szymi79
Escort Ghia Turnier ...
Bydgoszcz | No proszę:
Sonda Lambda
Stosowane powszechnie reaktory katalityczne, obniżające zawartość substancji toksycznych w spalinach silników spalinowych, spełniają dobrze swoje zadanie tylko w ściśle określonych warunkach. Najmniejsze stężenie węglowodorów i tlenków węgla otrzymuje się , spalając ubogie mieszanki, tzn. przy dużych wartościach współczynnika nadmiaru powietrza lambda, zaś najmniejszy udział tlenków azotu przypada na zakres spalania mieszanek bogatych – małe wartości lambda. Dopuszczalny z punktu widzenia poziomu emisji kompromis osiąga się w okolicy lambda = 1 +/- 1%, tzn. wtedy, gdy w czasie spalania na 1 kg paliwa przypada 14,7 kg powietrza. Jest to tzw. stosunek stechiometryczny. Konieczność zachowania stechiometrycznego stosunku paliwa z powietrzem wymaga stałej regulacji składu mieszanki doprowadzanej do cylindrów. Ma to miejsce w pętli sprzężenia zwrotnego, której najważniejszy element stanowi czujnik ilości tlenu w spalinach, zwany sondą lambda.
Zasada działania
Sonda lambda jest umieszczona w przewodzie wylotowym, pomiędzy silnikiem a reaktorem katalitycznym. W budowie i działaniu wykorzystuje ideę ogniwa galwanoelektrycznego. Jedna aktywna część sondy tkwi w strumieniu spalin, druga ma kontakt z otaczającym ją powietrzem. Gazem odniesienia jest powietrze na zewnątrz układu. Zawartość tlenu w produktach spalania zależy od składu mieszanki paliwa z powietrzem. W temperaturze powyżej 300 st. C materiał ceramiczny wkładu sondy otoczy jest platynowymi elektrodami staje się przepuszczalny dla jonów tlenu. Przepływ jonów powstanie napięcia między elektrodami, które jest miarą stężenia tlenu w spalinach. Przy współczynniku nadmiaru powietrza równym 1, wartość napięcia zmienia się skokowo o 450 do 500 mV. Sygnał elektryczny jest przesyłany do mikroprocesora sterującego pracą silnika, ten zaś odpowiednio koryguje parametry wtrysku paliwa.
Parametry pracy
Sonda lambda funkcjonuje prawidłowo w zakresie temperatur 300 do 850 st.C. Musi być więc z jednej strony chroniona przed obciążeniami cieplnymi, z drugiej zaś usytuowana jak najbliżej silnika jak najbliżej silnika, podgrzewana spalinami albo specjalnym elementem grzejnym. To ostatnie rozwiązanie jest dziś najczęściej spotykane i zapewnia uzyskanie właściwej temperatury pracy po 20 do 30 s od uruchomienia silnika. Pomiar stężenia tlenu wykonywany jest ok. 100 razy w ciągu sekundy, korekcja składu mieszanki ok. 300 razy na min. Stała czasowa (szybkość reakcji) czujnika wynosi 50 do 100 ms.
Diagnostyka sondy lambda
1. Sprawdzić, czy złącze wielostykowe sondy lambda nie jest skorodowane lub uszkodzone.
2. Sprawdzić, czy styki są prawidłowo połączone z sondą lambda i znajdują się na swoim miejscu w złączu wielowtykowym.
3. Zdjąć gumowy kapturek zabezpieczający z sondy lambda.
4. Podłączyć ujemna końcówkę pomiarową woltomierza (testera) do masy silnika.
5. Odnaleźć zaciski. Zależnie od układu są to: masa grzałki sondy lambda, zasilanie grzałki sondy lambda, sygnał sondy lambda, masa sondy lambda.
6. Podłączyć dodatnią końcówkę pomiarową woltomierza (testera) do przewodu przymocowanego do zacisku sondy lambda.
7. Zgodnie z ogólnymi zaleceniami wskazania analizatora spalin powinny mieć następujące wartości:
a) zawartość CO- zgodnie z danymi pojazdu,
b) zawartość CH- mniej niż 50 ppm
c) zawartość CO2- większa niż 15%,
d) zawartość O2- mniej niż 2%,
e) współczynnik lambda – 1,0 +_ 0,03.
8. Uruchomić silnik i rozgrzać do temperatury normalnej pracy.
9. Podwyższyć prędkość obrotową silnika do 3000 obr./min na 30 sekund. Spowoduje to wzrost temperatury sondy lambda, co powinno spowodować zmiany napięcia sygnału wyjściowego.
10. Utrzymywać prędkość silnika na poziomie 2500 obr./min. Jeśli silnik pracuje na biegu jałowym przez dłuższy czas, sonda lambda może wystygnąć i zmiany napięcia sygnału wyjściowego mogą ustać.
11. Sprawdzić, czy zmienia się sygnał wyjściowy sondy lambda.
Sprawdzanie grzałki sondy lambda
Sprawdzić czy na zacisku zasilania napięcie ma wartość nominalnego napięcia akumulatora.
a) Brak napięcia – sprawdzić podłączenie wstecz do wyłącznika zapłonu.
b) Sprawdzić podłączenie masy do grzałki sondy lambda
Sygnał wyjściowy z sondy lambda
Warunki
Silnik pracuje (gorący, 2500 obr/min.)
Przepustnica w pełni otwarta
Paliwo odcięte
Częstotliwość próbkowania Napięcie
0,2 do 1,0 V
1,0 V (stałe)
0 V (stałe)
1 sekunda (około)
Próbkowanie sygnału z sondy lambda
We wszystkich pojazdach z katalizatorem pracującym w pętli zamkniętej jest kontrolowana obecność tlenu w układzie wydechowym w celu utrzymania współczynnika lambda na poziomie 1,0 +- 0,03. Próbkowanie sygnału z sondy lambda ma zasadnicze znaczenie dla prawidłowego działania układu wtrysku. Sprawdzenie próbkowania jest bardzo ważne.
a. Podłączyć odpowiedni oscyloskop lub woltomierz do przewodu próbkowania sondy lambda.
b. Zwiększyć prędkość obrotową silnika do 2500...3000 obr. / min na okres 3 minut w celu nagrzania sondy lambda i uaktywnienia katalizatora.
c. Pozostawić silnik na szybkim biegu jałowym i sprawdzić próbkowanie sondy lambda.
d. Napięcie sondy lambda powinno się zmieniać od około 200mV do 800mV 8 do 10 razy na 10 sekund, czyli z częstotliwością 1 Hz.
Brak próbkowania sondy lambda
a. Sprawdzić kody usterek w układzie samodiagnostyki. Jeżeli jest uszkodzona sonda lambda, urządzenie sterujące przejdzie do pracy w trybie otwartym lub podstawi stałe napięcie o wartości 0,45 V w celu ustalenia wartości współczynnika lambda = 1,0.
b. Sprawdzić obwód grzejnika sondy lambda ( tylko w sondach z grzejnikiem, dwuprzewodowych, trójprzewodowych i czteroprzewodowych).
c. Jeżeli jest uszkodzona grzałka sondy lambda, sonda może nigdy nie osiągnąć temperatury pracy ( lub osiągnąć ją tylko okazjonalnie).
d. Gwałtownie zwiększyć prędkość obrotową silnika: ponieważ mieszanka jest bogata, napięcie sygnału z sondy lambda powinno być duże.
e. Jeżeli wydech ma otwór kontrolny przed katalizatorem, zmierzyć zawartość CO i CH. Jeżeli katalizator pracuje sprawnie, niżej podane sprawdzenia nie będą tak przydatne, gdy zawartość CO jest mierzona w rurze wydechowej.
f. Zwiększyć prędkość obrotową silnika do 2500...3000 obr/min na okres 3 minut w celu podgrzania sondy lambda i uaktywnienia katalizatora.
g. Pozostawić silnik na szybkim biegu jałowym.
h. Przestawić system na pracę w układzie otwartym przez odłączenie złącza wielostykowego sondy lambda.
i. Silniki MPI: odłączyć przewód podciśnienia od regulatora ciśnienia i zamknąć koniec przewodu.
j. Silniki SPI: ścisnąć przewód powrotny paliwa od regulatora ciśnienia do zbiornika paliwa.
k. Poziom CO powinien się zwiększyć, a napięcie sygnału z sondy lambda ma mieć dużą wartość.
l. Przestawić układ na pracę w układzie zamkniętym przez podłączenie złącza sondy lambda.
m. Zawartość CO powinna wrócić do normy, ponieważ silnik reaguje na bogatą mieszankę. To dowodzi, że sonda lambda i urządzenie sterujące potrafią uporać się z bogatą mieszanką.
n. Silniki MPI: podłączyć przewód podciśnienia do regulatora ciśnienia.
o. Przestawić system na prace w układzie otwartym przez odłączenie złącza sondy lambda.
p. Wyciągnąć do połowy końcówkę pomiarową sondy lambda lub odłączyć przewód podciśnienia, by spowodować nieszczelność układu podciśnienia.
q. Poziom CO powinien wzrosnąć, a napięcie sygnału z sondy lambda przybrać małą wartość.
r. Przestawić system na pracę w układzie zamkniętym przez przełączenie złącza sondy lambda.
s. Zawartość CO powinna powrócić do normy, ponieważ silnik reaguje na bogatą mieszankę. To dowodzi, że sonda lambda i urządzenie sterujące potrafią uporać się z ubogą mieszanką.
|
