Alat sareng prinsip operasi sénsor oksigén

Sensor oksigén - alat anu dirancang pikeun ngarekam jumlah oksigén sésana dina gas knalpot mesin mobil. Tempatna dina sistem knalpot caket katalis. Dumasar kana data anu ditampi ku generator oksigén, unit kontrol mesin éléktronik (ECU) menerkeun itungan proporsi optimal tina campuran bahan bakar udara. Babandingan hawa anu kaleuleuwihi dina komposisina dituduhkeun dina industri otomotif ku hurup Yunani lambda (λ), Kusabab éta sensor nampi nami kadua - lambda usik.

Koéfisién hawa anu langkung λ

Sateuacan ngaleupaskeun desain sénsor oksigén sareng prinsip operasina, kedah ditetepkeun sapertos parameter anu penting sapertos babandingan hawa anu kaleungitan tina campuran bahan bakar-hawa: naon éta, naon anu mangaruhan sareng naha éta diukur ku sénsor

Dina tiori operasi ICE, aya konsep sapertos babandingan stoichiometric - ieu proporsi idéal pikeun hawa sareng bahan bakar, dimana pembakaran bahan bakar lengkep lumangsung di ruang pembakaran silinder mesin. Ieu parameter anu penting pisan, dina dasar pangiriman suluh sareng modél operasi mesin diitung. Éta sami sareng 14,7 kg hawa janten 1 kg bahan bakar (14,7: 1). Alami, jumlah campuran bahan bakar udara sapertos kitu henteu lebet kana silinder dina hiji waktos, éta ngan ukur proporsi anu diitung deui kanggo kaayaan anu nyata.

Babandingan hawa kaleuleuwihan (λ) Nyaéta babandingan jumlah udara anu asup kana mesin kana jumlah anu diperlukeun sacara téoritis (stoichiometric) pikeun pembakaran bahan bakar lengkep. Dina istilah anu saderhana, éta "sabaraha langkung (kirang) hawa anu asup kana silinder tibatan anu kedahna".

Gumantung kana nilai λ, aya tilu jinis campuran bahan bakar udara:

• λ = 1 - campuran stoichiometric;
• λ <1 - Campuran "beunghar" (ékskrési - leyur; kakurangan - hawa);
• λ> 1 - Campuran "langsing" (kaleuleuwihan - hawa; kakurangan - bahan bakar).

Mesin modéren tiasa dijalankeun dina sadaya tilu jinis campuran, gumantung kana pancén anu ayeuna (ékonomi bahan bakar, percepatan intensif, pangurangan konsentrasi zat-zat bahaya dina gas buang). Tina sudut pandang nilai optimal pikeun kakuatan mesin, koefisien lambda kedah ngagaduhan nilai sakitar 0,9 (campuran "beunghar"), konsumsi bahan bakar minimum bakalan sareng campuran stoichiometric (λ = 1). Hasil pangsaéna pikeun ngabersihkeun gas buang ogé bakal dititénan dina λ = 1, kumargi operasi épisién katalitik konpérénsi lumangsung sareng komposisi stoichiometric tina campuran bahan bakar udara.

Tujuan sénsor oksigén

Dua sénsor oksigén dianggo salaku standar dina mobil modéren (pikeun mesin in-line). Hiji payuneun katalis (usik lambda luhur), sareng kadua saatosna (usik lambda handap). Teu aya béntenna dina desain sénsor luhur sareng handap, éta tiasa sami, tapi éta ngalaksanakeun fungsi anu béda.

Sensor oksigén luhur atanapi payun ngadeteksi oksigén sésana dina gas knalpot. Dumasar kana sinyal tina sénsor ieu, unit kendali mesin "ngartos" jinis campuran bahan bakar-hawa mesin anu dijalankeunana (stoichiometric, beunghar atanapi langsing). Gumantung kana bacaan oksigénator sareng modeu operasi anu diperyogikeun, ECU ngaluyukeun jumlah bahan bakar anu disayogikeun kana silinder. Ilaharna, pangiriman suluh diluyukeun kana campuran stoichiometric. Peryogi diperhatoskeun yén nalika mesin janten haneut, sinyal tina sénsorna teu dipaliré ku mesin ECU dugi ka ngahontal suhu operasi. Usik lambda handap atanapi tukang dianggo pikeun nyaluyukeun deui komposisi campuran sareng ngawaskeun palayanan konverter katalitik.

Desain sénsor oksigén sareng prinsip operasi

Aya sababaraha jinis usik lambda anu dianggo dina mobil modéren. Hayu urang nimbangkeun desain sareng prinsip operasi anu paling populér diantarana - sénsor oksigén dumasar kana zirconium dioxide (ZrO2). Sensorna diwangun ku unsur-unsur utama ieu:

• Éléktroda luar - hubungan sareng gas knalpot.
• Éléktroda internal - hubungan sareng atmosfir.
• Unsur pemanasan - dipaké pikeun manaskeun sénsor oksigén sareng nyandak kana suhu operasi langkung gancang (sakitar 300 ° C).
• Éléktrolit padet - ayana di antara dua éléktroda (zirconia).
• Padumukan.
• Tip guard - ngagaduhan liang khusus (perforasi) pikeun gas knalpot lebet.

Éléktroda luar sareng batin dilapis ku platinum. Prinsip operasi usik lambda sapertos ieu dumasarkeun kana ayana kamungkinan bédana antara lapisan platinum (éléktroda), anu sénsitip kana oksigén. Éta lumangsung nalika éléktrolit dipanaskeun, nalika ion oksigén ngalih ngalangkungan listrik tina hawa atmosfir sareng gas knalpot. Tegangan dina éléktroda sensor gumantung kana konsentrasi oksigén dina gas knalpot. Beuki luhur éta, turunna tegangan. Kisaran tegangan sinyal sensor oksigén nyaéta 100 dugi 900 mV. Sinyalna ngagaduhan bentuk sinusoidal, dimana tilu daérah dibédakeun: tina 100 dugi 450 mV - campuran langsing, ti 450 dugi 900 mV - campuran anu euyeub, 450 mV pakait sareng komposisi stoichiometric tina campuran bahan bakar udara.

Sumberdaya oksigénator sareng gangguan na

Usik lambda mangrupikeun sénsor anu paling gancang ageman. Ieu kusabab kanyataan yén éta teras-terusan kontak sareng gas knalpot sareng sumberdaya na langsung gumantung kana kualitas bahan bakar sareng palayanan mesin. Salaku conto, bak oksigén zirconium ngagaduhan sumber daya sakitar 70-130 rébu kilométer.

Kusabab operasi duanana sensor oksigén (luhur sareng handap) diawasi ku sistem diagnostik on-board OBD-II, upami salah sahiji waé gagal, kasalahan anu saluyu bakal direkam, sareng lampu indikator "Check Engine" dina panel instrumen bakal hurung. Dina hal ieu, anjeun tiasa mendiagnosa gangguan fungsi nganggo scanner diagnostik khusus. Tina pilihan anggaran, anjeun kedah merhatoskeun Scan Tool Pro Black Edition.

Scanner buatan Korea ieu béda sareng analog dina kualitas ngawangunna anu luhur sareng kamampuan pikeun diagnosa sadaya komponén sareng rakitan mobil, sanés ngan ukur mesinna. Anjeunna ogé tiasa ngalacak bacaan sadaya sénsor (kalebet oksigén) sacara real waktos. Scanner cocog sareng sadaya program diagnostik anu populér sareng, terang nilai voltase anu diijinkeun, saurang tiasa nangtoskeun kasihatan sénsorna.

Nalika sénsor oksigén tiasa dianggo leres, ciri sinyalna nyaéta sinusoid biasa, nunjukkeun frékuénsi saklar sahenteuna 8 kali dina 10 detik. Upami sénsorna teu beres, maka bentuk sinyalna bakal béda sareng anu acuan, atanapi réspon na kana parobihan campuran campuran bakal kalem sacara signifikan.

Karusakan utama sénsor oksigén:

• anggo nalika operasi (sénsor "sepuh");
• sirkuit kabuka unsur pemanasan;
• polusi.

Sadaya jenis masalah sapertos ieu tiasa dipicu ku panggunaan bahan bakar kualitas rendah, panas teuing, ditambah rupa-rupa aditif, asupna minyak sareng agen pembersih kana area operasi sénsor.

Tanda rusak oksigénator:

• Indikasi lampu peringatan anu salah dina dasbor.
• Kaleungitan kakuatan.
• Réspon anu goréng kana pedal gas.
• Mesin dianggurkeun.

Jinis usik lambda

Salian ti zirconia, sensor titanium sareng broadband oksigén ogé dianggo.

• Titanium. Ruangan oksigén jenis ieu ngagaduhan unsur sénsitip titanium dioksida. Suhu operasi sénsor sapertos kitu mimitian ti 700 ° C. Usuk lambda titanium henteu ngabutuhkeun hawa atmosfir, sabab prinsip operasi na dumasarkeun kana parobahan tegangan kaluaran, gumantung kana konsentrasi oksigén dina knalpotna.
• Usuk lambda broadband mangrupikeun modél anu ditingkatkeun. Éta diwangun ku sénsor siklon sareng unsur pompa. Kahiji ngukur konsentrasi oksigén dina gas knalpot, ngarékam tegangan anu disababkeun ku poténsi bédana. Salajengna, bacaan dibandingkeun sareng nilai référénsi (450 mV), sareng, upami aya panyimpangan, arus diterapkeun, ngajantenkeun suntikan ion oksigén tina knalpotna. Ieu kajantenan dugi voltase janten sami sareng anu masihan.

Usik lambda mangrupikeun unsur anu penting pisan tina sistem manajemen mesin, sareng gangguan na tiasa ngakibatkeun kasusah dina nyetir sareng nyababkeun ningkatna bagian mesin anu sanés. Sareng kusabab éta henteu tiasa dibebenah, éta kedah langsung diganti ku anu anyar.