Широкополосные датчики топливовоздушной смеси TOYOTA
Широкополосные датчики топливовоздушной смеси TOYOTA
Toyota Wide Range Air-Fuel Sensor
Обратим наше внимание на выходное напряжение датчика B1S1 на экране сканера. Напряжение колеблется в районе 3.2-3.4 вольт.
Датчик способен измерять действительное соотношение топливовоздушной смеси в широком диапазоне (от бедной, до богатой). Выходное напряжение датчика не показывает богатая/бедная, как это делает обычный датчик кислорода. Широкополосный датчик информирует блок управления о точном соотношении топливо/воздух, основываясь на содержании кислорода в выхлопных газах.
Испытание датчика должно проводиться совместно со сканером. Тем не менее, существует ещё пара способов диагностики.
Это изменение напряжения и будет отображаться на экране сканера.
На сканере напряжение датчика 3.29 вольта с соотношением смеси AF FT B1 S1 0.99 (1% богатая), что почти идеально. Блок управляет составом смеси близко к стехиометрической. Падение напряжения датчика на экране сканера (от 3.30 до 2.80) говорит об обогащении смеси (дефицит кислорода). Увеличение напряжения (от 3.30 до 3.80) есть признак обеднения смеси (избыток кислорода). Это напряжение нельзя снять осциллографом, как у обычного датчика О2 .
Напряжение на контактах датчика относительно стабильно, а напряжение на сканере будет изменяться в случае значительного обогащения или обеднения смеси, регистрируемого по составу выхлопных газов.
На экране мы видим ,что смесь обогащена на 19%, показания датчика на сканере 2.
На этих скриншотах хорошо видно, что блок всегда отображает реальное состояние смеси. Значение параметра AF FT B1 S1 и есть лямбда.
|
INJECTOR…………….. 2.9ms ENGINE SPD………….. 694rpm AFS B1 S1……………. 3.29V SHORT FT #1…………… 2.3% LONG FT #1……………. 4.6% AF FT B1 S1…………… 0.99 What type of exhaust? 1% rich |
Snapshot #3 INJECTOR…………….. 2.3ms ENGINE SPD…………. 1154rpm AFS B1 S1……………. 3.01V
SHORT FT #1. LONG FT #1……………. 4.6% AF FT B1 S1…………… 0.93 What type of exhaust? 7% rich |
|
Snapshot #2 INJECTOR…………….. 2.8ms ENGINE SPD…………. 1786rpm AFS B1 S1……………. 3.94V SHORT FT #1………….. -0.1% LONG FT #1…………… -0.1% AF FT B1 S1…………… 1.27 What type of exhaust? 27% lean
|
Snapshot #4 INJECTOR…………….. 3.2ms ENGINE SPD………….. 757rpm AFS B1 S1……………. 2.78V
SHORT FT #1. LONG FT #1……………. 4.6% AF FT B1 S1…………… 0.86 What type of exhaust? 14% rich |
…………. -0.1%
…………. -0.1%
Некоторые сканеры OBD II поддерживают параметр широкополосных датчиков на экране, отображая напряжение от 0 до 1 вольта. То есть заводское напряжение датчика делится на 5. На таблице видно как определять соотношение смеси по напряжению датчика, отображаемому на экране сканера
|
Mastertech Toyota 2.5 volts 3.0 volts 3.3 volts 3.5 volts 4.0 volts
|
p> OBD II
Scan Tools
0. 0.6 volts 0.66 volts 0.7 volts 0.8 volts
|
Air:Fuel Ratio 12.5:1 14.0:1 14.7:1 15.5:1 18.5:1
|
5 volts
Обратите внимание на верхний график, который показывает напряжение широкополосного датчика. Оно почти всё время находится около 0.64 вольта (умножим на 5,получим 3.2 вольта). Это для сканеров не поддерживающих широкополосных датчиков и работающих по версии EASE Toyota software.
Устройство и принцип работы широкополосного датчика.
Устройство очень похоже на обычный датчик кислорода.
Но датчик кислорода генерирует напряжение, а широкополосник генерирует ток, а напряжение постоянно(напряжение изменяется только в текущих параметрах на сканере).
Блок управления задаёт постоянную разность напряжений на электродах датчика. Это фиксированные 300 милливольт. Ток будет генерироваться такой, чтобы удерживать эти 300 милливольт, как фиксированное значение. В зависимости от того, бедная смесь или богатая направление тока будет меняться.
На данных рисунках даны внешние характеристики широкополосного датчика. Хорошо видны величины тока при разных составах выхлопного газа.
На этих осциллограммах: верхняя — ток цепи нагрева датчика, а нижняя — управляющий сигнал этой цепи с блока управления. Значения тока более 6 ампер.
Тестирование широкополосных датчиков.
Датчики четырёхпроводные.
На рисунке обогрев не показан.
Напряжение (300 милливольт) между двумя сигнальными проводами не меняется. Обсудим 2 метода тестирования. Так как рабочая температура датчика 650º, во время тестирования цепь обогрева всегда должна функционировать. Поэтому рассоединяем разъём датчика и сразу восстанавливаем цепь обогрева. Подсоединяем к сигнальным проводам мультиметр.
Теперь обогатим смесь на ХХ пропаном или снятием разряжения с вакуумного регулятора давления топлива. На шкале мы должны увидеть изменение напряжения как при работе обычного датчика кислорода. 1 вольт — максимальное обогащение.
Следующий рисунок показывает реакцию датчика на обеднение смеси, посредством отключения одной из форсунок).Напряжение при этом снижается с 50 милливольт до 20 милливольт.
Второй способ тестирования требует другого подключения мультиметра. Включаем прибор в линию 3.3 вольта.
Положительные значения тока отображают обеднённую смесь, отрицательные значения говорят об обогащённой смеси.
При использовании графического мультиметра получается вот такая кривая тока (изменение состава смеси инициируем дроссельной заслонкой).Вертикальная шкала ток, горизонтальная время
На этом графике отображается работа двигателя с отключенной форсункой, смесь бедная. В это время на сканере отображается напряжение 3.5 вольта для испытуемого датчика. Вольтаж выше 3.3 вольта говорит о бедной смеси.
Горизонтальная шкала в миллисекундах.
Здесь форсунка снова включена и блок управления старается выйти на стехиометрический состав смеси.
Так выглядит кривая тока датчика при открытии и закрытии дросселя со скорости 15 км/ч.
А такую картинку можно воспроизвести на экране сканера для оценки работы широкополосного датчика, используя параметр его напряжения и МАФ сенсора.
Обращаем внимание на синхронность пиков их параметров во время работы.
John Thornton,
Underhood Service,
January 2002
Адрес статьи:
http://www.lindertech.com/
Перевод с английского
Большая заочная Признательность
Автору статьи за столь Полное и
Информативное изложение материала.
Автокниги по ремонту Toyota (Тойота) на русском языке
устройство, принцип работы, неисправности. Широкополосный лямбда-зонд :: SYL.ru
С прямым срезом: Bubble bob — легкая и эффектная стрижка на весну 2023 года
Цветы в вазе будут долго радовать: лайфхаки
Почему мужчины бросают: что не так с женщиной, которой не везет в отношениях
Берем жидкость для снятия лаком: как продлить жизнь любимой кожаной сумочке
Вязанные крючком платья и горошек: трендовые весенние платья в 2023 году
От выбора до кулинарной техники: как сделать самую вкусную курицу-гриль
Сжигаем старое и привносим новое.
Ритуалы на день весеннего равноденствия
Черный френч или «ногти в колготках»: идеи самого модного и изящного маникюра
Точно знать, что хочешь: как провести манифестацию второй половинки
Автор Михаил
Ежегодно в мире ужесточаются экологические нормы. Сейчас каждый автомобиль укомплектован системой фильтрации отработавших газов. И если на дизельных моторах эту функцию выполняет сажевый фильтр и система SCR, то на бензиновых все несколько иначе. Здесь используется каталитический нейтрализатор. Именно он преобразует вредные металлы в экологически чистые оксиды.
Однако его работа и эффективность зависима от электроники. Так, в конструкции автомобиля можно встретить широкополосный датчик кислорода. Что это за элемент, как он работает, как устроен и можно ли его проверить своими руками? Ответы на эти вопросы узнаете в нашей сегодняшней статье.
Характеристика
Что это за элемент? Широкополосный лямбда-зонд – это устройство, которое отвечает за измерение количества кислорода в выхлопных газах автомобиля. Благодаря работе данного элемента обеспечивается наиболее правильное смесеобразование и, как следствие, оптимальная и стабильная работа двигателя на всех его режимах. Процесс управления концентрацией кислорода в газах называют лямбда-регулированием.
Сам название «лямбда» происходит от греческого символа λ. В автомобилестроении данным символом обозначается коэффициент остатка воздуха в горючей смеси.
Где находится?
Устанавливается широкополосный лямбда-зонд в выхлопной системе. В зависимости от типа автомобиля, в конструкции может использоваться один или несколько таких датчиков.
Так, первый устанавливается до катализатора, второй – после него. Внешне его можно увидеть не всегда. Например, на «Калине» первых поколений данный элемент расположен в районе днища. А начиная со второго поколения кислородный датчик (лямбда-зонд) монтируется прямо в выпускной коллектор, доступ к которому осуществляется из-под капота. Но в любом случае данный элемент будет выглядеть как некая форсунка, что торчит из трубы со жгутом проводов.
Отметим, что на старых автомобилях использовался не широкополосный датчик кислорода, а двухточечный. Он имеет простую конструкцию. Был заменен ввиду необходимости более точных показаний. Ведь чем правильнее смесь, тем более оптимальной будет работа двигателя в разных режимах и нагрузках. Кстати, некоторые устанавливают широкополосный датчик кислорода с показометром. Обычно это цифровой «будильник», который показывает соотношение бензина и воздуха в смеси в режиме реального времени. Зачастую используется для диагностики неисправностей авто. На заводе такой элемент не устанавливается.
Устройство
Конструкция данного механизма предполагает наличие следующих элементов:
- Металлический корпус с резьбой.
- Электрический нагреватель.
- Наконечник.
- Защитный экран.
- Токопроводящий контакт.
- Уплотнительная манжета для провода.
- Изолятор.
В основе механизма лежат два чувствительных электрода. Внешний имеет платиновое напыление, благодаря которому электрод сильно чувствителен к кислороду. Внутренний же изготовлен из циркония. Устанавливается датчик таким образом, чтобы сквозь него проходили отработанные газы. Внешний электрод улавливает О2, после чего измеряется потенциал между двумя наконечниками. Чем он выше, тем больше кислорода в системе.
Широкополосный датчик кислорода являет собой усовершенствованную конструкцию двухконтактного механизма. Отметим, что потенциал разницы измеряется под воздействием определенной силы тока.
Как это работает?
Алгоритм действия данного элемента основывается на поддержке определенного напряжения.
Оно составляет 0,45 В. Это стабильный показатель между двумя электродами датчика.
При снижении концентрации О2, напряжение между керамическим элементом возрастает. это свидетельствует о наличии обогащенной смеси. Данный сигнал моментально поступает в электронный блок управления. Последний на основаниях этих сигналов создает ток определенной силы на исполнительных устройствах (в том числе на форсунке). Та, в свою очередь, впрыскивает больше (или меньше, в зависимости от показаний) бензина в камеру. Если смесь бедная, датчик сигнализирует об этом ЭБУ таким же образом.
Важная особенность
Стоит отметить, что работа чувствительных наконечников возможна только при достижении температуры в триста градусов Цельсия. Рабочий диапазон керамических электродов составляет от трехсот до тысячи градусов. Но как тогда действует элемент «на холодную»? Ранее на двухконтактных устройствах сигнал формировался от иных датчиков (расхода воздуха, положения заслонки и числа оборотов коленвала).
Усредненное значение лямбды поступало на блок и тот формировал готовую смесь. Правда, значения эти были не всегда верными. Это не гарантировало оптимальную и стабильную работу двигателя внутреннего сгорания.
Поэтому в новом поколении датчиков (широкополосного типа) используется специальный подогреватель. Его функция – повысить температуру наконечников. Это необходимо, чтобы устройство включилось в работу сразу же после холодного старта двигателя. При достижении температуры в триста градусов, керамический элемент становится твердым электролитом, который пропускает сквозь себя ионы кислорода, скопившиеся на платиновой электродной сетке.
Нагревательный элемент расположен внутри корпуса датчика и питается принудительно от бортовой сети автомобиля.
Значение лямбды и связь с ДВС
Исходя из всего вышесказанного можно сказать, что работа стабильная работа двигателя внутреннего сгорания невозможна без широкополосного датчика. Именно этот элемент формирует сигнальные значения для ЭБУ, который впоследствии корректирует горючую смесь.
Электронный блок является связующим звеном, который не только принимает импульсы, но и подает опорное напряжение 0,45 В на датчик. В зависимости от нагрузки двигателя внутреннего сгорания, режима его работы и рабочей температуры электроника подбирает наиболее оптимальное соотношение воздуха и топлива в смеси.
Считается, что идеальное соотношение – это 14,7 частей кислорода на одну часть бензина. При таком условии значение лямбды будет равно единице. Но не стоит забывать о таком значении, как коэффициент избытка воздуха. Если лямбда показывает выше единицы, значит, смесь будет обедненной. В таком случае в цилиндр поступит больше кислорода. Ежели лямбда ниже одного, значит, ЭБУ будет формировать обогащенную смесь. Так, в цилиндры поступит больше топлива, чем обычно.
Ресурс
Это довольно хрупкий элемент в автомобиле. Замена лямбда-зонда может понадобиться уже через 50 тысяч километров. Но как правило, на таком пробеге изнашиваются датчики отечественных авто. Если говорить об иномарках, замена лямбда-зонда может наступить через 100-120 тысяч километров.
Точных цифр никто не регламентирует, поскольку ресурс зависит от многих факторов (вплоть до содержания свинца в бензине).
Признаки
Как определить, что кислородный датчик (лямбда-зонд) требует замены? Узнать это очень просто. Поскольку датчик будет неисправен, на электронный блок заведомо поступят ошибочные сигналы и данные. В результате мотор будет работать нестабильно. Причиной тому является неправильно сформированная топливовоздушная смесь. Неисправность кислородного датчика широкополосного типа сопровождается:
- Увеличением расхода топлива.
- Нестабильными оборотами на холостом ходу.
- Неконтролируемым нагреванием катализатора. после остановки мотора, он может потрескивать.
- Изменением концентрации СО в газах. Выхлоп будет более едким и неприятным на запах.
- Появлением лампы «Проверьте двигатель» на панели приборов.
- Снижением разгонной динамики.
- Провалами (рывками) при попытке набрать скорость.
Если появился хотя бы один из вышеперечисленных симптомов, это повод произвести детальную проверку широкополосного датчика кислорода.
Причины неисправности
Почему данный механизм может выходить из строя? Первая причина – это естественный износ. Если пробег автомобиля составил более 50 тысяч километров, ресурс механизма может подойти к концу. Но также датчик ломается по другим причинам:
- При обрыве проводов, что идут на датчик. В таком случае сигнал попросту не поступит на ЭБУ.
- При механическом повреждении. Многие датчики устанавливаются в районе днища. Если автомобиль проехал через глубокое препятствие, возможно повреждение измерительного элемента. При малейшей деформации разрушается гальванический элемент широкополосного датчика кислорода.
- При перегреве датчика. Это может произойти из-за неполадок в топливной системе автомобиля. Обычно это некорректный угол зажигания либо неправильный тюнинг двигателя (например, не та прошивка ЭБУ при чип-тюнинге).
- При загрязнении чувствительного элемента. Если закоксовывается верхний слой с платиновым покрытием, ионы не будут улавливаться широкополосным датчиком.
Что это может быть? Обычно загрязнения происходят из-за попадания масла в камеру сгорания. данная копоть затем обволакивает стенки выпускного коллектора, а также наконечника датчика. Еще загрязнения могут происходить из-за использования некачественного бензина, который содержит много свинца.
Что это может быть? Обычно загрязнения происходят из-за попадания масла в камеру сгорания. данная копоть затем обволакивает стенки выпускного коллектора, а также наконечника датчика. Еще загрязнения могут происходить из-за использования некачественного бензина, который содержит много свинца.- При разгерметизации корпуса. Такое бывает редко, но данную неисправность не следует исключать.
- При попадании антифриза в цилиндры двигателя. это происходит из-за пробоя прокладки головки блока. В результате газы приобретают характерный белый цвет. Помимо этого, меняется и концентрация кислорода в выхлопе. Простыми словами, датчик начинает «сходить с ума». ЭБУ готовит неправильную смесь.
Разбираем контакты
В отличие от двухконтактного датчика, широкополосный имеет несколько иное устройство.
К нему подводится целая колодка с проводами. За что отвечает каждый из них? Ниже мы расскажем о распиновке широкополосного датчика кислорода:
- Пин-1. Отвечает за ток ионного насоса. Напряжение на этом контакте должно составлять не менее 10 микроампер.
- Пин-2. Отвечает за массу. Допустимое отклонение – не больше 100 mV.
- Пин-3. Отвечает за работу гальванического элемента (сигнал Нернста). В отключенном разъеме уровень напряжения должен составлять порядка 0,45 В. При подключенном разъеме данная цифра находится в пределах 1 В.
- Пин-4 и 5. Эти контакты отвечают за напряжение на подогревателе. Управляется подогреватель широкополосного датчика путем широтно-импульсной модуляции. В случае отказа подогревателя, при компьютерной диагностике будут следующие коды ошибок: РОО36 и РОО64.
Отвечает за ток ионного насоса. Напряжение на этом контакте должно составлять не менее 10 микроампер.Подводим итоги
Итак, мы выяснили, как работает кислородный датчик, как устроен и почему он выходит из строя. Как видите, устроен широкополосный элемент гораздо сложнее, чем двухконтактный. Тем не менее именно такой тип позволяет точно контролировать и правильно готовить топливно-воздушную смесь, не возлагаясь на усредненные параметры.
В случае выхода из строя элемент нужно срочно заменить.
Где находится датчик кислорода, мы уже знаем (до и после каталитического нейтрализатора либо в районе выпускного коллектора). При замене могут возникнуть трудности. Резьба часто прикипает, а открутить датчик можно только с использованием универсальных смазок типа ВД-40.
Похожие статьи
- Кислородный датчик. Лямбда-зонд, датчик концентрации кислорода
- Как проверить лямбда-зонд на исправность?
- Датчик кислорода ВАЗ-2114: признаки неисправности
- Лямбда-зонд — обманка. Электронные и механические обманки
- Обманка на лямбда-зонд своими руками
- Датчик абсолютного давления во впускном коллекторе
- Сажевые фильтры для дизельных двигателей: назначение, устройство, принцип действия
Также читайте
Измерение широкополосным кислородным датчиком
Скачать измерение
| Тип: | Широкополосное циркониевое кислородное датчик |
|---|---|
| Источник питания: | 12 В. Из системного ретрансляции |
| Тип сигнала: | насосная ячейка и измерение: Amplity vary vary vary vary vary vary vary or vary vary vary vary vary vary vary vary vary or vary or vary vary vary vary vary vary vary vary vary vary vary vary vary vary vary vary vary vary t |
| нагревательный элемент: переключатель рабочего цикла | |
| Уровень сигнала: | насосная ячейка: от -9 мА (богатая) до 18 мА (бедная), измерительная ячейка: ~450 мВ, |
| нагревательный элемент: от 0 В до 12 В |
Работа широкополосного датчика кислорода
Широкополосный лямбда-зонд или широкополосный кислородный датчик — это датчик, который может измерять
концентрации кислорода в выхлопных газах.
Широкополосный кислородный датчик основан на 4-проводной версии циркониевого кислородного датчика.
с модификацией для измерения фактической концентрации кислорода вместо того, чтобы генерировать сигнал только для слишком
богатая или слишком бедная смесь.
Рисунок 1: Схематическое изображение широкополосного датчика кислорода
Датчик состоит из трех частей: насосной камеры, измерительной камеры и измерительной ячейки. Насосная ячейка и измерительная ячейка состоят из пластины из диоксида циркония (циркония), к которой прикреплена тонкий слой платины нанесен с обеих сторон. Когда между двумя сторонами существует разница в концентрации кислорода, разница в напряжении будет присутствовать между двумя платиновыми пластинами. Это напряжение зависит от разницы концентраций и составляет около 450 мВ для идеальной смеси.
Измерительная ячейка контактирует с наружным воздухом с одной стороны и с измерительной камерой.
в другом.
Напротив измерительной камеры расположена насосная ячейка, которая может накачивать кислород в камеру или из нее.
измерительную камеру с помощью электрического тока.
Небольшое количество выхлопных газов может поступать в измерительную камеру через небольшой канал.
Это может изменить концентрацию кислорода в измерительной камере, изменив измерительную ячейку.
напряжение от его идеального значения 450 мВ.
Чтобы вернуть измерительную ячейку обратно к 450 мВ, ЭБУ посылает ток через ячейку насоса.
В зависимости от направления и величины тока ионы кислорода могут быть закачаны в измерение или из него.
камеру, чтобы вернуть напряжение измерительной ячейки к 450 мВ.
При сгорании богатой смеси выхлопные газы содержат мало кислорода. и через насосную ячейку подается ток, чтобы накачать больше кислорода в измерительную камеру. И наоборот, при сгорании обедненной смеси выхлопные газы содержат много кислорода и ток через насосную ячейку реверсируется, чтобы откачивать кислород из измерительной камеры. В зависимости от величины и направления тока ЭБУ изменяет количество впрыскиваемого топливо. Когда идеальная смесь сгорает, через ячейку насоса не протекает ток, и количество впрыскиваемого топлива остается неизменным.
Для оптимальной работы датчик должен иметь температуру около 750°C.
Датчик оснащен сопротивлением PTC для электрического нагрева,
который подается от системного реле или иногда от ECU.
Минус регулируемого нагрева переключается на массу ЭБУ с переменным режимом работы
сигнал цикла.
Подключение лабораторного эндоскопа
Правильность работы широкополосного датчика кислорода можно проверить, измерив следующие напряжения сигналов: см. рисунок 1:
| Канал | Зонд | Напряжение | Диапазон |
|---|---|---|---|
| 1 | Положительная сторона ячейки насоса | 800 мВ | |
| Отрицательная сторона ячейки насоса | |||
| 2 | Положительная сторона измерительной ячейки | 800 мВ | |
| Отрицательная сторона измерительной ячейки | |||
| 3 | Датчик нагрева | 20 В | |
| Масса на аккумуляторе |
Лабораторный прицел подключается к широкополосному кислородному датчику через измерительный провод TP-C1812B и обратный датчик TP-BP85.
и установите режим записи.
В режиме записи выполняется потоковое измерение,
непрерывное отображение сигналов в прямом эфире на экране.
Поскольку измеряемые сигналы изменяются медленно, Automotive Test Scope ATS5004D настроен на медленную скорость измерения.
Измерение
Как объяснялось выше, величина тока, протекающего через ячейку насоса, является мерой отклонения от идеального соотношения воздуха и топлива. Для проверки работы датчика необходимо измерить ток. Самый простой способ измерить этот ток без разрыва цепи — измерить напряжение на сопротивлении, включенном последовательно с ячейкой насоса, чтобы преобразовать его обратно в текущее значение. В большинстве случаев точное значение тока не важно, достаточно измерения напряжения.
Ниже сначала рассматривается измерение напряжения ячейки накачки. Далее поясняется, как это измерение можно использовать для определения тока ячейки накачки.
Измерение напряжения ячейки насоса
На рис.
4 представлены осциллограммы широкополосного датчика кислорода с регулируемым обогревом,
измеряется на автомобиле с работающим на холостом ходу двигателем при рабочей температуре.
Этот сигнал можно загрузить и использовать для правильной настройки лабораторного объема или в качестве эталонного сигнала.
Загрузить измерение напряжения широкополосного кислородного датчика
Рис. 4. Лабораторное измерение напряжения широкополосного датчика кислорода
Канал 1 (красный) показывает сигнал ячейки насоса, а канал 2 (желтый) — сигнал измерительной ячейки.
Во время этого измерения дроссельная заслонка нажимается дважды, что видно по небольшим изменениям в
сигналы от измерительной ячейки и ячейки насоса.
Изменения в сигнале насосной ячейки вызваны ECU, который изменяет ток насосной ячейки.
чтобы вернуть сигнал измерительной ячейки обратно к 450 мВ.
Небольшие вариации в сигнале ячейки измерения присутствуют из-за того, что датчик и ECU имеют
определенное время реакции для регулировки тока ячейки насоса.
Канал 3 (зеленый) показывает сигнал рабочего цикла регулируемого нагрева датчика.
Подсказка : Вход/выход рабочего цикла можно использовать для расчета процента рабочего цикла регулируемого нагрева.
Измерение тока ячейки насоса
Ток через насосную ячейку можно получить из напряжения на резистор, включенный последовательно с насосной ячейкой (см. рис. 1) с использованием закона Ома. Этот ток равен измеренному напряжению, деленному на сопротивление: I = V/R. Следовательно, ток можно рассчитать по измеренному напряжению, если известно значение резистора.
Определение последовательного сопротивления
Полностью выключите автомобиль перед измерением сопротивления. Сопротивление можно измерить между двумя контактами разъема датчика, если он отключен с использованием измерения сопротивления Automotive Test Scope ATS5004D, см. рис. 5. Последовательное сопротивление в этом примере измерения имеет значение 77,8 Ом.
Рисунок 5: Измерение последовательного сопротивления
Теперь значение последовательного сопротивления известно, коэффициент усиления/смещения ввода/вывода
с усилением, установленным на 1/77,8 в программном обеспечении многоканального осциллографа, можно использовать для преобразования напряжения канала 1 в ток ячейки накачки.
Единицей измерения усиления/смещения ввода/вывода является ампер «А».
Ввод/вывод усиления/смещения можно перетащить на график, чтобы сделать текущий видимым.
На рис. 6 снова показано измерение, но теперь с током ячейки накачки вместо напряжения. через последовательное сопротивление. Этот сигнал можно загрузить и использовать для правильной настройки лабораторного объема или в качестве эталонного сигнала.
Скачать измерение тока широкополосного кислородного датчика
Рисунок 6: Лабораторное измерение тока широкополосного датчика кислорода
Напряжение канала 1 (красный) теперь преобразуется в сигнал тока (фиолетовый) с помощью входа/выхода усиления/смещения. Сигналы ведут себя так же, как и в предыдущем измерении.
Диагностика
Значения сигналов могут отличаться на разных типах блоков управления двигателем и широкополосных кислородных датчиках.
Обратитесь в ATIS за информацией о конкретных блоках управления двигателем и широкополосных кислородных датчиках.
Следующие отклонения сигнала ячейки насоса (канал 1) могут указывать на проблему:
- Нет сигнала:
Причина: задние датчики не подключены (выполните проверку подключения), Неисправен усилитель ЭБУ, датчик неисправен - Слишком высокое напряжение сигнала:
Причина: смесь слишком бедная (проверить газоанализатором), утечка в выхлопной системе между двигателем и широкополосным кислородным датчиком, датчик неисправен - Напряжение сигнала слишком низкое:
Причина: смесь слишком богатая (проверить газоанализатором), датчик неисправен - Сигнал показывает больше шума, чем пример сигнала:
Причина: повреждена проводка сигнального провода, плохой контакт в клеммах разъема - Сигнал показывает смещение по отношению к примерному сигналу:
Причина: область действия не настроена на связь по постоянному току: , датчик неисправен
Следующие отклонения сигнала измерительной ячейки (канал 2) могут указывать на проблему:
- Нет сигнала:
Причина: задние датчики не подключены (выполните проверку подключения), датчик неисправен - Слишком высокое напряжение сигнала:
Причина: смесь слишком богатая (проверить газоанализатором), датчик неисправен - Напряжение сигнала слишком низкое:
Причина: смесь слишком бедная (проверить газоанализатором), утечка в выхлопной системе между двигателем и широкополосным кислородным датчиком, датчик неисправен - Сигнал показывает больше шума, чем сигнал примера:
Причина: повреждена проводка сигнального провода или заземления, плохой контакт в клеммах разъема, датчик неисправен - Сигнал показывает смещение относительно примера сигнала:
Причина: область действия не настроена на связь по постоянному току: , датчик неисправен
Следующие отклонения сигнала нагрева (канал 3) могут указывать на проблему:
- Нет сигнала:
Причина: задние датчики не подключены (выполните проверку подключения), Неисправен усилитель ЭБУ, датчик неисправен - Слишком высокое напряжение сигнала:
Причина: плохое заземление или его отсутствие для ЭБУ, сопротивление в проводке к ЭБУ - Слишком низкое напряжение сигнала:
Причина: плохое питание или его отсутствие - Сигнал показывает больше шума, чем пример сигнала:
Причина: повреждена проводка сигнального провода, плохой контакт в клеммах разъема - Сигнал показывает смещение по отношению к примерному сигналу:
Причина: область действия не настроена на связь по постоянному току: , плохая или отсутствующая масса для ECU, сопротивление в проводке к ЭБУ
СВЯЗАННЫЕ
PRODUCTSAutomotive Test Scope ATS5004D
Measure lead TP-C1812B
Back Probe TP-BP85
Automotive Diagnostics Kit ADK5004D
ATIS
RELATED
ARTICLES- Циркониевый кислородный датчик
- С помощью лабораторного эндоскопа циркониевый лямбда-зонд измеряется на холостом ходу двигателя при рабочей температуре. Сигнал с датчика отображается и может быть загружен.
Чтобы помочь определить, правильно ли работает циркониевый лямбда-зонд и его подогрев,
различные возможные отклонения от примеров сигналов упоминаются вместе с вероятными причинами.
- Toyota MR2 неисправна форсунка
- У Toyota MR2 возникли проблемы после замены двигателя, код неисправности P0304 Обнаружен пропуск зажигания в цилиндре № 4. В гараже меняют местами несколько компонентов, но решить проблему не удается. Необходимы измерения автомобильным осциллографом, чтобы выяснить, что код неисправности несколько вводит в заблуждение. проблема не в 4 цилиндре
Сигнал с датчика отображается и может быть загружен.
Чтобы помочь определить, правильно ли работает циркониевый лямбда-зонд и его подогрев,
различные возможные отклонения от примеров сигналов упоминаются вместе с вероятными причинами.Отказ от ответственности
Этот документ может быть изменен без уведомления. Все права защищены.
Информация в этом примечании к применению тщательно проверена и считается надежной. однако TiePie Engineering не несет ответственности за любые неточности.
Предупреждение о безопасности:
- Перед измерением убедитесь, что источники опасно высокого напряжения отключены или защищены от прикосновения. Опасными считаются напряжения свыше 30 В переменного тока (среднеквадратичное значение), 42 В переменного тока пикового значения или 60 В постоянного тока.
- Соблюдайте чистоту на рабочем месте при выполнении измерений.
- Это измерение и процедуры являются примерами / рекомендациями по измерению и не являются предписанными протоколами.
- Инженеры TiePie не могут предвидеть действия по обеспечению безопасности, которые необходимо предпринять для защиты людей и оборудования. Перед началом измерения проверьте, какие меры безопасности необходимо применить.
Опасными считаются напряжения свыше 30 В переменного тока (среднеквадратичное значение), 42 В переменного тока пикового значения или 60 В постоянного тока.Датчик кислорода — MTE-THOMSON
Что такое лямбда-зонд или датчик кислорода?
Лямбда-зонд, также известный как кислородный датчик, расположен в выхлопной трубе автомобиля, и его основная функция заключается в анализе количества кислорода, присутствующего в газах, выбрасываемых двигателем.
Для чего нужен лямбда-зонд или датчик кислорода?
Этот датчик предназначен для сбора информации о расходе топлива и отправки ее в модуль ECM двигателя.
Двигатели внутреннего сгорания (цикл Отто, дизель или СПГ) могут работать только при наличии реакции кислорода, топлива или горения. шиворот навыворот). Без этих элементов невозможно получить необходимый для их работы внутренний взрыв.
Но большой проблемой является достижение баланса между топливом и окислителем, в данном случае кислородом, называемым стехиометрической смесью (рис. 02), где кислородный датчик раскрывает свою функцию, показывая, сколько несгоревшего кислорода содержится в выхлопных газах, образующихся в результате сгорания двигателя. Если смесь бедная (больше кислорода) или богатая (меньше кислорода), датчик посылает электрический сигнал (милливольты) на электронный блок управления впрыском (ECU или ECM).
На основе информации, полученной от датчика, ECU будет регулировать топливную смесь, впрыскивая большее или меньшее количество топлива в камеру сгорания, чтобы вы могли иметь лучшую производительность двигателя, экономию топлива и более низкие выбросы.
Пример: бензин: для полного сжигания нам нужно 14,7 частей воздуха, для 1 (одна) часть топлива. Это соотношение должно быть изменено в соответствии с различными условиями, такими как окружающая среда, температура, давление, влажность, собственная работа транспортного средства, число оборотов в минуту, температура двигателя, желаемое изменение мощности и т. д.
Датчик кислорода или лямбда-зонд?
Правильное и исчерпывающее название для всех типов этого продукта — КИСЛОРОДНЫЙ ДАТЧИК. Он точно измеряет кислород (O2), присутствующий при сгорании, независимо от того, какое топливо используется.
Когда смесь богатая (слишком много топлива), вырабатываемое датчиком напряжение высокое (900 милливольт), в этот момент ЭБУ перестает впрыскивать топливо и смесь обедняется (слишком много кислорода).
Затем датчик информирует ЭБУ о низком напряжении (50 милливольт), и в этот момент ЭБУ впрыскивает в смесь больше топлива. Этот переход между богатым и скудным напоминает греческую букву лямбда (λ).
На приведенном ниже графике показано, почему датчику присвоено это имя.
Переключение — датчик кислорода/лямбда-зонд
Что такое лямбда-фактор?
Буква лямбда также использовалась для определения коэффициента лямбда (λ), который соответствует коэффициенту эквивалентности в фактическом соотношении воздух-топливо (которое происходит в транспортном средстве в это время) между идеальным или стехиометрическим соотношением для смеси.
Коэффициент лямбда (λ) = фактическое воздушно-топливное отношение
идеальное воздушно-топливное отношение
Бензин: 14,7:1 (14,7 частей воздуха на 1 часть бензина)
9,0:05 Части 1 (Этанол: 9 воздуха на 01 часть этанола)
Дизель: 15,2:1 (15,2 части воздуха на 01 часть дизельного топлива)
Таким образом, мы можем заключить, что когда в смеси больше воздуха, чем указано в таблице выше, мы говорим, что λ > 1, или что смесь бедная.
Когда количество воздуха ниже указанного, говорят, что λ<1 или что смесь богатая.
Как работает датчик кислорода ?
Из чего сделан датчик кислорода?
Датчик кислорода состоит из внутреннего керамического материала, называемого диоксидом циркония, с пористым платиновым покрытием и защищен металлическим корпусом. Его эффективность основана на изменении свойств керамики при высоких температурах, позволяющих диффузии кислорода из воздуха.
Он работает в соответствии с разницей концентрации кислорода между выхлопными газами и наружным воздухом, генерируя напряжение от 50 мВ до 900 мВ.
Зонд имеет ограничение: для начала работы его необходимо нагреть примерно до 300°C.
(575°F)
Старые датчики нагревались только выхлопными газами, поэтому приходилось ждать несколько минут, прежде чем датчик мог нормально работать. В настоящее время датчик кислорода имеет нагревательные резисторы, которые позволяют нагревать датчик до 10 секунд, даже когда выхлопные газы имеют низкую температуру.
Сколько кислородных датчиков в автомобиле?
От одного до четырех датчиков, в зависимости от типа двигателя и возраста автомобиля. Обычно он находится в выпускном коллекторе рядом с двигателем и перед каталитическим нейтрализатором. В этом положении датчик контролирует смесь топлива и кислорода. А также в выхлопной трубе после катализатора замерит состояние каталитического нейтрализатора.
Какие типы кислородных датчиков используются в транспортных средствах?
1 – Наперсток
Они доступны с 1, 2, 3 или 4 проводами в зависимости от строительного проекта. В соответствии с законодательством об охране окружающей среды в новых автомобилях используются только кислородные датчики с внутренним нагревателем, которые обычно используются в 4-проводных датчиках.
Тип наперстка с нагревателем начинает работать примерно через 40 секунд после зажигания.
2 – планарный тип
Имеет новый дизайн, который способствует более быстрому нагреву зонда, предлагается только с 4 проводами и начинает работать через 15 секунд. Начало мониторинга гораздо быстрее, чем у наперстка.
3 – Тип широкополосного датчика – 4-проводной смесь. Он может контролировать, насколько богата или бедна смесь, в отличие от наперстка и Planar. Чаще всего используется в азиатских автомобилях, таких как Honda, Nissan и Toyota.
4 – Тип широкополосного датчика – 5-проводной
Как и датчик A/F, он может контролировать оптимальные условия смешивания в зависимости от состояния автомобиля.
Как работает широкополосный датчик?
Датчик соотношения воздух-топливо , также известный как широкополосный датчик , был разработан для обеспечения линейного выходного сигнала для транспортных средств, которые должны соответствовать ЕВРО 3 стандарт.
Этот датчик обеспечивает более точное и плавное регулирование состава смеси и более быстрый отклик.
См. его характеристическую кривую по сравнению с обычным кислородным датчиком:
Лямбда-зонд при температуре выше 300°C (575°F) генерирует напряжение от 0,2 В до 0,9 В (от 200 до 900 мВ), т.е. бинарная система, которая изменяется от низкого напряжения (бедная смесь) до высокого напряжения (богатая смесь), то есть лямбда-фактор 1 (λ = 1).
Датчик воздуха/топлива, когда выше 650°C (1200°F) , также является генератором напряжения, но почти линейным для смесей с коэффициентом лямбда от 0,75 В до 1,5 В. Это означает, что его реакция пропорциональна концентрации кислорода.
Датчики соотношения воздух-топливо производятся в трех различных конфигурациях :
1. С 5 проводами, 2 ячейками и ЗАКРЫТОЙ диффузионной камерой.
2. С 5 проводами, 2 ячейками и ОТКРЫТОЙ диффузионной камерой.
3. С 4 проводами и только с одной ячейкой.
Перед продолжением, давайте узнаем о Nernst Cell , основной компонент датчика Lambda:
Циркониея Керамический элемент позволяет проходить ионы оксигена с одной стороны другой. С одной стороны атмосферный воздух с содержанием кислорода 21%, а с противоположной стороны выхлопные газы
с небольшим содержанием кислорода или без него. Это движение ионов генерирует напряжение до 1 Вольта.
Датчик воздуха-топлива использует две ячейки Нернста : одну в качестве измерительной ячейки, а другую в качестве впрыска кислорода (кислородный насос). Предполагается, что если разность концентраций кислорода генерирует напряжение, то при приложении напряжения возникает ионный поток, то есть ионный ток.
Измерительная ячейка (ДАТЧИК 1) такая же, как и в кислородном датчике, ее внешняя сторона соприкасается с выхлопными газами, а внутренняя сторона соприкасается с другой ячейкой , ячейка впрыска кислорода (ДАТЧИК 2), сооружая диффузионную камеру между ними.
Эта вторая ячейка контактирует с атмосферой.
Тип 1, случай
С двумя ячейками и закрытой диффузионной камерой ЭБУ (электронный блок управления) регулирует напряжение, подаваемое на ячейку впрыска (2), чтобы сохранить сигнал измерительная ячейка (1) всегда
на 0,45 В. напряжение, подаваемое на ячейку 2, находится в диапазоне от 1,7 В для богатых смесей до 3,3 В для обедненных смесей.
Тип 2
С двумя ячейками и открытой диффузионной камерой отличия заключаются в следующем: измерительная ячейка (1) находится внутри датчика и контактирует с эталонным воздухом, инжекционная ячейка (2) включена внешняя сторона, контактирующая с выхлопными газами, как диффузионная камера, имеющая полость для доступа выхлопных газов.
Поясним пример богатой смеси в выхлопе. Диффузионная камера становится слегка богатой, это вызывает повышение напряжения в измерительной ячейке.
В ЭБУ есть цепь, сравнивающая это напряжение с эталонным значением 0,45 В.
Он генерирует отрицательное напряжение для подачи кислорода. Поскольку в богатых выхлопных газах нет кислорода, он образуется в результате электрохимической реакции, протекающей на тонком слое платинового электрода (выхлопная сторона), которая отделяет ионы кислорода от монооксида углерода и воды, присутствующих в выхлопных газах.
Этот кислород вводят в диффузионную камеру до тех пор, пока не установится стехиометрическое состояние. Когда смесь имеет λ=1, ток инжекции равен нулю. При обедненной смеси схема генерирует положительный ток и удаляет кислород из диффузионной камеры.
Только с одной ячейкой он известен как датчик A/F. Здесь датчик имеет только одну ячейку Нернста с эталонной полостью атмосферного воздуха, очень похожую на лямбда-датчик. Отличие в том, что есть специальная диффузионная камера, которая ограничивает ионный поток кислорода при подаче напряжения между электродами. 9Это работает следующим образом инжекция ионов со стороны выхлопных газов в камеру сравнения воздуха.