Ви, напевно, знаєте, що у вашому автомобілі встановлено кисневий датчик (або навіть два!)… Але навіщо він потрібен і як він працює? На запитання відповідає Стефан Верхоеф (Stefan Verhoef), менеджер DENSO по продукту (кисневі датчики).

B: Яку роботу виконує датчик кисню в автомобілі?
O:Датчики кисню (також звані лямбда-зондами) допомагають контролювати витрати палива вашого автомобіля, що сприяє зниженню обсягу шкідливих викидів. Датчик безперервно вимірює обсяг кисню, що не згорів, у вихлопних газах і передає ці дані в електронний блок управління (ЕБУ). На підставі цих даних ЕБУ регулює співвідношення палива та повітря у паливоповітряній суміші, що надходить у двигун, що допомагає каталітичному нейтралізатору (каталізатору) працювати більш ефективно та зменшувати кількість шкідливих частинок у вихлопних газах.

B: Де знаходиться датчик кисню?
O:Кожен новий автомобіль та більшість автомобілів, випущених після 1980 р., оснащені датчиком кисню. Зазвичай датчик встановлений у трубі вихлопної перед каталітичним нейтралізатором. Точне розташування датчика кисню залежить від типу двигуна (V-подібне або рядне розташування циліндрів), а також від марки і моделі автомобіля. Для того, щоб визначити, де розташований датчик кисню у вашому автомобілі, зверніться до посібника з експлуатації.

Питання: Чому склад паливоповітряної суміші потрібно постійно регулювати?
O:Співвідношення «повітря - паливо» вкрай важливе, оскільки воно впливає на ефективність роботи каталітичного нейтралізатора, який знижує вміст оксиду вуглецю (CO), вуглеводнів (CH), що не згоріли, і оксиду азоту (NOx) у вихлопних газах. Для його ефективної роботи потрібна наявність певної кількості кисню у вихлопних газах. Датчик кисню допомагає ЕБУ визначити точне співвідношення «повітря - паливо» в суміші, що надходить у двигун, передаючи в ЕБУ швидкозмінний сигнал напруги, який змінюється відповідно до вмісту кисню в суміші: занадто високого (бідна суміш) або занадто низького (багата суміш). ЕБУ реагує на сигнал і змінює склад паливоповітряної суміші, що надходить у двигун. Коли суміш надто багата, упорскування палива зменшується. Коли суміш надто бідна – збільшується. Оптимальне співвідношення «повітря - паливо» забезпечує повне згоряння палива та використовує майже весь кисень із повітря. Кисень, що залишився, вступає в хімічну реакцію з токсичними газами, в результаті якої з нейтралізатора виходять вже нешкідливі гази.

Питання: Чому на деяких автомобілях встановлюються два кисневі датчики?
O:Багато сучасних автомобілів додатково крім датчика кисню, розташованого перед каталізатором, оснащуються і другим датчиком, встановленим після нього. Перший датчик є основним та допомагає електронному блоку управління регулювати склад паливоповітряної суміші. Другий датчик, встановлений після каталізатора, контролює ефективність роботи каталізатора, вимірюючи вміст кисню у вихлопних газах на виході. Якщо весь кисень поглинається хімічною реакцією між киснем і шкідливими речовинами, то датчик видає сигнал високої напруги. Це означає, що каталізатор працює нормально. У міру зношування каталітичного нейтралізатора деяка кількість шкідливих газів і кисню перестає брати участь у реакції і виходить з нього без змін, що відбивається на сигналі напруги. Коли сигнали стануть однаковими, це вказуватиме на вихід із ладу каталізатора.

Питання: Які бувають датчики?
В:Існує три основні типи лямбда-сенсорів: цирконієві датчики, датчики співвідношення «повітря – паливо» та титанові датчики. Усі вони виконують одні й самі функції, але використовують у своїй різні способи визначення співвідношення «повітря - паливо» і різні вихідні сигнали передачі результатів вимірів.

Найбільшого поширення набула технологія на основі використання цирконієво-оксидних датчиків(як циліндричного, і плоского типів). Ці датчики можуть визначати тільки відносне значення коефіцієнта: вище або нижче співвідношення "паливо - повітря" коефіцієнта лямбда 1.00 (ідеальне стехіометричне співвідношення). У відповідь ЕБУ двигуна поступово змінює кількість палива, що впорскується, до тих пір, поки датчик не почне показувати, що співвідношення змінилося на протилежне. Із цього моменту ЕБУ знову починає коригувати подачу палива в іншому напрямку. Цей спосіб забезпечує повільне і безперервне плавання навколо коефіцієнта лямбда 1.00, не дозволяючи при цьому підтримувати точний коефіцієнт 1.00. В результаті в умовах, що змінюються, таких як різке прискорення або гальмування, в системах з цирконієво-оксидним датчиком подається недостатня або надмірна кількість палива, що призводить до зниження ефективності каталітичного нейтралізатора.

Датчик співвідношення «повітря – паливо»показує точне співвідношення палива та повітря у суміші. Це означає, що ЕБУ двигуна точно знає, наскільки це співвідношення відрізняється від коефіцієнта лямбда 1.00 і, відповідно, наскільки потрібно коригувати подачу палива, що дозволяє ЕБУ змінювати кількість палива, що впорскується, і отримувати коефіцієнт лямбда 1.00 практично миттєво.

Датчики співвідношення «повітря – паливо» (циліндричні та плоскі) вперше були розроблені DENSO для того, щоб забезпечити відповідність автомобілів суворим стандартам токсичності викидів. Ці датчики більш чутливі та ефективні порівняно з цирконієво-оксидними датчиками. Датчики співвідношення «повітря – паливо» передають лінійний електронний сигнал про точне співвідношення повітря та палива в суміші. На підставі значення отриманого сигналу ЕБУ аналізує відхилення співвідношення «повітря - паливо» від стехіометричного (тобто Лямбда 1) та коригує впорскування палива. Це дозволяє ЕБУ гранично точно коригувати кількість палива, що впорскується, моментально досягаючи стехіометричного співвідношення повітря і палива в суміші і підтримуючи його. Системи, що використовують датчики співвідношення «повітря - паливо», мінімізують можливість подачі недостатньої чи надмірної кількості палива, що веде до зменшення кількості шкідливих викидів в атмосферу, зниження витрати палива, кращої керованості автомобіля.

Титанові датчикибагато в чому схожі на цирконієво-оксидні датчики, але титановим датчикам для роботи не потрібне атмосферне повітря. Таким чином, титанові датчики є оптимальним рішенням для автомобілів, яким необхідно перетинати глибокий брід, наприклад, повнопривідних позашляховиків, оскільки титанові датчики здатні працювати при зануренні у воду. Ще однією відмінністю титанових датчиків від інших є сигнал, що передається ними, який залежить від електричного опору титанового елемента, а не від напруги або сили струму. З урахуванням даних особливостей титанові датчики можуть бути замінені лише аналогічними та інші типи лямбда-зондів не можуть бути використані.

Питання: Чим відрізняються спеціальні та універсальні датчики?
O:Ці датчики мають різні методи установки. Спеціальні датчики вже мають контактний роз'єм у комплекті та готові до встановлення. Універсальні датчики можуть не комплектуватись роз'ємом, тому потрібно використовувати роз'єм старого датчика.

B: Що станеться, якщо вийде з ладу датчик кисню?
O:У разі виходу з ладу датчика кисню ЕБУ не отримає сигналу про співвідношення палива та повітря в суміші, тому він ставитиме кількість подачі палива довільно. Це може призвести до менш ефективного використання палива і, як наслідок, збільшення його витрати. Це також може спричинити зниження ефективності каталізатора та підвищення рівня токсичності викидів.

B: Як часто потрібно змінювати датчик кисню?
O: DENSO рекомендує замінювати датчик відповідно до вказівок автовиробника. Проте, слід перевіряти ефективність роботи датчика кисню при кожному техобслуговуванні автомобіля. Для двигунів з тривалим терміном експлуатації або за наявності ознак підвищеної витрати оливи інтервали між замінами датчика слід скоротити.

Асортимент кисневих датчиків

412 каталожних номерів покривають 5394 застосування, що відповідає 68% європейського автопарку.
Кисневі датчики з підігрівом і без (переключається типу), датчики співвідношення «повітря - паливо» (лінійного типу), датчики збідненої суміші та титанові датчики; двох типів: універсальні та спеціальні.
Регулюючі датчики (встановлюються перед каталізатором) та діагностичні (встановлювані після каталізатора).
Лазерне зварювання та багатоетапний контроль гарантують точну відповідність усіх характеристик специфікаціям оригінального обладнання, що дозволяє забезпечити ефективність роботи та надійність при тривалій експлуатації.

У DENSO вирішили проблему якості палива!

Ви знаєте, що неякісне або забруднене паливо може скоротити термін служби та погіршити ефективність роботи кисневого датчика? Паливо може бути забруднене присадками для моторних масел, присадками для бензину, герметиком на деталях двигуна та нафтовими відкладеннями після десульфуризації. При нагріванні понад 700 °C забруднене паливо виділяє шкідливі для датчика пари. Вони впливають працювати датчика, утворюючи відкладення чи руйнуючи його електроди, що є поширеною причиною виходу датчика з ладу. DENSO пропонує вирішення цієї проблеми: керамічний елемент датчиків DENSO покритий унікальним захисним шаром оксиду алюмінію, який захищає датчик від неякісного палива, продовжуючи термін його служби та зберігаючи його робочі характеристики на необхідному рівні.

додаткова інформація

Більш детальну інформацію про асортимент кисневих датчиків DENSO можна знайти в розділі Кисневі датчики, у системі TecDoc або у представника DENSO.

Що за послуга?

Лямбда-зонд - датчик кисню, що встановлюється у випускному колекторі двигуна. Дозволяє оцінювати кількість вільного кисню, що залишився, у вихлопних газах. Сигнал цього датчика використовується для регулювання кількості палива, що подається. Для діагностики несправності цього елемента найкраще користуватися послугою "Комп'ютерна діагностика всіх систем". Не слід продовжувати експлуатацію автомобіля з несправним лямбда-зондом, тому це може призвести до виходу з ладу дорогих елеміентів, наприклад, каталітичного нейтралізатора.

Датчик складу паливно-повітряної суміші є невід'ємною частиною системи живлення двигуна автомобіля, яка дозволяє реально оцінювати кількість кисню, що залишився у вихлопних газах, і тим самим коригувати електронним блоком управління склад робочої суміші. При його несправній роботі необхідна повна заміна датчика лямбд зонд.

Основна функція датчика складу паливоповітряної суміші або лямбд зонда – визначення співвідношення повітря-палива у відпрацьованих газах та оцінка кількості вільного кисню у вихлопних газах. На основі його даних забезпечується найкраще очищення відпрацьованих газів, більш точне управління системою рециркуляції відпрацьованих газів і регулювання кількості палива, що впорскується, при повному навантаженні на двигун. При його несправності необхідна повна заміна датчика, тому що саме він дозволяє коригувати склад робочої суміші та забезпечувати нормальну працездатність системи керування автомобілем. Не рідко виходить із ладу датчик кисню. Потрібно викликати майстра, який перевірить, чи потрібна .

Тому при перших сигналах світлового індикатора припиніть експлуатацію автомобіля та відбуксируйте його у сервіс, перевірте стан вакуумних шлангів та герметичність вихлопної системи. - Це проста процедура, що виконується протягом півгодини. Для цього не потрібно розбирання двигуна та зняття захисту піддону картера, достатньо лише демонтувати колесо. Тож якщо приїхав фахівець, нехай

Майте на увазі

Несправний датчик складу паливоповітряної суміші може стати причиною некоректної роботи двигуна та порушень у переробці палива, погіршення паливної економічності та виходу з ладу каталітичного нейтралізатора.

• підтримувати у справному стані свій автомобіль та регулярно проводити його технічне обслуговування;
• заміна датчика лямбд зонд необхідна при першому загорянні світлового індикатора;
• відбуксируйте автомобіль у сервіс та перевірте стан датчика складу паливоповітряної суміші.

Ідеальне співвідношення бензину та повітря , В якому вся суміш повністю згоряє вважається стехіометричною (ідеальною).Двигун добре працює, якщо добре горить суміш бензин + повітря. Суміш добре горить, якщо вона оптимальна. Суміш є оптимальною, якщо на 14.7 г повітря подають 1 г бензину. Оптимальна паливо-повітряна суміш згорає максимально швидко і віддає потрібну кількість енергії без зайвого нагріву. Головним в оптимальному утворенні паливо-повітряної суміші є ДМРВ.

AFR – відношення повітря до палива в камері згоряння двигуна.

Ідеальне співвідношенняпалива та повітря для бензинових двигунів(стехіометрична суміш) = 14.7/1 (AFR) для бензину / дизеля.

14,7 м повітря на 1 г бензину.

Під кожне паливо потрібне своє співвідношення паливо/повітря.

Бідна чи багата суміш.Паливоповітряна суміш може бути бідною або багатою.

На одному платному Pilot ніяких проблем начебто не було, акпп взагалі переключається рівно. А поставив ваговський нещодавно, думаю ж рідний краще ж,і че коробка щось тупить іноді з першою на другу. Піду міняти на цей девайс ДПДЗ Pilot. З ним працює краще плавно. З перехрестя на ньому мила справа педалить 1 2 3 відмінно самі перемикаються під час. ДПДЗ Pilot безконтактний

Бідна суміш (інжектор), ознаки та наслідки

Налаштування суміші

Під час руху автомобіля Pilot бачити в реальному часі яка суміш - бідна чи багата.

Бідна суміш ознаки- мотор, що глухне, повітря більше, ніж 14.7 г, швидше запалюється і супроводжується зайвим нагріванням.. Така суміш схильна до детонації, на маленьких оборотах це не страшно. На повному навантаженні суміш 14 вже вважається небезпечною. Робити всю систему на суміші 14.7 не розумно. На низьких оборотах цього буде мало для розгону, а на верхніх ви просто зловите детонацію.

Бідна суміш наслідки- На високих оборотах, з повним навантаженням, рівень детонації досягає катастрофічних наслідків. Прогорання або сплавлення поршня, вигоряння клапанів або запалювання свічок. Підвищення температури та втрата потужності це найпростіше, що може трапитися з двигуном при детонації. Зазвичай це мотор, що заклинив і перегрітий.

На VAF'і витрати були приблизно літрів 25 л по місту, а на конвертері, нормально налаштованому,15 л по місту, Ось і вважай вигоду. Дякую розумних, чесних, темпераментних за відгуки та розповсюдження інформації.

Багата суміш (інжектор), ознаки та наслідки

Налаштування суміші

Багатасуміш ознаки

• Різко зросла витрата пального.
• Вихлопні гази чорного чи сірого кольору.
• Повітря менше, ніж 14.7 г, безпечніше та надійніше для двигуна.

Багата суміш наслідки -Тривала робота двигуна на багатої суміші може призвести до поломки поршнів і виходу з ладу свічок.

Під час руху автомобіля Pilotзаписує роботу датчика кисню та датчика витрати повітря. При цьому можна бачити в реальному часі якась суміш - бідна або багата.

У результаті хочу подякувати хлопцям, хто займається цим проектом, сподіваюся їхня штука послужить мені довгий час. До речі ця версія підходить як для механіки так і для акпп, у мене коробка автомат так що для мене це подарунок долія б сказав! ДПДЗ Pilot безконтактний Дякую розумних, чесних, темпераментних за відгуки та розповсюдження інформації.

Причини утворення багатої суміші інжекторного двигуна

• форсунки подають занадто велику кількість палива
• забруднення повітряного фільтра
• погана робота дросельної заслінки
• несправність регулятора тиску палива
• несправність датчика витрати повітря
• несправність системи уловлювання парів бензину
• некоректна робота економайзера.

Працює на авто, на яких не працюють народні методи типу проставок під лямбда-зонди та схемки типу конденсатор+резистор. Електронний емулятор Лямбда зонда Каталізатора 2-х канальний Pilot .. двомакаталізаторами та двома додатковими датчиками кисню - треба купити один емулятор.Підтримка лямбда зондів зі зміщеною сигнальною землею. ЕлектДякую розумних, чесних, темпераментних за відгуки та розповсюдження інформації.

Лямбда-датчик

Покази лямбда-датчика – це відношення поточної суміші до ідеальної.

Приклад: поточна суміш-повітря 12.8 г. Покази лямбда-датчика 0.87 = 12.8 / 14.7

ЕБУ враховує показання лямбда-датчика лише за рівномірного руху.

При прискоренні, гальмуванні та прогріві ЕБУ не враховує показання лямбда-датчика та працює за програмою.

При налаштуванні необхідно зловити перехід від бідної суміші в багату. Від цієї точки зробити трохи багатшими.

Показання лямбда-датчика при цьому скачуть від 0 до 1. Точка переходу приблизно 0.45.

Для інших режимів роботи двигуна використовують широкосмуговий датчик.

Досягнута максималка - близько 200-210 км/год динаміку не заміряв, але в тестовому заїзді якось перетнулися з Е39 М50Б20 ну і по запалювали - виявилося що він мені не суперник з динамікині знизу, ні на тризначних швидкостях. Реальна витрата коливається близько 11л 92-го. Заміна витратоміра на нерідну без прошивки! + налаштування суміші Конвертер Pilot + BLUETOOTH Дякую розумних, чесних, темпераментних за відгуки та розповсюдження інформації.

Повітря - головним в оптимальній освіті паливо-повітряноїсуміші є ДМРВ

Точніше подати бензин легше, ніж точно подати повітря. Похибки при розрахунку повітря, що надійшло, призводять до проблем у роботі двигуна. Похибки будуть меншими, якщо повітря надходить рівномірним потоком. Рівномірність потоку створюється:

• гладкими стінками повітроводу
• плавними поворотами повітроводу (1-2)
• відсутністю пульсацій та завихрень (прибрати з потоку все, що призводить до цього, особливо фільтр "нульовик")

Якщо по лінії подачі бензину все гаразд, то головним в оптимальному утворенні суміші є ДМРВ (датчик масової витрати повітря). На основі його сигналів ЕБУ подає бензин. На виході стоїть "контролер" (лямбда зонд) та "нюхає" вихлопні гази. Він визначає чого багато - бензину чи повітря та повідомляє ЕБУ. ЕБУ коригує подачу бензину.

Коли ви змінюєте витратомір на нерідний (VAF на MAF), то:

• конструктивно змінюєте русло для потоку повітря – це дуже важливо
• повинні вирішити проблему з датчиком температури вхідного повітря (якщо воно відсутнє, то взимку не заведеться)
• і головне, поставити "перекладача" для ЕБУ, щоб ЕБУ розуміло, який сигнал старого витратоміра відповідає сигналу нового витратоміра (це такі пристрої як конвертер Pilot VAF/MAF, MAF Emulator 3, "Датчика Віннерса" (Winners)).
• після всіх змін суміш потрібно налаштувати.

Трохи втомила мене метушня з витратоміром або як часто його називають лопатою. Полазивши по улюбленому ленкрузер.ру натрапив на посилання Pilot Engineering.
Почитав у них місцевий форум і дійшов висновку, що це супер-пупер-мега-ПАНАЦЕЯ!Плюс цього конвертора у гнучкості налаштування. Він навіть ШПЛЗ підтримує! Конвертер Pilot + BLUETOOTH - налаштування суміші Дякую розумних, чесних, темпераментних за відгуки та розповсюдження інформації.

Датчик температури вхідного повітря

Для вирішення проблеми датчика температури вхідного повітря є два шляхи:

1. поставити замість нього резистор та ЕБУ думатиме, що у вас цілий рік літо +20
2. розколупати VAF і дістати з нього датчик, і встановити його у впускний колектор (за результатами цей варіант краще)

Двигун

У двигуна кілька режимів роботи:

• холостий хід та прогрів
  

нейтралка, КПП не підключена

режим холостого ходу з підключеною коробкою, стоячи на світлофорі

• рівномірний рух
• прискорення, гальмування – плавне
• прискорення (WOT), гальмування - різке

Різке прискорення, гальмування - це різка дія на потік повітря (дросельна заслінка). Отримуємо пульсації та завихрення.

Різке прискорення – повітря багато, а бензину мало. Додати бензину в екстреному порядку - повинен увімкнутися прискорювальний насос.

Різке гальмування – повітря мало, бензину багато. Додати повітря в екстреному порядку - має відкритися додатковий канал подачі повітря.

Для обох режимів повинен спрацювати "сповільнювач" відкриття дросельної заслінки. Вузол дросельної заслінки забезпечений системою плавного скидання газу - суто механічною системою-демпфером, що скидає обороти не різко, а плавно при відпусканні педалі акселератора. Ось, схоже, саме його регулювання і дозволило принаймні зараз перевірено, що це саме так, забезпечити плавне зниження обертів двигуна без пересмикування.

Вирішення проблеми при поганій роботі двигуна:

• перевірити все, що пов'язано з подачею бензину
• перевірити все, що пов'язано з подачею повітря

Алгоритм дій:

1. Вважати помилки.
2. Якщо п.1 не виконали, то логічно визначаємо чого більше бензину чи повітря. Або за запахом із вихлопної труби. За кольором свічок.
3. Визначили – бензину мало.
4. Ідемо по лінії подачі бензину:

• механіка(знос деталі, деформація, прискорювальний насос, бензонасос, паливний фільтр, форсунки, сіточка бензонасоса, бензокран, всередині крана маленький прохідний отвір. Виправляється: заміною крана або свердлінням.),
• електрика(контакти, проводи, правильне підключення),
• спрацювання за часом(ключи форсунок, кут запалення, трамблер, свічки),
• спрацювання від температури-Гірше на гарячу (якась деталь нагрілася і зазор між нею і сусідньою зменшився, з'явилося тертя або зазор збільшився і не стало контакту - ремінь ГРМ, натяжний ролик ролик просто бовтався, порушувалася синхронність розподільних валів з колінвалом і двигун глох., обвідний ролик, пруць ДТВВ, ДТОЖ)

5. Повітря – мало. Я поставив пілот, цілком задоволений, машинку не впізнати. Плюс конвертера це можливість підстроювання під зміни з двигуном. Ще можна діагностувати смерть двох датчиків (дмрв та ЛЗ) що теж буває необхідним. В загальному ця річ коштує своїх грошейя переконався вже на практиці. Зараз мені стало набагато приємніше їздити без різного роду подергуш і плаваючого хх. Машина їде так, як і було задумано і це безперечно мене радує! І, повір, не більше, а працює на ура! Конвертер Pilot + BLUETOOTH - налаштування суміші Дякую розумних, чесних, темпераментних за відгуки та розповсюдження інформації.

Налаштування суміші повітря/паливо (AFR)

Мета налаштування – отримати максимальну потужність та максимальний момент при різкому прискоренні, з помірною витратою у міському режимі та на трасі.

Для налаштування суміші є два шляхи:

1. підстроювальним резистром - обмежений діапазон ("Датчика Віннерса" (Winners)). До цього обов'язково виставити базові налаштування через ВАГКОМ.
2. за допомогою програмного забезпечення (MAF Emulator 3, Pilot VAF/MAF). ПЗ від MAF Emulator 3 налаштовується по широкосмуговій лямбді, а ПЗ від конвертера Pilot VAF/MAF по звичайній лямбді.

Налаштування здійснювати поетапно:

1. Налаштування ХХ,
2. далі налаштування розгонів.
3. Найправильнішим є режим у гірку.
4. Якщо ви зможете максимально ефективно налаштувати двигун у цьому режимі, то вважайте, що налаштування вдалося. У жодному разі не налаштовуйте на нейтралі весь діапазон обертів.

Чим вище обертів тим паливо-повітряна суміш має бути багатшою, і тим кут запалення має бути раннім.

Не забудьте перед початком роботи механічний кут випередження запалення виставити за стробоскопом.

Електронний емулятор+ BLUETOOTHЛямбда зонда Каталізатора 2-х канальний Pilot 1. Є налаштування параметрів емуляції
2. Є логування – запис усіх параметрів емуляції під час руху авто
3. Тип двигуна: будь-який 4. Установка: в розрив ланцюга
5. Програмування: Так
6. Зберігається діагностика
7. Перед відправкою клієнту проходить обов'язкове налаштування параметрів та перевірку працездатності.
8. Підтримка Euro 3, 4, 5, 6
9. Відсутність втручання у програмну частину ЕБУ
10. Гарантія – 1 рік Елект ронна обманка Pilot + BLUETOOTH. Дякую розумних, чесних, темпераментних за відгуки та розповсюдження інформації.

Інакше його називають датчик кисню. Тому що датчик визначає вміст кисню у газах, що відпрацювали. За кількістю кисню, що міститься у вихлопі, лямбда зонд визначає склад паливної суміші, відправляючи сигнал про це в ЕБУ (Електронний блок управління) двигуна. Робота блоку управління у цьому циклі у тому, що він подає команди збільшення чи зменшення тривалості упорскування залежно від показань кисню.

Інакше його називають датчик кисню. Тому що датчик визначає вміст кисню у газах, що відпрацювали. За кількістю кисню, що міститься у вихлопі, лямбда зонд оределяет склад паливної суміші, відправляючи сигнал про це в ЕБУ (Електронний блок управління) двигуна. Робота блоку управління у цьому циклі у тому, що він подає команди збільшення чи зменшення тривалості упорскування залежно від показань кисню.

Суміш регулюється таким чином, щоб її склад був максимально наближений до стехіометричного (теоретично ідеального). Стехіометричним вважається склад суміші 14,7 до 1. Тобто на 14,7 частин повітря має подаватися 1 частина бензину. Саме бензину, тому що це співвідношення справедливе лише для неетильованого бензину.

Для газового палива це співвідношення буде іншим (начебто 15,6-15,7).

Вважається, що саме при такому співвідношенні палива та повітря суміш згоряє повністю. А чим повніше згоряє суміш, тим вища потужність двигуна і менша витрата палива.

Передній датчик кисню (лямда-зонд)

Передній датчик встановлюється перед каталітичним нейтралізатором у випускному колекторі. Датчик визначає вміст кисню у газах, що відпрацювали, і відправляє дані про склад суміші в ЕБУ. Блок управління регулює роботу системи вписку, збільшуючи чи зменшуючи тривалість упорскування палива шляхом зміни тривалості імпульсів відкриття форсунок.

Датчик містить чутливий елемент з пористою керамічною трубкою, яку зовні оточують гази, що відпрацювали, а зсередини атмосферне повітря.

Керамічна стінка датчика є твердим електролітом на основі діоксиду цирконію. У датчик вбудований електронагрівач. Трубка починає працювати тільки коли її температура досягне 350 градусів.

Датчики кисню перетворюють різницю в концентрації іонів кисню всередині та зовні трубки у вихідний сигнал напруги.

Рівень напруги обумовлений рухом іонів кисню усередині керамічної трубки.

Якщо суміш багата(на 14,7 частин повітря подається більше 1 частини палива), у вихлопних газах мало іонів кисню. Велике число іонів рухається зсередини трубки назовні (з атмосфери вихлопну трубу, так зрозуміліше). Цирконій під час руху іонів індукує ЕРС.

Напруга при багатої суміші буде високою (близько 800 мВ).

Якщо суміш бідна(Палива менше 1 частини), різниця в концентрації іонів невелика, відповідно невелика кількість іонів рухається зсередини назовні. Отже, напруга на виході буде невелика (менше 200 мВ).

При стехіометричному складі суміші напруга сигналу змінюється циклічно від багатого до бідного. Так як лямбда зонд розташований у деякому віддаленні від впускної системи, спостерігається така інерційність його роботи.

Це означає, що при справному датчику і нормальної суміші сигнал датчика буде змінюватися в межах від 100 до 900 мВ.

Несправності датчика кисню.

Буває, що у своїй роботі лямда робить помилки. Таке можливо, наприклад, при підсмоктуванні повітря у випускний колектор. Датчик бачитиме бідну суміш (мало палива), хоча насправді вона нормальна. Відповідно блок управління дасть команду збагатити суміш і додасть тривалість упорскування. В результаті двигун працюватиме на перезбагаченої суміші, причому постійно.

Парадокс у такій ситуації в тому, що через деякий час ЕБУ видасть помилку «Датчик кисню – надто бідна суміш»! Вловили обманку? Датчик бачить бідну суміш та збагачує її. Насправді суміш виходить навпаки багата. В результаті свічки при викручуванні будуть чорними від нагару, що свідчить про багату суміш.

Не поспішайте за такої помилки змінювати кисневий датчик. Потрібно просто знайти і усунути причину - підсмоктування повітря у випускний тракт.

Зворотна помилка, коли ЕБУ видає код несправності, що говорить про багату суміш, теж не завжди говорить про таке насправді. Датчик може бути просто отруєний. Відбувається таке з різних причин. Датчик «труїться» парами пального, що не згоріло. При тривалій поганій роботі мотора та неповному згорянні палива, кисень може запросто отруїтися. Те саме стосується дуже поганого за якістю бензину.

Підвищена емісія шкідливих речовин виникає, коли співвідношення повітря-паливо у суміші відрегульоване неправильно.

Паливо-повітряна суміш та робота двигуна

Ідеальне співвідношення палива та повітря для бензинових двигунів: 14,7 кг повітря на 1 кг палива. Таке співвідношення також називається стехіометричною сумішшю. Практично всі бензинові двигуни зараз рухаються при згорянні такої ідеальної суміші. Вирішальну роль у своїй грає кисневий датчик.

Тільки при такому співвідношенні гарантується повне згоряння палива, а каталізатор практично повністю перетворює шкідливі вихлопні гази вуглеводень (НС), оксид вуглецю (СО) та оксиди азоту (NOx) екологічно нешкідливі гази.
Співвідношення дійсно використаного повітря до теоретичної потреби називається числом кисню та позначається грецькою літерою лямбда. При стехіометричній суміші лямба дорівнює одиниці.

Як це здійснюється на практиці?

За склад суміші відповідає система керування двигуном („ECU" = „Engine Control Unit"). ECU контролює паливну систему, яка в процесі згоряння подає точно дозовану паливно-повітряну суміш. Однак для цього системі управління двигуном необхідно мати інформацію, чи працює в даний конкретний момент двигун на збагаченій (недолік повітря, лямбда менше одиниці) або на збідненій (надлишок повітря, лямбда більше одиниці) суміші.
Цю вирішальну інформацію надає лямбда-зонд:

Залежно від рівня залишкового кисню у вихлопному газі він подає різні сигнали. Система управління двигуном аналізує дані сигнали та регулює подачу паливно-повітряної суміші.

Технологія кисневих датчиків постійно розвивається. На сьогоднішній день лямбда-регулювання гарантує низький викид шкідливих речовин, забезпечує ефективну витрату палива та тривалий термін служби каталізатора. Для максимально швидкого досягнення лямбда-зондом робочого стану сьогодні використовують високоефективний керамічний нагрівач.

Самі керамічні елементи з кожним роком стають все кращими. Це гарантує ще точніше
вимірювання показників та забезпечує дотримання більш строгих норм щодо викидів шкідливих речовин. Розроблено нові типи кисневих датчиків для спеціальних застосувань, наприклад, лямбда-зонди, електричний опір яких змінюється зі зміною складу суміші (титанові датчики), або широкосмугові кисневі датчики.

Принцип роботи кисневого датчика (лямбда-зонда)

Щоб каталізатор працював оптимально, співвідношення палива та повітря має бути дуже точно узгодженим.

Це завдання лямбда-зонда, який безперервно вимірює вміст залишкового кисню у вихлопних газах. Через вихідний сигнал він регулює систему управління двигуном, яка завдяки цьому точно встановлює паливно-повітряну суміш.