โพรบแลมบ์ดาคืออะไร เซ็นเซอร์ออกซิเจนควบคุมการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในอย่างไร

รถยนต์ทุกวันนี้เต็มไปด้วยเซ็นเซอร์ทุกประเภทที่ควบคุมแรงดันลมยางและเบรก สารป้องกันการแข็งตัวและอุณหภูมิน้ำมันในระบบหล่อลื่น ระดับน้ำมันเชื้อเพลิง ความเร็วล้อ มุมบังคับเลี้ยว และอื่นๆ อีกมากมาย เซ็นเซอร์จำนวนหนึ่งใช้เพื่อควบคุมโหมดการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายใน ในหมู่พวกเขามีอุปกรณ์ที่มีชื่อลึกลับโพรบแลมบ์ดาซึ่งจะกล่าวถึงในบทความนี้

ตัวอักษรกรีกแลมบ์ดา (λ) หมายถึงสัมประสิทธิ์ที่แสดงถึงความเบี่ยงเบนขององค์ประกอบของส่วนผสมอากาศและเชื้อเพลิงที่จ่ายให้กับกระบอกสูบเครื่องยนต์สันดาปภายในจากค่าที่เหมาะสมที่สุด โปรดทราบว่าในวรรณคดีทางเทคนิคภาษารัสเซียสำหรับสัมประสิทธิ์นี้ มักใช้อักษรกรีกอีกตัวหนึ่งคือ alpha (α)

ประสิทธิภาพสูงสุดของเครื่องยนต์สันดาปภายในอยู่ที่อัตราส่วนที่แน่นอนของปริมาณอากาศและเชื้อเพลิงที่เข้าสู่กระบอกสูบ ในส่วนผสมของอากาศเท่าที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้เชื้อเพลิงอย่างสมบูรณ์ ไม่มากไม่น้อย. อัตราส่วนของอากาศและเชื้อเพลิงนี้เรียกว่าปริมาณสัมพันธ์ 

สำหรับหน่วยพลังงานที่ใช้น้ำมันเบนซินอัตราส่วนปริมาณสัมพันธ์คือ 14,7 สำหรับหน่วยดีเซล - 14,6 สำหรับก๊าซเหลว (ส่วนผสมโพรเพน - บิวเทน) - 15,5 สำหรับก๊าซอัด (มีเทน) - 17,2

สำหรับของผสมปริมาณสัมพันธ์ λ = 1 หาก λ มากกว่า 1 แสดงว่ามีอากาศมากกว่าที่ต้องการ จากนั้นพวกเขาจะพูดถึงส่วนผสมแบบไม่ติดมัน ถ้า λ น้อยกว่า 1 แสดงว่าส่วนผสมได้รับการเสริมสมรรถนะ

ส่วนผสมแบบลีนจะลดกำลังของเครื่องยนต์สันดาปภายในและทำให้การประหยัดเชื้อเพลิงแย่ลง และในสัดส่วนที่แน่นอน เครื่องยนต์สันดาปภายในก็จะหยุดทำงาน

ในกรณีของการทำงานกับส่วนผสมที่เสริมสมรรถนะ พลังจะเพิ่มขึ้น ราคาของพลังงานดังกล่าวเป็นการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงครั้งใหญ่ การเพิ่มสัดส่วนของเชื้อเพลิงในส่วนผสมจะทำให้เกิดปัญหาการจุดระเบิดและการทำงานของเครื่องไม่เสถียร การขาดออกซิเจนจะทำให้เชื้อเพลิงไม่สามารถเผาไหม้ได้อย่างสมบูรณ์ ซึ่งจะช่วยเพิ่มความเข้มข้นของสารอันตรายในไอเสียได้อย่างมาก น้ำมันเบนซินจะเผาไหม้บางส่วนในระบบไอเสียทำให้เกิดข้อบกพร่องในท่อไอเสียและตัวเร่งปฏิกิริยา สิ่งนี้จะแสดงด้วยป๊อปและควันดำจากท่อไอเสีย หากมีอาการเหล่านี้ ควรวินิจฉัยกรองอากาศก่อน บางทีมันอาจจะอุดตันและไม่ปล่อยให้อากาศเข้าไปในเครื่องยนต์สันดาปภายใน

หน่วยควบคุมเครื่องยนต์จะตรวจสอบองค์ประกอบของส่วนผสมในกระบอกสูบอย่างต่อเนื่องและควบคุมปริมาณของเชื้อเพลิงที่ฉีด โดยรักษาค่าของสัมประสิทธิ์ λ แบบไดนามิกให้ใกล้เคียงกับ 1 มากที่สุด จริงอยู่มักใช้ส่วนผสมแบบลีนเล็กน้อยในความเป็นไปได้ โดยที่ λ = 1,03 ... นี่เป็นโหมดที่ประหยัดที่สุด นอกจากนี้ยังช่วยลดการปล่อยก๊าซที่เป็นอันตราย เนื่องจากการมีอยู่ของออกซิเจนในปริมาณเล็กน้อยทำให้สามารถเผาไหม้คาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรคาร์บอนในเครื่องฟอกไอเสียเชิงเร่งปฏิกิริยา

หัววัดแลมบ์ดาเป็นอุปกรณ์ที่ตรวจสอบองค์ประกอบของส่วนผสมอากาศและเชื้อเพลิงอย่างแม่นยำ โดยส่งสัญญาณที่สอดคล้องกับ ECU ของเครื่องยนต์ 



โดยปกติแล้วจะติดตั้งที่ทางเข้าของเครื่องฟอกไอเสียและทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในไอเสีย ดังนั้นโพรบแลมบ์ดาจึงเรียกว่าเซ็นเซอร์ออกซิเจนตกค้างหรือเพียงแค่เซ็นเซอร์ออกซิเจน 

เซ็นเซอร์ใช้องค์ประกอบเซรามิก (1) ที่ทำจากเซอร์โคเนียมไดออกไซด์โดยเติมอิตเทรียมออกไซด์ซึ่งทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรไลต์สถานะของแข็ง การเคลือบแพลตตินัมเป็นอิเล็กโทรด - ภายนอก (2) และภายใน (3) จากหน้าสัมผัส (5 และ 4) แรงดันไฟฟ้าจะถูกลบออกซึ่งจ่ายผ่านสายไฟไปยังคอมพิวเตอร์



อิเล็กโทรดด้านนอกถูกเป่าด้วยก๊าซไอเสียที่มีความร้อนไหลผ่านท่อไอเสีย และอิเล็กโทรดด้านในสัมผัสกับอากาศในบรรยากาศ ความแตกต่างของปริมาณออกซิเจนบนอิเล็กโทรดด้านนอกและด้านในทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าบนหน้าสัมผัสสัญญาณของโพรบและปฏิกิริยาที่สอดคล้องกันของ ECU

ในกรณีที่ไม่มีออกซิเจนที่อิเล็กโทรดด้านนอกของเซ็นเซอร์ ชุดควบคุมจะได้รับแรงดันไฟฟ้าประมาณ 0,9 V ที่อินพุต ด้วยเหตุนี้ คอมพิวเตอร์จึงลดการจ่ายเชื้อเพลิงไปยังหัวฉีด การเอนของส่วนผสม และออกซิเจนจะปรากฏบน อิเล็กโทรดภายนอกของโพรบแลมบ์ดา ส่งผลให้แรงดันเอาต์พุตที่เกิดจากเซ็นเซอร์ออกซิเจนลดลง 

หากปริมาณออกซิเจนที่ไหลผ่านอิเล็กโทรดภายนอกเพิ่มขึ้นเป็นค่าหนึ่ง แรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของเซ็นเซอร์จะลดลงเหลือประมาณ 0,1 โวลต์ ECU จะรับรู้ว่านี่เป็นส่วนผสมแบบลีน และแก้ไขโดยการเพิ่มการฉีดเชื้อเพลิง 

ด้วยวิธีนี้ องค์ประกอบของส่วนผสมจะถูกควบคุมแบบไดนามิก และค่าของสัมประสิทธิ์ λ จะผันผวนประมาณ 1 อย่างต่อเนื่อง หากคุณเชื่อมต่อออสซิลโลสโคปกับหน้าสัมผัสของโพรบแลมบ์ดาที่ทำงานอย่างถูกต้อง เราจะเห็นสัญญาณใกล้กับไซนูซอยด์บริสุทธิ์ . 

การแก้ไขที่แม่นยำยิ่งขึ้นโดยมีการผันผวนน้อยลงในแลมบ์ดาเป็นไปได้หากมีการติดตั้งเซ็นเซอร์ออกซิเจนเพิ่มเติมที่ทางออกของเครื่องฟอกไอเสียเชิงเร่งปฏิกิริยา ในขณะเดียวกันก็มีการตรวจสอบการทำงานของตัวเร่งปฏิกิริยา

1. ท่อร่วมไอดี;
2. น้ำแข็ง;
3. กล่อง ECU;
4. หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง
5. เซ็นเซอร์ออกซิเจนหลัก
6. เซ็นเซอร์ออกซิเจนเพิ่มเติม
7. ตัวเร่งปฏิกิริยา

อิเล็กโทรไลต์แบบโซลิดสเตตจะได้รับค่าการนำไฟฟ้าก็ต่อเมื่อถูกความร้อนที่อุณหภูมิประมาณ 300...400 °C ซึ่งหมายความว่าโพรบแลมบ์ดาไม่ทำงานในระยะเวลาหนึ่งหลังจากการสตาร์ทเครื่องยนต์สันดาปภายใน จนกว่าก๊าซไอเสียจะอุ่นขึ้นอย่างเพียงพอ ในกรณีนี้ ส่วนผสมจะถูกควบคุมโดยอาศัยสัญญาณจากเซ็นเซอร์อื่นๆ และข้อมูลโรงงานในหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์ เพื่อเพิ่มความเร็วในการรวมเซ็นเซอร์ออกซิเจนในการทำงาน มักจะมาพร้อมกับเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าโดยการฝังองค์ประกอบความร้อนภายในเซรามิก

เซ็นเซอร์แต่ละตัวเริ่มทำงานไม่ช้าก็เร็วและต้องซ่อมแซมหรือเปลี่ยนใหม่ โพรบแลมบ์ดาก็ไม่มีข้อยกเว้น ในสภาพจริงของยูเครน มันใช้งานได้ดีโดยเฉลี่ย 60 ... 100 กิโลเมตร สาเหตุหลายประการอาจทำให้อายุสั้นลง

1. เชื้อเพลิงคุณภาพต่ำและสารเติมแต่งที่น่าสงสัย สิ่งเจือปนสามารถปนเปื้อนองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนของเซ็นเซอร์ได้ 
2. การปนเปื้อนของน้ำมันเข้าสู่ก๊าซไอเสียเนื่องจากปัญหาในกลุ่มลูกสูบ
3. หัววัดแลมบ์ดาได้รับการออกแบบให้ทำงานที่อุณหภูมิสูง แต่ไม่เกินขีดจำกัดที่แน่นอน (ประมาณ 900 ... 1000 ° C) ความร้อนสูงเกินไปเนื่องจากการทำงานที่ไม่ถูกต้องของเครื่องยนต์สันดาปภายในหรือระบบจุดระเบิดอาจทำให้เซ็นเซอร์ออกซิเจนเสียหายได้
4. ปัญหาทางไฟฟ้า - การเกิดออกซิเดชันของหน้าสัมผัส สายไฟเปิดหรือลัดวงจร เป็นต้น
5. ข้อบกพร่องทางกล

ยกเว้นในกรณีของข้อบกพร่องจากการกระแทก เซ็นเซอร์ออกซิเจนตกค้างมักจะตายอย่างช้าๆ และสัญญาณของความล้มเหลวจะค่อยๆ ปรากฏขึ้น และจะเด่นชัดขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปเท่านั้น อาการของโพรบแลมบ์ดาผิดพลาดมีดังนี้:

• การบริโภคน้ำมันเชื้อเพลิงที่เพิ่มขึ้น
• กำลังเครื่องยนต์ลดลง
• การเสื่อมสภาพในไดนามิก
• กระตุกระหว่างการเคลื่อนไหวของรถ
• ไม่ได้ใช้งานแบบลอยตัว
• ความเป็นพิษของไอเสียเพิ่มขึ้น ส่วนใหญ่จะพิจารณาด้วยความช่วยเหลือของการวินิจฉัยที่เหมาะสมซึ่งมักไม่ค่อยมีกลิ่นฉุนหรือควันดำ
• ความร้อนสูงเกินไปของตัวเร่งปฏิกิริยา

โปรดทราบว่าอาการเหล่านี้ไม่ได้เกี่ยวข้องกับความผิดปกติของเซ็นเซอร์ออกซิเจนเสมอไป ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการวินิจฉัยเพิ่มเติมเพื่อระบุสาเหตุที่แท้จริงของปัญหา 

คุณสามารถวินิจฉัยความสมบูรณ์ของการเดินสายโดยการหมุนด้วยมัลติมิเตอร์ คุณควรตรวจสอบให้แน่ใจด้วยว่าไม่มีการลัดวงจรของสายไฟกับเคสและต่อกัน 

วินิจฉัยความต้านทานขององค์ประกอบความร้อนควรอยู่ที่ประมาณ 5 ... 15 โอห์ม 

แรงดันไฟของเครื่องทำความร้อนจะต้องใกล้เคียงกับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟออนบอร์ด 

ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับสายไฟหรือขาดการติดต่อในตัวเชื่อมต่อ แต่โดยทั่วไปแล้ว เซ็นเซอร์ออกซิเจนไม่สามารถซ่อมแซมได้

การทำความสะอาดเซ็นเซอร์จากการปนเปื้อนเป็นปัญหาอย่างมาก และในหลายกรณีก็เป็นไปไม่ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพูดถึงการเคลือบสีเงินมันวาวซึ่งเกิดจากการมีตะกั่วในน้ำมันเบนซิน การใช้วัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและสารทำความสะอาดจะทำให้อุปกรณ์หมดสภาพอย่างสมบูรณ์และไม่สามารถเพิกถอนได้ สารออกฤทธิ์ทางเคมีหลายชนิดสามารถสร้างความเสียหายได้เช่นกัน

คำแนะนำที่พบในเน็ตสำหรับการทำความสะอาดโพรบแลมบ์ดาด้วยกรดฟอสฟอริกให้ผลตามที่ต้องการในหนึ่งกรณีจากทั้งหมดร้อย ผู้ที่ต้องการสามารถลอง

การปิดใช้งานหัววัดแลมบ์ดาที่ผิดพลาดจะเปลี่ยนระบบฉีดเชื้อเพลิงไปเป็นโหมดโรงงานโดยเฉลี่ยที่บันทึกไว้ในหน่วยความจำ ECU อาจห่างไกลจากความเหมาะสมดังนั้นควรเปลี่ยนอันที่ล้มเหลวด้วยอันใหม่โดยเร็วที่สุด

การคลายเกลียวเซ็นเซอร์ต้องใช้ความระมัดระวังเพื่อไม่ให้เกลียวในท่อไอเสียเสียหาย ก่อนทำการติดตั้งอุปกรณ์ใหม่ ควรทำความสะอาดเกลียวและหล่อลื่นด้วยจาระบีระบายความร้อนหรือจาระบีกราไฟต์ ขันสกรูโพรบแลมบ์ดาด้วยประแจแรงบิดเพื่อให้ได้แรงบิดที่ถูกต้อง

ห้ามใช้ซิลิโคนหรือสารเคลือบหลุมร่องฟันอื่นๆ เมื่อติดตั้งเซ็นเซอร์ออกซิเจน 

การปฏิบัติตามเงื่อนไขบางประการจะทำให้โพรบแลมบ์ดาอยู่ในสภาพดีได้นานขึ้น

• เติมน้ำมันด้วยเชื้อเพลิงคุณภาพ
• หลีกเลี่ยงสารเติมแต่งเชื้อเพลิงที่น่าสงสัย
• ควบคุมอุณหภูมิของระบบไอเสียไม่ให้ร้อนเกินไป
• หลีกเลี่ยงการสตาร์ทเครื่องยนต์สันดาปภายในหลายครั้งในช่วงเวลาสั้นๆ
• ห้ามใช้สารกัดกร่อนหรือสารเคมีในการทำความสะอาดปลายเซ็นเซอร์ออกซิเจน