Используется ли кислородный датчик после катализатора для регулировки состава смеси в двигателе?

Я знаю, что эта тема немного старая, но я предполагаю, что этот вопрос все еще задают, так что продолжим.
Задние датчики кислорода, также известные как датчики кислорода после каталитического нейтрализатора, в 99% автомобилей имеют узкополосный диапазон, точно так же, как и передние датчики o2 до cat. На самом деле во многих случаях они взаимозаменяемы. Однако в большинстве транспортных средств для получения данных о заправке используются датчики предварительной каталитической нейтрализации. С момента запуска двигателя и до его выключения бортовой компьютер вашего автомобиля или грузовика стремится как можно быстрее достичь стехиометрического соотношения. Стехиометрическое соотношение бензина и воздуха на уровне моря составляет 14,7:1. Это максимально приближено к идеальному сгоранию, но мы не хотим, чтобы наши двигатели работали на такой бедной смеси. Почему бы и нет, если это лучше всего для выбросов? Ну, гипотетически, Тимми, это потому, что если бы мы так сделали, вся возвратно-поступательная масса внутри блока цилиндров расплавилась бы и всё пошло бы прахом. Но мы можем приблизиться к идеалу, не навредив двигателю, и именно здесь на помощь приходят трёх- или четырёхпроводные датчики кислорода. Перед тем как попасть в каталитический нейтрализатор, выхлопные газы должны пройти через систему измерения и классификации, поскольку, как следует из названия, внутри находится катализатор, который преобразует некоторые очень вредные выхлопные газы в менее вредные. Но сначала нужно провести точные измерения, иначе это будет бессмысленно. Датчики положения дроссельной заслонки нужны для контроля положения дроссельной заслонки, и всё. Вы можете отключить их, и это никак не повлияет на работу двигателя, кроме того, что загорится индикатор. С помощью такого инструмента, как интерфейс Hp Tuners, вы можете в режиме реального времени увидеть, как отключение этих датчиков повлияет на работу двигателя. Так что отключите их, если можете.

Двухзонная лямбда-регулировка на самом деле весьма полезна

Я кратко изложу содержание 8-го издания «Справочника по автомобилям Bosch»:

• Лямбда-зонд, расположенный перед катализатором, подвергается сильному воздействию высоких температур и неочищенных выхлопных газов, что влияет на точность датчика, поскольку показания напряжения могут меняться в зависимости от состава выхлопных газов.

  
  



• Датчики лямбда-зонда, расположенные ниже по потоку, не так сильно подвержены влиянию на точность измерений, но медленнее реагируют на динамические изменения и изменения состава смеси

  
  



• Двухсенсорная лямбда-регулировка сочетает в себе преимущества датчиков, установленных как до, так и после катализатора

  
  

  
  

  Более высокая точность достигается при управлении с помощью двух датчиков.

  
  

  Здесь на двухступенчатую лямбда-регулировку или лямбда-регулировку непрерывного действия накладывается более медленный контур управления коррекцией, который описывается с помощью дополнительного двухступенчатого лямбда-зонда.

  
  

  Для этого напряжение двухступенчатого датчика, расположенного после каталитического нейтрализатора, сравнивается с заданным значением (например, 600 мВ). На основе этих данных система управления оценивает отклонения от заданного значения и дополнительно изменяет регулируемое обогащение или обеднение смеси в первом контуре управления двухступенчатой системой управления или заданное значение в системе управления непрерывного действия.

  
  

  
  

Практический пример на моём BMW M5

• «Аддитивные» значения — это аддитивные поправки, основанные на показаниях датчиков, расположенных ниже по потоку, как описано в цитате выше.


• «Мультипликативные» значения — это традиционные значения коррекции подачи топлива, основанные на показаниях датчиков, установленных выше по потоку.

В прошлом на профессиональных форумах по ремонту автомобилей, в частности на i-ATN, часто обсуждалась проблема контроля подачи топлива в задние колеса. Стратегии контроля подачи топлива в задние колеса широко используются; это общепризнанный факт в отрасли. В качестве более доступного справочного источника можно использовать «Руководство по автомобилестроению» компании Bosch. В 5-м издании оно находится на странице 525.

Стратегии управления подачей топлива в двигателе являются одними из самых тщательно охраняемых секретов. Документация, в которой подробно описано, как это делается в той или иной системе, практически отсутствует. Но это не значит, что мы не можем узнать, как это делается в целом. Одним из доказательств, которое у нас есть, является PID-параметр OBDII с маркировкой O2BxS2FT. PID-параметр регулировки подачи топлива для заднего кислородного датчика указывает на то, что датчики после каталитического нейтрализатора действительно используются для управления подачей топлива. Эксперименты также могут показать, как различные системы управления двигателем используют эти датчики. Некоторые системы, например Subaru конца 1990-х годов, не могут поддерживать состав смеси на стехиометрическом уровне или близком к нему, когда датчик до каталитического нейтрализатора выходит из строя. Другие системы без проблем поддерживают контроль подачи топлива на обоих цилиндрах, даже если работает только один задний датчик (Lexus LS400 1990 года).

Стратегии управления подачей топлива менялись с годами. В 1970-х и начале 1980-х годов в конструкции систем преобладала простая логика прямой обратной связи. Датчик смеси посылает сигнал, контроллер регулирует состав смеси, своевременно изменяя подачу топлива в форсунку, происходит сгорание, затем датчик считывает состав новой отрегулированной смеси, и цикл обратной связи продолжается. Эта система работает, но по современным меркам она примитивна, так как посредственно справляется с оптимальным расходом топлива и очень плохо регулирует состав смеси на тонком уровне, необходимом катализатору для оптимального контроля выбросов. Такая конструкция системы широко известна и упоминается на технических и любительских интернет-форумах. Отсюда и миф о том, что задний датчик состава смеси проверяет только катализатор.

Новые разработки претерпели значительные изменения. Этот тип логики получил название «прямая передача». Он использует логику обучения нейронной сети и запоминает предыдущие параметры реакции двигателя для управления подачей топлива, что позволяет снизить выбросы в выхлопной трубе и повысить мощность.

В этом методе используются датчики соотношения воздух-топливо до катализатора и стандартный датчик кислорода после катализатора. Датчики соотношения воздух-топливо проверяют наличие пропусков зажигания, неравномерность смеси в цилиндрах и температуру выхлопных газов. Задний датчик проверяет среднюю смесь, температуру на выходе из катализатора и в течение нескольких секунд при подходящих условиях контролирует работоспособность катализатора. Прямая обратная связь не используется, так как она слишком медленная для поддержания смеси в необходимом диапазоне.

Логика управления подачей топлива сильно различается в зависимости от года выпуска и производителя. Общие утверждения о том, как это делается, вряд ли можно считать достоверными. Однако можно понять, как это работает в конкретном автомобиле, посмотрев на график данных датчика состава смеси во время длительной тест-драйва.