksidga sezgir elementga ega. Bunday sensorning ish harorati 700 ° C dan boshlanadi. Titan lambda zondlari atmosfera havosini talab qilmaydi, chunki ularning ishlash printsipi chiqindi gazidagi kislorod kontsentratsiyasiga qarab chiqish voltajining o'zgarishiga asoslanadi.
• Keng polosali lambda probasi takomillashtirilgan modeldir. U siklon sensori va nasos elementidan iborat. Birinchisi, chiqindi gazdagi kislorod kontsentratsiyasini o'lchaydi, potentsial farqidan kelib chiqqan kuchlanishni qayd qiladi. Keyinchalik, ko'rsatkich mos yozuvlar qiymati bilan taqqoslanadi (450 mV) va agar og'ish bo'lsa, oqim qo'llaniladi, bu chiqindi gazidan kislorod ionlarini kiritishga sabab bo'ladi. Bu kuchlanish berilganga teng bo'lgunga qadar sodir bo'ladi.

Lambda probi dvigatelni boshqarish tizimining juda muhim elementi bo'lib, uning noto'g'ri ishlashi haydashda qiyinchiliklarga olib kelishi va dvigatelning qolgan qismlarining aşınmasını kuchaytirishi mumkin. Va uni ta'mirlash mumkin emasligi sababli, uni darhol yangisiga almashtirish kerak.