За что отвечает датчик кислорода – Кислородный датчик (лямбда-зонд): устройство и принцип работы
Датчик кислорода. Описание. Назначение
Датчик концентрации кислорода или лямбда-зонд предназначен для определения в отработавших газах уровня кислорода. Эффективная (экологичная и экономичная) работа мотора обеспечивается за счет постоянного уровня соотношения в топливной смеси топлива и воздуха во всех рабочих режимах. Процесс контроля над содержанием в выхлопных газах кислорода называется лямбда-регулированием.
В случае недостатка в топливно-воздушной смеси воздуха, не происходит полного окисления угарного газа и углеводородов. При перенасыщении воздухом, с другой стороны, не происходит полного разложения на кислород и азот.
В выпускной системе устанавливается лямбда-зонд. Следует сказать, что на определенных моделях машин применяется не один датчик кислорода, а два. При этом один устанавливают за каталитическим нейтрализатором, а другой – после. Использование двух датчиков способствует усилению контроля над составом выхлопных газов и обеспечению наиболее эффективной работы нейтрализатора.
Кислородный датчик может быть двухточечным или широкополосным.
Первый устанавливают и после нейтрализатора, и перед ним. Двухточечный датчик кислорода осуществляет фиксацию коэффициента излишнего воздуха топливной воздушной смеси в соответствии с величиной концентрации в выхлопных газах кислорода.
Конструкция представлена в виде керамического элемента, который имеет двустороннее покрытие из диоксида циркония. Проверка датчика кислорода производится электрохимическим методом. С одной стороны электрод контактирует с отработавшими газами. С другой стороны – с атмосферой. При разном содержании кислорода на концах электрода создается напряжение. Чем выше уровень (топливная смесь считается обедненной), тем напряжение ниже. Соответственно, чем выше концентрация (смесь считается обогащенной), тем напряжение больше.
Датчик кислорода электрический сигнал отправляет в электронный контрольный блок в системе управления мотора. В соответствии с уровнем сигнала, осуществляется воздействие на исполнительные структуры тех систем в автомобиле, которые находятся под управлением этого контрольного блока.
Конструкция широкополосного датчика представлена в виде закачивающего и двухточечного элемента. Определение значения «лямбда» осуществляется с применением силы тока при закачивании. Используется это устройство как входной датчик кислорода каталитического нейтрализатора. Под закачиванием понимают процесс физического характера. В ходе закачивания из газов кислород проходит сквозь закачивающий элемент под влиянием силы тока. Принцип, по которому действует устройство, основывается на способности постоянно поддерживать напряжение в 450 мВ в двухточечном элементе между электродами за счет изменения при закачивании силы тока.
Понижение содержания кислорода в газах (при обогащенной топливной смеси) сопровождается увеличением напряжения между имеющимися в двухточечном керамическом элементе электродами. Сигнал подается от элемента в электронный контрольный блок. На основании сигнала на закачивающем элементе вырабатывается ток с определенной силой.
В свою очередь, ток способствует закачке в измерительный зазор. Напряжение, таким образом, достигает определенного значения. При этом показатель силы тока являет собой меру концентрации кислорода в газах. Анализ и преобразование в управляющие воздействия на устройства исполнения в системе впрыска осуществляется блоком управления.
При обедненной топливной смеси функционирование широкополосного устройства происходит аналогичным образом. Отличием является то, что из измерительного зазора под воздействием тока осуществляется выкачивание наружу кислорода.
fb.ru
Что такое датчик кислорода (лямбда зонд) и для чего он нужен?
Для того чтобы топливо полностью сгорало в камере двигателя, нужна точная пропорция соотношения воздуха с бензином. Благодаря такой дозировке машина выделяет наименьшее количество вредных газов. Это полезно не только для окружающей среды, но и для самого мотора. А чтобы данное соотношение всегда было правильным, и в случае необходимости водитель осуществлял диагностику/ремонт авто, существует специальный датчик кислорода (лямбда зонд – его второе название). Сегодня мы о нём и поговорим.
Принцип работы
При помощи электронного блока управления двигателем (им укомплектовывается каждый автомобиль) система определяет нужную дозировку топлива в камеру сгорания. Лямбда-датчик, в свою очередь, является некой обратной связью, при помощи которой электронный блок выпускает определённое количество бензина, подготовленного для воспламенения в цилиндрах. От точности дозировки зависит количество потребляемого топлива. Если же этот показатель превышает допустимую норму, это значит, что бензин сгорает в камере не полностью, а некоторый процент топлива просто вылетает в трубу, нанося вред не только водителю (с экономической точки зрения), но и природе.
Также стоит отметить, что во всех современных марках машин есть специальные каталитические нейтрализаторы. В них отработанные газы проходят несколько стадий фильтрации, после чего они попадают в автомобильный катализатор и выходят наружу через глушитель. Это позволяет машине наносить меньший вред природе, поэтому зарубежные производители в обязательном порядке укомплектовывают свои авто данным устройством.
Датчик кислорода (лямбда зонд) и его неисправности
Иногда водители сталкиваются с проблемой поломки данного устройства, но не каждый из них вовремя реагирует на ситуацию. Если же вы заметили завышенный расход топлива, и ваш автомобиль стал соответствовать лишь стандарту «Евро-1» по выхлопам, это означает, что вся проблема кроется в данной запчасти. Датчик кислорода (лямбда зонд) также сам может сигнализировать о своей поломке. В таком случае на панели приборов горит лампочка «check engine» (что дословно означает «проверьте двигатель»), которая предупреждает о возможных неисправностях в системе электронного блока управления. Но так случается не всегда – датчик может и соврать, особенно это касается автомобилей с газобаллонным оборудованием. Поэтому если ваш «железный друг» работает на пропане или метане, не стоит так резко реагировать на данный сигнал.
Что делать при поломке?
Если вы обнаружили неисправность или сомневаетесь в этом, обратитесь на станцию технического обслуживания и закажите услугу диагностики. Там мастера проверят, исправен ли датчик кислорода (лямбда зонд) или нет. Для диагностики используется специальное оборудование, которое при включенном моторе определяет характеристику выхлопов при разных оборотах двигателя. Другого выхода из ситуации нет, так что при поломке датчика устранить проблему самостоятельно просто нереально (разве что у вас есть то самое оборудование).
fb.ru
Как работает кислородный датчик?
Современные экологические нормы весьма строги, а нормы состава выхлопных газов четко определены. Именно поэтому в современном автомобилестроении используются специальные устройства. Это каталитические нейтрализаторы, под влиянием которых уровень токсических веществ в выхлопах значительно снижается. К сожалению, подобные приборы хорошо работают лишь при определенных условиях. Именно для этого и необходим кислородный датчик. Эта небольшая деталь исполняет весьма важные функции.
Что такое кислородный датчик?
Оптимальный состав топливно-воздушной смеси — это когда на 1 часть топлива приходится примерно 14,7 частей воздуха. В таком случае коэффициент избытка воздуха (L) равен 1. Эффективная работа каталитического нейтрализатора возможна лишь тогда, когда L равно 1 с погрешностью в 0,01. Основная функция датчика — это контроль за составом топливно-воздушной смеси.
Кислородный датчик представляет собой небольшое устройство, изготовленное из пористого материала. Основным его компонентом является двуокись циркония. Сверху же деталь покрыта платиновым напылением. Подобное устройство реагирует на разницу между содержанием кислорода в атмосфере и выхлопных газах. Кроме того, на выходе оно вырабатывает соответствующую разность потенциалов.
Принцип работы этого зонда достаточно прост. При снижении уровня кислорода в выхлопах запускаются реакции восстановления двуокиси циркония. Кстати, катализатором подобного превращения является платина. А поскольку на поверхности датчика реакции восстановления чередуются с окислительными процессами, то целостность и работоспособность зонда поддерживается автоматически.
На сегодняшний день существует несколько основных моделей подобных приборов. Самым популярным считается кислородный датчик Bosch. Это устройство характеризируется высокой чувствительностью и работоспособностью.
Двухточечный датчик кислорода
Это одна из основных моделей подобного устройства. Зонд крепится как перед нейтрализатором, так и за ним, что дает возможность четче фиксировать коэффициент избытка воздуха. Электрод с одной стороны прибора контактирует с атмосферным воздухом, а с другой — с выхлопными газами, реагируя на разницу генерацией потенциала. Чем выше содержание кислорода в выхлопах, тем ниже генерируемое напряжение.
В тех случаях, когда уровень кислорода в топливно-воздушной смеси падает, а напряжение становится высоким, то образуется электрический сигнал, который передается в систему управления двигателем.
Широкополосный кислородный датчик
Этот прибор немного отличается от предыдущего как по строению, так и по принципам работы. Он состоит из двух керамических частей: это обычный двухточечный зонд и закачивающая часть. Между двумя электродами в двухточечной части зонда постоянно генерируется напряжение в 450 мВ. В то же время кислород из отработанных газов проходит сквозь закачивающую часть датчика. Чем ниже уровень кислорода, тем выше напряжение между двумя электродами. В таких случаях сигнал передается в электронный блок управления. Кстати, именно по такой схеме работает кислородный датчик ВАЗ.
fb.ru