المواضيع:
- مسبار لامدا
- عنصر التدفئة
- قياس في جهاز استشعار لامدا
- قيم لامدا في عملية احتراق متجانسة وطبقية
- زخارف الوقود
لامدا الاستشعار:
تحتوي كل سيارة حديثة مزودة بمحرك بنزين ومحرك EOBD على مستشعر واحد أو اثنين من مستشعرات لامدا مثبتين في العادم. غالبًا ما يكون مستشعر التحكم قبل المحفز (مستشعر النطاق العريض)، ومستشعر التحكم بعد المحفز (مستشعر القفز). إذا كان هناك مستشعر لامدا واحد فقط (للمحول الحفاز)، فهو في معظم الحالات مستشعر القفز. يُسمى مستشعر القفز أيضًا بمستشعر الزركونيوم. توضح الصورة أدناه مستشعرات لامدا الأمامية والخلفية لبنك الأسطوانة 1 (الرقم 2 و1) وبنك الأسطوانة 1 (الرقم 2 و2).
يقوم مستشعر لامدا بفحص تكوين الهواء والوقود في غازات العادم. يتم إرسال البيانات من القياسات إلى وحدة التحكم في المحرك. يعد مستشعر لامدا ضروريًا لكي يعمل المحول الحفاز، لأنه يعمل بمزيج يتغير بانتظام بين العجاف والغني. يقوم مسبار التحكم بشكل أساسي "بالتحكم" في تركيبة الخليط؛ تتلقى وحدة التحكم في المحرك بيانات القياس من مسبار التحكم وتقوم بضبط الحقن وفقًا لذلك. إذا كان الخليط هزيلًا جدًا، يتم حقن المزيد من الوقود. إذا كان الخليط غنيًا جدًا، فسيتم تقصير وقت حقن الحاقن لجعل الخليط أصغر حجمًا مرة أخرى.
عندما تكون السيارة مجهزة بمستشعرين، يقوم مستشعر القفز بتسجيل محتوى الأكسجين في غازات العادم بعد المحول الحفاز؛ يتحقق هذا مما إذا كان المحفز قد قام بتحويل غازات العادم بشكل صحيح. إذا كان المحفز معيبًا (على سبيل المثال، إذا كان الجزء الداخلي معيبًا أو بسبب التقادم فقط)، فسيتعرف مستشعر القفز على ضعف أداء المحفز. يتم بعد ذلك تنشيط ضوء خطأ المحرك. عند قراءة السيارة، سيظهر رمز الخطأ مع المعلومات التي تفيد بأن المحول الحفاز لا يعمل بشكل صحيح. غالبًا ما يستمر مستشعر لامدا لمسافة حوالي 160.000 ألف كيلومتر. عندما يصبح مستشعر لامدا قديمًا، يمكن أن تتأثر نتائج القياس دون ظهور ضوء خطأ المحرك.
تشرح صفحة نظام الحقن كيفية تأثير تركيبة الخليط على غازات العادم والطاقة واستهلاك الوقود.
يقوم مستشعر لامدا بمقارنة غازات العادم بالهواء الخارجي. لذلك من المهم عدم انسداد مصدر الهواء الخارجي في المسبار. عندما يتم إغلاق هذه الفتحة ولا يتمكن المزيد من الهواء (اللون الأزرق في الصورة أدناه) من الدخول إلى المستشعر، فلن يعمل المستشعر.
عنصر التسخين:
تم تجهيز أجهزة استشعار لامدا الحديثة بعنصر تسخين داخلي. يضمن عنصر التسخين هذا أن مستشعر لامدا يمكنه البدء في القياس في أسرع وقت ممكن بعد البداية الباردة. يعمل مستشعر لامدا فقط عندما تصل درجة حرارة غازات العادم إلى حوالي 350 درجة مئوية. ومن خلال تسخين مستشعر لامدا داخليًا، يمكن قياسه عندما تصل غازات العادم إلى نصف درجة الحرارة المطلوبة في الأصل. بدلاً من بضع دقائق فقط، يمكنك الآن الجري في وضع حلقة مغلقة في بضع ثوانٍ فقط.
مستشعر النطاق العريض:
يحتوي مستشعر النطاق العريض على نطاق قياس أكبر من مستشعر القفز. حتى أثناء التحميل الكامل، عندما يكون الخليط غنيًا، يتم تسجيل نسبة الهواء/الوقود الصحيحة وإرسالها إلى وحدة التحكم الإلكترونية. ليست دقة القياس عالية فحسب، بل إن المستشعر سريع ويمكنه تحمل درجات الحرارة العالية (تصل إلى 950-1000 درجة مئوية). توضح الصورة أدناه المخطط التخطيطي لمستشعر النطاق العريض.
يجب أن تكون درجة حرارة مستشعر النطاق العريض 600 درجة مئوية على الأقل حتى يعمل بشكل صحيح. ولهذا السبب يتم استخدام عنصر التسخين (بين وصلات التركيز البؤري التلقائي) الذي يقوم بتسخين المستشعر بعد بدء تشغيل المحرك البارد. يتكون مستشعر النطاق العريض من مستشعر الزركونيوم التقليدي وخلية المضخة. يتم وضع المستشعر بين الوصلتين D وE، ويتم وضع خلية المضخة بين C وE. يعتمد جهد الخرج لمستشعر الزركونيوم على قيم لامدا:
- الذراع: 100 فولت؛
- غني: 900 مللي فولت.
تحاول خلية المضخة الموجودة في مستشعر النطاق العريض الحفاظ على الجهد ثابتًا عند 450 مللي فولت عن طريق ضخ الأكسجين من وإلى العادم. في الخليط الغني، يكون محتوى الأكسجين منخفضًا، لذلك يجب على خلية المضخة ضخ الكثير من الأكسجين للحفاظ على جهد 450 مللي فولت. في حالة الخليط الخالي من الدهون، تقوم خلية المضخة بضخ الأكسجين بعيدًا عن خلية القياس. يؤدي هذا إلى تغيير اتجاه التدفق الذي تستخدمه خلية المضخة.
يتم قياس التيار المتولد أثناء الضخ. ارتفاع واتجاه التدفق هو مقياس لنسبة الهواء / الوقود الحالية. تتحكم وحدة التحكم (الجزء الموجود على يمين الخط المتقطع في الصورة أعلاه) في خلية المضخة. يعتمد الجهد عند النقطة 4 على القيمة المنقولة بواسطة عنصر قياس الأكسجين. يصل هذا الجهد إلى الاتصال السلبي لمضخم التشغيل في وحدة التحكم.
- خليط غني: الجهد على الطرف السالب لمضخم التشغيل أعلى منه على الطرف الموجب. يتم توصيل مكبر الصوت بالأرض وسوف ينخفض جهد الخرج. سوف يتدفق التيار من E إلى C.
- الخليط الهزيل: الجهد على الطرف السالب لمضخم التشغيل أقل من 2,45 فولت، مما يؤدي إلى توصيل مكبر الصوت بـ 4 فولت وسيزيد جهد الخرج. سوف يتدفق تيار من C إلى E. ويتم عكس اتجاه التدفق مقارنة بالخليط الغني.
يمكن لوحدة التحكم تحديد القوة الحالية عن طريق قياس انخفاض الجهد عبر المقاوم عند الاتصال 3. حجم انخفاض الجهد هذا هو مقياس لقيمة لامدا. لذلك، لا يمكن فحص جهد مستشعر القفز باستخدام مقياس متعدد للتأكد من أن المستشعر لا يزال يعمل بشكل صحيح.
مستشعر القفز:
يحتوي مستشعر القفز على مساحة قياس محدودة. غالبًا ما تكون السيارات القديمة التي تحتوي على مستشعر لامدا فقط للمحول الحفاز مجهزة بمستشعر القفز كمستشعر تحكم. يقوم مستشعر القفز بتوليد جهد كهربائي يعتمد على فرق الأكسجين. يتراوح هذا الجهد بين 0,1 و 0,9 فولت ويمكن قياسه بمقياس متعدد.
قيم لامدا في عملية احتراق متجانسة وطبقية:
متجانس:
في حالة الخليط المتجانس تكون قيمة لامدا 1 في كل مكان، وهذا يعني أن نسبة الهواء إلى الوقود في محرك البنزين هي 14,7:1 (14,7 كجم من الهواء مع 1 كجم من الوقود). يمكن لكل محرك أن يعمل بشكل متجانس. في حالة حدوث التخصيب، ستنخفض قيمة لامدا وإذا تم جعل الخليط أصغر حجمًا، فستزيد قيمة لامدا:
ν<1 = غني
×>1 = ضعيف
سوف يتقلب المحرك دائمًا بين الغني والضعيف للحفاظ على عمل المحول الحفاز بشكل صحيح.
الطبقات:
يمكن تشغيل المحركات ذات الحقن المباشر على مراحل عند التحميل الجزئي. تعني عملية الاحتراق الطبقي وجود طبقات هواء مختلفة في مساحة الاحتراق يتم استخدامها أثناء الاحتراق. بالقرب من شمعة الإشعال، تكون قيمة لامدا 1. وبعيدًا عن ذلك، تصبح قيمة لامدا أعلى (أصغر حجمًا، وبالتالي المزيد من الهواء). ويوفر هذا الهواء طبقة هواء عازلة. في عملية الطبقات يكون وقت الحقن متأخرًا عن العملية المتجانسة.
بمساعدة الحقن متعدد الطبقات، يمكن فتح صمام الخانق بالكامل، بحيث يقلل من اختناق الهواء. نظرًا لأنه يتم إزالة الهواء الممتص، فإنه يواجه مقاومة أقل وبالتالي يمكن امتصاصه بسهولة أكبر. لأن قيمة لامدا في مساحة الاحتراق مع الحقن الطبقي أصغر من 1 بسبب طبقة الهواء العازلة، فإن هذا لا يسبب أي مشاكل في الاحتراق. أثناء عملية الطبقات، ينخفض استهلاك الوقود.
عند التحميل الكامل، يعمل المحرك دائمًا بشكل متجانس. وهذا يعطي عزم دوران أعلى من عملية الطبقات. إذا كان المحرك يعمل بشكل متجانس، يتم حقن الوقود مبكرا. ويعمل المحرك أيضًا بشكل متجانس عند القيادة بعيدًا عن حالة التوقف التام. ومن ثم يكون عزم الدوران أعلى مما لو كان المحرك يعمل بطريقة متعددة الطبقات
زخارف الوقود:
يتم تشكيل زخارف الوقود من بيانات مستشعر لامدا. تُستخدم زخارف الوقود في محرك البنزين للحفاظ على نسبة الهواء/الوقود المثالية للاحتراق الكامل. ويصل هذا إلى 14,7 كجم من الهواء إلى 1 كجم من الوقود وتسمى نسبة الخلط المتكافئة.
توفر زخارف الوقود عامل تصحيح لضبط الكمية الأساسية من الوقود المحقون عند الضرورة. يؤخذ في الاعتبار تآكل وتلوث أجزاء المحرك وأجهزة الاستشعار والمحركات. وبمساعدة زخارف الوقود، يتم الاحتفاظ بانبعاثات غازات العادم طوال دورة حياة السيارة بالكامل ضمن المعايير القانونية.
للمزيد من المعلومات قم بزيارة الصفحة: زخارف الوقود.
