U dispositivu è u principiu di funziunamentu di u sensore di ossigenu

Sensore di ossigenu - un dispositivu cuncepitu per registrà a quantità di ossigenu rimanente in i gasi di scaricu di un mutore di vittura. Hè situatu in u sistema di scaricu vicinu à u catalizatore. Basatu nantu à i dati ricevuti da u generatore d'ossigenu, l'unità di cuntrollu di u mutore elettronicu (ECU) corregge u calculu di a proporzione ottimale di u mischju aria-carburante. U ratio di l'aria in eccessu in a so composizione hè indicatu in l'industria automobilistica da a lettera greca lambda (λ), à causa di quale u sensore hà ricevutu un secondu nome - sonda lambda.

Fattore d'aria in eccessu λ

Prima di smuntà u cuncepimentu di u sensore di ossigenu è u principiu di u so funziunamentu, hè necessariu determinà un parametru cusì impurtante cum'è u rapportu d'aria in eccessu di u mischiu carburante-aria: chì cosa hè, ciò chì influenza è perchè hè misuratu da u sensore.

In a teoria di l'operazione ICE, ci hè un cuncettu cum'è rapportu stechiometricu - questa hè a proporzione ideale di aria è carburante, à a quale si produce una combustione completa di carburante in a camera di combustione di u cilindru di u mutore. Questu hè un parametru assai impurtante, nantu à a basa di u quale sò calcolate e modalità di consegna di carburante è di funzionamentu di u mutore. Uguale à 14,7 kg d'aria à 1 kg di carburante (14,7: 1). Naturalmente, una tale quantità di mischju aria-carburante ùn entra micca in u cilindru in un puntu in u tempu, hè solu una proporzione chì hè ricalculata per e cundizioni reali.

Rapportu d'aria in eccessu (λ) Hè u rapportu di a quantità effettiva di aria chì entra in u mutore à a quantità teoricamente necessaria (stechiometrica) per a combustione completa di u carburante. In termini simplici, hè "quantu più (menu) aria entrò in u cilindru di quantu duverebbe avè".

Sicondu u valore di λ, ci sò trè tippi di mischiu aria-carburante:

• λ = 1 - mischju stechichiometricu;
• λ <1 - mischju "riccu" (escrezione - solubile; carenza - aria);
• λ> 1 - mischiu "magru" (eccessu - aria; mancanza - carburante).

I mutori moderni ponu girà nantu à i trè tippi di mischju, secondu i compiti attuali (economia di carburante, accelerazione intensiva, riduzione di a concentrazione di sostanze dannose in i gasi di scaricu). Da u puntu di vista di i valori ottimali di a putenza di u mutore, u coefficiente lambda duveria avè un valore di circa 0,9 (mischiu "riccu"), u cunsumu minimu di carburante currisponderà à u mischju stechiometricu (λ = 1). I migliori risultati per a pulizia di i gasi di scappamentu saranu ancu osservati à λ = 1, postu chì u funziunamentu efficiente di u cunvertitore cataliticu si face cù una cumpusizione stechiometrica di u mischju aria-carburante.

Scopu di i sensori d'ossigenu

Dui sensori d'ossigenu sò aduprati di serie in e vetture muderne (per un mutore in linea). Unu davanti à u catalizatore (sonda lambda superiore), è u secondu dopu (sonda lambda inferiore). Ùn ci hè nisuna differenza in u cuncepimentu di i sensori superiori è inferiori, ponu esse listessi, ma svolgenu diverse funzioni.

U sensore d'ossigenu superiore o anteriore rileva l'ossigenu rimanente in u gasu di scappamentu. Basatu nantu à u signale da stu sensore, a unità di cuntrollu di u mutore "capisce" chì tippu di mischiu aria-carburante funziona nantu à u mutore (stechiometricu, riccu o magru). A seconda di e letture di l'ossigenatore è di u modu operativu richiestu, l'ECU adatta a quantità di carburante furnita à i cilindri. Tipicamente, a consegna di carburante hè adattata versu u mischju stechiometrico. Ci hè da nutà chì quandu u mutore si riscalda, i segnali da u sensore sò ignorati da u ECU di u mutore finu à chì ghjunghje à a temperatura di funzionamentu. A sonda lambda inferiore o posteriore hè aduprata per aghjustà ulteriormente a composizione di u mischju è monitorà a funzionalità di u cunvertitore cataliticu.

U cuncepimentu è u principiu di funziunamentu di u sensore di ossigenu

Ci hè parechji tippi di sonde lambda aduprate in e vitture muderne. Cunsideremu a cuncezzione è u principiu di funziunamentu di i più pupulari di elli - u sensore d'ossigenu basatu annantu à u diossidu di zirconiu (ZrO2). U sensore hè cumpostu di i seguenti elementi principali:

• Elettrodu esternu - face u cuntattu cù i gasi di scappamentu.
• Elettrodu internu - in cuntattu cù l'atmosfera.
• Elemento riscaldante - adupratu per scaldà u sensore di ossigenu è purtallu più rapidamente à a temperatura di funzionamentu (circa 300 ° C).
• Elettrolitu solidu - situatu trà dui elettrodi (zirconia).
• Alloghju.
• Tip guard - hà fori speciali (perforazioni) per l'entrata di i gasi di scaricu.

L'elettrodi esterni è interni sò rivestiti di platinu. U principiu di funziunamentu di una tale sonda lambda si basa annantu à l'occorrenza di una differenza di potenziale trà strati di platinu (elettrodi), chì sò sensibili à l'ossigenu. Accade quandu l'elettrolitu hè riscaldatu, quandu i ioni d'ossigenu si movenu da ellu da l'aria atmosferica è da i gasi di scappamentu. A tensione à l'elettrodi di u sensore dipende da a concentrazione di ossigenu in i gasi di scaricu. Più hè alta, più bassa hè a tensione. A gamma di tensione di segnale di u sensore d'ossigenu hè da 100 à 900 mV. U signale hà una forma sinusoidale, in quale si distingue trè regioni: da 100 à 450 mV - mischiu magru, da 450 à 900 mV - mischju riccu, 450 mV currisponde à a cumpusizione stechiometrica di u mischju aria-carburante.

Risorsa ossigenatore è i so malfunzionamenti

A sonda lambda hè unu di i sensori i più rapidi. Questu hè duvutu à u fattu chì hè in cuntattu sempre cù i gasi di scappamentu è a so risorsa dipende direttamente da a qualità di u carburante è da u serviziu di u mutore. Per esempiu, un serbatu di ossigenu di zirconiu hà una risorsa di circa 70-130 mila chilometri.

Siccomu u funziunamentu di i dui sensori di ossigenu (superiore è inferiore) hè monitoratu da u sistema di diagnostica di bordu OBD-II, se qualcunu di elli falla, un errore currispundente serà registratu, è u lampu indicatore "Check Engine" nantu à u pannellu di strumenti s'allumina. In questu casu, pudete diagnosticà un malfunzionamentu cù un scanner di diagnosticu speciale. Da l'opzioni di u budgetu, duvete prestu attenzione à u Scan Tool Pro Black Edition.

Stu scanner fattu da a Corea si distingue da l'analogi per a so alta qualità di custruzzione è a capacità di diagnosticà tutti i cumpunenti è l'assemblei di una vittura, è micca solu u mutore. Hè ancu capaci di seguità e letture di tutti i sensori (cumpresu l'ossigenu) in tempu reale. U scanner hè cumpatibile cù tutti i prugrammi di diagnostichi populari è, sapendu i valori di tensione ammissibili, si pò ghjudicà a salute di u sensore.

Quandu u sensore d'ossigenu funziona currettamente, a caratteristica di u signale hè un sinusoidu regulare, chì mostra una frequenza di commutazione di almenu 8 volte in 10 secondi. Se u sensore hè fora di ordine, allora a forma di u signale serà diversa da quella di riferimentu, o a so risposta à un cambiamentu di a cumpusizione di u mischju serà significativamente rallentata.

I principali malfunzionamenti di u sensore di ossigenu:

• usura durante u funziunamentu (sensore "invecchiamento");
• circuitu apertu di l'elementu riscaldante;
• pulluzione.

Tutti questi tipi di prublemi ponu esse scatenati da l'usu di carburante di bassa qualità, u surriscaldamentu, l'aggiunta di vari additivi, olii è agenti di pulizia chì entranu in a zona di travagliu di u sensore.

Segni di malfunzionamentu di l'ossigenatore:

• Indicazione di luce di avvertimentu di malfunzionamentu nantu à u pannellu.
• Perda di putenza.
• Povera risposta à u pedale di u gasu.
• Motore grezzu à ralenti.

Tipi di sonde lambda

In più di zirconia, sensori di ossigenu di titaniu è di banda larga sò ancu usati.

• Titaniu. Stu tipu d'ossigenatore hà un elementu sensibile à u diossidu di titaniu. A temperatura di travagliu di un tale sensore parte da 700 ° C. E sonde lambda in titaniu ùn necessitanu micca aria atmosferica, postu chì u so principiu di funziunamentu hè basatu annantu à un cambiamentu di a tensione di uscita, secondu a concentrazione di ossigenu in u scaricu.
• A sonda lambda a banda larga hè un mudellu miglioratu. Si compone di un sensore di ciclone è di un elementu di pumping. U primu misura a concentrazione di ossigenu in u gasu di scappamentu, registrendu a tensione causata da a differenza di potenziale. Dopu, a lettura hè paragunata cù u valore di riferenza (450 mV), è, in casu di deviazione, si applica un currente, pruvucendu l'iniezione di ioni d'ossigenu da u scaricu. Questu accade finu à chì a tensione diventa uguale à quella data.

A sonda lambda hè un elementu assai impurtante di u sistema di gestione di u mutore, è a so malfunzione pò purtà à difficultà à guidà è pruvucà una usura aumentata di u restu di e parti di u mutore. È postu chì ùn pò micca esse riparatu, deve esse rimpiazzatu immediatamente cù un novu.