Как работают лямбда-зонды?

Лямбда-зонды, которые часто называют кислородными датчиками или O2-датчиками, являются основой любой современной системы электронного впрыска топлива. Без них система управления впрыском топлива работает вслепую и вынуждена прибегать к другим, менее предпочтительным способам определения необходимого количества воздуха и топлива для смешивания.

Их основная роль заключается в том, чтобы обеспечивать обратную связь с системой управления подачей топлива и определять, в правильном ли соотношении смешивается топливно-воздушная смесь, подаваемая в двигатель. Для этого они измеряют «лямбда», отношение фактического соотношения воздух-топливо к стехиометрическому.

Два лямбда-зонда, расположенные между катализатором и двигателем, также могут использоваться для проверки исправности каталитического нейтрализатора.

Типы и принцип работы лямбда-зондов

Лямбда-зонды работают при повышенных температурах, около 300 °C (600 °F). Многие лямбда-зонды оснащены резистивным нагревательным элементом, который помогает быстро нагреть их до нужной температуры.

1. Узкополосный

   
   
   

   Они качественно определяют, обогащены ли выхлопные газы или обеднены.

   
   
   

   Наиболее распространённым типом датчиков является узкополосный датчик на основе циркония, который генерирует собственное напряжение в качестве выходного сигнала.

   
   
   
   
   
   • полезный диапазон напряжения 0,1–0,9 В
   
   
   • Стехиометрический коэффициент избытка воздуха при 0,45 В
   
   
   • Низкое напряжение = бедная смесь, высокое напряжение = богатая смесь
   
   
   
   
   

   

   
   
   

   Более редкий вариант на основе диоксида титана не генерирует собственное напряжение, а изменяет электрическое сопротивление в зависимости от концентрации кислорода.

   
   
   
   
   
   • низкое сопротивление = хорошее состояние, высокое сопротивление = плохое состояние
   
   



2. Широкополосный

   
   
   

   Это количественная мера лямбды.

   
   
   

   Изменения в AFR приводят к изменениям в силе тока, которая затем преобразуется в соответствующее напряжение. Диапазон напряжения может различаться в зависимости от производителя автомобиля.

   
   
   
   
   
   • низкий ток = богатая смесь, высокий ток = бедная смесь
   
   
   
   
   

   

Влияние на управление расходованием топлива

На приведённой ниже схеме наглядно показано влияние лямбда-зондов на управление впрыском топлива:

• Лямбда-зонд определяет, что состав выхлопных газов отличается от желаемого → увеличивает длительность импульса форсунки


• Лямбда-зонд регистрирует более высокую, чем требуется, концентрацию вредных веществ в выхлопных газах → уменьшение длительности импульса форсунки