Què és una sonda lambda. Com regula el sensor d'oxigen el funcionament del motor de combustió interna
Els cotxes actuals estan literalment plens de tot tipus de sensors que controlen la pressió dels pneumàtics i dels frens, l'anticongelant i la temperatura de l'oli al sistema de lubricació, el nivell de combustible, la velocitat de les rodes, l'angle de direcció i molt més. S'utilitzen diversos sensors per regular els modes de funcionament del motor de combustió interna. Entre ells hi ha un dispositiu amb el misteriós nom de sonda lambda, que es tractarà en aquest article.
La lletra grega lambda (λ) denota un coeficient que caracteritza la desviació de la composició de la mescla aire-combustible subministrada als cilindres del motor de combustió interna de l'òptima. Tingueu en compte que a la literatura tècnica en llengua russa per a aquest coeficient s'utilitza sovint una altra lletra grega: alfa (α).
La màxima eficiència del motor de combustió interna s'aconsegueix amb una certa proporció de volums d'aire i combustible que entran als cilindres. En aquesta barreja d'aire, exactament tant com es necessita per a la combustió completa del combustible. Ni més, ni menys. Aquesta relació entre aire i combustible s'anomena estequiomètrica.
Per a les unitats de potència que funcionen amb gasolina, la relació estequiomètrica és de 14,7, per a les unitats dièsel - 14,6, per a gas liquat (mescla propà-butà) - 15,5, per a gas comprimit (metà) - 17,2.
Per a una mescla estequiomètrica, λ = 1. Si λ és més gran que 1, aleshores hi ha més aire del necessari, i llavors parlen d'una mescla magra. Si λ és menor que 1, es diu que la mescla està enriquida.
Una mescla magra reduirà la potència del motor de combustió interna i empitjorarà l'economia de combustible. I en una certa proporció, el motor de combustió interna simplement s'aturarà.
En el cas d'operar amb una mescla enriquida, la potència augmentarà. El preu d'aquesta potència és un gran malbaratament de combustible. Un augment addicional de la proporció de combustible a la mescla provocarà problemes d'encesa i un funcionament inestable de la unitat. La manca d'oxigen no permetrà que el combustible es cremi completament, la qual cosa augmentarà dràsticament la concentració de substàncies nocives a l'escapament. La gasolina es cremarà parcialment al sistema d'escapament, provocant un defecte al silenciador i al catalitzador. Això s'indicarà amb pops i fum fosc del tub d'escapament. Si apareixen aquests símptomes, primer haureu de diagnosticar el filtre d'aire. Potser simplement està obstruït i no deixa entrar aire al motor de combustió interna.
La unitat de control del motor controla constantment la composició de la mescla als cilindres i regula la quantitat de combustible injectat, mantenint dinàmicament el valor del coeficient λ el més a prop possible d'1. És cert que s'acostuma a utilitzar una barreja lleugerament magra en la possibilitat, on λ = 1,03... Aquest és el mode més econòmic, a més, minimitza les emissions nocives, ja que la presència d'una petita quantitat d'oxigen permet cremar monòxid de carboni i hidrocarburs al convertidor catalític.
La sonda lambda és precisament el dispositiu que controla la composició de la mescla aire-combustible, donant un senyal corresponent a l'ECU del motor.
Normalment s'instal·la a l'entrada del convertidor catalític i reacciona a la presència d'oxigen en els gasos d'escapament. Per tant, la sonda lambda també s'anomena sensor d'oxigen residual o simplement sensor d'oxigen.
El sensor es basa en un element ceràmic (1) fet de diòxid de zirconi amb l'addició d'òxid d'itri, que actua com a electròlit d'estat sòlid. El recobriment de platí forma elèctrodes: externs (2) i interns (3). Dels contactes (5 i 4), s'elimina la tensió, que es subministra a través dels cables a l'ordinador.
L'elèctrode exterior es bufa amb gasos d'escapament escalfats que passen pel tub d'escapament i l'elèctrode interior està en contacte amb l'aire atmosfèric. La diferència en la quantitat d'oxigen a l'elèctrode exterior i interior fa que aparegui una tensió als contactes de senyal de la sonda i la reacció corresponent de l'ECU.
En absència d'oxigen a l'elèctrode exterior del sensor, la unitat de control rep una tensió d'uns 0,9 V a la seva entrada. Com a resultat, l'ordinador redueix el subministrament de combustible als injectors, inclinant la mescla i apareix oxigen a la elèctrode exterior de la sonda lambda. Això provoca una disminució de la tensió de sortida generada pel sensor d'oxigen.
Si la quantitat d'oxigen que passa per l'elèctrode extern augmenta fins a un cert valor, aleshores la tensió a la sortida del sensor cau a aproximadament 0,1 V. L'ECU ho percep com una mescla magra i la corregeix augmentant la injecció de combustible.
D'aquesta manera, la composició de la mescla es controla dinàmicament, i el valor del coeficient λ fluctua constantment al voltant d'1. Si connecteu l'oscil·loscopi als contactes d'una sonda lambda que funcioni correctament, veurem un senyal proper a un sinusoide pur. .
Una correcció més precisa amb menys fluctuacions de lambda és possible si s'instal·la un sensor d'oxigen addicional a la sortida del convertidor catalític. Al mateix temps, es controla el funcionament del catalitzador.
- col·lector d'admissió;
- ICE;
- ECU;
- injectors de combustible;
- sensor d'oxigen principal;
- sensor d'oxigen addicional;
- convertidor catalític.
L'electròlit d'estat sòlid adquireix conductivitat només quan s'escalfa a uns 300...400 °C. Això significa que la sonda lambda està inactiva durant un temps després de l'engegada del motor de combustió interna, fins que els gasos d'escapament l'escalfen prou. En aquest cas, la barreja es regula a partir de senyals d'altres sensors i dades de fàbrica a la memòria de l'ordinador. Per accelerar la inclusió del sensor d'oxigen en funcionament, sovint es subministra amb calefacció elèctrica incrustant un element de calefacció dins de la ceràmica.
cada sensor tard o d'hora comença a actuar i requereix reparació o substitució. La sonda lambda no és una excepció. En condicions reals d'Ucraïna, funciona correctament durant una mitjana de 60 ... 100 mil quilòmetres. Diversos motius poden escurçar la seva vida.
- Combustible de mala qualitat i additius qüestionables. Les impureses poden contaminar els elements sensibles del sensor.
- Contaminació amb oli que entra als gasos d'escapament per problemes en el grup de pistons.
- La sonda lambda està dissenyada per funcionar a altes temperatures, però només fins a un cert límit (uns 900 ... 1000 ° C). El sobreescalfament a causa d'un funcionament incorrecte del motor de combustió interna o del sistema d'encesa pot danyar el sensor d'oxigen.
- Problemes elèctrics: oxidació de contactes, cables oberts o en curtcircuit, etc.
- defectes mecànics.
Excepte en el cas de defectes d'impacte, el sensor d'oxigen residual acostuma a morir lentament, i els signes de fallada apareixen gradualment, fent-se més pronunciats només amb el temps. Els símptomes d'una sonda lambda defectuosa són els següents:
- Augment del consum de combustible.
- Disminució de la potència del motor.
- Deteriorament de la dinàmica.
- Tirades durant el moviment del cotxe.
- Flotant inactiu.
- Augment de la toxicitat de l'escapament. Es determina principalment amb l'ajuda de diagnòstics adequats, menys sovint es manifesta per una olor picant o fum negre.
- Sobreescalfament del convertidor catalític.
Cal tenir en compte que aquests símptomes no sempre estan associats a un mal funcionament del sensor d'oxigen, per tant, calen diagnòstics addicionals per determinar la causa exacta del problema.
podeu diagnosticar la integritat del cablejat marcant amb un multímetre. També heu d'assegurar-vos que no hi hagi cap curtcircuit entre els cables de la caixa i entre ells.
diagnosticar la resistència de l'element de calefacció, hauria de ser d'aproximadament 5 ... 15 ohms.
La tensió d'alimentació de l'escalfador ha d'estar propera a la tensió de la font d'alimentació a bord.
És molt possible resoldre problemes associats als cables o la manca de contacte al connector, però en general, el sensor d'oxigen no es pot reparar.
Netejar el sensor de la contaminació és molt problemàtic i, en molts casos, és simplement impossible. Sobretot quan es tracta d'un revestiment de plata brillant causat per la presència de plom a la gasolina. L'ús de materials abrasius i agents de neteja acabarà el dispositiu de manera completa i irrevocable. Moltes substàncies químicament actives també poden danyar-lo.
Les recomanacions que es troben a la xarxa per netejar la sonda lambda amb àcid fosfòric donen l'efecte desitjat en un cas de cada cent. Qui ho desitgi ho pot provar.
La desactivació d'una sonda lambda defectuosa canviarà el sistema d'injecció de combustible al mode mitjà de fàbrica registrat a la memòria de l'ECU. Pot resultar que no sigui òptim, de manera que el que ha fallat s'ha de substituir per un de nou tan aviat com sigui possible.
Desenroscar el sensor requereix cura per no danyar les rosques del tub d'escapament. Abans d'instal·lar un dispositiu nou, les rosques s'han de netejar i lubricar amb greix tèrmic o greix de grafit (assegureu-vos que no entri a l'element sensible del sensor). Enrosqueu la sonda lambda amb una clau de torsió al parell correcte.
No utilitzeu silicona ni altres segelladors quan munti el sensor d'oxigen.
El compliment de determinades condicions permetrà que la sonda lambda es mantingui en bon estat durant més temps.
- Rebota amb combustible de qualitat.
- Eviteu els additius de combustible qüestionables.
- Controleu la temperatura del sistema d'escapament, no deixeu que es sobreescalfi
- Eviteu arrencades múltiples del motor de combustió interna en un curt període de temps.
- No utilitzeu abrasius ni productes químics per netejar les puntes del sensor d'oxigen.
