ما هو مسبار لامدا. كيف ينظم مستشعر الأكسجين تشغيل محرك الاحتراق الداخلي

سيارات اليوم مكتظة بكل أنواع المستشعرات التي تتحكم في ضغط الإطارات والمكابح ومانع التجمد ودرجة حرارة الزيت في نظام التزييت ومستوى الوقود وسرعة العجلة وزاوية التوجيه وغير ذلك الكثير. يتم استخدام عدد من أجهزة الاستشعار لتنظيم أوضاع تشغيل محرك الاحتراق الداخلي. من بينها جهاز يحمل الاسم الغامض مسبار لامدا ، والذي سيتم مناقشته في هذه المقالة.

يشير الحرف اليوناني لامدا (λ) إلى معامل يميز انحراف تركيبة خليط الهواء والوقود المقدم لأسطوانات محرك الاحتراق الداخلي عن الأفضل. لاحظ أنه في الأدبيات الفنية باللغة الروسية لهذا المعامل ، غالبًا ما يتم استخدام حرف يوناني آخر - alpha (α).

يتم تحقيق أقصى قدر من الكفاءة لمحرك الاحتراق الداخلي بنسبة معينة من الهواء وحجم الوقود الذي يدخل الأسطوانات. في مثل هذا الخليط من الهواء ، بالضبط بقدر ما هو مطلوب للاحتراق الكامل للوقود. لا أكثر ولا أقل. تسمى هذه النسبة من الهواء والوقود بالقياس المتكافئ. 

بالنسبة لوحدات الطاقة التي تعمل بالبنزين ، فإن النسبة المتكافئة هي 14,7 ، لوحدات الديزل - 14,6 ، للغاز المسال (خليط البروبان - البيوتان) - 15,5 ، للغاز المضغوط (الميثان) - 17,2.

بالنسبة لخليط متكافئ ، λ = 1. إذا كانت أكبر من 1 ، فسيكون هناك هواء أكثر مما هو مطلوب ، ثم يتحدثون عن خليط خفيف. إذا كانت أقل من 1 ، يُقال أن الخليط مُخصب.

سيقلل المزيج الخالي من الدهون من قوة محرك الاحتراق الداخلي ويزيد من الاقتصاد في استهلاك الوقود. وبنسبة معينة ، فإن محرك الاحتراق الداخلي سيتوقف ببساطة.

في حالة التشغيل على خليط مخصب ، ستزداد القوة. ثمن هذه القوة مضيعة كبيرة للوقود. ستؤدي الزيادة الإضافية في نسبة الوقود في الخليط إلى حدوث مشاكل اشتعال وتشغيل غير مستقر للوحدة. لن يسمح نقص الأكسجين للوقود بالاحتراق تمامًا ، مما سيزيد بشكل كبير من تركيز المواد الضارة في العادم. سوف يحترق البنزين جزئيًا في نظام العادم ، مما يتسبب في حدوث خلل في كاتم الصوت والمحفز. سيتم الإشارة إلى ذلك من خلال الملوثات العضوية الثابتة والدخان الداكن من أنبوب العادم. في حالة ظهور هذه الأعراض ، يجب تشخيص مرشح الهواء أولاً. ربما يكون مسدودًا ببساطة ولا يسمح بدخول الهواء إلى محرك الاحتراق الداخلي.

تراقب وحدة التحكم في المحرك باستمرار تكوين الخليط في الأسطوانات وتنظم كمية الوقود المحقون ، وتحافظ ديناميكيًا على قيمة المعامل أقرب ما يمكن. صحيح ، عادةً ما يتم استخدام خليط قليل الدسم في الاحتمال ، فيها λ = 1 ... هذا هو الوضع الأكثر اقتصادا ، بالإضافة إلى أنه يقلل من الانبعاثات الضارة ، لأن وجود كمية صغيرة من الأكسجين يجعل من الممكن حرق أول أكسيد الكربون والهيدروكربونات في المحول الحفاز.

مسبار لامدا هو بالضبط الجهاز الذي يراقب تكوين خليط الهواء والوقود ، ويعطي إشارة مقابلة إلى وحدة التحكم الإلكترونية في المحرك. 



عادة ما يتم تثبيته عند مدخل المحول الحفاز ويتفاعل مع وجود الأكسجين في غازات العادم. لذلك ، يُطلق على مسبار لامدا أيضًا مستشعر الأكسجين المتبقي أو مجرد مستشعر الأكسجين. 

يعتمد المستشعر على عنصر خزفي (1) مصنوع من ثاني أكسيد الزركونيوم مع إضافة أكسيد الإيتريوم ، والذي يعمل بمثابة إلكتروليت في الحالة الصلبة. طلاء بلاتينيوم لتشكيل أقطاب كهربائية خارجية (2) وداخلية (3). من جهات الاتصال (5 و 4) ، يتم إزالة الجهد ، والذي يتم توفيره من خلال الأسلاك إلى الكمبيوتر.



يتم نفخ القطب الخارجي بغازات العادم الساخنة التي تمر عبر أنبوب العادم ، ويكون القطب الداخلي على اتصال بهواء الغلاف الجوي. يؤدي الاختلاف في كمية الأكسجين على القطب الخارجي والداخلي إلى ظهور جهد كهربائي على جهات اتصال إشارة المسبار والتفاعل المقابل لوحدة التحكم الإلكترونية.

في حالة عدم وجود الأكسجين في القطب الخارجي للحساس ، تتلقى وحدة التحكم جهدًا كهربائيًا يبلغ حوالي 0,9 فولت عند مدخلها. ونتيجة لذلك ، يقلل الكمبيوتر من إمداد الوقود إلى المحاقن ، ويميل الخليط ، ويظهر الأكسجين على القطب الخارجي لمسبار لامدا. ينتج عن هذا انخفاض في جهد الخرج الناتج عن مستشعر الأكسجين. 

إذا ارتفعت كمية الأكسجين التي تمر عبر القطب الخارجي إلى قيمة معينة ، فإن الجهد عند خرج المستشعر ينخفض ​​إلى حوالي 0,1 فولت. تدرك وحدة التحكم الإلكترونية هذا على أنه خليط هزيل ، وتقوم بتصحيحه عن طريق زيادة حقن الوقود. 

بهذه الطريقة ، يتم التحكم ديناميكيًا في تكوين الخليط ، وقيمة المعامل λ تتقلب باستمرار حول 1. إذا قمت بتوصيل الذبذبات بملامسات مسبار لامدا يعمل بشكل صحيح ، فسنرى إشارة قريبة من جيب نقي. . 

يمكن إجراء تصحيح أكثر دقة مع تقلبات أقل في لامدا إذا تم تركيب مستشعر أكسجين إضافي عند مخرج المحول الحفاز. في نفس الوقت ، يتم مراقبة تشغيل المحفز.

1. مشعب السحب؛
2. جليد؛
3. وحدة نقدية أوروبية ؛
4. الوقود عن طريق الحقن؛
5. مستشعر الأكسجين الرئيسي
6. مستشعر الأكسجين الإضافي
7. المحول الحفاز.

يكتسب إلكتروليت الحالة الصلبة الموصلية فقط عند تسخينه إلى حوالي 300 ... 400 درجة مئوية. هذا يعني أن مسبار lambda غير نشط لبعض الوقت بعد بدء محرك الاحتراق الداخلي ، حتى تقوم غازات العادم بتسخينه بشكل كافٍ. في هذه الحالة ، يتم تنظيم الخليط على أساس الإشارات من أجهزة الاستشعار الأخرى وبيانات المصنع في ذاكرة الكمبيوتر. لتسريع إدخال مستشعر الأكسجين في التشغيل ، غالبًا ما يتم تزويده بالتدفئة الكهربائية عن طريق تضمين عنصر تسخين داخل السيراميك.

يبدأ كل جهاز استشعار عاجلاً أم آجلاً في العمل ويتطلب الإصلاح أو الاستبدال. مسبار لامدا ليس استثناء. في الظروف الحقيقية الأوكرانية ، يعمل بشكل صحيح بمتوسط ​​60 ... 100 ألف كيلومتر. يمكن لعدد من الأسباب تقصير عمرها.

1. وقود رديء الجودة وإضافات مشكوك فيها. يمكن أن تلوث الشوائب العناصر الحساسة لجهاز الاستشعار. 
2. التلوث بالزيت الذي يدخل غازات العادم بسبب مشاكل في مجموعة المكبس.
3. تم تصميم مسبار لامدا ليعمل في درجات حرارة عالية ، ولكن حتى حد معين (حوالي 900 ... 1000 درجة مئوية). يمكن أن يؤدي ارتفاع درجة الحرارة بسبب التشغيل غير الصحيح لمحرك الاحتراق الداخلي أو نظام الإشعال إلى إتلاف مستشعر الأكسجين.
4. المشاكل الكهربائية - أكسدة الملامسات والأسلاك المفتوحة أو المختصرة وما إلى ذلك.
5. عيوب ميكانيكية.

باستثناء حالة عيوب الصدمة ، عادةً ما يموت مستشعر الأكسجين المتبقي ببطء ، وتظهر علامات الفشل تدريجياً ، وتصبح أكثر وضوحًا بمرور الوقت فقط. أعراض مسبار لامدا الخاطئ هي كما يلي:

• زيادة استهلاك الوقود.
• انخفاض قوة المحرك.
• تدهور في الديناميات.
• الهزات اثناء حركة السيارة.
• عائم الخمول.
• زيادة سمية العادم. يتم تحديده بشكل أساسي بمساعدة التشخيص المناسب ، والذي يتجلى في كثير من الأحيان برائحة نفاذة أو دخان أسود.
• ارتفاع درجة حرارة المحول الحفاز.

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن هذه الأعراض لا ترتبط دائمًا بخلل في مستشعر الأكسجين ، لذلك ، يلزم إجراء تشخيصات إضافية لتحديد السبب الدقيق للمشكلة. 

يمكنك تشخيص سلامة الأسلاك عن طريق الاتصال بمقياس متعدد. يجب عليك أيضًا التأكد من عدم وجود دائرة كهربائية قصيرة للأسلاك في العلبة وفيما بينها. 

لتشخيص مقاومة عنصر التسخين ، يجب أن تكون حوالي 5 ... 15 أوم. 

يجب أن يكون جهد إمداد السخان قريبًا من جهد مصدر الطاقة الداخلي. 

من الممكن تمامًا حل المشكلات المرتبطة بالأسلاك أو نقص الاتصال في الموصل ، ولكن بشكل عام ، لا يمكن إصلاح مستشعر الأكسجين.

يعد تنظيف المستشعر من التلوث مشكلة كبيرة ، وفي كثير من الحالات يكون ببساطة مستحيلًا. خاصة عندما يتعلق الأمر بطلاء فضي لامع ناتج عن وجود الرصاص في البنزين. سيؤدي استخدام المواد الكاشطة وعوامل التنظيف إلى إنهاء الجهاز تمامًا وبشكل نهائي. يمكن أن تتسبب العديد من المواد الفعالة كيميائيًا في إتلافه أيضًا.

التوصيات الموجودة على الشبكة لتنظيف مسبار لامدا بحمض الفوسفوريك تعطي التأثير المطلوب في حالة واحدة من بين مائة حالة. أولئك الذين يرغبون يمكنهم المحاولة.

سيؤدي تعطيل مسبار لامدا الخاطئ إلى تحويل نظام حقن الوقود إلى وضع المصنع المتوسط ​​المسجل في ذاكرة وحدة التحكم الإلكترونية. قد يكون الأمر بعيدًا عن المستوى الأمثل، لذا يجب استبدال الفاشل بآخر جديد في أسرع وقت ممكن.

يتطلب فك المستشعر الحذر حتى لا تتلف الخيوط في ماسورة العادم. قبل تثبيت جهاز جديد ، يجب تنظيف الخيوط وتشحيمها بالشحم الحراري أو شحم الجرافيت (تأكد من أنها لا تلامس العنصر الحساس في المستشعر). اربط مسبار لامدا بمفتاح عزم إلى عزم الدوران الصحيح.

لا تستخدم السيليكون أو مواد مانعة للتسرب أخرى عند تركيب مستشعر الأكسجين. 

سيسمح الامتثال لشروط معينة لمسبار لامدا بالبقاء في حالة جيدة لفترة أطول.

• أعد التزود بالوقود بوقود عالي الجودة.
• تجنب مضافات الوقود المشكوك فيها.
• تحكم في درجة حرارة نظام العادم ، ولا تسمح له بالسخونة الزائدة
• تجنب عمليات التشغيل المتعددة لمحرك الاحتراق الداخلي في فترة زمنية قصيرة.
• لا تستخدم مواد كاشطة أو مواد كيميائية لتنظيف أطراف مستشعر الأكسجين.