Kifaa na kanuni ya utendaji wa sensorer ya oksijeni

Sensor ya oksijeni - kifaa iliyoundwa kurekodi kiwango cha oksijeni iliyobaki katika gesi za kutolea nje za injini ya gari. Iko katika mfumo wa kutolea nje karibu na kichocheo. Kulingana na data iliyopokelewa na jenereta ya oksijeni, kitengo cha kudhibiti injini za elektroniki (ECU) hurekebisha hesabu ya idadi bora ya mchanganyiko wa mafuta-hewa. Uwiano wa hewa kupita kiasi katika muundo wake umeonyeshwa katika tasnia ya magari na barua ya Uigiriki lambda (λ), kwa sababu ambayo sensor ilipata jina la pili - uchunguzi wa lambda.

Sababu ya hewa ya ziada λ

Kabla ya kutenganisha muundo wa sensorer ya oksijeni na kanuni ya operesheni yake, inahitajika kuamua kigezo muhimu kama uwiano wa hewa wa ziada wa mchanganyiko wa mafuta-hewa: ni nini, inathiri nini na kwanini inapimwa na sensor.

Katika nadharia ya operesheni ya ICE, kuna dhana kama vile uwiano wa stoichiometric - hii ndio sehemu bora ya hewa na mafuta, ambayo mwako kamili wa mafuta hufanyika katika chumba cha mwako wa silinda ya injini. Hii ni parameter muhimu sana, kwa msingi wa ambayo njia za uwasilishaji wa mafuta na injini zinahesabiwa. Ni sawa na kilo 14,7 ya hewa hadi kilo 1 ya mafuta (14,7: 1). Kwa kawaida, kiasi kama hicho cha mchanganyiko wa mafuta ya hewa hauingii silinda kwa wakati mmoja, ni sehemu tu ambayo imehesabiwa kwa hali halisi.

Uwiano wa hewa wa ziada (λ) Je! Ni uwiano wa kiwango halisi cha hewa inayoingia kwenye injini na kiwango cha kinadharia kinachohitajika (stoichiometric) kwa mwako kamili wa mafuta. Kwa maneno rahisi, ni "ni kiasi gani zaidi (kidogo) hewa iliingia kwenye silinda kuliko inavyopaswa kuwa nayo".

Kulingana na thamani ya λ, kuna aina tatu za mchanganyiko wa mafuta-hewa:

• λ = 1 - mchanganyiko wa stoichiometric;
• λ <1 - mchanganyiko "tajiri" (excretion - mumunyifu; upungufu - hewa);
• λ> 1 - "konda" mchanganyiko (ziada - hewa; ukosefu - mafuta).

Injini za kisasa zinaweza kukimbia kwa aina zote tatu za mchanganyiko, kulingana na majukumu ya sasa (uchumi wa mafuta, kuongeza kasi kubwa, upunguzaji wa mkusanyiko wa vitu vyenye madhara katika gesi za kutolea nje). Kwa mtazamo wa maadili bora ya nguvu ya injini, mgawo lambda inapaswa kuwa na thamani ya karibu 0,9 ("tajiri" mchanganyiko), kiwango cha chini cha matumizi ya mafuta kitalingana na mchanganyiko wa stoichiometric (λ = 1). Matokeo bora ya kusafisha gesi za kutolea nje pia yatazingatiwa kwa λ = 1, kwani operesheni bora ya kibadilishaji kichocheo hufanyika na muundo wa stoichiometric wa mchanganyiko wa mafuta-hewa.

Kusudi la sensorer za oksijeni

Sensorer mbili za oksijeni hutumiwa kama kawaida katika magari ya kisasa (kwa injini ya mkondoni). Moja mbele ya kichocheo (uchunguzi wa juu wa lambda), na ya pili baada yake (uchunguzi wa chini wa lambda). Hakuna tofauti katika muundo wa sensorer za juu na za chini, zinaweza kuwa sawa, lakini zinafanya kazi tofauti.

Sensorer ya juu au ya mbele ya oksijeni hugundua oksijeni iliyobaki katika gesi ya kutolea nje. Kulingana na ishara kutoka kwa sensor hii, kitengo cha kudhibiti injini "kinaelewa" ni aina gani ya mchanganyiko wa mafuta-hewa ambayo injini inaendesha (stoichiometric, tajiri au konda). Kulingana na usomaji wa oksijeni na hali inayotakiwa ya kufanya kazi, ECU hurekebisha kiwango cha mafuta ambayo hutolewa kwa mitungi. Kawaida, utoaji wa mafuta hubadilishwa kuelekea mchanganyiko wa stoichiometric. Ikumbukwe kwamba wakati injini inapokanzwa, ishara kutoka kwa sensorer hupuuzwa na ECU ya injini hadi kufikia joto la kufanya kazi. Probe ya lambda ya chini au nyuma hutumiwa kurekebisha zaidi muundo wa mchanganyiko na kufuatilia utunzaji wa kibadilishaji kichocheo.

Ubunifu na kanuni ya utendaji wa sensorer ya oksijeni

Kuna aina kadhaa za uchunguzi wa lambda uliotumiwa katika magari ya kisasa. Wacha tuangalie muundo na kanuni ya utendaji wa maarufu zaidi - sensorer ya oksijeni kulingana na dioksidi ya zirconium (ZrO2). Sensor ina mambo kuu yafuatayo:

• Electrode ya nje - huwasiliana na gesi za kutolea nje.
• Electrode ya ndani - katika kuwasiliana na anga.
• Kipengele cha kupokanzwa - hutumiwa kupasha joto sensor ya oksijeni na kuileta kwa joto la kufanya kazi haraka zaidi (karibu 300 ° C).
• Electrolyte thabiti - iko kati ya elektroni mbili (zirconia).
• Nyumba.
• Mlinzi wa vidokezo - ana mashimo maalum (matengenezo) ya gesi za kutolea nje kuingia.

Elektroni za nje na za ndani zimefunikwa na platinamu. Kanuni ya utendaji wa uchunguzi kama huo wa lambda inategemea kutokea kwa tofauti inayowezekana kati ya safu za platinamu (elektroni), ambazo ni nyeti kwa oksijeni. Inatokea wakati elektroliti inapokanzwa, wakati ioni za oksijeni zinapita kupitia hewa ya anga na kutolea nje gesi. Voltage kwenye elektroni za sensa inategemea mkusanyiko wa oksijeni kwenye gesi za kutolea nje. Ya juu ni, chini ya voltage. Kiwango cha voltage ya sensor ya oksijeni ni 100 hadi 900 mV. Ishara hiyo ina sura ya sinusoidal, ambayo maeneo matatu yanajulikana: kutoka 100 hadi 450 mV - mchanganyiko mwembamba, kutoka 450 hadi 900 mV - mchanganyiko tajiri, 450 mV inalingana na muundo wa stoichiometric wa mchanganyiko wa mafuta-hewa.

Rasilimali ya oksijeni na malfunctions yake

Uchunguzi wa lambda ni moja wapo ya sensorer zilizochakaa haraka zaidi. Hii ni kwa sababu ya ukweli kwamba inawasiliana kila wakati na gesi za kutolea nje na rasilimali yake moja kwa moja inategemea ubora wa mafuta na utaftaji wa injini. Kwa mfano, tank ya oksijeni ya zirconium ina rasilimali ya kilomita 70-130.

Kwa kuwa operesheni ya sensorer zote za oksijeni (juu na chini) inafuatiliwa na mfumo wa uchunguzi wa bodi ya OBD-II, ikiwa yeyote kati yao atashindwa, hitilafu inayofanana itarekodiwa, na taa ya kiashiria cha "Angalia Injini" kwenye jopo la chombo itaangaza. Katika kesi hii, unaweza kugundua utapiamlo kwa kutumia skana maalum ya utambuzi. Kutoka kwa chaguzi za bajeti, unapaswa kuzingatia Toleo la Tambazo Nyeusi Pro Pro.

Skana hii iliyoundwa na Kikorea inatofautiana na milinganisho katika ubora wake wa juu wa kujenga na uwezo wa kugundua vifaa vyote na makusanyiko ya gari, na sio injini tu. Anaweza pia kusoma usomaji wa sensorer zote (pamoja na oksijeni) kwa wakati halisi. Skana hiyo inaambatana na mipango yote maarufu ya utambuzi na, kwa kujua maadili yanayoruhusiwa ya voltage, mtu anaweza kuhukumu afya ya sensor.

Wakati sensorer ya oksijeni inafanya kazi vizuri, tabia ya ishara ni sinusoid ya kawaida, inayoonyesha mzunguko wa kubadilisha angalau mara 8 ndani ya sekunde 10. Ikiwa sensor iko nje ya utaratibu, basi sura ya ishara itatofautiana na ile ya kumbukumbu, au majibu yake kwa mabadiliko katika muundo wa mchanganyiko yatapungua sana.

Makosa kuu ya sensor ya oksijeni:

• kuvaa wakati wa operesheni (sensorer "kuzeeka");
• mzunguko wazi wa kipengele cha kupokanzwa;
• uchafuzi wa mazingira.

Aina hizi zote za shida zinaweza kusababishwa na utumiaji wa mafuta ya hali ya chini, joto kali, kuongezewa kwa viongeza kadhaa, uingizaji wa mafuta na mawakala wa kusafisha kwenye eneo la utendaji la sensa.

Ishara za kuharibika kwa oksijeni:

• Dalili ya mwangaza wa kuharibika kwenye dashibodi.
• Kupoteza nguvu.
• Majibu duni kwa kanyagio la gesi.
• Injini mbaya inavuma.

Aina za uchunguzi wa lambda

Mbali na zirconia, sensorer za oksijeni za titan na broadband pia hutumiwa.

• Titanium. Aina hii ya chumba cha oksijeni ina kipengee nyeti cha dioksidi ya dioksidi. Joto la kufanya kazi la sensa hiyo huanza kutoka 700 ° C. Proses ya lambda ya lambda haiitaji hewa ya anga, kwani kanuni yao ya utendaji inategemea mabadiliko katika voltage ya pato, kulingana na mkusanyiko wa oksijeni kwenye kutolea nje.
• Sambamba ya uchunguzi wa lambda ni mfano bora. Inayo sensa ya kimbunga na kitu cha kusukumia. Hatua za kwanza mkusanyiko wa oksijeni kwenye gesi ya kutolea nje, kurekodi voltage inayosababishwa na tofauti inayowezekana. Ifuatayo, usomaji unalinganishwa na thamani ya rejeleo (450 mV), na, ikitokea kupotoka, sasa inatumika, ikichochea sindano ya ioni za oksijeni kutoka kwa kutolea nje. Hii hufanyika mpaka voltage inakuwa sawa na ile iliyopewa.

Uchunguzi wa lambda ni jambo muhimu sana kwenye mfumo wa usimamizi wa injini, na utendakazi wake unaweza kusababisha ugumu wa kuendesha na kusababisha kuongezeka kwa sehemu zingine za injini. Na kwa kuwa haiwezi kutengenezwa, lazima ibadilishwe mara moja na mpya.