Датчик кислорода, называемый также лямбда-зондом, является наиболее важным информационным датчиком на автомобилях,
оборудованных системами впрыска топлива. Датчик кислорода, (лямбда-зонд), сравнивает
количество кислорода в выхлопных газах с количеством кислорода в
окружающем воздухе и выражает результат этого сравнения в виде
аналогового сигнала напряжения, который меняется в пределах 50-900
милливольт.
Работа датчика кислорода,(лямбда-зонд), основана на лямбда-концепции, впервые предложенной фирмой Bosch. Лямбда - это буква
греческого алфавита, которую инженеры обычно используют для обозначения
отношения одного числа к другому. При обсуждении вопросов контроля
соотношения топлива и воздуха, лямбда относится к отношению излишнего
воздуха к количеству воздуха при стехиометрическом отношении. (Поэтому
фирма BOSCH и называет датчик кислорода лямбда-зондом).
При стехиометрическом (идеальном) соотношении воздуха и топлива 1 4,7:1 с топливом реагирует все имеющееся количество воздуха. Нет ни избытка, ни недостатка воздуха. Поэтому лямбда равна 1. Но если смесь бедна, скажем отношение воздуха к бензину 15; 16 или 17:1, то после сгорания остается воздух. В этом случае отношение избыточного воздуха к идеальному количеству воздуха - лямбда - больше 1, скажем 1,05; 1,09; 1,13 и т.д.
А если смесь богатая, скажем, 1 2; 13 или 14:1, то будет недостаток
воздуха, поэтому соотношение «лямбда» будет меньше 1, скажем, 0,95; 0 ,
9 1 ; 0,87 и т.д. Если соотношение воздуха и топлива будет меньше, чем
1 1,7:1 или больше чем 18:1 (лямбда-отношение меньше 0,8 или больше
1,20 соответственно), двигатель работать не будет.
Датчик кислорода(лямбда-зонд), представляет собой гальваническую батарею, которая вырабатывает сигнал низкого напряжения 0,05-0,9
Вольт (50-900 миллиВольт). Когда содержание кислорода в выхлопных газах
низкое (богатая смесь), напряжение датчика(лямбда-зонд), высокое (700-900
миллиВольт). Когда содержание кислорода в выхлопных газах высокое
(бедная смесь), напряжение датчика(лямбда-зонд), низкое (50-450 миллиВольт).
Напряжение датчика кислорода(лямбда-зонд), изменяется наиболее быстро возле
соотношения «лямбда», равного 1 (отношение воздуха к бензину 1 4,7:1),
делая датчик(лямбда-зонд), удобным для поддержания стехиометрического отношения.
Датчик кислорода(лямбда-зонд), состоит из двух платиновых электродов, разделенных керамическим электролитом из диоксида циркония (Zr02 ) . Z r 0 2 притягивает свободные ионы кислорода, которые заряжены отрицательно. Один электрод соединяется с окружающим воздухом через отверстия в корпусе датчика и собирает много ионов 0 2 , становясь при этом
более отрицательным электродом. Другой электрод подвергается
воздействию выхлопного газа и тоже собирает ионы 0 2 . Но он собирает
меньше ионов, и его заряд становится более положительным по сравнению с
зарядом другого электрода. Если разница между количеством кислорода в
выхлопных газах и количеством кислорода в воздухе велика (богатая
смесь), отрицательные ионы кислорода, осевшие на наружном электроде,
перемещаются к положительному внутреннему электроду, создавая
постоянный ток. При этом в датчике(лямбда-зонд), между электродами возникает
напряжение. Если же кислорода больше в выхлопных газах (бедная смесь), то разница между количеством ионов 02 на электродах меньше, и, следовательно, меньше напряжение. Важно запомнить, что датчик кислорода(лямбда-зонд), измеряет концентрацию кислорода; он не измеряет соотношение воздуха и
топпива. Эта одна из причин, почему датчик(лямбда-зонд), и компьютер могут ошибаться.
Например, двигатель пропускает зажигание, что означает, что кислород на
сгорание не употребляется. Большая часть кислорода поступает
несгоревшим в выхлопные газы, поэтому датчик(лямбда-зонд), выдает сигнал «бедная
смесь». Компьютер считывает этот ошибочный сигнал и, по логике вещей,
но ошибочно, обогащает топливовоздушную смесь.
Обычный датчик кислорода(лямбда-зонд), должен прогреться, не менее чем до 150°С перед тем, как он начнет выдавать точный сигнал,
а самое быстрое время переключения наблюдается у датчика при достижении
им температуры 800°С. Вот почему система управления двигателем должна
оставаться в режиме работы без обратной связи, когда двигатель
холодный. Для этого у датчика есть дополнительный провод, который
подает ток в 1 А или меньше к электродам датчика при вкпючении
зажигания. Кислородный датчик(лямбда-зонд), установлен в системе выпуска в выхлопной
трубе очень близко к коллектору.
Меню сайта