Что скрывается под именем «лямбда-зонд»

С увеличением количества автомобилей в мире на первый план вышла проблема повышения их экологичности. Снижение вредных выбросов в атмосферу потребовало особых мер в топливной системе мотора, в частности, каталитического дожигания выхлопных газов.

Но нейтрализатор каталитического типа способен работать только в относительно узком диапазоне концентраций посторонних примесей. Необходимо тонко регулировать состав топливной смеси, задействовав обратную связь по избытку или недостатку кислорода в выхлопе. В идеале он должен там полностью отсутствовать, но тогда неизбежно повышение содержание несгоревших углеводородов и прочих биологически активных ядов. Да и для самого процесса дожигания небольшое количество окислителя всё же потребуется.

Контроль содержания кислорода призван осуществлять специальный датчик на выходе выпускного коллектора, именуемый лямбда-зондом. Наличие в его названии греческой буквы, которой в физике явления принято обозначать относительное содержание кислорода, означает, что датчик будет прямо показывать электронному мозгу, насколько состав смеси отличается от идеального. Абсолютные цифры тут неинтересны. Важно наличие отклонения, и в какую сторону оно произошло. Единица означает оптимум, меньше единицы — топливо в смеси избыточно, больше — на выхлопе лишний кислород.

Лямбда-зонд

Принцип действия лямбда-датчика

При достижении датчиком рабочей температуры, вещество, из которого он изготовлен, способно генерировать электрическое напряжение в присутствии кислорода. Сигнал зависит от его концентрации в обдувающем датчик горячем газе. Холодный датчик неработоспособен, к тому же склонен к загрязнению, поэтому принято использовать в его конструкции нить принудительного подогрева подаваемым извне током. Это ускоряет вход зонда в режим, что важно для минимизации выбросов при прогреве мотора.

После прогрева датчик начинает реагировать на кислород, что замечает контроллер двигателя и замыкает петлю обратной связи. То есть при избытке топлива время открытия форсунок уменьшается, а при лишнем кислороде смесь получает обогащение. Сигнал датчика при этом изменяется между логическим нулём и единицей.

Оптимизированные по составу выхлопные газы поступают в каталитический нейтрализатор, где и осуществляется их полная очистка. Для оценки состояния катализатора на автомобилях высокого экологического класса применяется второй кислородный датчик, установленный после нейтрализатора. По его показаниям можно оценить, насколько успешно работает очистка.

Правильная работа датчика характеризуется не только наличием на его выходе импульсного сигнала при корректировке управляющим устройством подачи топлива, но и крутизной фронтов импульсов. Загрязнённый зонд неспособен реагировать с нужной скоростью, что сразу же определяется принимающим процессором как неисправность. Программа переходит в обходной режим и действие обратной связи прекращается. Как правило, смесь при этом избыточно обогащается, растёт расход топлива, перегревается катализатор. Спасение его дорогостоящей начинки, содержащей благородные металлы, требует немедленных действий.

Что такое лямбда-зонд в автомобиле

Особенности работы

На некоторых режимах электронный мозг игнорирует показания кислородных датчиков.

  • Во время прогрева смесь обогащена, обороты холостого хода увеличены, лямбда-датчик не прогрет, катализатор тоже холодный. Мотор обслуживается обходной программой, в которой задействованы другие датчики системы впрыска.
  • На мощностных режимах, когда от двигателя требуется максимальная отдача, ему уже не до экологии. Смесь обогащается по допустимому максимуму, на просьбы лямбда-зонда уменьшить подачу топлива контроллер не реагирует. На экологию это сильно не влияет, такие режимы применяются редко.
  • При диагностировании отклонений в работе датчика двигатель также переводится на работу по косвенному определению состава смеси. Это сопровождается высвечиванием на приборной панели соответствующей ошибки.
  • Особые режимы очистки катализатора. Иногда двигатель самостоятельно принимает решение, что температура там понижена и добавляет топлива на впрыске.

Как выглядит лямбда-зонд в автомобиле

Распространённой ошибкой будет мнение, что лямбда-зонд способен оптимизировать расход топлива. На самом деле он занят исключительно экологией. Мощность и экономичность его не интересует. На слишком бедную смесь, как и на богатую, он отреагирует требованиями корректировки. Поэтому среди несознательных автовладельцев распространены случаи его отключения.
Читайте также: Что такое АКБ в машине

Обманки

Применяют их как по идейным соображениям, желая повысить мощность (значительно реже — экономичность) автомобиля, так и от лени, когда не хочется заниматься ремонтом и вкладывать средства в новые датчики или катализаторы. Обманывать можно контроллер, заметивший неисправный лямбда-зонд или сгоревший катализатор. Варианты исполнения могут быть разными.

Самое несложное – имитатор сгоревшей нити подогрева зонда. Вместо неё просто впаивают резистор нужного сопротивления.

Посложнее будет имитатор сигнала датчика. Это уже электронная схема, эмулирующая исправное изделие. Наверное, проще будет перепрошить программу контроллера, после чего он перестанет реагировать на содержание кислорода.

Обманка лямбда-зонда

Механические обманки применяются при разрушении катализатора. Принцип их действия основан на подводе к датчику лишь части газов, что он воспримет как изменение концентрации.

Видео: Что такое лямбда-зонд в автомобиле и для чего он служит

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *