Hva er en lambdasonde. Hvordan regulerer oksygensensoren driften av forbrenningsmotoren

Dagens biler er bokstavelig talt stappfulle av alle slags sensorer som styrer dekk- og bremsetrykk, frostvæske og oljetemperatur i smøresystemet, drivstoffnivå, hjulhastighet, styrevinkel og mye mer. En rekke sensorer brukes til å regulere driftsmodusene til forbrenningsmotoren. Blant dem er en enhet med det mystiske navnet lambda-sonde, som vil bli diskutert i denne artikkelen.

Den greske bokstaven lambda (λ) angir en koeffisient som karakteriserer avviket i sammensetningen av luft-drivstoffblandingen som tilføres forbrenningsmotorens sylindere fra den optimale. Merk at i den russiskspråklige tekniske litteraturen for denne koeffisienten, brukes ofte en annen gresk bokstav - alfa (α).

Den maksimale effektiviteten til forbrenningsmotoren oppnås ved et visst forhold mellom luft- og drivstoffvolumer som kommer inn i sylindrene. I en slik blanding av luft, nøyaktig så mye som er nødvendig for fullstendig forbrenning av drivstoffet. Intet mer, intet mindre. Dette forholdet mellom luft og drivstoff kalles støkiometrisk. 

For kraftenheter som kjører på bensin er det støkiometriske forholdet 14,7, for dieselenheter - 14,6, for flytende gass (propan-butanblanding) - 15,5, for komprimert gass (metan) - 17,2.

For en støkiometrisk blanding er λ = 1. Hvis λ er større enn 1, så er det mer luft enn nødvendig, og da snakker de om en mager blanding. Hvis λ er mindre enn 1, sies blandingen å være anriket.

En mager blanding vil redusere kraften til forbrenningsmotoren og forverre drivstofføkonomien. Og ved en viss andel vil forbrenningsmotoren ganske enkelt stoppe.

Ved drift på en anriket blanding vil effekten øke. Prisen på slik kraft er en stor sløsing med drivstoff. En ytterligere økning i andelen drivstoff i blandingen vil forårsake tenningsproblemer og ustabil drift av enheten. Mangelen på oksygen vil ikke tillate at drivstoffet brenner helt, noe som dramatisk vil øke konsentrasjonen av skadelige stoffer i eksosen. Bensin vil delvis brenne ut i eksossystemet, og forårsake en defekt i lyddemper og katalysator. Dette indikeres av sprut og mørk røyk fra eksosrøret. Hvis disse symptomene vises, bør luftfilteret diagnostiseres først. Kanskje den rett og slett er tilstoppet og slipper ikke luft inn i forbrenningsmotoren.

Motorkontrollenheten overvåker konstant sammensetningen av blandingen i sylindrene og regulerer mengden injisert drivstoff, dynamisk opprettholder verdien av koeffisienten λ så nær 1 som mulig. Det er sant at en litt mager blanding brukes vanligvis i muligheten, der λ = 1,03 ... Dette er den mest økonomiske modusen, i tillegg minimerer den skadelige utslipp, siden tilstedeværelsen av en liten mengde oksygen gjør det mulig å brenne karbonmonoksid og hydrokarboner i katalysatoren.

Lambdasonden er nettopp enheten som overvåker sammensetningen av luft-drivstoffblandingen, og gir et tilsvarende signal til motorens ECU. 



Den er vanligvis installert ved innløpet til katalysatoren og reagerer på tilstedeværelsen av oksygen i avgassene. Derfor kalles lambdasonden også en restoksygensensor eller ganske enkelt en oksygensensor. 

Sensoren er basert på et keramisk element (1) laget av zirkoniumdioksid med tilsetning av yttriumoksid, som fungerer som en faststoffelektrolytt. Platinabelegg danner elektroder - ekstern (2) og intern (3). Fra kontaktene (5 og 4) fjernes spenningen som tilføres gjennom ledningene til datamaskinen.



Den ytre elektroden blåses med oppvarmede eksosgasser som passerer gjennom eksosrøret, og den indre elektroden er i kontakt med atmosfærisk luft. Forskjellen i mengden oksygen på den ytre og indre elektroden får en spenning til å vises på signalkontaktene til sonden og den tilsvarende reaksjonen til ECU.

I mangel av oksygen ved sensorens ytre elektrode, mottar kontrollenheten en spenning på omtrent 0,9 V ved inngangen. Som et resultat reduserer datamaskinen drivstofftilførselen til injektorene, lener blandingen, og oksygen vises på ytre elektrode på lambdasonden. Dette resulterer i en reduksjon i utgangsspenningen generert av oksygensensoren. 

Hvis mengden oksygen som passerer gjennom den eksterne elektroden stiger til en viss verdi, faller spenningen ved sensorutgangen til omtrent 0,1 V. ECUen oppfatter dette som en mager blanding, og korrigerer det ved å øke drivstoffinjeksjonen. 

På denne måten styres blandingens sammensetning dynamisk, og verdien av koeffisienten λ svinger hele tiden rundt 1. Hvis du kobler oscilloskopet til kontaktene til en riktig fungerende lambdasonde, vil vi se et signal nær en ren sinusoid . 

En mer nøyaktig korreksjon med mindre svingninger i lambda er mulig hvis en ekstra oksygensensor er installert ved utløpet av katalysatoren. Samtidig overvåkes driften av katalysatoren.

1. inntak manifold;
2. IS;
3. ECU;
4. drivstoffinjektorer;
5. viktigste oksygen sensor;
6. ekstra oksygensensor;
7. katalytisk omformer.

Faststoffelektrolytt oppnår ledningsevne kun når den varmes opp til ca. 300...400 °C. Dette betyr at lambdasonden er inaktiv en stund etter start av forbrenningsmotoren, inntil avgassene varmes opp tilstrekkelig. I dette tilfellet reguleres blandingen på grunnlag av signaler fra andre sensorer og fabrikkdata i datamaskinens minne. For å fremskynde inkluderingen av oksygensensoren i drift, er den ofte forsynt med elektrisk oppvarming ved å legge inn et varmeelement inne i keramikken.

hver sensor begynner før eller siden å virke og krever reparasjon eller utskifting. Lambdasonden er intet unntak. I ukrainske reelle forhold fungerer den som den skal i gjennomsnitt 60 ... 100 tusen kilometer. En rekke årsaker kan forkorte levetiden.

1. Drivstoff av dårlig kvalitet og tvilsomme tilsetningsstoffer. Urenheter kan forurense de sensitive elementene i sensoren. 
2. Forurensning med olje som kommer inn i avgassene på grunn av problemer i stempelgruppen.
3. Lambdasonden er designet for å fungere ved høye temperaturer, men bare opp til en viss grense (ca. 900 ... 1000 ° C). Overoppheting på grunn av feil drift av forbrenningsmotoren eller tenningssystemet kan skade oksygensensoren.
4. Elektriske problemer - oksidasjon av kontakter, åpne eller kortsluttede ledninger og så videre.
5. Mekaniske defekter.

Bortsett fra i tilfelle av støtdefekter, dør den resterende oksygensensoren vanligvis sakte, og tegn på feil vises gradvis, og blir bare mer uttalt over tid. Symptomer på en defekt lambdasonde er som følger:

• Økt drivstofforbruk.
• Redusert motoreffekt.
• Forverring av dynamikk.
• Rykk under bevegelsen av bilen.
• Flytende tomgang.
• Eksostoksisitet øker. Det bestemmes hovedsakelig ved hjelp av passende diagnostikk, sjeldnere manifestert av en skarp lukt eller svart røyk.
• Overoppheting av katalysatoren.

Det bør huskes at disse symptomene ikke alltid er assosiert med en funksjonsfeil i oksygensensoren, derfor er det nødvendig med ytterligere diagnostikk for å bestemme den eksakte årsaken til problemet. 

du kan diagnostisere integriteten til ledningene ved å ringe med et multimeter. Du bør også sørge for at det ikke er kortslutning av ledningene til kabinettet og til hverandre. 

diagnostisere motstanden til varmeelementet, den skal være omtrent 5 ... 15 ohm. 

Tilførselsspenningen til varmeren må være nær spenningen til strømforsyningen ombord. 

Det er fullt mulig å løse problemer knyttet til ledninger eller mangel på kontakt i kontakten, men generelt kan oksygensensoren ikke repareres.

Rengjøring av sensoren fra forurensning er svært problematisk, og i mange tilfeller er det rett og slett umulig. Spesielt når det kommer til et skinnende sølvbelegg forårsaket av tilstedeværelsen av bly i bensin. Bruk av slipende materialer og rengjøringsmidler vil avslutte enheten fullstendig og ugjenkallelig. Mange kjemisk aktive stoffer kan også skade den.

Anbefalingene som finnes på nettet for rengjøring av lambdasonden med fosforsyre gir ønsket effekt i ett av hundre tilfelle. De som ønsker kan prøve.

Deaktivering av en defekt lambdasonde vil bytte drivstoffinnsprøytningssystemet til den gjennomsnittlige fabrikkmodusen som er registrert i ECU-minnet. Det kan vise seg å være langt fra optimalt, så den mislykkede bør erstattes med en ny så snart som mulig.

Å skru av sensoren krever forsiktighet for ikke å skade gjengene i eksosrøret. Før du installerer en ny enhet, bør gjengene rengjøres og smøres med termisk fett eller grafittfett (pass på at det ikke kommer på det følsomme elementet på sensoren). Skru inn lambdasonden med en momentnøkkel til riktig moment.

Ikke bruk silikon eller andre tetningsmidler når du monterer oksygensensoren. 

Overholdelse av visse betingelser vil tillate at lambdasonden forblir i god stand lenger.

• Fyll drivstoff med kvalitetsdrivstoff.
• Unngå tvilsomme drivstofftilsetninger.
• Kontroller temperaturen på eksossystemet, ikke la det overopphetes
• Unngå flere starter av forbrenningsmotoren i løpet av kort tid.
• Ikke bruk slipemidler eller kjemikalier for å rengjøre oksygensensorspissene.