Piranti lan prinsip operasi sensor oksigen

Sensor oksigen - piranti sing dirancang kanggo ngrekam jumlah oksigen sing isih ana ing gas pembuangan mesin mobil. Dununge ana ing sistem knalpot cedhak karo katalis. Adhedhasar data sing ditampa dening generator oksigen, unit kontrol mesin elektronik (ECU) mbenerake pitungan proporsi optimal campuran udara-bahan bakar. Rasio udara sing akeh ing komposisine dituduhake ing industri otomotif kanthi huruf Yunani lambda (λ), amarga sensor kasebut entuk jeneng nomer loro - lambda probe.

Faktor udhara sing berlebihan λ

Sadurunge mbedakake desain sensor oksigen lan prinsip operasine, kudu ditemtokake paramèter sing penting kaya rasio hawa sing luwih gedhe saka campuran bahan bakar-udara: apa sing ana pengaruhé, lan apa sebabé diukur karo sensor

Ing teori operasi ICE, ana konsep kaya rasio stoichiometric - iki minangka proporsi udara lan bahan bakar sing ideal, ing endi pembakaran bahan bakar lengkap ana ing ruangan pembakaran silinder mesin. Iki minangka parameter sing penting banget, adhedhasar cara pangiriman bahan bakar lan mode operasi mesin diitung. Udara padha karo 14,7 kg hawa dadi 1 kg bahan bakar (14,7: 1). Lumrahe, campuran bahan bakar udara kaya ngono ora mlebu ing silinder kanthi wektu, nanging mung proporsi sing dietung maneh kanggo kondisi nyata.

Rasio udara sing berlebihan (λ) Apa rasio jumlah udhara sing nyata sing mlebu ing mesin kanthi jumlah teoritis (stoichiometric) sing dibutuhake kanggo pembakaran bahan bakar lengkap. Ing istilah sing gampang, yaiku "udakara luwih (kurang) udhara sing mlebu silinder tinimbang sing kudu ana".

Gumantung saka regane λ, ana telung jinis campuran bahan bakar udara:

• λ = 1 - campuran stoichiometric;
• λ <1 - Campuran "sugih" (ekskresi - larut; kurang - udara);
• λ> 1 - Campuran "ramping" (keluwihan - hawa; kekurangan - bahan bakar).

Mesin modern bisa mlaku ing kabeh telung jinis campuran, gumantung saka tugas sing saiki (ekonomi bahan bakar, akselerasi intensif, pangurangan konsentrasi zat mbebayani ing gas pembuangan). Saka sudut pandang nilai tenaga mesin sing optimal, koefisien lambda kudu regane udakara 0,9 (campuran "kaya"), konsumsi bahan bakar minimal bakal cocog karo campuran stoichiometric (λ = 1). Asil paling apik kanggo ngresiki gas buang uga bakal diamati ing λ = 1, amarga operasi konverter katalitik sing efisien ana ing komposisi stoichiometric saka campuran bahan bakar udara.

Tujuan sensor oksigen

Rong sensor oksigen digunakake minangka standar ing mobil modern (kanggo mesin in-line). Siji ing ngarepe katalis (lambda probe ndhuwur), lan sing nomer loro sawise (probe lambda ngisor). Ora ana bedane ing desain sensor ndhuwur lan ngisor, bisa uga padha, nanging beda fungsine.

Sensor oksigen ndhuwur utawa ngarep ndeteksi oksigen sing isih ana ing gas pembuangan. Adhedhasar sinyal saka sensor iki, unit kontrol mesin "ngerti" jinis campuran bahan bakar udara sing dienggo mesin (stoichiometric, rich or lean). Gumantung saka maca oksigen lan mode operasi sing dibutuhake, ECU nyetel jumlah bahan bakar sing diwenehake menyang silinder. Biasane, pangiriman bahan bakar disesuaikan karo campuran stoichiometric. Perlu dielingake yen mesin dadi panas, sinyal saka sensor ora digatekake karo mesin ECU nganti tekan suhu operasi. Probe lambda ngisor utawa mburi digunakake kanggo nyetel komposisi campuran lan ngawasi layanan konverter katalitik.

Desain lan prinsip operasi sensor oksigen

Ana sawetara jinis probe lambda sing digunakake ing mobil modern. Ayo dipertimbangkan desain lan prinsip operasi sing paling populer - sensor oksigen adhedhasar zirconium dioxide (ZrO2). Sensor kalebu unsur utama ing ngisor iki:

• Elektroda njaba - kontak karo gas buang.
• Elektroda internal - kontak karo swasana.
• Elemen pemanas - digunakake kanggo panas sensor oksigen lan nggawa menyang suhu operasi kanthi luwih cepet (udakara 300 ° C).
• Elektrolit padat - dununge ing antarane rong elektroda (zirconia).
• Omah.
• Tip guard - duwe bolongan khusus (perforasi) kanggo gas pembuangan mlebu.

Elektroda njaba lan njero dilapisi platinum. Prinsip operasi probe lambda kaya kasebut adhedhasar kedadeyan beda potensial antarane lapisan platinum (elektroda), sing sensitif karo oksigen. Muncul nalika elektrolit dadi panas, nalika ion oksigen pindhah saka gas udara lan gas atmosfer. Voltase ing elektroda sensor gumantung marang konsentrasi oksigen ing gas pembuangan. Saya dhuwur, voltase saya mudhun. Rentang voltase sinyal sensor oksigen yaiku 100 nganti 900 mV. Sinyal kasebut nduweni bentuk sinusoidal, ing endi telung wilayah dibedakake: saka 100 nganti 450 mV - campuran ramping, saka 450 nganti 900 mV - campuran kaya, 450 mV cocog karo komposisi stoichiometric campuran bahan bakar udara.

Sumber daya oksigen lan kaluputane

Probe lambda minangka sensor sing paling cepet rusak. Iki amarga kasunyatane manawa kontak terus karo gas buang lan sumber daya langsung gumantung karo kualitas bahan bakar lan layanan mesin kasebut. Contone, tank oksigen zirconium duwe sumber udakara sekitar 70-130 ewu kilometer.

Wiwit operasi sensor sensor oksigen (ndhuwur lan ngisor) dipantau dening sistem diagnostik on-board OBD-II, yen ana sing gagal, kesalahan sing bakal ana bakal direkam, lan lampu indikator "Check Engine" ing panel instrumen bakal padhang. Ing kasus iki, sampeyan bisa diagnosa kesalahan nggunakake scanner diagnostik khusus. Saka opsi anggaran, sampeyan kudu nggatekake Scan Tool Pro Black Edition.

Scanner buatan Korea iki beda karo analog ing kualitas konstruksi sing dhuwur lan kemampuan kanggo diagnosa kabeh komponen lan rakitan mobil, lan dudu mung mesin. Dheweke uga bisa nglacak waosan kabeh sensor (kalebu oksigen) kanthi nyata. Scanner kompatibel karo kabeh program diagnostik sing populer lan, yen ngerti nilai voltase sing diidini, sampeyan bisa menehi penilaian kesehatan sensor.

Nalika sensor oksigen bisa digunakake kanthi bener, karakteristik sinyal yaiku sinusoid biasa, nuduhake frekuensi switch paling sethithik 8 kali sajrone 10 detik. Yen sensor ora ana ing urutan, mula wujud sinyal bakal beda karo referensi, utawa tanggepan pangowahan ing komposisi campuran bakal mudhun kanthi nyata.

Kerusakan utama sensor oksigen:

• nyandhang sajrone operasi (sensor "tuwa");
• sirkuit mbukak elemen pemanas;
• polusi.

Kabeh jinis masalah kasebut bisa dipicu dening panggunaan bahan bakar berkualitas rendah, panas banget, tambahan macem-macem aditif, mlebu minyak lan agen pembersih menyang area operasi sensor.

Tandha fungsi oksigenator:

• Indikasi cahya peringatan kesalahan ing dashboard.
• Kelangan kekuwatan.
• Tanggepan sing ora apik kanggo pedal gas.
• Mesin idol kasar.

Jinis probe lambda

Saliyane zirconia, sensor titanium lan oksigen broadband uga digunakake.

• Titanium. Ruangan oksigen jinis iki nduweni unsur sensitif titanium dioksida. Suhu operasi sensor kasebut diwiwiti saka 700 ° C. Probe lambda titanium ora mbutuhake hawa atmosfer, amarga prinsip operasine didhasarake pangowahan voltase output, gumantung karo konsentrasi oksigen ing knalpot.
• Probe lambda broadband minangka model sing luwih apik. Iki kalebu sensor siklon lan elemen pam. Sing pertama ngukur konsentrasi oksigen ing gas buang, ngrekam voltase sing disebabake dening beda potensial. Sabanjure, maca dibandhingake karo nilai referensi (450 mV), lan, yen ana penyimpangan, arus digunakake, nyebabake injeksi ion oksigen saka knalpot. Mengkono nganti voltase dadi padha karo sing diwenehake.

Probe lambda minangka elemen penting ing sistem manajemen mesin, lan malfungsi bisa nyebabake kesulitan nyopir lan nyebabake nyuda bagean mesin liyane. Lan amarga ora bisa didandani, mula kudu diganti nganggo sing anyar.