ჟანგბადის სენსორის მოწყობილობა და მუშაობის პრინციპი
ინფორმაციის
ჟანგბადის სენსორი - მოწყობილობა, რომელიც შექმნილია მანქანის ძრავის გამონაბოლქვ გაზებში დარჩენილი ჟანგბადის რაოდენობის აღსაწერად. იგი მდებარეობს კატალიზატორთან ახლოს გამონაბოლქვი სისტემაში. ჟანგბადის გენერატორის მიერ მიღებული მონაცემების საფუძველზე, ელექტრონული ძრავის მართვის განყოფილება (ECU) ასწორებს ჰაერის საწვავის ნარევის ოპტიმალური წილის გაანგარიშებას. მისი შემადგენლობის ჰაერის ჭარბი თანაფარდობა საავტომობილო ინდუსტრიაში მითითებულია ბერძნული ასოთი ლამბდა (λ), რის გამოც სენსორმა მიიღო მეორე სახელი - lambda probe.
ზედმეტი ჰაერის ფაქტორი λ
ჟანგბადის სენსორის დიზაინისა და მისი მუშაობის პრინციპის დაშლის დაწყებამდე საჭიროა განისაზღვროს ისეთი მნიშვნელოვანი პარამეტრი, როგორიცაა საწვავისა და ჰაერის ნარევის ზედმეტი ჰაერის თანაფარდობა: რა არის ეს, რა გავლენას ახდენს და რატომ იზომება იგი სენსორი
ICE ოპერაციის თეორიაში არსებობს ისეთი ცნება, როგორიცაა სტოიქომეტრიული თანაფარდობა - ეს არის ჰაერისა და საწვავის იდეალური წილი, რომელზეც ხდება საწვავის სრული წვა ძრავის ცილინდრის წვის კამერაში. ეს არის ძალიან მნიშვნელოვანი პარამეტრი, რომლის საფუძველზეც გამოითვლება საწვავის მიწოდება და ძრავის მუშაობის რეჟიმები. ეს უდრის 14,7 კგ ჰაერს 1 კგ საწვავს (14,7: 1). ბუნებრივია, ჰაერის საწვავის ნარევის ასეთი რაოდენობა ცილინდრში არ შედის დროის ერთ მომენტში, ეს მხოლოდ პროპორციაა, რომელიც გადაანგარიშებულია რეალური პირობებისთვის.
ზედმეტი ჰაერის კოეფიციენტი (λ) არის თუ არა ძრავში შესული ჰაერის რეალური რაოდენობის შეფარდება საწვავის სრული წვისთვის თეორიულად საჭირო (სტოქიომეტრიული) თანხისა. მარტივად რომ ვთქვათ, ეს არის ”რამდენი მეტი (ნაკლები) ჰაერი მოვიდა ცილინდრში, ვიდრე მას უნდა ჰქონოდა”.
Λ- ის მნიშვნელობიდან გამომდინარე, არსებობს ჰაერის საწვავის ნარევის სამი ტიპი:
- λ = 1 - სტოიქომეტრიული ნარევი;
- λ <1 - "მდიდარი" ნარევი (ექსკრეცია - ხსნადი; დეფიციტი - ჰაერი);
- λ> 1 - "მჭლე" ნარევი (ზედმეტი - ჰაერი; ნაკლებობა - საწვავი).
თანამედროვე ძრავებს შეუძლიათ მუშაობდნენ სამივე ტიპის ნარევზე, რაც დამოკიდებულია მიმდინარე ამოცანებზე (საწვავის ეკონომია, ინტენსიური აჩქარება, გამონაბოლქვ გაზებში მავნე ნივთიერებების კონცენტრაციის შემცირება). ძრავის სიმძლავრის ოპტიმალური მნიშვნელობების თვალსაზრისით, კოეფიციენტი ლამბდა უნდა ჰქონდეს დაახლოებით 0,9 მნიშვნელობა ("მდიდარი" ნარევი), მინიმალური საწვავის ხარჯი შეესაბამება სტეიომეტრიულ ნარევს (λ = 1). გამონაბოლქვი აირების გაწმენდის საუკეთესო შედეგები ასევე დაფიქსირდება λ = 1-ზე, ვინაიდან კატალიზური გადამყვანი ეფექტური ფუნქციონირება ხდება ჰაერის საწვავის ნარევის სტოქიომეტრიული შემადგენლობით.
ჟანგბადის სენსორების დანიშნულება
თანამედროვე მანქანებში სტანდარტულია ჟანგბადის ორი სენსორი (ხაზოვანი ძრავისთვის). ერთი კატალიზატორის (ლამბდას ზედა ზონდი) წინ და მეორე მას შემდეგ (ლამბდას ქვედა ზონდი). ზედა და ქვედა სენსორების დიზაინში არ არსებობს განსხვავებები, ისინი შეიძლება იგივე იყოს, მაგრამ ისინი ასრულებენ სხვადასხვა ფუნქციებს.
ჟანგბადის ზედა ან წინა სენსორი აფიქსირებს გამონაბოლქვ აირში დარჩენილ ჟანგბადს. ამ სენსორიდან მიღებული სიგნალის საფუძველზე, ძრავის მართვის განყოფილებას "ესმის", თუ რა ტიპის ჰაერის საწვავის ნარევზე მუშაობს ძრავა (სტოქსიომეტრიული, მდიდარი ან მჭლე). ჟანგბადის გამათბობლისა და საჭირო მუშაობის რეჟიმის მიხედვით, ECU არეგულირებს ცილინდრებში მიწოდებული საწვავის რაოდენობას. როგორც წესი, საწვავის მიწოდება მორგებულია სტოიქომეტრიული ნარევისკენ. უნდა აღინიშნოს, რომ ძრავის დათბობისას, სენსორიდან მიღებული სიგნალები იგნორირებულია ძრავის ECU– ს მიერ მანამ, სანამ იგი მიაღწევს სამუშაო ტემპერატურას. ქვედა ან უკანა ლამბდას ზონდი გამოიყენება ნარევის შემადგენლობის შემდგომი შესწორების და კატალიზური გადამყვანი მომსახურეობის მონიტორინგისთვის.
ჟანგბადის სენსორის დიზაინი და მუშაობის პრინციპი
თანამედროვე მანქანებში არსებობს ლამბდას ზონდების რამდენიმე ტიპი. მოდით განვიხილოთ მათგან ყველაზე პოპულარული - ჟანგბადის სენსორი, რომელიც ემყარება ცირკონიუმის დიოქსიდს (ZrO2). სენსორი შედგება შემდეგი ძირითადი ელემენტებისგან:
- გარე ელექტროდი - კონტაქტს ამყარებს გამონაბოლქვ გაზებთან.
- შიდა ელექტროდი - ატმოსფეროსთან კონტაქტი.
- გათბობის ელემენტი - გამოიყენება ჟანგბადის სენსორის გასათბობად და უფრო სწრაფად მიიყვანოს იგი სამუშაო ტემპერატურაზე (დაახლოებით 300 ° C).
- მყარი ელექტროლიტი - მდებარეობს ორ ელექტროდს შორის (ცირკონია).
- საცხოვრებელი.
- წვერი დაცვა - აქვს სპეციალური ხვრელები (პერფორაციები) გამონაბოლქვი აირების შესასვლელად.
გარე და შიდა ელექტროდები პლატინით არის დაფარული. ამგვარი ლამბდა გამოძიების მუშაობის პრინციპი ემყარება პოტენციურ სხვაობას პლატინის შრეებს (ელექტროდებს) შორის, რომლებიც მგრძნობიარენი არიან ჟანგბადის მიმართ. ეს ხდება მაშინ, როდესაც ელექტროლიტი თბება, როდესაც მასში ჟანგბადის იონები მოძრაობენ ატმოსფერული ჰაერიდან და გამონაბოლქვი აირებიდან. სენსორის ელექტროდებზე ძაბვა დამოკიდებულია გამონაბოლქვი აირების ჟანგბადის კონცენტრაციაზე. რაც უფრო მაღალია, მით ნაკლებია ძაბვა. ჟანგბადის სენსორის სიგნალის ძაბვის დიაპაზონი 100-დან 900 მვ-მდეა. სიგნალს აქვს სინუსოიდის ფორმა, რომელშიც გამოიყოფა სამი რეგიონი: 100-დან 450 მვ-მდე - მჭლე ნარევი, 450-დან 900 მვ-მდე მდიდარი ნარევი, 450 მვ შეესაბამება ჰაერის საწვავის ნარევის სტოქიომეტრიულ შემადგენლობას.
ჟანგბადის შემცველი რესურსი და მისი გაუმართაობა
ლამბდას ზონდი ერთ-ერთი ყველაზე სწრაფად ნახმარი სენსორია. ეს იმის გამო ხდება, რომ ის მუდმივად უკავშირდება გამონაბოლქვ გაზებს და მისი რესურსი პირდაპირ დამოკიდებულია საწვავის ხარისხზე და ძრავის ექსპლუატაციას. მაგალითად, ცირკონიუმის ჟანგბადის ავზს აქვს რესურსი დაახლოებით 70-130 ათასი კილომეტრი.
მას შემდეგ, რაც ორივე ჟანგბადის სენსორების (ზედა და ქვედა) მუშაობას აკონტროლებს OBD-II ბორტ დიაგნოსტიკური სისტემა, რომელიმე მათგანი ვერ მოხერხდება, ჩაიწერება შესაბამისი შეცდომა და ინსტრუმენტის პანელზე მითითებულია "ჩეკის ძრავა". განათდება. ამ შემთხვევაში, თქვენ შეგიძლიათ დიაგნოზიროთ გაუმართაობა სპეციალური დიაგნოსტიკური სკანერის გამოყენებით. ბიუჯეტის ვარიანტებიდან ყურადღება უნდა მიაქციოთ Scan Tool Pro Black Edition.
ეს კორეული წარმოების სკანერი ანალოგებისგან განსხვავდება აგებულების მაღალი ხარისხითა და მანქანის ყველა კომპონენტისა და ასამბლეის დიაგნოზირებით და არა მხოლოდ ძრავით. მას ასევე შეუძლია რეალურ დროში თვალყური ადევნოს ყველა სენსორის (მათ შორის ჟანგბადის) კითხვას. სკანერი თავსებადია ყველა პოპულარულ დიაგნოსტიკურ პროგრამასთან და დასაშვები ძაბვის მნიშვნელობების ცოდნით, შეიძლება შეფასდეს სენსორის ჯანმრთელობა.
როდესაც ჟანგბადის სენსორი სწორად მუშაობს, სიგნალის მახასიათებელი არის ჩვეულებრივი სინუსოიდი, რომელიც გვიჩვენებს გადართვის სიხშირეს მინიმუმ 8 ჯერ 10 წამში. თუ სენსორი მწყობრიდან გამოვიდა, მაშინ სიგნალის ფორმა განსხვავდება მითითებისგან, ან მისი რეაქცია ნარევის შემადგენლობის ცვლილებაზე მნიშვნელოვნად შენელდება.
ჟანგბადის სენსორის ძირითადი გაუმართაობა:
- ოპერაციის დროს აცვიათ (სენსორი "დაბერება");
- გათბობის ელემენტის ღია წრე;
- დაბინძურება.
ყველა ამ ტიპის პრობლემა შეიძლება გამოწვეული იყოს დაბალი ხარისხის საწვავის გამოყენებით, გადახურებით, სხვადასხვა დანამატების, ზეთისა და საწმენდი საშუალებების დამატებით სენსორის სამუშაო არეალში.
ოქსიგენატორის გაუმართაობის ნიშნები:
- გაუმართაობის გამაფრთხილებელი სინათლის მითითება დაფაზე.
- ძალაუფლების დაკარგვა.
- გაზის პედლის ცუდი რეაგირება.
- უხეში ძრავა მუშაობს.
ლამბდას ზონდების ტიპები
ცირკონიის გარდა, ასევე გამოიყენება ტიტანისა და ფართოზოლოვანი ჟანგბადის სენსორები.
- ტიტანი ამ ტიპის ჟანგბადის შემცველს აქვს ტიტანის დიოქსიდის მგრძნობიარე ელემენტი. ასეთი სენსორის სამუშაო ტემპერატურა იწყება 700 ° C– დან. ტიტანის ლამბდას ზონდები არ საჭიროებს ატმოსფერულ ჰაერს, რადგან მათი მუშაობის პრინციპი ეფუძნება გამომავალი ძაბვის ცვლილებას, რაც დამოკიდებულია გამონაბოლქვში ჟანგბადის კონცენტრაციაზე.
- ფართოზოლოვანი ლამბდას ზონდი გაუმჯობესებული მოდელია. იგი შედგება ციკლონის სენსორისგან და სატუმბი ელემენტისგან. პირველი ზომავს ჟანგბადის კონცენტრაციას გამონაბოლქვ გაზში, აფიქსირებს პოტენციური სხვაობით გამოწვეულ ძაბვას. შემდეგ, კითხვა შედარებულია რეფერენციალურ მნიშვნელობასთან (450 მვ) და გადახრის შემთხვევაში ხდება დენის გამოყენება, გამონაბოლქვიდან ჟანგბადის იონების ინექციის პროვოცირება. ეს ხდება მანამ, სანამ ძაბვა არ გახდება მოცემული.
ლამბდას ზონდი ძრავის მართვის სისტემის ძალიან მნიშვნელოვანი ელემენტია და მისმა გაუმართაობამ შეიძლება გამოიწვიოს სირთულეები მართვაში და ძრავის დანარჩენი ნაწილების გახშირება. და რადგან მისი შეკეთება შეუძლებელია, ის დაუყოვნებლივ უნდა ჩაანაცვლოს ახლით.
