Sensore di ossigeno a banda larga: dispositivo, principio di funzionamento, malfunzionamento. Sonda lambda a banda larga

Ogni anno, gli standard ambientali stanno diventando più difficili nel mondo. Ora ogni auto è dotata di un sistema di filtraggio dei gas di scarico. E se sui motori diesel viene eseguita questa funzione filtro antiparticolato e il sistema SCR, quindi a benzina tutto è diverso. Usato qui convertitore catalitico. È lui che converte i metalli nocivi in ​​ossidi ecologici. Tuttavia, il suo lavoro e l'efficienza dipendono dall'elettronica. Quindi, nel design della vettura può essere trovato sensore di ossigeno a banda larga. Cos'è questo elemento, come funziona, come funziona e può essere verificato con le tue stesse mani? Le risposte a queste domande troveranno nel nostro articolo di oggi.

caratteristica

Cos'è questo oggetto? Una sonda lambda a banda larga è un dispositivo che è responsabile della misurazione della quantità di ossigeno nei gas di scarico di un veicolo. Grazie al lavoro di questo elemento, è garantita la miscelazione più corretta e, di conseguenza, il motore è ottimale e stabile in tutte le sue modalità. Il processo di controllo della concentrazione di ossigeno nei gas è chiamato regolazione lambda.

Il nome "lambda" deriva dal simbolo greco λ. Nell'industria automobilistica, questo simbolo indica il coefficiente di residuo d'aria nella miscela combustibile.

Dove si trova?

Una sonda lambda a banda larga è installata nel sistema di scarico. A seconda del tipo di veicolo, il design può utilizzare uno o più di questi sensori. Quindi, il primo è installato prima del catalizzatore, il secondo - dopo di esso. Esternamente, non può essere visto sempre. Ad esempio, sulla "Kalina" delle prime generazioni questo elemento si trova nella parte inferiore. E a partire dalla seconda generazione di ossigeno sensore (sonda lambda) È montato direttamente sul collettore di scarico, accessibile da sotto il cofano. Ma in ogni caso, questo elemento apparirà come una sorta di ugello che sporge dal tubo con un cablaggio.

Si noti che le vecchie auto non sono state utilizzate sensore di ossigeno a banda larga e due punti. Ha una costruzione semplice. È stato sostituito a causa della necessità di letture più accurate. Dopotutto, più corretta è la miscela, più ottimale sarà il motore in diverse modalità e carichi. A proposito, alcuni installano un sensore di ossigeno a banda larga con un manometro. Si tratta di solito di una "sveglia" digitale, che mostra il rapporto tra benzina e aria nella miscela in tempo reale. Spesso usato per diagnosticare guasti automatici. Questo articolo non è installato in fabbrica.

dispositivo

Il design di questo meccanismo presuppone la presenza dei seguenti elementi:

• Custodia in metallo con filo.
• Riscaldatore elettrico
• Tip.
• Schermo protettivo
• Contatto conduttivo
• Manichetta di tenuta per filo.
• Isolante.

Il meccanismo è basato su due elettrodi sensibili. L'esterno ha un rivestimento di platino, grazie al quale l'elettrodo è altamente sensibile all'ossigeno. Quello interno è fatto di zirconio. Il sensore è installato in modo che i gas di scarico passino attraverso di esso. L'elettrodo esterno preleva O ₂ , dopo di che viene misurato il potenziale tra le due punte. Più è alto, più ossigeno è nel sistema.

Il sensore di ossigeno a banda larga è un design migliorato di un meccanismo a due contatti. Si noti che il potenziale di differenza viene misurato sotto l'influenza di una certa intensità di corrente.

Come funziona?

L'algoritmo di azione di questo elemento si basa sul supporto di una certa tensione. È 0,45 V. Si tratta di un indicatore stabile tra i due elettrodi del sensore.

Riducendo la concentrazione di O ₂ , la tensione tra l'elemento ceramico aumenta. Questo indica la presenza di una miscela arricchita. Questo segnale entra istantaneamente nella centralina elettronica. Quest'ultimo, sulla base di questi segnali, crea una corrente di una certa forza sugli attuatori (incluso l'ugello). Questo, a sua volta, inietta più (o meno, a seconda delle letture) la benzina nella camera. Se la miscela è scarsa, il sensore lo segnala alla ECU nello stesso modo.

Caratteristica importante

Va notato che il lavoro di suggerimenti sensibili è possibile solo quando la temperatura raggiunge trecento gradi Celsius. La gamma di lavoro degli elettrodi ceramici va da trecento a mille gradi. Ma come fa allora l'elemento "sul freddo"? In precedenza su dispositivi a due contatti, il segnale era formato da altri sensori (flusso d'aria, posizioni dell'ammortizzatore e velocità dell'albero motore). Il valore medio della lambda arrivò sul blocco e formò la miscela finita. È vero, questi valori non erano sempre vere. Ciò non ha garantito un funzionamento ottimale e stabile del motore a combustione interna.

Pertanto, nella nuova generazione di sensori (tipo a banda larga) viene utilizzato un riscaldatore speciale. La sua funzione è di aumentare la temperatura delle punte. È necessario che il dispositivo inizi a funzionare immediatamente dopo l'avvio a freddo del motore. Quando la temperatura raggiunge trecento gradi, l'elemento ceramico diventa un elettrolito solido, che passa attraverso gli ioni di ossigeno accumulati sulla griglia dell'elettrodo di platino.

L'elemento riscaldante si trova all'interno dell'alloggiamento del sensore ed è alimentato a forza dall'impianto elettrico del veicolo.

Il valore di lambda e comunicazione con il motore

Sulla base di quanto precede, si può affermare che il funzionamento stabile di un motore a combustione interna è impossibile senza un sensore a banda larga. È questo elemento che forma i valori del segnale per la ECU, che successivamente corregge la miscela combustibile. L'unità elettronica è un collegamento che non solo riceve impulsi, ma fornisce anche una tensione di riferimento di 0,45 V al sensore. A seconda del carico del motore a combustione interna, del suo modo di funzionamento e della temperatura di esercizio, l'elettronica seleziona il rapporto ottimale tra aria e carburante nella miscela.

Si ritiene che il rapporto ideale sia 14,7 parti di ossigeno per una parte di benzina. In questa condizione, il valore di lambda sarà uguale a uno. Ma non dimenticare un valore come il coefficiente di eccesso d'aria. Se il lambda mostra sopra uno, allora la miscela sarà magra. In questo caso, più ossigeno fluirà nel cilindro. Se lambda è inferiore a uno, allora l'ECU formerà una miscela arricchita. Quindi, i cilindri riceveranno più carburante del solito.

risorsa

Questo è un oggetto piuttosto fragile in una macchina. La sostituzione della sonda lambda potrebbe essere necessaria dopo 50 mila chilometri. Ma di regola, i sensori di auto domestiche si consumano con questo chilometraggio. Se parliamo di auto straniere, la sostituzione della sonda lambda può avvenire in 100-120 mila chilometri. Nessuno regola le cifre esatte, poiché la risorsa dipende da molti fattori (fino al contenuto di piombo nella benzina).

Segni di

Come determinarlo sensore di ossigeno (sonda lambda) richiede la sostituzione? È molto facile da imparare. Poiché il sensore sarà difettoso, i segnali e i dati errati verranno ricevuti dall'unità elettronica. Di conseguenza, il motore sarà instabile. La ragione di ciò è una miscela di aria-carburante formata in modo improprio. Un malfunzionamento del sensore di ossigeno a banda larga è accompagnato da:

• Aumento del consumo di carburante.
• Velocità minima instabile.
• Riscaldamento incontrollato del catalizzatore. dopo aver fermato il motore, può scoppiettare.
• Modifica della concentrazione di CO nei gas. Lo scarico sarà più pungente e sgradevole da annusare.
• L'aspetto della lampada "Controlla il motore" nel cruscotto.
• Dinamica dell'accelerazione ridotta.
• Dips (jerks) quando si prova a prendere velocità.

Se è apparso almeno uno dei sintomi di cui sopra, è un motivo per effettuare un controllo dettagliato del sensore di ossigeno a banda larga.

Cause di fallimento

Perché questo meccanismo può fallire? La prima ragione è normale usura. Se il chilometraggio dell'auto era più di 50 mila chilometri, il meccanismo delle risorse potrebbe finire. Ma anche il sensore si rompe per altri motivi:

• Con una pausa nei fili che vanno al sensore. In questo caso, il segnale semplicemente non va al computer.
• Con danni meccanici. Molti sensori sono installati nell'area inferiore. Se l'auto passa attraverso un ostacolo profondo, è possibile danneggiare l'elemento di misura. Alla minima sollecitazione, l'elemento galvanico del sensore di ossigeno a banda larga viene distrutto.
• Se il sensore si surriscalda. Ciò potrebbe verificarsi a causa di problemi nel sistema di alimentazione della vettura. Di solito si tratta di un angolo di accensione errato o di una sintonizzazione errata del motore (ad esempio, il firmware della ECU errato durante la regolazione del chip).
• Quando l'elemento sensibile contaminato. Se lo strato superiore è rivestito con un rivestimento di platino, gli ioni non verranno catturati dal sensore a banda larga. Cosa potrebbe essere? L'inquinamento è solitamente causato dall'ingresso di olio nella camera di combustione. Questa fuliggine quindi ricopre le pareti del collettore di scarico, nonché la punta del sensore. Un maggiore inquinamento può verificarsi a causa dell'uso di benzina di scarsa qualità, che contiene molto piombo.

• Quando caso di depressurizzazione. Questo è raro, ma questo difetto non dovrebbe essere escluso.
• Al colpo di antigelo nei cilindri del motore. Ciò è dovuto alla rottura della guarnizione della testata. Di conseguenza, i gas acquisiscono un caratteristico colore bianco. Inoltre, la concentrazione di ossigeno nello scarico varia. In termini semplici, il sensore inizia a "impazzire". L'ECU sta preparando il mix sbagliato.

Abbiamo diversi contatti

A differenza del sensore a due contatti, la banda larga ha un dispositivo leggermente diverso.

L'intero blocco con fili è portato ad esso. Di che cosa è responsabile ciascuno di loro? Di seguito descriviamo il pinout del sensore di ossigeno a banda larga:

• Pin-1. È responsabile della corrente della pompa ionica. La tensione su questo pin deve essere di almeno 10 microampere.
• Pin-2. Responsabile della messa. La tolleranza non è superiore a 100 mV.
• Pin-3. Responsabile del funzionamento della cella galvanica (segnale Nernst). Nel connettore scollegato, il livello di tensione dovrebbe essere di circa 0,45 V. Quando il connettore è collegato, questa cifra è entro 1 V.
• Pin-4 e 5. Questi contatti sono responsabili della tensione sul riscaldatore. Il riscaldatore del sensore a banda larga è controllato dalla modulazione della durata dell'impulso. In caso di guasto del riscaldatore, i seguenti codici di errore verranno diagnosticati al computer: РОО36 e РОО64.

Riassumendo

Quindi, abbiamo scoperto come funziona il sensore dell'ossigeno, come funziona e perché non funziona. Come puoi vedere, l'elemento a banda larga è molto più complicato di quello a due pin. Tuttavia, è questo tipo che consente di controllare e preparare correttamente la miscela aria-carburante, senza fare affidamento sui parametri medi. In caso di guasto dell'elemento deve essere urgentemente sostituito.

Dove si trova il sensore di ossigeno, sappiamo già (prima e dopo il convertitore catalitico o nell'area del collettore di scarico). Possono verificarsi difficoltà durante la sostituzione. Il filo spesso si attacca a, e il sensore può essere svitato solo usando grassi universali come VD-40.