Sondy O2, opis

P07.04-2161-11

Przedstawiono na przykładzie typu 219

157 Katalizator przy przegrodzie przedniej

158 Katalizator przy podwoziu

G3/3 Sonda O2 z lewej strony przed katalizatorem

G3/4 Sonda O2 z prawej strony przed katalizatorem

G3/5 Sonda O2 z lewej strony za katalizatorem

G3/6 Sonda O2 z prawej strony za katalizatorem

Położenie

Sondy O2 są rozmieszczone w przedniej części układu wydechowego następująco:

 Typ 219 przed i za katalizatorami przy przegrodzie przedniej

 Typ 164.1, 251 przed i z boku przy katalizatorze (układ wydechowy bez katalizatorów przy podwoziu)

G3/3 Sonda O2 z lewej strony przed katalizatorem

G3/4 Sonda O2 z prawej strony przed katalizatorem

G3/5 Sonda O2 z lewej strony za katalizatorem

G3/6 Sonda O2 z prawej strony za katalizatorem

A Przewód podłączeniowy (wtopiony)

B Złącze (4-stykowe)

1 Napięcie ogrzewania sondy

2 Masa ogrzewania sondy

3 Masa sygnału sondy O2

4 Sygnał sondy O2

P07.04-2150-03

P07.04-2396-01

Złącze sondy O2

wersja okrągła i czworokątna

(wygląd złącza do sondy O2)

1 Napięcie ogrzewania sondy

2 Masa ogrzewania sondy

3 Masa sygnału sondy O2

4 Sygnał sondy O2

P07.04-2397-01

Zadania

Sondy O2 rozpoznają stężenie resztkowe tlenu w spalinach i przekazują odpowiednie sygnały napięciowe do modułu sterującego ME. Od sygnałów sond O2 są zależne następujące funkcje:

sygnał sondy O2 sond O2 przed katalizatorem (sond regulacyjnych)

 regulacja Lambda

 samoczynne dopasowywanie wytwarzania mieszanki

 testy łańcuchów działania

sygnał sond O2 z sond O2 za katalizatorem (sondy prowadzące i diagnostyczne)

 regulacja dwoma sondami

 monitorowanie skuteczności działania katalizatora

Budowa

Montowane są bezpotencjałowo izolowane, płaskie sondy O2.

Aktywny wkład sondy jest przepuszczającym gazy korpusem ceramicznym wykonanym z dwutlenku cyrkonu. Tuleja zabezpieczająca z wieloma szczelinami chroni korpus ceramiczny przed obciążeniami mechanicznymi i skokowymi zmianami temperatury.

Podłączenie elektryczne następuje poprzez 4-stykowe złącze. Przewód masowy przewodzący sygnał sondy przeciągnięty jest od każdej sondy O2 do modułu sterującego ME.

P07.61-0403-01

Zasada działania

1 Wkład ceramiczny sondy

2 Elektrody na powierzchniach granicznych

3 Rura wydechowa

Strzałki czarna: spaliny

biała: powietrze zewnętrzne

Działanie

Wkład ceramiczny sond od temperatury ok. 300 °C zaczyna przewodzić jony tlenu. Jeśli po obu stronach wkładu ceramicznego stężenie tlenu jest zróżnicowane, na skutek szczególnych właściwości ceramiki sondy na powierzchniach granicznych pojawia się napięcie (efekt Nersta). Napięcie to jest wykorzystywane do generowania

sygnału sondy O2, który określa wartość stężenia resztkowego tlenu w spalinach.

Obwód analizujący sygnał sondy O2 (w module sterującym ME) podaje na sondę O2 tzw. napięcie zwrotne o wartości ok. 450 mV.

W przypadku zimnej sondy O2 jej rezystancja wewnętrzna jest początkowo na tyle duża,

że niezależnie od składu mieszanki

napięcie sygnału sondy O2 jest początkowo równe wartości tego napięcia zwrotnego.



Po odłączeniu sondy O2 można zmierzyć napięcie zwrotne na module sterującym ME w odniesieniu do masy sondy O2.

Ogrzewanie sondy O2

W celu szybszego doprowadzenia wkładu ceramicznego sondy do temperatury pracy sondy O2są ogrzewane. Ogrzewanie sond jest włączane przez moduł sterujący ME sygnałem masowym. W stanie zimnym natężenie prądu jest zwiększone mniej więcej o współczynnik 4.

Przy temperaturze płynu chłodzącego poniżej ok. 20 °C i przy wysokich prędkościach obrotowych ogrzewanie sond jest wyłączone w celu uniknięcia przegrzania.

P07.04-2121-05

Schematyczny przebieg sygnału sondy O2 w trakcie kilku cykli (zmian sygnału)

Na podstawie sygnału sondy O2 można rozpoznawać usterki sondy O2.

Wartość napięcia sygnału sondy O2, długość poszczególnych cykli i zmiany statusu sondy muszą zawierać się w ramach określonych wartości granicznych.

A Minimalne napięcie sondy

(uboga mieszanka)

B Maksymalne napięcie sondy

(bogata mieszanka)

C Dolna wartość graniczna przy pomiarze czasu

D Górna wartość graniczna przy pomiarze czasu

E Czas zmian statusu sondy przy przejściu z mieszanki ubogiej na bogatą

F Czas zmian statusu sondy przy przejściu z mieszanki bogatej na ubogą

G Czas między zmianami statusu sondy

H Wartość progowa zakresu bogatego

(np. ponad 475 mV)

I Wartość progowa zakresu ubogiego

(np. poniżej 425 mV)

U Napięcie sondy w mV

t Czas w ms

P07.61-0427-01

Sygnał sondy O2

A Bogata mieszanka

B Uboga mieszanka

λ Lambda (proporcja paliwa do powietrza)

Przy przejściu z mieszanki bogatej na ubogą (λ=1) sygnał sondy O2 wykazuje stromy skok napięcia. Właściwość ta jest wykorzystywana na użytek regulacji lambda.