Βασική λειτουργία αισθητήρα λάμδα

P07.04-2376-73

Επισκόπηση

Αυτό το έγγραφο περιλαμβάνει πληροφορίες για:

 Γενικά

 Λειτουργία

Γενικά

Ο αισθητήρας λάμδα πριν τον καταλύτη ανιχνεύει την υπολειπόμενη περιεκτικότητα οξυγόνου στα καυσαέρια για τις ακόλουθες λειτουργίες:

 Ρύθμιση λάμδα

 Αυτοπροσαρμογή δημιουργίας μίγματος

 Έλεγχοι αλυσιδωτών επιδράσεων (για το ευρωπαϊκό ενσωματωμένο σύστημα διάγνωσης)

Ο αισθητήρας λάμδα μετά τον καταλύτη (αισθητήρες-οδηγοί και αισθητήρες διάγνωσης) ανιχνεύει την υπολειπόμενη περιεκτικότητα οξυγόνου στα καυσαέρια για τις ακόλουθες λειτουργίες:

 Ρύθμιση με δύο αισθητήρες

 Παρακολούθηση απόδοσης καταλύτη

Λειτουργία

Αισθητήρας λάμδα πριν τον καταλύτη

Ο αισθητήρας λάμδα πριν τον καταλύτη είναι σχεδιασμένος ως μονωμένος και επίπεδος αισθητήρας λάμδα ευρέος φάσματος χωρίς δυναμικό. Το στοιχείο αισθητήρα αποτελείται από έναν συνδυασμό κυψέλης συγκέντρωσης Nernst (κυψέλη αισθητήρα) και κυψέλης άντλησης οξυγόνου. Το καυσαέριο φτάνει στο θάλαμο μέτρησης της κυψέλης συγκέντρωσης μέσω του διάκενου διάχυσης. Μέσω εφαρμογής τάσης τροφοδοσίας στα ηλεκτρόδια πλατίνας της κυψέλης άντλησης μπορεί το οξυγόνο να εισέλθει στον θάλαμο μέτρησης ή να εξαχθεί από αυτόν. Εάν o θάλαμος μέτρησης παρουσιάζει ήδη λ = 1 δεν απαιτείται μεταφορά οξυγόνου. Σε αυτή την περίπτωση το ρεύμα άντλησης είναι = 0 mA.

Ο εγκέφαλος κινητήρας εσωτερικής καύσης ρυθμίζει επομένως την τάση κατά τέτοιο τρόπο, ώστε η σύσταση του μείγματος μέσα στον θάλαμο μέτρησης να είναι σταθερά στην τιμή λ = 1. Σε περίπτωση που τα καυσαέρια είναι φτωχά, αντλείται οξυγόνο από τον θάλαμο μέτρησης μέσω της κυψέλης άντλησης. Ο εγκέφαλος κινητήρα εσωτερικής καύσης αναγνωρίζει τη διαδικασία αυτή μέσω της αρνητικής ροής αντλίας.

Εάν, αντίθετα, τα καυσαέρια είναι πλούσια, αντλείται οξυγόνο στον θάλαμο μέτρησης. Το οξυγόνο παράγεται από την καταλυτική διάσπαση του διοξειδίου του άνθρακα (CO2) και του νερού. Ο εγκέφαλος κινητήρα εσωτερικής καύσης αναγνωρίζει τη διαδικασία αυτή μέσω της θετικής ροής αντλίας. το εκάστοτε αναγκαίο ρεύμα άντλησης αποτελεί το μέτρο για τον λόγο αέρα λάμδα.

Αισθητήρας λάμδα μετά τον καταλύτη

Ο αισθητήρας λάμδα μετά τον καταλύτη είναι σχεδιασμένος ως μονωμένος και επίπεδος αισθητήρας λάμδα αναπήδησης χωρίς δυναμικό. Το στοιχείο αισθητήρα αποτελείται από ένα κεραμικό στοιχείο του αισθητήρα το οποίο γίνεται αγώγιμο για τα ιόντα οξυγόνου από τους περ. 300 °C και έπειτα. Αν το ποσοστό οξυγόνου είναι διαφορετικό στις δυο πλευρές του κεραμικού στοιχείου αισθητήρα, λόγω των ιδιαίτερων ιδιοτήτων του κεραμικού στοιχείου, προκύπτει τάση σήματος στις παρακείμενες επιφάνειες (τάση Nernst). Το ηλεκτρονικό σύστημα του εγκεφάλου κινητήρα εσωτερικής καύσης δίδει μια επονομαζόμενη αντίθετη τάση αισθητήρα περ. 450 mV στον αισθητήρα λάμδα. Η τάση σήματος του αισθητήρα λάμδα χαρακτηρίζεται από απότομη αύξηση της τάσης κατά τη μετάβαση από το φτωχό στο πλούσιο μείγμα (λ=). Μέσω αυτής της ιδιότητας μπορεί να αξιολογηθεί μόνο η κατάσταση μείγματος. Η ποσοτική αξιολόγηση της αναλογίας του μείγματος μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνο μέσω του αισθητήρα λάμδα πριν από τον καταλύτη.

P07.61-0427-01

Θέρμανση αισθητήρων λάμδα

Για να φτάσουν γρήγορα τα κεραμικά στοιχεία του αισθητήρα σε θερμοκρασία λειτουργίας, οι αισθητήρες λάμδα θερμαίνονται με θερμική ισχύ περ. 7 έως 10 W. Ο εγκέφαλος κινητήρα εσωτερικής καύσης ενεργοποιεί τη θέρμανση των αισθητήρων λάμδα με ένα σήμα γείωσης. Σε περίπτωση πολύ χαμηλής θερμοκρασίας στο συγκρότημα καυσαερίων και εφόσον υπάρχει συμπύκνωμα νερού, απενεργοποιούνται τα συστήματα θέρμανσης αισθητήρων λάμδα για την αποφυγή ζημιών λόγω θερμικού σοκ. Η τροφοδοσία τάσης των συστημάτων θέρμανσης αισθητήρων λάμδα πραγματοποιείται μέσω του συστήματος διαχείρισης κινητήρα.