О2-сенсоры: принцип работы, преимущества и установка
Содержание
- Введение
- Основные типы кислородных датчиков
- 2.1 Зонд из циркония
- 2.2 Титановый зонд
- Принцип работы зонда из циркония
- Преимущества зонда из циркония
- Недостатки зонда из циркония
- Влияние зонда из циркония на каталитический реактор
- Принцип стехиометрического выключателя
- Общие проблемы с зондом кислорода
- 8.1 Длительность перехода
- 8.2 Режимы работы датчика
- 8.3 Нагревательный элемент
- Процесс удаления и установки кислородного датчика
- 9.1 Инструменты, необходимые для удаления
- 9.2 Правильная установка и использование антигрипса
Введение
В этом видео мы поговорим о стандартных кислородных датчиках. Существуют два основных типа датчиков: зонд из циркония и зонд из титана. В данной статье мы рассмотрим зонд из циркония, так как он является наиболее распространенным типом датчика и широко используется в автомобилях по сей день.
Основные типы кислородных датчиков
2.1 Зонд из циркония
Зонд из циркония - наиболее распространенный тип кислородного датчика. Он работает по принципу создания своего собственного напряжения через каталитическую реакцию внутри сенсора. Для реакции требуются гидрокарбоны и кислород, поэтому данный датчик отбирает образец кислорода внутри и вне выпускного коллектора, а затем сравнивает их содержание. Если внутри выпускной трубы содержание кислорода ниже, чем наружу, это указывает на богатую смесь и создает достаточно высокое напряжение. В противоположность этому, если содержание кислорода внутри и снаружи коллектора близко к 21%, напряжение будет низким или близким к нулю. Датчик должен переключаться сверху вниз с высокой скоростью для обеспечения правильной работы.
2.2 Титановый зонд
Титановый зонд был ранее использован в некоторых автомобилях, но сейчас практически не используется. Он имеет свои особенности, но из-за низкой популярности мы не будем подробно рассматривать этот тип датчика.
Принцип работы зонда из циркония
Зонд из циркония работает как своеобразный "стехиометрический выключатель". В рабочем состоянии зонд должен переключаться сверху вниз и наоборот, чтобы поддерживать стехиометрическое соотношение воздуха и топлива. При стехиометрическом соотношении (14,7 частей воздуха к 1 части топлива для бензина) напряжение датчика будет около 450 милливольт. Выше этого значения напряжение будет указывать на смесь, богатую топливом, а ниже - на смесь, обедненную топливом. Цель датчика - постоянно переключаться между этими значениями для обеспечения оптимального соотношения воздуха и топлива.
Преимущества зонда из циркония
- Надежность: зонды из циркония имеют длительный срок службы и хорошо работают в большинстве условий.
- Всеобъемлющий: зонды из циркония используются во многих автомобилях и широко доступны на рынке.
- Дешевизна: зонды из циркония обычно стоят дешевле, чем другие типы датчиков кислорода.
Недостатки зонда из циркония
- Интероперабельность: зонды из циркония и титана несовместимы и не могут быть взаимозаменяемы.
- Отклик времени: зонды из циркония имеют относительно длительное время ответа в сравнении с другими типами датчиков.
- Техническая сложность: знание конструкции зондов из циркония и титана не является обязательным, однако может быть полезно для понимания их работы.
Влияние зонда из циркония на каталитический реактор
Зонд из циркония работает как "аккумулятор" напряжения, которое создается в результате каталитической реакции внутри датчика. Он образует разницу в содержании кислорода внутри и снаружи трубы выхлопной системы. Если внутри трубы содержание кислорода снижено по сравнению с внешней средой, напряжение будет высоким. Если же содержание кислорода выше, то напряжение будет низким. Это помогает сигнализировать каталитическому реактору о состоянии смеси в выхлопе и позволяет оптимизировать его работу.
Принцип стехиометрического выключателя
Стехиометрический выключатель относится к правильному соотношению воздуха и топлива для обеспечения полного сгорания. Когда соотношение воздуха и топлива правильное, значит смесь является стехиометрической. Зонд кислорода работает как стехиометрический выключатель, переключая напряжение выше и ниже определенного порога, чтобы поддерживать оптимальное соотношение воздуха и топлива.
Общие проблемы с зондом кислорода
8.1 Длительность перехода
Длительность перехода, то есть время, за которое датчик переключается сверху вниз и наоборот, является важным показателем его работы. Нормальное время перехода должно быть менее 100 миллисекунд. Если время перехода превышает этот порог, возможно, датчик не работает должным образом и его необходимо проверить.
8.2 Режимы работы датчика
Датчик кислорода может находиться в разных режимах работы, таких как отключение питания, режим нагрева и режим переключения. Это нормальные условия работы, которые могут быть отображены в данных сканера. Если у вас нет ошибок и датчик функционирует нормально, не обращайте внимания на эти режимы.
8.3 Нагревательный элемент
Современные датчики кислорода оснащены нагревательным элементом, который помогает достичь оптимальной рабочей температуры. Нагреватель может использовать импульсно-широтно-импульсный режим для оптимизации потребления энергии и поддержания стабильной температуры. Если в данных сканера вы видите изменение наличия пульсаций или отключение питания нагревателя, это является нормальной работой и не требует дополнительных действий.
Процесс удаления и установки кислородного датчика
9.1 Инструменты, необходимые для удаления
Удаление кислородного датчика может потребовать специальных инструментов в зависимости от его расположения. В некоторых случаях достаточно использовать гаечный ключ или гаечную головку размером 22 мм или 7/8 дюйма. Однако, если датчик сильно заел или его резьба повреждена, может потребоваться дополнительная обработка, включая применение пламени, чтобы разогреть датчик и убрать его с места. Будьте осторожны при работе с нагревательным элементом.
9.2 Правильная установка и использование антигрипса
При установке нового датчика кислорода рекомендуется использовать антигрипс на резьбу. Это поможет предотвратить повреждение резьбы при следующей замене датчика. Кроме того, убедитесь, что резьба в выхлопной системе соответствует размеру нового датчика перед его установкой.