REKLAMA
LPG
Zamknij
Następne zdjęcie
Cała galeria
1 z 5
fot. Bosch / Bosch dostarcza sondy λ od 1976 r. poprzednie następne
12.11.2012

Sonda lambda w silniku zasilanym LPG

Sonda lambda w silniku zasilanym LPG fot. Bosch

Wzrastające wymagania ekologiczne wymuszają zmiany w silnikach naszych samochodów. Jedną z pierwszych było wprowadzenie reaktorów katalitycznych (katalizatorów) jako wyposażenia obowiązkowego. Spowodowało to wiele zmian związanych choćby z koniecznością zasilania takich jednostek napędowych benzyną bezołowiową.
REKLAMA
Emisja silnika o ZI wyposażonego w katalizatorfot. BoschSkuteczność pracy katalizatora jest najwyższa w przy wartości współczynnika nadmiaru powietrza λ=1 (zakres ograniczony dwiema pionowymi liniami). W tym zakresie zmienia się także skokowo sygnał sondy λ (czerwona linia)

Osiągnięcie wysokiego stopnia konwersji (sprawności działania) katalizatora wymaga dostarczenia do niego spalin o określonym składzie. Najwyższy stopień konwersji dla katalizatorów (98 %), uzyskuje się dla spalin powstałych ze spalania stechiometrycznej mieszanki paliwowo-powietrznej (silnik musi być zasilany mieszanką o współczynniku nadmiaru powietrza λ=1).

Aby spełnić ten warunek bardzo istotną częścią układów zasilania silników o zapłonie iskrowym stały się montowane w układzie wylotowym sondy lambda (czujniki tlenu), które właśnie na podstawie zawartości tlenu w spalinach określają współczynnik nadmiaru powietrza, z którym pracuje silnik, a pochodzący z nich sygnał służy do korekcji dawki paliwa w taki sposób aby utrzymać wartość λ na wymaganym poziomie. Współczynnik nadmiaru powietrza λ musi być utrzymywany w bardzo wąskich granicach od 0,997 do 1,003, co gwarantuje najbardziej efektywną pracę katalizatora.

Nawet niewielkie odstępstwo od podanych wartości współczynnika λ, które nie miałoby większego wpływu na pracę jednostki napędowej skutkuje znacznym zwiększeniem emisji szkodliwych składników spalin ponieważ drastycznie maleje stopień konwersji (sprawność) katalizatora. Skutkuje to zapisaniem błędu w sterowniku silnika i zaświeceniem kontrolki awarii jednostki napędowej.

Warto wiedzieć

Współczynnik nadmiaru powietrza λ to stosunek rzeczywistej ilości powietrza do teoretycznej jego ilości niezbędnej do całkowitego spalenia paliwa. Spalenie 1kg paliwa wymaga 14,7 kg powietrza. Przeliczając to na jednostki objętości okazuje się, że aby spalić 1 l benzyny trzeba dostarczyć około 9210 l powietrza. Mieszankę o takiej właśnie proporcji nazywamy stechiometryczną.

Rodzaje sond λ (czujników tlenu)

Sonda cyrkonowa

Na przestrzeni wielu lat rozwoju układów zasilania systemy oczyszczania spalin ewoluowały, a wraz z nimi także sondy λ.

36 lat temu Bosch jako pierwszy zaoferował sondy λ. Były to sondy napięciowe, czasami z uwagi na charakter działania nazywane dwustanowymi lub wąskopasmowymi, ponieważ sygnał napięcia zmienia się skokowo w okolicy stechiometrycznego składu mieszanki od około 200 mV (mieszanka uboga) do 800 mV (mieszanka bogata). Przekroczenie napięcia odniesienia (450 mV) powoduje zmniejszenie przez układ wtryskowy dawki paliwa (zubożenie mieszanki), napięcie mające wartość niższą powoduje zwiększenie dawki paliwa, a tym samym wzbogacenie mieszanki. W budowie tych sond wykorzystuje się związki cyrkonu. Pierwotnie nie były one podgrzewane elektrycznie, obecnie wykorzystuje się jedynie sondy podgrzewane, co wydatnie skraca czas do momentu osiągnięcia temperatury, w której zaczynają one normalnie pracować.

Sondy cyrkonowe są najliczniej stosowaną grupą czujników tlenu stosowaną we współczesnych samochodach.

Sonda tytanowa

Kolejny typ sondy λ wykorzystuje związki tytanu. Sondy tytanowe także działają skokowo.

W przeciwieństwie do sond cyrkonowych w czujnikach tych o stechiometrycznym składzie mieszanki paliwowo-powietrznej informuje skok rezystancji. Ten typ sond ma jedną dość ważną zaletę, wykorzystywaną w układach zabezpieczających katalizator przed przegrzaniem. Na podstawie zmiany oporu elektrycznego spalin możliwa jest ocena ich temperatury.

Czujniki tytanowe są podgrzewane elektrycznie i zaczynają poprawnie pracować od temperatury około 200° C, co następuje po czasie poniżej 20 s od zimnego rozruchu silnika. W warunkach normalnej pracy układ podgrzewania ma za zadanie utrzymać temperaturę elementu pomiarowego w granicach 650°C.

. Warto wiedzieć Pierwsze sondy λ (czujniki tlenu) firmy Bosch pojawiły się w 1976 r. w samochodzie Volvo 240/260 na rynku amerykańskim. Były to sondy sygnałowe bez podgrzewania. Kolejnym krokiem w rozwoju czujników tlenu były podgrzewane sondy Bosch, które zadebiutowały w 1984 r. Dzięki temu zaczynały one pracę już po 30 s od rozruchu zimnego silnika. W 1994 r. Bosch wprowadził sondy planarne, w których zastosowano inny…
 

Sprawdź! Zamów wycenę instalacji LPG do swojego samochodu

Dalsza część artykułu na następnej stronie. Zachęcam do przeczytania.
Pozostało: 67%


Newsletter


  • 7 tys. czytelników
  • Auta na LPG
  • Testy i relacje wideo
  • Nowości i porady

Piotr Złoty
źródło: Bosch, informacja własna



gazeo.pl 2007-2017 Wszelkie prawa zastrzeżone. Korzystanie z portalu oznacza akceptację Regulaminu.