Oksigen sensorunun cihazı və iş prinsipi

Oksigen sensoru - bir avtomobil mühərrikinin işlənmiş qazlarında qalan oksigen miqdarını qeyd etmək üçün hazırlanmış bir cihaz. Katalizator yaxınlığında egzoz sistemindədir. Oksigen generatoru tərəfindən alınan məlumatlara əsasən elektron mühərrik idarəetmə vahidi (ECU) hava-yanacaq qarışığının optimal nisbətinin hesablanmasını düzəldir. Tərkibindəki artıq hava nisbəti avtomobil sənayesində Yunan hərfi ilə göstərilir lambda (λ), buna görə sensör ikinci bir ad aldı - lambda probu.

Artıq hava əmsalı λ

Oksigen sensorunun dizaynını və işləmə prinsipini sökmədən əvvəl, yanacaq-hava qarışığının artıq hava nisbəti kimi vacib bir parametri təyin etmək lazımdır: nədir, nəyi təsir edir və niyə ölçülür? sensor.

ICE əməliyyat nəzəriyyəsində belə bir konsepsiya var stokiyometrik nisbət - bu, mühərrik silindrinin yanma kamerasında yanacağın tam yanması meydana çıxdığı hava və yanacağın ideal nisbətidir. Bu, yanacaq tədarükü və mühərrik iş rejimləri hesablanaraq çox vacib bir parametrdir. 14,7 kq havaya 1 kq yanacağa bərabərdir (14,7: 1). Təbii ki, hava-yanacaq qarışığının bu qədər miqdarı zamanın bir nöqtəsində silindrə daxil olmur, sadəcə real şərtlər üçün yenidən hesablanan bir nisbətdir.

Artıq hava nisbəti (λ) Mühərrikə daxil olan həqiqi havanın yanacağın tam yanması üçün nəzəri cəhətdən tələb olunan (stokiyometrik) miqdarına nisbəti. Sadə dillə desək, “silindrdə olması lazım olduğundan nə qədər çox (az) hava daxil olub”.

Λ dəyərindən asılı olaraq üç növ hava yanacaq qarışığı var:

• λ = 1 - stokiyometrik qarışıq;
• λ <1 - "zəngin" qarışıq (atılma - həll olunur; çatışmazlıq - hava);
• λ> 1 - "yağsız" qarışıq (artıq - hava; çatışmazlıq - yanacaq).

Müasir mühərriklər mövcud vəzifələrdən (yanacaq qənaəti, intensiv sürətlənmə, işlənmiş qazlardakı zərərli maddələrin konsentrasiyasının azaldılması) asılı olaraq hər üç növ qarışıqda işləyə bilər. Mühərrikin gücünün optimal dəyərləri baxımından katsayısı lambda təxminən 0,9 (“zəngin” qarışıq) dəyərinə malik olmalıdır, minimum yanacaq istehlakı stokiyometrik qarışığa (λ = 1) uyğun gələcək. İşlənmiş qazların təmizlənməsi üçün ən yaxşı nəticələr λ = 1-də də müşahidə ediləcək, çünki katalitik konvertorun səmərəli işləməsi hava-yanacaq qarışığının stokiyometrik tərkibi ilə baş verir.

Oksigen sensorlarının məqsədi

Müasir avtomobillərdə standart olaraq iki oksigen sensoru istifadə olunur (xətt mühərriki üçün). Biri katalizatorun qarşısında (yuxarı lambda probu), ikincisi ondan sonra (aşağı lambda probu). Üst və alt sensorların dizaynında heç bir fərq yoxdur, eyni ola bilər, lakin fərqli funksiyaları yerinə yetirirlər.

Üst və ya ön oksigen sensoru işlənmiş qazda qalan oksigeni aşkar edir. Bu sensordan gələn siqnala əsasən mühərrik idarəetmə bölməsi mühərrikin hansı növ hava yanacaq qarışığı üzərində işlədiyini (stokiyometrik, zəngin və ya arıq) "başa düşür". Oksigenator oxularına və tələb olunan iş rejiminə görə ECU silindrlərə verilən yanacaq miqdarını tənzimləyir. Tipik olaraq, yanacaq tədarükü stokiyometrik qarışığa doğru tənzimlənir. Qeyd etmək lazımdır ki, mühərrik istiləndikdə, sensordan gələn siqnallar işləmə temperaturuna çatana qədər mühərrik ECU tərəfindən nəzərə alınmır. Alt və ya arxa lambda probu qarışığın tərkibini daha da tənzimləmək və katalitik konvertorun işləkliyini izləmək üçün istifadə olunur.

Oksigen sensoru dizaynı və iş prinsipi

Müasir avtomobillərdə istifadə olunan bir neçə növ lambda probu var. Onların ən populyarının - sirkonyum dioksid (ZrO2) əsaslı oksigen sensorunun dizaynını və iş prinsipini nəzərdən keçirək. Sensor aşağıdakı əsas elementlərdən ibarətdir:

• Xarici elektrod - işlənmiş qazlarla təmas qurur.
• Daxili elektrod - atmosferlə təmasda.
• Qızdırıcı element - oksigen sensörünü qızdırmaq və daha sürətli işləmə temperaturuna gətirmək üçün istifadə olunur (təxminən 300 ° C).
• Qatı elektrolit - iki elektrod (zirkoniya) arasında yerləşir.
• Mənzil.
• Tip qoruyucu - işlənmiş qazların daxil olması üçün xüsusi deliklərə (deliklərə) malikdir.

Xarici və daxili elektrodlar platinlə örtülmüşdür. Belə bir lambda probunun işləmə prinsipi oksigenə həssas olan platin təbəqələri (elektrodlar) arasındakı potensial fərqin meydana gəlməsinə əsaslanır. Elektrolit qızdırıldıqda, oksigen ionları atmosfer havasından və işlənmiş qazlardan içəri keçəndə meydana gəlir. Sensor elektrodlarındakı gərginlik işlənmiş qazlardakı oksigen konsentrasiyasından asılıdır. Nə qədər yüksəkdirsə, gərginlik o qədər aşağı olur. Oksigen sensörünün siqnal gərginliyi 100 ilə 900 mV arasındadır. Siqnal üç bölgənin ayrıldığı sinusoidal bir forma malikdir: 100 ilə 450 mV - arıq qarışıq, 450 - 900 mV - zəngin qarışıq, 450 mV hava - yanacaq qarışığının stokiyometrik tərkibinə uyğundur.

Oksigenator mənbəyi və onun arızaları

Lambda probu ən tez yıpranmış sensorlardan biridir. Bunun səbəbi daim işlənmiş qazlarla təmasda olması və onun mənbəyi birbaşa yanacağın keyfiyyətindən və mühərrikin istismar qabiliyyətindən asılıdır. Məsələn, bir zirkonyum oksigen tankı təxminən 70-130 min kilometrlik bir mənbəyə sahibdir.

Hər iki oksigen sensorunun (yuxarı və aşağı) işi OBD-II bort diaqnostika sistemi tərəfindən izlənildiyindən, hər hansı biri uğursuz olarsa, uyğun bir səhv qeydə alınacaq və alət panelindəki “Mühərriki yoxla” göstərici lampası yanacaq. Bu vəziyyətdə, xüsusi bir diaqnostik skanerdən istifadə edərək bir nasazlığı təyin edə bilərsiniz. Büdcə seçimlərindən Scan Tool Pro Black Edition-a diqqət yetirməlisiniz.

Koreya istehsalı olan bu skaner analoqlardan yüksək qurma keyfiyyəti və yalnız mühərriki deyil, bir avtomobilin bütün komponentlərini və birləşmələrini diaqnoz etmək qabiliyyəti ilə fərqlənir. Həm də bütün sensorların (oksigen daxil olmaqla) göstəricilərini real vaxtda izləyə bilir. Skaner bütün populyar diaqnostik proqramlar ilə uyğundur və icazə verilən gərginlik dəyərlərini bildikdə, sensörün sağlamlığını qiymətləndirə bilərsiniz.

Oksigen sensoru düzgün işlədikdə, siqnal xarakterikliyi 8 saniyə ərzində ən azı 10 dəfə keçid tezliyini göstərən müntəzəm bir sinusoiddir. Sensor sıradan çıxsa, siqnal forması referansdan fərqlənəcək və ya qarışıq tərkibindəki bir dəyişikliyə reaksiyası əhəmiyyətli dərəcədə yavaşlayacaqdır.

Oksigen sensorunun əsas arızaları:

• əməliyyat zamanı aşınma (sensor “yaşlanma”);
• istilik elementinin açıq dövrəsi;
• çirklənmə.

Bütün bu tip problemlər, keyfiyyətsiz yanacaq istifadəsi, həddindən artıq istiləşmə, müxtəlif qatqıların əlavə edilməsi, yağların və təmizləyici maddələrin sensorun iş sahəsinə daxil olması ilə baş verə bilər.

Oksigenatorun nasazlıq əlamətləri:

• Cihaz panelindəki nasazlıq xəbərdarlıq işığı göstəricisi.
• Güc itkisi.
• Qaz pedalına zəif cavab.
• Kobud mühərrik rölanti.

Lambda problarının növləri

Sirkoniyaya əlavə olaraq titan və geniş zolaqlı oksigen sensorları da istifadə olunur.

• Titan. Bu tip oksigen kamerası titan dioksidə həssas bir elementə malikdir. Belə bir sensorun işləmə temperaturu 700 ° C-dən başlayır. Titan lambda probları atmosfer havasına ehtiyac duymur, çünki işləmə prinsipi egzozdakı oksigen konsentrasiyasından asılı olaraq çıxış gərginliyindəki bir dəyişikliyə əsaslanır.
• Genişzolaqlı lambda probu təkmilləşdirilmiş bir modeldir. Siklon sensoru və nasos elementindən ibarətdir. Birincisi, işlənmiş qazdakı oksigen konsentrasiyasını ölçür, potensial fərqinin yaratdığı gərginliyi qeyd edir. Sonra oxu referans dəyərlə (450 mV) müqayisə edilir və bir sapma halında, egzozdan oksigen ionlarının vurulmasına səbəb olan bir cərəyan tətbiq olunur. Bu, gərginlik verilənə bərabər oluncaya qədər baş verir.

Lambda probu mühərrik idarəetmə sisteminin çox vacib bir elementidir və onun arızası sürücülükdə çətinliklərə səbəb ola bilər və digər mühərrik hissələrinin aşınmasına səbəb ola bilər. Təmir edilə bilmədiyi üçün dərhal yenisi ilə əvəz olunmalıdır.