Emner:
- Lambdasonde
- Varmeelement
- Mål ved lambdasensoren
- Lambdaverdier i en homogen og lagdelt forbrenningsprosess
- Drivstofftrim
Lambdasensor:
Hver moderne bil med bensinmotor og EOBD har 1 eller 2 lambdasensorer montert i eksosen. Ofte en kontrollsensor før katalysatoren (en bredbåndssensor), og en kontrollsensor etter katalysatoren (hoppsensor). Hvis det kun er én lambdasensor til stede (for katalysatoren), er det i de fleste tilfeller en hoppsensor. Hoppsensoren kalles også en zirkoniumsensor. Bildet nedenfor viser de fremre og bakre lambdasensorene til sylinderbank 1 (nummer 1 og 2) og sylinderbank 2 (nummer 3 og 4).
Lambdasensoren sjekker sammensetningen av luft og drivstoff i eksosgassene. Dataene fra målingene sendes til motorens kontrollenhet. Lambdasensoren er nødvendig for at katalysatoren skal fungere, fordi den fungerer med en blanding som jevnlig skifter mellom mager og rik. Kontrollsonden "kontrollerer" i hovedsak blandingens sammensetning; motorkontrollenheten mottar måledata fra kontrollsonden og justerer injeksjonen deretter. Hvis blandingen var for mager, injiseres mer drivstoff. Hvis blandingen er for rik, vil injeksjonstiden til injektoren forkortes for å gjøre blandingen slankere igjen.
Når et kjøretøy er utstyrt med to sensorer, registrerer hoppsensoren oksygeninnholdet i avgassene etter katalysatoren; Dette sjekker om katalysatoren har omdannet eksosgassene riktig. Hvis katalysatoren er defekt (f.eks. hvis interiøret er defekt eller bare på grunn av aldring), vil hoppsensoren gjenkjenne den dårlige funksjonen til katalysatoren. Motorfeillampen aktiveres da. Når bilen leses opp, vil det dukke opp en feilkode med informasjon om at katalysatoren ikke fungerer som den skal. En lambdasonde varer ofte rundt 160.000 XNUMX km. Når en lambdasensor blir utdatert, kan måleresultatene påvirkes uten at en motorfeillampe tennes.
Injeksjonssystemsiden forklarer hvordan blandingssammensetningen påvirker eksosgassene, kraften og drivstofforbruket.
Lambdasonden sammenligner avgassene med uteluften. Det er derfor viktig at utelufttilførselen i sonden ikke er tilstoppet. Når dette hullet er lukket og ikke mer luft (blått på bildet under) kan komme inn i sensoren, vil ikke sensoren fungere.
Varmeelement:
Moderne lambdasensorer er utstyrt med et internt varmeelement. Dette varmeelementet sørger for at lambdasensoren kan begynne å måle så raskt som mulig etter kaldstarten. Lambdasonden fungerer kun når avgassene har nådd en temperatur på ca. 350 grader Celsius. Ved å varme opp lambdasensoren internt kan det måles når avgassene har nådd halvparten av den opprinnelig nødvendige temperaturen. I stedet for bare noen få minutter kan du nå løpe i en lukket sløyfe-situasjon på bare noen få sekunder.
Bredbåndssensor:
Bredbåndssensoren har et større måleområde enn hoppsensoren. Selv under full belastning, når blandingen er rik, blir riktig luft/drivstoff-forhold registrert og sendt til ECU. Ikke bare er målenøyaktigheten høy, men sensoren er rask og tåler høye temperaturer (opptil 950-1000°C). Bildet nedenfor viser skjemaet for bredbåndssensoren.
Bredbåndssensoren må være minst 600°C for å fungere skikkelig. Det er derfor det brukes et varmeelement (mellom koblingene AF) som varmer opp sensoren etter kald motorstart. Bredbåndssensoren består av en vanlig zirkoniumsensor og en pumpecelle. Føleren plasseres mellom koblingene D og E, og pumpecellen er plassert mellom C og E. Utgangsspenningen til zirkoniumsensoren avhenger av lambdaverdiene:
- Arm: 100 mV;
- Rik: 900 mV.
Pumpecellen i bredbåndssensoren prøver å holde spenningen konstant på 450 mV ved å pumpe oksygen til eller fra eksosen. I en rik blanding er oksygeninnholdet lavt, så pumpecellen må pumpe mye oksygen for å opprettholde spenningen på 450 mV. Med en mager blanding pumper pumpecellen oksygenet vekk fra målecellen. Dette endrer strømningsretningen som brukes av pumpecellen.
Strømmen som genereres under pumping måles. Høyden og retningen på strømmen er et mål på det aktuelle luft/drivstoff-forholdet. Kontrollenheten (delen til høyre for den stiplede linjen i bildet over) styrer pumpecellen. Spenningen ved punkt 4 avhenger av verdien som overføres av oksygenmåleelementet. Denne spenningen kommer til den negative koblingen til operasjonsforsterkeren i kontrollenheten.
- Rik blanding: spenningen på den negative terminalen på op-ampen er høyere enn på den positive terminalen. Forsterkeren er koblet til jord og utgangsspenningen vil synke. En strøm vil flyte fra E til C.
- Mager blanding: spenningen på minuspolen til opampen er lavere enn 2,45 volt, noe som fører til at forsterkeren kobles til 4 volt og utgangsspenningen vil øke. En strøm vil gå fra C til E. Strømningsretningen er reversert i forhold til den rike blandingen.
Styreenheten kan bestemme strømstyrken ved å måle spenningsfallet over motstanden ved kobling 3. Størrelsen på dette spenningsfallet er målet for lambdaverdien. Spenningen til hoppsensoren kan derfor ikke kontrolleres med et multimeter for å sikre at sensoren fortsatt fungerer som den skal.
Hoppsensor:
Hoppsensoren har et begrenset måleområde. Eldre biler med kun lambdasensor for katalysator er ofte utstyrt med hoppsensor som kontrollsensor. Hoppsensoren genererer en spenning basert på oksygenforskjellen. Denne spenningen er mellom 0,1 og 0,9 volt og kan måles med et multimeter.
Lambdaverdier i en homogen og lagdelt forbrenningsprosess:
Homogen:
Med en homogen blanding er lambdaverdien overalt 1. Dette betyr at i en bensinmotor er forholdet mellom luft og drivstoff 14,7:1 (14,7 kg luft med 1 kg drivstoff). Hver motor kan kjøre homogent. Hvis anrikning finner sted, vil lambdaverdien synke, og hvis blandingen gjøres magrere, vil lambdaverdien øke:
λ<1 = Rik
λ>1 = Dårlig
En motor vil alltid svinge mellom rik og mager for å holde katalysatoren i orden.
Lagdelt:
Motorer med direkte innsprøytning kan gå i faser med dellast. En lagdelt forbrenningsprosess betyr at det er ulike luftlag i forbrenningsrommet som brukes under forbrenningen. Nær tennpluggen er lambdaverdien 1. Lenger unna blir lambdaverdien høyere (slankere, altså mer luft). Denne luften gir et isolerende luftlag. I en lagdelt prosess er injeksjonstiden senere enn i den homogene prosessen.
Ved hjelp av en lagdelt injeksjon kan strupeventilen åpnes helt, slik at den struper luften mindre. Fordi den innsugde luften desmores, møter den mindre motstand og kan derfor lettere suges inn. Fordi lambdaverdien i forbrenningsrommet med lagdelt injeksjon er mindre enn 1 på grunn av det isolerende luftlaget, gir dette ingen problemer med forbrenningen. Under lagdelingsprosessen synker drivstofforbruket.
Ved full belastning går motoren alltid homogent. Dette gir et høyere dreiemoment enn ved en lagdelt prosess. Hvis motoren går homogent, injiseres drivstoffet tidlig. Motoren går også homogent når du kjører vekk fra stillestående. Det er da et høyere startmoment enn om motoren skulle gå lagdelt
Drivstofftrim:
Drivstofftrim dannes fra lambdasensordataene. Drivstofftrimene brukes i en bensinmotor for å opprettholde det ideelle luft/drivstoff-forholdet for fullstendig forbrenning. Dette utgjør 14,7 kg luft til 1 kg drivstoff og kalles det støkiometriske blandingsforholdet.
Drivstofftrim gir en korreksjonsfaktor for å justere den grunnleggende mengden drivstoff som injiseres når det er nødvendig. Det tas hensyn til slitasje og forurensning av motordeler, sensorer og aktuatorer. Ved hjelp av drivstofftrim holdes avgassutslipp over hele bilens livssyklus innenfor lovlige standarder.
For mer informasjon besøk siden: Drivstofftrim.
