람다 프로브란 무엇입니까? 산소 센서가 내연 기관의 작동을 조절하는 방법

오늘날의 자동차는 말 그대로 타이어 및 브레이크 압력, 윤활 시스템의 부동액 및 오일 온도, 연료 수준, 휠 속도, 조향 각도 등을 제어하는 모든 종류의 센서로 가득 차 있습니다. 내연 기관의 작동 모드를 조절하기 위해 여러 센서가 사용됩니다. 그 중에는 이 기사에서 논의될 신비한 이름의 람다 프로브를 가진 장치가 있습니다.

그리스 문자 람다(λ)는 내연 기관 실린더에 공급되는 공기-연료 혼합물의 조성과 최적 조성의 편차를 나타내는 계수를 나타냅니다. 이 계수에 대한 러시아어 기술 문헌에서는 다른 그리스 문자인 알파(α)가 자주 사용됩니다.

내연 기관의 최대 효율은 실린더에 들어가는 공기와 연료량의 특정 비율에서 달성됩니다. 이러한 공기 혼합물에서 연료의 완전 연소에 필요한 만큼. 그 이상도 이하도 아닌. 공기와 연료의 이 비율을 화학양론적이라고 합니다.

가솔린으로 작동하는 동력 장치의 경우 화학량론적 비율은 디젤 장치의 경우 14,7, 액화 가스(프로판-부탄 혼합물)의 경우 14,6, 압축 가스(메탄)의 경우 15,5, 17,2입니다.

화학량론적 혼합물의 경우 λ = 1입니다. λ가 1보다 크면 필요한 것보다 더 많은 공기가 있고 희박한 혼합물을 말합니다. λ가 1보다 작으면 혼합물을 농축이라고 합니다.

희박한 혼합물은 내연 기관의 출력을 감소시키고 연비를 악화시킵니다. 그리고 특정 비율에서 내연 기관은 단순히 실속합니다.

농축 혼합물에 대한 작업의 경우 전력이 증가합니다. 그러한 전력의 가격은 연료의 큰 낭비입니다. 혼합물의 연료 비율이 추가로 증가하면 점화 문제가 발생하고 장치가 불안정하게 작동합니다. 산소가 부족하면 연료가 완전히 연소되지 않아 배기 가스의 유해 물질 농도가 급격히 증가합니다. 가솔린은 배기 시스템에서 부분적으로 연소되어 머플러와 촉매에 결함을 일으킵니다. 이것은 배기 파이프에서 나오는 팝과 검은 연기로 표시됩니다. 이러한 증상이 나타나면 먼저 에어 필터를 진단해야 합니다. 아마도 그것은 단순히 막혀서 공기가 내연 기관으로 들어가지 못하게 할 것입니다.

엔진 제어 장치는 실린더의 혼합물 구성을 지속적으로 모니터링하고 분사 연료의 양을 조절하여 계수 λ의 값을 가능한 한 1에 가깝게 동적으로 유지합니다.사실, 약간 희박한 혼합물이 일반적으로 가능성에 사용됩니다. 여기서 λ = 1,03 ... 이것은 가장 경제적 인 모드이며 소량의 산소가 존재하면 촉매 변환기에서 일산화탄소와 탄화수소를 태울 수 있기 때문에 유해한 배출을 최소화합니다.

람다 프로브는 정확히 공기-연료 혼합물의 구성을 모니터링하여 엔진 ECU에 해당 신호를 제공하는 장치입니다.

일반적으로 촉매 변환기의 입구에 설치되며 배기 가스의 산소 존재에 반응합니다. 따라서 람다 프로브는 잔류 산소 센서 또는 간단히 산소 센서라고도 합니다.

센서는 고체 전해질로 작용하는 이트륨 산화물이 추가된 이산화지르코늄으로 만들어진 세라믹 요소(1)를 기반으로 합니다. 백금 코팅은 전극(외부(2) 및 내부(3))을 형성합니다. 전선을 통해 컴퓨터에 공급되는 접점(5 및 4)에서 전압이 제거됩니다.

람다 프로브란? 산소 센서는 내연 기관의 작동을 어떻게 조절합니까?

외부 전극은 배기 파이프를 통과하는 가열된 배기 가스로 불어나고 내부 전극은 대기와 접촉합니다. 외부 전극과 내부 전극의 산소량 차이로 인해 프로브의 신호 접점과 ECU의 해당 반응에 전압이 나타납니다.

센서의 외부 전극에 산소가 없을 때 제어 장치는 입력에서 약 0,9V의 전압을 수신합니다.결과적으로 컴퓨터는 인젝터로의 연료 공급을 줄이고 혼합물을 기울이고 산소가 인젝터에 나타납니다. 람다 프로브의 외부 전극. 그 결과 산소 센서에서 생성된 출력 전압이 감소합니다.

외부 전극을 통과하는 산소의 양이 일정 값까지 상승하면 센서 출력의 전압은 약 0,1V로 떨어집니다. ECU는 이것을 희박 혼합물로 인식하고 연료 분사를 증가시켜 보정합니다.

이러한 방식으로 혼합물의 구성이 동적으로 제어되고 계수 λ의 값은 1 주변에서 지속적으로 변동합니다. 오실로스코프를 제대로 작동하는 람다 프로브의 접점에 연결하면 순수한 사인파에 가까운 신호를 볼 수 있습니다. .

촉매 변환기의 출구에 추가 산소 센서를 설치하면 람다의 변동이 적은보다 정확한 보정이 가능합니다. 동시에 촉매의 작동이 모니터링됩니다.

람다 프로브란? 산소 센서는 내연 기관의 작동을 어떻게 조절합니까?

흡기 매니폴드;
빙;
ECU;
연료 인젝터;
메인 산소 센서;
추가 산소 센서;
촉매 변환기.

고체 전해질은 약 300...400 °C로 가열될 때만 전도성을 얻습니다. 이는 람다 프로브가 내연 기관 시동 후 배기 가스가 충분히 예열될 때까지 일정 시간 동안 비활성화되어 있음을 의미합니다. 이 경우 혼합물은 다른 센서의 신호와 컴퓨터 메모리의 공장 데이터를 기반으로 규제됩니다. 작동 시 산소 센서의 포함 속도를 높이기 위해 세라믹 내부에 발열체를 내장하여 전기 가열이 공급되는 경우가 많습니다.

각 센서는 조만간 작동을 시작하고 수리 또는 교체가 필요합니다. 람다 프로브도 예외는 아닙니다. 우크라이나 실제 조건에서는 평균 60 ... 100km 동안 제대로 작동합니다. 여러 가지 이유로 수명이 단축될 수 있습니다.

열악한 품질의 연료와 의심스러운 첨가제. 불순물은 센서의 민감한 요소를 오염시킬 수 있습니다.
피스톤 그룹의 문제로 인해 배기 가스로 유입되는 오일 오염.
람다 프로브는 고온에서 작동하도록 설계되었지만 특정 한계(약 900 ... 1000 ° C)까지만 작동합니다. 내연 기관 또는 점화 시스템의 잘못된 작동으로 인한 과열은 산소 센서를 손상시킬 수 있습니다.
전기적 문제 - 접점 산화, 단선 또는 단락 전선 등.
기계적 결함.

충격 결함의 경우를 제외하고 잔류 산소 센서는 일반적으로 천천히 죽고 고장의 징후가 점차 나타나며 시간이 지남에 따라 더욱 뚜렷해집니다. 결함이 있는 람다 프로브의 증상은 다음과 같습니다.

연료 소비 증가.
엔진 출력이 감소했습니다.
역학 감소.
자동차가 움직이는 동안 경련.
부동 유휴.
배기 독성이 증가합니다. 그것은 주로 적절한 진단의 도움으로 결정되며 매운 냄새 나 검은 연기로 덜 자주 나타납니다.
촉매 변환기의 과열.

이러한 증상이 항상 산소 센서의 오작동과 관련이 있는 것은 아니므로 문제의 정확한 원인을 파악하기 위해 추가 진단이 필요하다는 점을 염두에 두어야 합니다.

멀티미터로 전화를 걸어 배선의 무결성을 진단할 수 있습니다. 또한 케이스 및 서로에 대한 전선의 단락이 없는지 확인해야 합니다.

발열체의 저항을 진단하려면 약 5 ... 15 옴이어야 합니다.

히터의 공급 전압은 온보드 전원 공급 장치의 전압에 가까워야 합니다.

전선이나 커넥터의 접촉불량과 관련된 문제를 해결하는 것은 충분히 가능하지만 일반적으로 산소 센서는 수리할 수 없습니다.

오염된 센서를 청소하는 것은 매우 문제가 많으며 많은 경우에 불가능합니다. 특히 휘발유에 함유된 납으로 인해 반짝이는 은색 코팅이 된 경우에는 더욱 그렇습니다. 연마재와 세척제를 사용하면 장치가 완전하고 돌이킬 수 없게 마감됩니다. 많은 화학적 활성 물질도 이를 손상시킬 수 있습니다.

람다 프로브를 인산으로 세척하기 위해 인터넷에서 찾은 권장 사항은 XNUMX가지 중 XNUMX가지 경우에 원하는 효과를 제공합니다. 원하는 사람은 시도할 수 있습니다.

결함이 있는 람다 프로브를 비활성화하면 연료 분사 시스템이 ECU 메모리에 등록된 평균 공장 모드로 전환됩니다. 최적과는 거리가 먼 것으로 판명될 수 있으므로 고장난 제품은 가능한 한 빨리 새 제품으로 교체해야 합니다.

센서의 나사를 풀 때는 배기관의 나사산이 손상되지 않도록 주의해야 합니다. 새 장치를 설치하기 전에 나사산을 청소하고 열 그리스 또는 흑연 그리스로 윤활해야 합니다(센서의 민감한 요소에 닿지 않도록 하십시오). 토크 렌치로 람다 프로브를 올바른 토크로 조입니다.

산소 센서를 장착할 때 실리콘이나 기타 밀봉재를 사용하지 마십시오.

특정 조건을 준수하면 람다 프로브를 더 오랫동안 양호한 상태로 유지할 수 있습니다.