Датчик кислорода
Наиболее эффективное снижение токсичности отработавших газов бензиновых двигателей достигается при соотношении воздуха и топлива в смеси 14,6-14,7 : 1. Данное соотношение называется стехиометрическим. При этом составе топливо-воздушной смеси каталитический нейтрализатор наиболее эффективно снижаетколичество углеводородов, окиси углерода и окислов азота, выбрасываемых с отработавшими газами. Для оптимизации состава отработавших газов с целью достижения наибольшей эффективности работы нейтрализатора применяется управление топливоподачей по замкнутому контуру с обратной связью по наличию кислорода в выхлопных газах.
Контроллер рассчитывает длительность импульса впрыска по таким параметрам, как массовый расход воздуха, частота вращения коленчатого вала, температура охлаждающей жидкости и т.д. Для регулирования или корректировки расчетов длительности импульса впрыска используется информация о.наличии кислорода в отработавших газах, которую выдает датчик кислорода (ДК).
ДК устанавливается в трубе системы выпуска.Его чувствительный элемент находится в потоке отработавших газов. ДК генерирует напряжение,изменяющееся в диапазоне 50-900 мВ. Это выходное напряжение зависит от наличия или отсутствия кислорода в отработавших газах и от температуры его чувствительного элемента.
Когда ДК находится в холодном состоянии, выходной сигнал датчика отсутствует, поскольку в этом состоянии его внутреннее электрическое сопротивление очень высокое - несколько МОм. По мере прогрева датчика сопротивление падает и появляется способность
генерировать выходной сигнал.
Для эффективной работы ДК должен иметь температуру не ниже 150oС. Для быстрого прогрева после запуска двигателя ДК снабжен внутренним электрическим подогревающим элементом. В процессе работы контроллер включением/выключением подогревателя управляет температурой датчика.
Если температура датчика выше 150oС, то в момент перехода через точку стехиометрии, выходной сигнал датчика переключается между низким уровнем (100-200 мВ) и высоким (700-800 мВ).Низкий уровень сигнала соответствует бедной смеси (наличие кислорода), вы-
сокий - богатой (отсутствует кислород).
Описание работы цепи
Контроллер постоянно выдает в цепь ДК стабильное опорное напряжение 450 мВ. Когда ДК не прогрет, контроллер "видит" только указанное опорное напряжение. По мере прогрева датчика его внутреннее сопротивление уменьшается, и он начинает генерировать меняющееся напряжение, перекрывающее опорное напряжение. По изменению напряжения контроллер определяет, что ДК прогрелся, и его выходной сигнал может быть использован для корректировки топливоподачи. Контроллер следит за изменением или выходом за
пределы диапазона среднего напряжения (около 300-600 мВ) для определения момента перехода на режим управления топливоподачей по замкнутому контуру.
При нормальной работе системы подачи топлива в режиме замкнутого контура выходное напряжение ДК быстро изменяется несколько раз в секунду между низким и высоким уровнями.
Отравление датчика кислорода
ДК может быть отравлен в результате применения этилированного бензина или использования при сборке вулканизирующихся при комнатной температуре герметиков, содержащих в большом количестве силикон с высокой летучестью. При высокой летучести силиконового герметика испарения силикона могут попасть в систему вентиляции картера и присутствовать при процессе сгорания. Оба материала, свинец и силикон, за определенный период времени могут привести к выходу ДК из строя.
Обрыв выходной цепи ДК или цепи заземления, дефект датчика, его отравление или непрогретое состояние могут вызвать длительное нахождение напряжения сигнала в диапазоне 350-550 мВ. При этом в память контроллера занесется соответствующий код неисправности. Управление топливоподачей будет осуществляться по разомкнутому контуру.
Если контроллер получает сигнал с напряжением, свидетельствующим о длительном состоянии обедненности смеси,в его память заносится соответствующий код неисправности (низкий уровень сигнала датчика кислорода). Причиной неисправности может быть замыкание на массу выходной цепи ДК, негерметичность системы впуска воздуха или пониженное давление топлива.
Если контроллер получает сигнал с напряжением, свидетельствующим о длительном состоянии обогащенноcти смеси, в его память заносится соответствующий код неисправности (высокий уровень сигнала датчика кислорода). Причиной неисправности может быть замыкание на другой источник напряжения выходной цепи ДК или повышенное давление топлива в рампе форсунок.
Коды неисправности датчика кислорода вызывают сохранение режима управления топливоподачей по разомкнутому контуру или возврат к нему.
Техническое обслуживание датчика кислорода
При повреждениях жгута, колодки или штекера ДК необходимо заменить весь датчик в сборе. Ремонт жгута, колодки или штекеров не допускается. Для нормальной работы ДК должен сообщаться с атмосферным воздухом. Сообщение с атмосферным воздухом обеспечивается воздушными зазорами проводов датчика. Попытка отремонтировать провода, колодки или штекеры может привести к нарушению сообщения с атмосферным воздухом и ухудшению работы ДК.
При обслуживании ДК необходимособлюдать следующие требования:
НЕ ДОПУСКАЕТСЯ попадание жидкости для чистки контактов или других материалов на датчик или колодки жгутов. Эти материалы могут попасть в ДК и вызвать нарушение работы. Кроме того, не допускаются повреждения проводов, приводящиек их оголению. Это может привести к попаданию в ДК посторонних материалов, которые вызовут нарушение работы.
ЗАПРЕЩАЕТСЯ сильно сгибать или перекручивать жгут ДК и присоединяемый к нему жгут автомобиля. Это может нарушить поступление атмосферного воздуха через провода.
ДЛЯ ИСКЛЮЧЕНИЯ неисправности в результате попадания воды необходимо не допускать повреждений уплотнения на периферии колодки жгута системы впрыска.
Снятие датчика кислорода
1. Отсоединить колодку жгута проводов отдатчика.
2. Осторожно вывернуть датчик.
ВНИМАНИЕ. При температуре двигателя ниже 40oС демонтаж датчика может быть затрудненным. Повышенное усилие может повредить резьбу выпускного коллектора или трубы системы выпуска.
С новым датчиком обращаться осторожно. Не допускать попадания смазки или грязи на колодку жгута проводов датчика и конец датчика с прорезями.
Установка датчика кислорода
1. Завернуть датчик моментом 25-45 Н-м.
2. Присоединить к датчику колодку жгута проводов.