Автомобили, выпускаемые прогрессивными мировыми компаниями, тяжело представить без всевозможных датчиков и устройств, считывающих сигналы. Подобный инженерный подход обеспечивает слаженную работу всех систем. Не последнее место в иерархии важности занимает оборудование, контролирующее выхлопы. Чтобы разбираться в его работе, необходимо знать, что такое лямбда-зонд в машине.
Содержание
Каким образом происходит его функционирование
В специализированной литературе встречается несколько разных названий одного и того же устройства. В частности, у лямбда-зонда есть еще имена-синонимы:
- датчик кислорода;
- oxygen sensor;
- lambda probe.
Чтобы понять, для чего нужен лямбда-зонд, стоит в первую очередь разобраться с тем, каким образом он работает. Основной задачей этого датчика является замер количества кислорода в выхлопных газах транспортного средства. Корректное измерение он может начинать после прогрева корпуса до оптимальных рабочих значений в 300–380С. В такой ситуации электролит, находящийся внутри блока, получает свойство проводимости.
Подобные условия, к которым относится еще и разница процентного объема атмосферного кислорода и аналогичного газа внутри выхлопной трубы, обеспечивают появление выходного напряжения на встроенных электродах прибора. Стоит учитывать, что на стадии прогрева и старта холодного мотора расчет впрыскиваемого топлива не согласовывается с данными, получаемыми электронным блоком управления от кислородного датчика. Компьютерная система основывается лишь на показаниях таких параметров:
- количество оборотов коленвала в минуту;
- позиция дроссельной заслонки;
- температурное значение охлаждающей жидкости.
Для увеличения чувствительности встроенных oxygen sensor в условиях пониженной окружающей температуры и после запуска холодного мотора используется принудительное прогревание. Керамический датчик в своей конструкции обладает нагревательным элементом, который имеет подключение к автомобильной электросети.
За что отвечает лямбда-зонд
В число основных задач датчика входит поддержание оптимального пропорционального состава топливовоздушной смеси, используемой для работы мотора. Наиболее приемлемым принято считать состав, у которого на одну часть распыленного форсунками топлива приходится 14,5–14,8 частей воздуха. Подобную точность удастся получить лишь в случае эксплуатации системы питания с электронным впрыском и встроенным в сеть лямбда-зондом.
Мониторинг избытка воздуха в составе проводится весьма оригинальным способом. Для этого осуществляется замер остаточного кислорода в выхлопных отработанных газах. Данный факт вынудил конструкторов монтировать датчик в выпускной коллектор непосредственно перед катализатором.
Отправленный сигнал в ЭБУ расшифровывается, и на его основании компьютер принимает решение по встроенным алгоритмам корректировать состав воздушной смеси. Для этого варьируется подача топлива, предназначенного для отправки в цилиндры.
В определенных случаях на выходе из катализатора инженеры предусматривают встроенный второй лямбда-зонд. Такой подход обеспечивает больше точности в подготовке воздушной смеси. Также в полной мере работает функция контроля эффективности катализатора.
Предусматривается два типа датчиков:
- широкополосный тип – актуален в виде входного инструмента;
- двухточечный – имеет возможность установки как на входе, так и на выходе из катализатора.
Внимание! Принцип работы двухточечных экземпляров подразумевает кислородные замеры в выхлопных газах и атмосфере.
Что собой представляет кислородный датчик
Визуально лямбда-зонд похож на обычную автомобильную свечу, лишившуюся керамического изолятора. Корпус цилиндра оснащен резьбой для ввинчивания в выхлопную систему. В верхнюю часть выведено от одного до четырех проводов, в зависимости от модели прибора.
Внутренняя часть содержит следующие элементы:
- полая камера, внутри которой располагается атмосферный воздух;
- гальванический элемент, включающий в себя керамическую часть и твердый электролитический состав;
- методом напыления на две стороны гальванического элемента нанесен платиновый слой;
- встроены контакты с основным и заземляющим проводом.
Для современных датчиков обязательным элементом является встроенный подогреватель, контактирующий с автомобильной электросетью.
Принцип работы лямбда-зонда с элементами из титана значительно похож на работу термисторов. Запросы от электронного блока управления отправляются на датчик в количестве нескольких штук за секунду. Параллельно идет фиксация ответов в виде измерения сопротивления. Исходя из получаемых данных вносится изменение для образования топливовоздушной смеси.