Как работает датчик концентрации кислорода (лямбда-зонд) ЭСУД?

Как работает датчик концентрации кислорода (лямбда-зонд) ЭСУД?Чтобы точно диагностировать целый ряд неисправностей в работе инжекторного автомобильного двигателя необходимо знать как работает датчик концентрации кислорода (Лямбда-зонд).

Так как это один из ключевых датчиков на которые «завязана» работа всей электронной системы управления двигателем (ЭСУД).


На примере датчика кислорода (ДК) BOSCH 0 258 005 133, ЭСУД с контроллером BOSCH M1.5.4 двигателя 2111 (1,5 л 8 клапанов) автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099, 2113, 2114, 2115 и т.п. рассмотрим его принцип действия и работу на разных режимах.

Как работает датчик кислорода (лямбда-зонд) ЭСУД?

Для того чтобы определить длительность открытия форсунок и соответственно объем впрыскиваемого топлива контроллер каждые 7 мс собирает сигналы с датчиков ЭСУД о нагрузке, оборотах двигателя, скорости автомобиля. Данные обрабатывает его программа, в которую в качестве постоянной величины вводится значение Лямбда (стехиометрическое соотношение воздуха и бензина в топливной смеси — 14.7/1). При таком составе топливная смесь сгорает наиболее полно и в воздух попадает меньше вредных веществ. Чтобы блок управления мог проконтролировать состав топливной смеси и скорректировать его в сторону стехиометрического соотношения, ему необходимы данные о составе топливной смеси на данный момент. Эти данные он получает с датчика концентрации кислорода.

Специальное покрытие чувствительного элемента датчика кислорода обладает свойством взаимодействовать с кислородом, имеющимся в выхлопных газах двигателя.

датчик кислорода 21083, схема
Датчик кислорода 21083, схема

Много кислорода в газах – происходит реакция его окисления на поверхности датчика, на контроллер поступает низкое напряжение (50 – 200 мВ). Это означает топливная смесь бедная, необходимо увеличить дозу впрыска. Мало кислорода – на поверхности датчика идут реакции восстановления кислорода, напряжение возрастает до 700 – 900 мВ. Для контроллера это сигнал, что топливная смесь богатая, необходимо ее обеднение.

Датчик кислорода работает только в прогретом как минимум до 300 градусов состоянии. Для вывода датчика на рабочий режим в нем установлен нагревательный элемент. Пока двигатель холодный, контроллер подает на датчик кислорода опорный сигнал 450 мВт, взамен получает сигнал 300-600 мВ. В такой ситуации расчет топливоподачи ведется без учета показаний датчика кислорода, так называемый режим «разомкнутой петли». Учитываются показания только датчиков положения коленчатого вала, датчика массового расхода воздуха, датчика положения дроссельной заслонки, датчика температуры охлаждающей жидкости. Взамен показаний датчика кислорода применяются некие усредненные значения, имеющиеся в программе. Топливная смесь в этом случае несколько переобогащена, но это и требуется для не прогретого двигателя. По мере прогрева датчика его показания выходят за пределы 300 – 600 мВ и контроллер начинает расчет топливоподачи в режиме «замкнутой петли», то есть с учетом показаний датчика кислорода.

Примечания и дополнения

— В системах управления инжекторными двигателями автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099, 2113, 2114, 2115 под нормы токсичности Евро-3 помимо датчика концентрации кислорода применяется еще один, так называемый диагностический датчик кислорода (ДДК). Он устанавливается в выпускном тракте двигателя автомобиля после нейтрализатора. Принцип действия его аналогичен основному (управляющему) датчику кислорода. Его показания необходимы блоку управления для корректировки состава топливной смеси и контроля за полнотой сжигания отработанных газов  нейтрализатором.

— Состав топливовоздушной смеси, при котором происходит наиболее полное ее сгорание в двигателе, называется стехиометрическим. Это соотношение 14.7/1 (14.7 частей воздуха и 1 часть топлива). Его устанавливает контроллер, ориентируясь на показания датчика кислорода. Еще одно название стехиометрического состава топливной смеси – Лямбда, поэтому датчик кислорода называется Лямбда-зонд.

Еще статьи по работе ЭСУД двигателя 2111 автомобилей ВАЗ

— Регулятор холостого хода инжекторных двигателей автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099

— Датчик массового расхода воздуха инжекторных двигателей автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099

— Датчик температуры инжекторных двигателей автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099

— Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ) инжекторных двигателей автомомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099

— Применяемость контроллеров (ЭБУ) в системах управления инжекторных двигателей автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099

Подписывайтесь на нас!

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.