Широкополосный лямбда-зонд или универсальный лямбда-зонд (LSU)

Широкополосный лямбда-зонд представляет собой новое поколение зондов, многократно используемых в качестве предкатализаторных и имеющих очень широкий диапазон измерений. Это позволяет оптимально использовать их для двигателей, работающих на бедных смесях, газе и дизельном топливе. Значение лямбда выдается не в виде скачкообразно растущей кривой напряжения, как у циркониевого зонда, а в виде почти линейной кривой роста силы тока. Благодаря этому теоретически возможно измерение значения лямбда в большом диапазоне измерений (более широкий диапазон) от Л = 0,7 до Л = бесконечности. Надежно анализируемые сигналы получают при значениях лямбда до 3,4. Значение А определяется не по изменению напряжения, а по изменению силы тока. Рабочая температура в регулируемом диапазоне составляет 750°С. Из-за очень низкого сопротивления нагревательного элемента рабочая температура зонда достигается через 15 секунд. Принципиальная схема LSU-зонда изображена на рисунке.

LSU-зонд

Рис. LSU-зонд:
1. Электролизный «насос» (ZrO2)
2. Платиновые электроды опорной ячейки
3. Нагревательный элемент
4. Эталонный зазор
5. Керамика из ZrO2
6. Измерительный зазор (диффузионный зазор, 10-50 мкм)
7. Опорная ячейка (измерительная ячейка, ZrOJ
8. Плат иновые электроды опорной ячейки
9, 10. Платиновые электроды электролизного «насоса»

В отличие от зонда с релейной характеристикой напряжение на электродах поддерживается постоянным. Это реализуется с помощью так называемого электролизного «насоса», подающего на электрод со стороны ОГ столько кислорода, чтобы напряжение между электродами всегда составляло 450 мВ. Это соответствует значению Л = 1 в измерительном зазоре. Потребляемый «насосом» ток пересчитывается электронным блоком управления двигателем в значение лямбда. Зонд можно заменять только в комплекте с кабелем и разъемом, так как все компоненты согласованы между собой. Разъемы нужно обязательно защищать от загрязнения, так как через них наружный воздух как эталонный газ подается внутрь датчика. Существуют 6-контактные (Bosch) и 5-контактные (NTK) варианты.

Функция зонда

Характеристика сигнала LSU-зонда

Рис. Характеристика сигнала LSU-зонда

Протекание сигнала у широкополосного зонда изображено на рисунке В результате подачи напряжения на платиновые электроды электролизного «насоса» кислород перекачивается из ОГ или в ОГ через диффузионный барьер диффузионного зазора. Электроника регулирует напряжение таким образом, что состав смеси в диффузионном зазоре составляет Л = 1 (450 мВ). Протекающий через электроды электролизного «насоса» ток прямо пропорционален концентрации кислорода в ОГ.

При обеднении топливовоздушной смеси содержание кислорода в ОГ повышается, и электролизный «насос» должен откачивать кислород наружу. Соотношение кислорода к наружному воздуху изменяется при постоянной мощности насоса, и напряжение между электродами падает. Чтобы достичь напряжения в 450 мВ между электродами, нужно уменьшить концентрацию кислорода на стороне выпуска. Мощность «насоса» изменяется, и блок управления двигателем пересчитывает потребляемый «насосом» ток в значение лямбда. Состав смеси соответствующим образом изменяется.

При обогащении топливовоздушной смеси содержание кислорода в ОГ снижается, и электролизный «насос» закачивает меньше кислорода в область измерения. Направление тока меняется на обратное, и кислород выкачивается в измерительный зазор из ОГ и из реакции превращения СO2 и Н2O. Напряжение между электродами повышается. Электролизный «насос» должен изменить свою производительность, чтобы содержание кислорода в измерительной камере выросло, и напряжение между электродами снова составило 450 мВ. В таблице показаны значения напряжения зонда с соответствующим значением Л у различных типов топлива. Эти значения могут слегка различаться у отдельных автопроизводителей.

Значения напряжения и параметры смеси LSU-зонда

Таблица. Значения напряжения и параметры смеси LSU-зонда

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (оцени первым)

Рекуперация энергии отработавших газов

Отработавшие газы автомобиля содержат немало энергии, которая обычно может использоваться для привода турбины наддува, остальная часть нагретых газов не используется. Для использования энергии отработавших газов фирма BMW разработала вариант двигателя, в котором газы нагревали воду, превращая ее ...

Проверка токсичности ОГ в системах OBD

Правила проверки токсичности ОГ основываются на различных региональных и международных законодательных актах. Осмотр деталей, имеющих отношение к вредным веществам Чтобы во всех точках проверки токсичности ОГ осуществлялось единое определение неисправностей системы выпуска, выявленные неисправност...

Организация процесса сгорания и выбросы вредных веществ в бензиновых двигателях

При оценке выбросов вредных веществ двигателя нужно учитывать, что каждый цилиндр представляет собой закрытую систему. Суммарные выбросы вредных веществ двигателя складываются из отдельных выбросов каждого из работающих цилиндров. Чем меньше будет выброс вредных веществ в каждом цилиндре, тем меньше...

Потребление топлива и состав выхлопных газов

Выбор момента зажигания оказывает существенное влияние на потребление топлива, крутящий момент, ходовые качества автомобиля и состав выхлопа, в том числе три самых важных загрязнителя — углеводороды (НС), угарный газ (СО) и окислы азота (NOx). Выброс НС увеличивается с увеличением угла опережения. В...

Нормирование выбросов токсичных веществ и шума

По мере роста автомобильного парка стандарты на ограничение вы­бросов токсичных веществ введены во многих странах мира, в зависимо­сти от концентрации автомобилей, климатических, рельефных условий и других факторов. Под токсичностью выбросов двигателя автомобиля (токсичностью дви­гателя) - это сп...
✪Устройство автомобиля Авто⚡сайт №❶