Subiecte:
- Sonda lambda
- Element de incalzire
- Măsurați la senzorul lambda
- Valori lambda într-un proces de ardere omogen și stratificat
- Trimuri de combustibil
Sonda lambda:
Fiecare mașină modernă cu motor pe benzină și EOBD are 1 sau 2 sonde lambda montate în evacuare. Adesea, un senzor de control înaintea catalizatorului (un senzor de bandă largă) și un senzor de control după catalizator (senzor de salt). Dacă există un singur senzor lambda prezent (pentru convertizorul catalitic), acesta este în majoritatea cazurilor un senzor de salt. Senzorul de salt se mai numește și senzor de zirconiu. Imaginea de mai jos prezintă senzorii lambda din față și din spate ale bancului de cilindri 1 (numerele 1 și 2) și ale bancului de cilindri 2 (numerele 3 și 4).
Senzorul lambda verifică compoziția aerului și a combustibilului din gazele de eșapament. Datele din măsurători sunt trimise la unitatea de control al motorului. Senzorul lambda este necesar pentru ca convertizorul catalitic să funcționeze, deoarece funcționează cu un amestec care se schimbă în mod regulat între slab și bogat. Sonda de control „controlează” în esență compoziția amestecului; unitatea de comandă a motorului primește datele de măsurare de la sonda de control și reglează în consecință injecția. Dacă amestecul a fost prea slab, se injectează mai mult combustibil. Dacă amestecul este prea bogat, timpul de injecție al injectorului va fi scurtat pentru a face amestecul mai slab din nou.
Când un vehicul este echipat cu doi senzori, senzorul de salt înregistrează conținutul de oxigen din gazele de eșapament după catalizatorul; Aceasta verifică dacă catalizatorul a convertit corect gazele de eșapament. Dacă catalizatorul este defect (de exemplu, dacă interiorul este defect sau doar din cauza îmbătrânirii), senzorul de salt va recunoaște funcționarea proastă a catalizatorului. Apoi se aprinde ledul de eroare a motorului. Când mașina este citită, va apărea un cod de eroare cu informații că convertizorul catalitic nu funcționează corect. Un senzor lambda durează adesea în jur de 160.000 km. Atunci când un senzor lambda devine învechit, rezultatele măsurătorilor pot fi afectate fără a se aprinde o lumină de defecțiune a motorului.
Pagina sistemului de injecție explică modul în care compoziția amestecului afectează gazele de eșapament, puterea și consumul de combustibil.
Senzorul lambda compară gazele de evacuare cu aerul exterior. Prin urmare, este important ca sursa de aer exterior a sondei să nu fie înfundată. Când această gaură este închisă și nu mai poate pătrunde aer (albastru în imaginea de mai jos) în senzor, senzorul nu va funcționa.
Element de încălzire:
Sondele lambda moderne sunt echipate cu un element de încălzire intern. Acest element de încălzire asigură că senzorul lambda poate începe măsurarea cât mai repede posibil după pornirea la rece. Sonda lambda functioneaza doar cand gazele de esapament au atins o temperatura de aproximativ 350 de grade Celsius. Prin încălzirea internă a sondei lambda, acesta poate fi măsurat când gazele de eșapament au atins jumătate din temperatura cerută inițial. În loc de doar câteva minute, acum puteți rula într-o situație de buclă închisă în doar câteva secunde.
Senzor de bandă largă:
Senzorul de bandă largă are un domeniu de măsurare mai mare decât senzorul de salt. Chiar și în timpul sarcinii complete, când amestecul este bogat, raportul corect aer/combustibil este înregistrat și trimis la ECU. Nu numai că precizia măsurării este mare, dar senzorul este rapid și poate rezista la temperaturi ridicate (până la 950-1000°C). Imaginea de mai jos arată schema senzorului de bandă largă.
Senzorul de bandă largă trebuie să fie de cel puțin 600°C pentru a funcționa corect. De aceea se folosește un element de încălzire (între conexiunile AF) care încălzește senzorul după o pornire la rece a motorului. Senzorul de bandă largă este format dintr-un senzor convențional de zirconiu și o celulă de pompă. Senzorul este plasat între conexiunile D și E, iar celula pompei este plasată între C și E. Tensiunea de ieșire a senzorului de zirconiu depinde de valorile lambda:
- Braț: 100 mV;
- Bogat: 900 mV.
Celula pompei din senzorul de bandă largă încearcă să mențină tensiunea constantă la 450 mV prin pomparea oxigenului către sau dinspre evacuare. Într-un amestec bogat, conținutul de oxigen este scăzut, astfel încât celula pompei trebuie să pompeze mult oxigen pentru a menține tensiunea de 450 mV. Cu un amestec slab, celula pompei pompează oxigenul departe de celula de măsurare. Aceasta modifică direcția de curgere utilizată de celula pompei.
Se măsoară curentul generat în timpul pompării. Înălțimea și direcția fluxului este o măsură a raportului curent aer/combustibil. Unitatea de control (partea din dreapta liniei întrerupte din imaginea de mai sus) controlează celula pompei. Tensiunea la punctul 4 depinde de valoarea transmisă de elementul de măsurare a oxigenului. Această tensiune ajunge la conexiunea negativă a amplificatorului operațional din unitatea de control.
- Amestec bogat: tensiunea pe borna negativă a amplificatorului operațional este mai mare decât pe borna pozitivă. Amplificatorul este conectat la masă și tensiunea de ieșire va scădea. Un curent va curge de la E la C.
- Amestec slab: tensiunea de la borna negativă a amplificatorului operațional este mai mică de 2,45 volți, ceea ce face ca amplificatorul să fie conectat la 4 volți și tensiunea de ieșire va crește. Un curent va curge de la C la E. Direcția de curgere este inversată în comparație cu amestecul bogat.
Unitatea de control poate determina puterea curentului prin măsurarea căderii de tensiune pe rezistorul la conexiunea 3. Mărimea acestei căderi de tensiune este măsura pentru valoarea lambda. Prin urmare, tensiunea senzorului de salt nu poate fi verificată cu un multimetru pentru a se asigura că senzorul încă funcționează corect.
Senzor de salt:
Senzorul de salt are o zonă de măsurare limitată. Mașinile mai vechi cu doar un senzor lambda pentru convertizorul catalitic sunt adesea echipate cu un senzor de salt ca senzor de control. Senzorul de salt generează o tensiune bazată pe diferența de oxigen. Această tensiune este între 0,1 și 0,9 volți și poate fi măsurată cu un multimetru.
Valori lambda într-un proces de ardere omogen și stratificat:
Omogen:
Cu un amestec omogen, peste tot valoarea lambda este 1. Aceasta înseamnă că într-un motor pe benzină raportul aer și combustibil este de 14,7:1 (14,7 kg aer cu 1 kg combustibil). Fiecare motor poate funcționa omogen. Dacă are loc îmbogățirea, valoarea lambda va scădea, iar dacă amestecul este mai slab, valoarea lambda va crește:
λ<1 = Bogat
λ>1 = Slab
Un motor va fluctua întotdeauna între bogat și slab pentru a menține convertorul catalitic să funcționeze corect.
Stratificat:
Motoarele cu injecție directă pot funcționa în faze la sarcină parțială. Un proces de ardere stratificat înseamnă că există diferite straturi de aer în spațiul de ardere care sunt utilizate în timpul arderii. Aproape de bujie, valoarea lambda este 1. Mai departe, valoarea lambda devine mai mare (mai slabă, deci mai mult aer). Acest aer oferă un strat de aer izolator. Într-un proces stratificat, timpul de injectare este mai târziu decât în procesul omogen.
Cu ajutorul unei injecții stratificate, supapa de accelerație poate fi deschisă complet, astfel încât să sufoce mai puțin aerul. Deoarece aerul aspirat este demodat, acesta întâmpină mai puțină rezistență și, prin urmare, poate fi aspirat mai ușor. Deoarece valoarea lambda în spațiul de ardere cu injecție stratificată este mai mică de 1 datorită stratului de aer izolator, acest lucru nu provoacă probleme cu arderea. În timpul procesului de stratificare, consumul de combustibil scade.
La sarcină maximă motorul funcționează întotdeauna omogen. Acest lucru oferă un cuplu mai mare decât în cazul unui proces stratificat. Dacă motorul funcționează omogen, combustibilul este injectat mai devreme. De asemenea, motorul funcționează omogen atunci când conduceți de pe loc. Există atunci un cuplu de pornire mai mare decât în cazul în care motorul ar funcționa în mod stratificat
Trimuri de combustibil:
Trimurile de combustibil sunt formate din datele senzorului lambda. Garniturile de combustibil sunt utilizate într-un motor pe benzină pentru a menține raportul ideal aer/combustibil pentru arderea completă. Aceasta înseamnă 14,7 kg de aer la 1 kg de combustibil și se numește raportul de amestec stoichiometric.
Trimurile de combustibil oferă un factor de corecție pentru a regla cantitatea de bază de combustibil injectată atunci când este necesar. Se ia în considerare uzura și contaminarea pieselor motorului, senzorilor și actuatoarelor. Cu ajutorul garniturii de combustibil, emisiile de gaze de eșapament de-a lungul întregului ciclu de viață al mașinii sunt menținute în standardele legale.
Pentru mai multe informatii vizitati pagina: Trimuri de combustibil.
