Vad är en lambdasond. Hur reglerar syrgassensorn driften av förbränningsmotorn

Dagens bilar är bokstavligen proppfulla med alla möjliga sensorer som styr däck- och bromstryck, frostskyddsmedel och oljetemperatur i smörjsystemet, bränslenivå, hjulhastighet, styrvinkel och mycket mer. Ett antal sensorer används för att reglera förbränningsmotorns driftlägen. Bland dem finns en enhet med det mystiska namnet lambda-sond, som kommer att diskuteras i den här artikeln.

Den grekiska bokstaven lambda (λ) betecknar en koefficient som kännetecknar avvikelsen av sammansättningen av luft-bränsleblandningen som tillförs förbränningsmotorns cylindrar från den optimala. Observera att i den ryskspråkiga tekniska litteraturen för denna koefficient, används ofta en annan grekisk bokstav - alfa (α).

Den maximala effektiviteten hos förbränningsmotorn uppnås vid ett visst förhållande mellan luft- och bränslevolymer som kommer in i cylindrarna. I en sådan blandning av luft, exakt så mycket som behövs för fullständig förbränning av bränslet. Inte mer inte mindre. Detta förhållande mellan luft och bränsle kallas stökiometriskt. 

För kraftenheter som körs på bensin är det stökiometriska förhållandet 14,7, för dieselenheter - 14,6, för flytande gas (propan-butanblandning) - 15,5, för komprimerad gas (metan) - 17,2.

För en stökiometrisk blandning är λ = 1. Om λ är större än 1, så finns det mer luft än vad som krävs, och då talar man om en mager blandning. Om λ är mindre än 1, sägs blandningen vara anrikad.

En mager blandning kommer att minska kraften hos förbränningsmotorn och försämra bränsleekonomin. Och vid en viss proportion kommer förbränningsmotorn helt enkelt att stanna.

Vid drift på en berikad blandning kommer effekten att öka. Priset på sådan kraft är ett stort slöseri med bränsle. En ytterligare ökning av andelen bränsle i blandningen kommer att orsaka antändningsproblem och instabil drift av enheten. Bristen på syre kommer inte att tillåta bränslet att brinna helt, vilket dramatiskt kommer att öka koncentrationen av skadliga ämnen i avgaserna. Bensin brinner delvis ut i avgassystemet, vilket orsakar en defekt i ljuddämparen och katalysatorn. Detta kommer att indikeras av poppar och mörk rök från avgasröret. Om dessa symtom uppträder bör luftfiltret diagnostiseras först. Kanske är den helt enkelt igensatt och släpper inte in luft i förbränningsmotorn.

Motorstyrenheten övervakar ständigt sammansättningen av blandningen i cylindrarna och reglerar mängden insprutat bränsle, dynamiskt bibehåller värdet på koefficienten λ så nära 1 som möjligt. Det är sant att en något mager blandning vanligtvis används i möjligheten, där λ = 1,03 ... Detta är det mest ekonomiska läget, dessutom minimerar det skadliga utsläpp, eftersom närvaron av en liten mängd syre gör det möjligt att bränna kolmonoxid och kolväten i katalysatorn.

Lambdasonden är just den enhet som övervakar sammansättningen av luft-bränsleblandningen, vilket ger en motsvarande signal till motorns ECU. 



Den är vanligtvis installerad vid inloppet av katalysatorn och reagerar på närvaron av syre i avgaserna. Därför kallas lambdasonden också för en restsyresensor eller helt enkelt en oxygensensor. 

Sensorn är baserad på ett keramiskt element (1) tillverkat av zirkoniumdioxid med tillsats av yttriumoxid, som fungerar som en elektrolyt i fast tillstånd. Platinabeläggning bildar elektroder - extern (2) och invändig (3). Från kontakterna (5 och 4) tas spänningen bort, som tillförs via ledningarna till datorn.



Den yttre elektroden blåses med upphettade avgaser som passerar genom avgasröret, och den inre elektroden är i kontakt med atmosfärisk luft. Skillnaden i mängden syre på den yttre och inre elektroden gör att en spänning uppstår på sondens signalkontakter och motsvarande reaktion hos ECU.

I frånvaro av syre vid sensorns yttre elektrod får styrenheten en spänning på cirka 0,9 V vid dess ingång. Som ett resultat minskar datorn bränsletillförseln till injektorerna, lutar blandningen och syre visas på yttre elektrod på lambdasonden. Detta resulterar i en minskning av utspänningen som genereras av syresensorn. 

Om mängden syre som passerar genom den externa elektroden stiger till ett visst värde, sjunker spänningen vid sensorutgången till cirka 0,1 V. ECU uppfattar detta som en mager blandning och korrigerar det genom att öka bränsleinsprutningen. 

På så sätt styrs blandningens sammansättning dynamiskt, och värdet på koefficienten λ fluktuerar hela tiden runt 1. Om du kopplar oscilloskopet till kontakterna på en väl fungerande lambdasond kommer vi att se en signal nära en ren sinusoid . 

En mer exakt korrigering med mindre fluktuationer i lambda är möjlig om en extra syresensor installeras vid utloppet av katalysatorn. Samtidigt övervakas driften av katalysatorn.

1. insugsgrenrör;
2. IS;
3. ECU;
4. bränsleinsprutare;
5. huvudsaklig syresensor;
6. ytterligare syresensor;
7. katalytisk omvandlare.

Elektrolyt i fast tillstånd förvärvar ledningsförmåga endast när den värms upp till cirka 300...400 °C. Detta innebär att lambdasonden är inaktiv en tid efter att förbränningsmotorn har startat, tills avgaserna värms upp tillräckligt. I detta fall regleras blandningen utifrån signaler från andra sensorer och fabriksdata i datorns minne. För att påskynda införandet av syrgassensorn i drift, är den ofta försedd med elektrisk uppvärmning genom att bädda in ett värmeelement inuti keramiken.

varje sensor börjar förr eller senare att verka och kräver reparation eller utbyte. Lambdasonden är inget undantag. I ukrainska verkliga förhållanden fungerar det korrekt i i genomsnitt 60 ... 100 tusen kilometer. Ett antal orsaker kan förkorta dess livslängd.

1. Bränsle av dålig kvalitet och tveksamma tillsatser. Föroreningar kan förorena sensorns känsliga delar. 
2. Förorening med olja som kommer in i avgaserna på grund av problem i kolvgruppen.
3. Lambdasonden är utformad för att fungera vid höga temperaturer, men endast upp till en viss gräns (ca 900 ... 1000 ° C). Överhettning på grund av felaktig drift av förbränningsmotorn eller tändsystemet kan skada syresensorn.
4. Elektriska problem - oxidation av kontakter, öppna eller kortslutna ledningar och så vidare.
5. mekaniska defekter.

Förutom i fallet med stötdefekter dör den kvarvarande syrgassensorn vanligtvis långsamt, och tecken på fel uppträder gradvis och blir bara mer uttalade med tiden. Symtom på en felaktig lambdasond är följande:

• Ökad bränsleförbrukning.
• Minskad motoreffekt.
• Minskad dynamik.
• Rycker under bilens rörelse.
• Flytande tomgång.
• Avgastoxicitet ökar. Det bestäms huvudsakligen med hjälp av lämplig diagnostik, mindre ofta manifesterad av en stickande lukt eller svart rök.
• Överhettning av katalysatorn.

Man bör komma ihåg att dessa symtom inte alltid är förknippade med ett fel på syrgassensorn, därför krävs ytterligare diagnostik för att fastställa den exakta orsaken till problemet. 

du kan diagnostisera ledningarnas integritet genom att ringa med en multimeter. Du bör också se till att det inte är någon kortslutning av ledningarna till höljet och till varandra. 

diagnostisera värmeelementets motstånd, det bör vara cirka 5 ... 15 ohm. 

Värmarens matningsspänning måste vara nära spänningen för strömförsörjningen ombord. 

Det är fullt möjligt att lösa problem i samband med ledningar eller brist på kontakt i kontakten, men i allmänhet kan syrgassensorn inte repareras.

Att rengöra sensorn från föroreningar är mycket problematiskt, och i många fall är det helt enkelt omöjligt. Speciellt när det kommer till en blank silverbeläggning som orsakas av närvaron av bly i bensin. Användning av slipande material och rengöringsmedel kommer att avsluta enheten helt och oåterkalleligt. Många kemiskt aktiva ämnen kan också skada den.

Rekommendationerna som finns på nätet för rengöring av lambdasonden med fosforsyra ger önskad effekt i ett fall av hundra. De som vill kan prova.

Om du inaktiverar en trasig lambdasond växlar bränsleinsprutningssystemet till det genomsnittliga fabriksläget som är registrerat i ECU-minnet. Det kan visa sig vara långt ifrån optimalt, så den misslyckade bör ersättas med en ny så snart som möjligt.

Att skruva av sensorn kräver försiktighet för att inte skada gängorna i avgasröret. Innan du installerar en ny enhet bör gängorna rengöras och smörjas med termiskt fett eller grafitfett (se till att det inte kommer på sensorns känsliga element). Skruva i lambdasonden med en momentnyckel till rätt vridmoment.

Använd inte silikon eller andra tätningsmedel när du monterar syresensorn. 

Överensstämmelse med vissa villkor gör att lambdasonden förblir i gott skick längre.

• Tanka med kvalitetsbränsle.
• Undvik tveksamma bränsletillsatser.
• Kontrollera temperaturen på avgassystemet, låt det inte överhettas
• Undvik flera starter av förbränningsmotorn på kort tid.
• Använd inte slipmedel eller kemikalier för att rengöra syrgassensorns spetsar.