Czsci samochodowe w iParts.pl

Autor Wtek: Sonda Lambda - artyku  (Przeczytany 1576 razy)

0 uytkownikw i 1 Go przeglda ten wtek.

Offline dgolf

  • Toyot Chodzacy
  • ***
  • Wiadomoci: 825
  • Pe: Mczyzna
Sonda Lambda - artyku
« dnia: 09-03-2008, 16:52:08 »
Sonda Lambda - artyku


Katalizator trj funkcyjny nie zawsze z t sam sprawnoci redukuje szkodliwe substancje (CO, HC i NOX) znajdujce si w gazach spalinowych. Najwiksz sprawno uzyskuje wtedy, gdy wspczynnik nadmiaru powietrza, w mieszance paliwowo-powietrznej, oscyluje w granicach 0,9971,003. Dlatego w celu zapewnienia maksymalnej sprawnoci katalizatora system sterowania silnikiem musi utrzymywa waciwy skad mieszanki. Do kontroli skadu mieszanki paliwowo-powietrznej wykorzystywana jest sonda lambda. Sonda ta nie mierzy jednak wspczynnika nadmiaru powietrza w sposb bezporedni. Mierzy natomiast zawarto tlenu w spalinach. Wspczynnik nadmiaru powietrza okrelany jest wic porednio, na podstawie pomiaru iloci tlenu obecnego w spalinach silnika. Jeli, mimo podania przez wtryskiwacz waciwej iloci paliwa, z jakich powodw nie zostanie ono prawidowo spalone, to w spalinach pojawi si nadmierna ilo HC i CO przy sporej zawartoci nie wykorzystanego tlenu. Sonda lambda przekae wic sygna odpowiadajcy mieszance ubogiej, co przecie nie jest prawd. Sterownik na podstawie sygnau z sondy lambda wzbogaci mieszank, ktra przecie miaa waciwy skad, tylko zostaa le spalona.

W czasie diagnozowania silnika naley zawsze pamita o tym, e spaliny s produktem spalania mieszanki paliwowo-powietrznej, a skad tej mieszanki moe by poprawnie oceniany na podstawie zawartoci tlenu w spalinach tylko wtedy, gdy proces spalania w kadym z cylindrw bdzie przebiega prawidowo. Jako procesu spalania zaley od wielu czynnikw. Najwaniejsze z nich to: - jako mieszanki paliwowo-powietrznej (okrelana przez nastpujce parametry: wspczynnik skadu mieszanki, homogeniczno, jednorodno) - warunki zaponu mieszanki (energia iskry, kt wyprzedzenia zaponu itd.) - cinienie sprania w cylindrze - fazy rozrzdu silnika


Rys. 2a

Rys. 2b

Rys. 3a

Rys. 3b

Jeli w kadym cylindrze jako procesu spalania jest prawidowa, to kady z cylindrw musi dostarcza spaliny o jednakowej zawartoci CO, HC i NOx oraz wolnego tlenu. W takich warunkach istnieje prawidowa relacja pomidzy zawartoci tlenu w spalinach a iloci pozostaych skadnikw toksycznych. Mona zatem, regulujc ilo tlenu w spalinach (przez zwikszanie i zmniejszanie dawki wtryskiwanego paliwa), sterowa iloci pozostaych skadnikw toksycznych. Jeeli choby jeden z czynnikw warunkujcych waciw jako spalania nie jest speniony, to sonda lambda oceniajca skad mieszanki na podstawie iloci tlenu w spalinach generuje sygna nierzetelny, nieodpowiedni do rzeczywistego skadu mieszanki. W idealnym silniku wyglda to tak, jak pokazano na rys. 2a, przedstawiajcym emisj CO oraz skad mieszanki w poszczeglnych cylindrach czterocylindrowego silnika. Wszystkie kolumny pokazujce warto wspczynnika skadu mieszanki s rwne, lambda mieci si w zakresie 0,97-1,03 i zapewnia (przy sprawnym katalizatorze) osignicie poziomu emisji tlenku wgla CO poniej 0,5%. Silnik pracuje pynnie i rwno, a waciwa warto wspczynnika lambda pozwala uzyska waciw emisj pozostaych toksycznych skadnikw spalin HC i NOx. W zwizku z tym, w spalinach znajduj si takie iloci CO, HC i NOx, ktre mog by w wyniku reakcji chemicznych (utleniania i redukcji), przebiegajcych na powierzchni czynnej katalizatora, przerobione na CO2 , H2O i N2.

Niestety idealny obraz pokazany na rys. 2a jest w eksploatacji moliwy do osignicia jedynie wtedy, gdy wszystkie elementy mechaniczne silnika, elementy ukadu wtrysku oraz zaponu odpowiedzialne za prawidowy przebieg spalania s na kadym z cylindrw w idealnej sprawnoci.

Rys. 2b pokazuje przypadek, w ktrym - z powodu zego stanu technicznego wtryskiwaczy, ukadu zaponowego itd. - proces spalania na kadym z cylindrw przebiega inaczej, a co za tym idzie - ilo wolnego tlenu w spalinach silnika jest na kadym cylindrze inna. Silnik pracuje wtedy nierwnomiernie (zwaszcza na biegu jaowym), traci moc i zuywa wicej paliwa. Wskazania sondy lambda s jednak nadal poprawne! Dzieje si tak dlatego, e sonda lambda mierzy warto redni dla wszystkich czterech cylindrw. Nie mierzy AFR dla kadego cylindra osobno. redni wspczynnik nadmiaru powietrza ma nadal warto rwn 14,7:1 (tak samo jak w silniku idealnym), mimo e w adnym z cylindrw takiej wartoci nie osignito.

Oznacza to, e mimo waciwej wartoci redniej wspczynnika nadmiaru powietrza AFR, emisja skadnikw toksycznych w spalinach kadego cylindra jest inna. Ilo powstajcych w cylindrach zwizkw toksycznych CO, HC i NOx, z powodu niewaciwych proporcji midzy nimi, nie zapewnia redukcji na zaoonym poziomie, poniewa katalizator nie jest w stanie przerobi produkowanych w cylindrach w nadmiernej iloci CO i HC na CO2 i H2O, gdy w spalinach nie ma wystarczajcej iloci NOx. I odwrotnie. Nie moe zredukowa NOx, gdy nie ma wystarczajcej iloci HC i CO. W takiej sytuacji diagnoci i mechanicy szukaj przyczyn problemw w zupenie innym miejscu, gdy po sprawdzeniu sygnau sondy lambda (ktry nadal jest prawidowy) bdnie zakadaj, e mieszanka paliwowo-powietrzna jest tworzona i spalana w sposb waciwy. To czsty bd. Naley zawsze pamita, e mimo prawidowych wskaza sondy lambda skad mieszanki w poszczeglnych cylindrach moe wyglda identycznie jak na rys.2b.

Jeli z tak usterk silnik jest eksploatowany przez duszy czas, sonda lambda coraz wolniej pracuje z powodu powlekania si nagarem powstajcym z nadmiaru nie spalonego paliwa. Rozpoczyna si proces zapychania katalizatora. Jeli rnice s wystarczajco due, mog powodowa uszkodzenia sondy lambda i cakowite zapychanie katalizatora, a nawet uszkodzenia denka toka w wyniku przewlekego spalania ubogiej mieszanki (cylinder 1, rys. 2b).
Brak moliwoci indywidualnej oceny kadego cylindra przez sond lambda sprawia, e jeli dwa wtryskiwacze podaj waciw dawk paliwa (2 i 3), a dwa, wyniku odkadania si nagarw we wntrzu wtryskiwacza, podaj zbyt mao paliwa (1 i 4), to sonda lambda przekazuje do sterownika sygna o tym, e mieszanka jest niewaciwa (rys. 3a). W tym przypadku zbyt uboga. Sterownik tak dugo zwiksza dawk (na wszystkich cylindrach jednakowo), a rednia ilo tlenu w spalinach bdzie dokadnie taka sama jak w silniku idealnym. Mimo waciwego sygnau z sondy lambda w adnym z cylindrw nie ma waciwego skadu mieszanki paliwowo-powietrznej. Silnik pracuje nierwnomiernie, zuywa wicej paliwa i rozwija mniejsz moc. Zatem w wyniku zadziaania, na podstawie wskaza sondy lambda, obwodu regulacji dawki paliwa, dawka korygowana jest w taki sposb, e cylindry do tej pory pracujce prawidowo zaczynaj pracowa le (rys. 3b). W efekcie, mimo dwch sprawnych wtryskiwaczy, mamy sytuacj identyczn jak na rys. 2b, gdzie w adnym z cylindrw nie uzyskano prawidowego skadu mieszanki.

W efekcie, mimo ewidentnych niesprawnoci, sygna sondy lambda jest prawidowy, a ukad samo diagnozy nie rejestruje adnych usterek. Dlatego nie mona ocenia procesu tworzenia i spalania mieszanki paliwowo-powietrznej wycznie na podstawie sygnau sondy lambda. W przypadku wystpowania usterek w ukadzie paliwowym, zaponowym i w mechanizmach silnika odpowiedzialnych za przebieg tworzenia i spalania mieszanki, sygna sondy raczej wprowadza w bd, ni pomaga w zlokalizowaniu usterki. Zatem nie jest moliwe rozwizanie tego typu problemw bez prawidowej obsugi i wiarygodnych metod kontroli wtryskiwaczy, weryfikacji ukadu zaponowego, pomiaru cinienia sprania, kontroli faz rozrzdu itd.

(rdo: AUTO MOTO SERWIS)