Vad behövs det till
I avgaserna från en bensinmotor kan du hitta många olika giftiga komponenter, men den traditionella triaden reglerar:
- CO – kolmonoxid, kolmonoxid;
- CH – oförbrända kolväten;
- NOx – kväveoxider.
Ingenjörer har motverkat denna farliga treenighet med en mycket viktig anordning som är en del av avgassystemet – en katalysator.
Med andra ord, gaser, som har passerat genom denna enhet, förvandlas från aggressivt giftiga till relativt säkra, neutrala.
För att omvandlaren effektivt ska kunna "förädla" gaserna som kommer in i den måste innehållet i varje komponent i dem passa in i en ganska smal ram som motsvarar förbränningen i cylindrarna i en stökiometrisk arbetsblandning av bränsle och luft. Kom ihåg att dess sammansättning kännetecknas av den så kallade överskottsluftkoefficienten a.
Om a är större än 1,0 är blandningen mager, mager osv. Och vice versa – en blandning med mindre än 1,0 – berikad, rik, etc. Om det finns exakt så mycket luft som krävs för fullständig förbränning av bränslet kallas blandningen stökiometrisk – det här är värdeintervallet nära 1,0.
Beroendet av omvandlarens effektivitet på sammansättningen av arbetsblandningen i motorcylindrarna. För att effektiviteten ska vara minst 80 % bör fluktuationer i sammansättningen i förhållande till optimum inte överstiga 1 %. Hur säkerställer man en så hög noggrannhet och stabilitet på samma gång? Målet uppnåddes med tillkomsten av ett elektroniskt automatiskt styrsystem med en syresensor i avgaserna – med andra ord en lambdasond. Denna sensor är det viktigaste återkopplingselementet i insprutningssystemet, vilket gör det möjligt att bibehålla den stökiometriska sammansättningen vid motorns driftlägen i stabilt tillstånd med en noggrannhet på ±1 %.
På moderna bilar kan du se två typer av syresensorer. Den första kategorin inkluderar sensorer baserade på zirkoniumdioxid (zirkonium), och den andra – baserade på titanoxid (titan). Funktionsprincipen är densamma, skillnaden ligger bara i designen.
Syresensorns mätelement har en beläggning av en ädelmetall – platina på insidan och utsidan. Inuti – "fast elektrolyt" (keramik). Den fungerar enligt principen om en galvanisk cell med en fast elektrolyt: när den når en temperatur på 300–350°C börjar keramik leda syrejoner.
Det är användbart att komma ihåg att detta är den lägsta möjliga temperaturen för mätelementets funktion, medan sensorns temperatur under motordrift är cirka 600°C. Den maximala driftstemperaturen är också begränsad – cirka 900–1000 ° C, beroende på typen av sensor, hotar överhettning att skada den.
Funktionsprincip
När motorn är igång är syrekoncentrationen inuti avgassystemet och utanför det, i den omgivande luften, helt annorlunda. Det är denna skillnad som gör att syrejoner rör sig i en fast elektrolyt, vilket resulterar i en potentialskillnad på mätelementets elektroder – syresensorns signal.
Sondutgång kontra temperatur. Zon under 300°C – ej fungerande: 1 – reaktion på rika blandningar; 2 – reaktion på dåliga blandningar. Som du kan se skiljer sig reaktionerna på rika och magra blandningar väldigt mycket, men när temperaturen sjunker under 300°C minskar skillnaden gradvis – denna zon fungerar inte längre. För att sensorn ska värmas upp snabbare efter start av motorn placeras den så nära motorn som möjligt, men ändå med hänsyn till begränsningarna för den maximala temperaturen. Särskilt "kritiskt" är en långkörning med full motorkraft.
Moderna syresensorer är elektriskt uppvärmda, som styrs av en elektronisk motorstyrenhet, som ändrar värmarens ström. Följaktligen övervakar den också värmekretsens hälsa, vilket är mycket viktigt.
Comments are closed