Předměty:
- Lambda sonda
- Topné těleso
- Změřte na lambda sondě
- Hodnoty lambda v homogenním a vrstveném procesu spalování
- Ozdoby paliva
Lambda sonda:
Každý moderní vůz s benzínovým motorem a EOBD má ve výfuku namontované 1 nebo 2 lambda sondy. Často řídicí snímač před katalyzátorem (širokopásmový snímač) a řídicí snímač za katalyzátorem (skokový snímač). Pokud je přítomna pouze jedna lambda sonda (pro katalyzátor), jedná se ve většině případů o skokovou sondu. Skokový senzor se také nazývá zirkoniový senzor. Obrázek níže ukazuje přední a zadní lambda sondu řady válců 1 (čísla 1 a 2) a řady válců 2 (čísla 3 a 4).
Lambda sonda kontroluje složení vzduchu a paliva ve výfukových plynech. Data z měření jsou odesílána do řídicí jednotky motoru. Lambda sonda je nezbytná pro fungování katalyzátoru, protože pracuje se směsí, která se pravidelně mění mezi chudou a bohatou. Kontrolní sonda v podstatě „řídí“ složení směsi; řídicí jednotka motoru přijímá naměřená data z řídicí sondy a podle toho upravuje vstřikování. Pokud byla směs příliš chudá, vstříkne se více paliva. Pokud je směs příliš bohatá, zkrátí se doba vstřikování injektoru, aby byla směs opět chudší.
Když je vozidlo vybaveno dvěma senzory, skokový senzor registruje obsah kyslíku ve výfukových plynech za katalyzátorem; Tím se kontroluje, zda katalyzátor správně přeměnil výfukové plyny. Pokud je katalyzátor vadný (např. pokud je vadný vnitřek nebo jednoduše kvůli stárnutí), skokový senzor rozpozná špatnou funkci katalyzátoru. Poté se aktivuje kontrolka poruchy motoru. Po načtení vozu se objeví chybový kód s informací, že katalyzátor nepracuje správně. Lambda sonda často vydrží kolem 160.000 XNUMX km. Když lambda sonda zastará, výsledky měření mohou být ovlivněny, aniž by se rozsvítila kontrolka poruchy motoru.
Stránka vstřikovacího systému vysvětluje, jak složení směsi ovlivňuje výfukové plyny, výkon a spotřebu paliva.
Lambda sonda porovnává výfukové plyny s venkovním vzduchem. Je proto důležité, aby přívod venkovního vzduchu v sondě nebyl ucpaný. Když je tento otvor uzavřen a do snímače nemůže vniknout žádný vzduch (na obrázku níže modrý), snímač nebude fungovat.
Topné těleso:
Moderní lambda sondy jsou vybaveny vnitřním topným tělesem. Toto topné těleso zajišťuje, že lambda sonda může začít měřit co nejrychleji po studeném startu. Lambda sonda funguje pouze tehdy, když výfukové plyny dosáhly teploty přibližně 350 stupňů Celsia. Vnitřním zahřátím lambda sondy ji lze měřit, když výfukové plyny dosáhnou poloviny původně požadované teploty. Místo několika minut můžete nyní běžet v uzavřené smyčce během několika sekund.
Širokopásmový senzor:
Širokopásmový senzor má větší rozsah měření než skokový senzor. I při plném zatížení, kdy je směs bohatá, je registrován správný poměr vzduch/palivo a odeslán do ECU. Nejen, že je vysoká přesnost měření, ale snímač je rychlý a odolává vysokým teplotám (až 950-1000°C). Obrázek níže ukazuje schéma širokopásmového snímače.
Širokopásmový snímač musí mít teplotu alespoň 600 °C, aby správně fungoval. Proto je použito topné těleso (mezi přípojkami AF), které ohřívá snímač po studeném startu motoru. Širokopásmový snímač se skládá z konvenčního zirkoniového snímače a čerpadla. Senzor je umístěn mezi přípojky D a E a článek čerpadla je umístěn mezi C a E. Výstupní napětí zirkoniového senzoru závisí na hodnotách lambda:
- Rameno: 100 mV;
- Bohaté: 900 mV.
Čerpací článek v širokopásmovém senzoru se snaží udržovat konstantní napětí na 450 mV čerpáním kyslíku do nebo z výfuku. V bohaté směsi je obsah kyslíku nízký, takže čerpadlový článek musí pumpovat hodně kyslíku, aby udrželo napětí 450 mV. Při chudé směsi pumpa pumpuje kyslík pryč z měřící buňky. Tím se změní směr proudění používaný článkem čerpadla.
Měří se proud vznikající při čerpání. Výška a směr proudění je měřítkem aktuálního poměru vzduch/palivo. Řídicí jednotka (část napravo od přerušované čáry na obrázku výše) ovládá článek čerpadla. Napětí v bodě 4 závisí na hodnotě přenášené prvkem pro měření kyslíku. Toto napětí přichází na záporné připojení operačního zesilovače v řídicí jednotce.
- Bohatá směs: napětí na záporné svorce operačního zesilovače je vyšší než na kladné svorce. Zesilovač je připojen k zemi a výstupní napětí se sníží. Z E do C poteče proud.
- Chudá směs: napětí na záporné svorce operačního zesilovače je nižší než 2,45 voltu, což způsobí, že zesilovač je připojen na 4 volty a výstupní napětí se zvýší. Proud poteče z C do E. Směr toku je obrácený ve srovnání s bohatou směsí.
Řídicí jednotka může určit sílu proudu měřením úbytku napětí na rezistoru v zapojení 3. Velikost tohoto poklesu napětí je mírou pro hodnotu lambda. Napětí skokového senzoru proto nelze zkontrolovat pomocí multimetru, aby bylo zajištěno, že senzor stále funguje správně.
Senzor skoku:
Snímač skoku má omezenou oblast měření. Starší vozy pouze s lambda sondou pro katalyzátor jsou často vybaveny skokovým senzorem jako řídicím senzorem. Skokový senzor generuje napětí na základě rozdílu kyslíku. Toto napětí je mezi 0,1 a 0,9 voltu a lze jej měřit multimetrem.
Hodnoty lambda v homogenním a vrstveném procesu spalování:
Homogenní:
U homogenní směsi je všude hodnota lambda 1. To znamená, že u benzínového motoru je poměr vzduchu a paliva 14,7:1 (14,7 kg vzduchu s 1 kg paliva). Každý motor může běžet homogenně. Pokud dojde k obohacení, hodnota lambda se sníží a pokud je směs chudší, hodnota lambda se zvýší:
λ<1 = bohatý
λ>1 = špatné
Motor bude vždy kolísat mezi bohatým a chudým, aby katalyzátor fungoval správně.
Vrstvené:
Motory s přímým vstřikováním mohou běžet ve fázích při částečném zatížení. Vrstvený proces spalování znamená, že ve spalovacím prostoru jsou různé vzduchové vrstvy, které se využívají při spalování. V blízkosti zapalovací svíčky je hodnota lambda 1. Dále je hodnota lambda vyšší (štíhlejší, takže více vzduchu). Tento vzduch vytváří izolační vzduchovou vrstvu. U vrstveného procesu je doba vstřikování delší než u homogenního procesu.
Pomocí vrstveného vstřikování lze plně otevřít škrticí klapku, takže méně dusí vzduch. Protože je nasávaný vzduch odsátý, naráží na menší odpor a lze jej tedy snadněji nasát. Protože hodnota lambda ve spalovacím prostoru s vrstveným vstřikováním je díky izolační vzduchové vrstvě menší než 1, nezpůsobuje to žádné problémy se spalováním. Během procesu vrstvení spotřeba paliva klesá.
Při plném zatížení běží motor vždy homogenně. To poskytuje vyšší točivý moment než u vrstveného procesu. Pokud motor běží homogenně, je palivo vstřikováno dříve. Motor běží homogenně i při rozjezdu z klidu. Dochází pak k vyššímu rozběhovému momentu, než kdyby motor běžel vrstveně
Úpravy paliva:
Úpravy paliva jsou tvořeny z dat lambda sondy. Palivové ozdoby se používají v benzínovém motoru k udržení ideálního poměru vzduch/palivo pro úplné spalování. To činí 14,7 kg vzduchu na 1 kg paliva a nazývá se stechiometrický směšovací poměr.
Úpravy paliva poskytují korekční faktor pro úpravu základního množství vstřikovaného paliva v případě potřeby. Zohledňuje se opotřebení a znečištění částí motoru, snímačů a akčních členů. Pomocí úprav paliva jsou emise výfukových plynů během celého životního cyklu vozu udržovány v mezích zákonných norem.
Pro více informací navštivte stránku: Ozdoby paliva.
