instrukcja_sum_lambda.pdf
(
610 KB
)
Pobierz
instrukcja_sum_lambda
POLITECHNIKA OPOLSKA
Wydział Mechaniczny
Katedra Pojazdów Drogowych i Rolniczych
INSTRUKCJA DO
Ę
WICZENIA
Laboratorium:
Samochodowe urz
dzenia
mechatroniczne
Temat:
Wyznaczanie charakterystyk
sondy lambda
Opracował: dr in
. A. Augustynowicz, mgr in
. K. Malewicz
Instrukcja dost
pna: www.malewicz.po.opole.pl
1.
CEL
Ę
WICZENIA
Celem
wiczenia jest poznanie zasady działania sondy lambda, wyznaczenie jej
charakterystyk pracy za pomoc
stanowiska symulatora układu wydechowego.
wiczenie uwzgl
dnia wyznaczenie charakterystyk statycznych i dynamicznych tj.:
- wyznaczenie czasu nagrzewania (osi
gni
cia punktu pracy) sondy lambda dla ró
nego
napi
cia zasilania,
- okre
lenie poziomów napi
dla mieszanki ubogiej, bogatej i stechiometrycznej,
- wyznaczenie czasu przej
cia ze stanu wysokiego na niski po skokowej zmianie składu
spalin dla ró
nych temperatur pracy.
2. WPROWADZENIE
2.1 Budowa i zadania katalizatora samochodowego
W celu poprawy parametrów spalin silników z zapłonem iskrowym skonstruowany
został trójdro
ny katalizator (rys.1) w poł
czeniu układem regulacji sondy lambda.
Rys. 1. Przekrój katalizatora z monolitem ceramicznym i sond
lambda
Pracuj
ce silniki emituj
c do atmosfery spaliny degraduj
rodowisko naturalne
poprzez zawarte w spalinach szkodliwe gazy spalinowe (HC, CO, CO
2
, NO
X
,). Aby
minimalizowa
ten niekorzystny efekt, zastosowano katalizatory trójfunkcyjne - urz
dzenia
umieszczone w układzie wydechowym, w których spaliny (a szczególnie zawarte w nich
zwi
zki) ulegaj
dopalaniu lub innym reakcjom chemicznym tak, by w rezultacie opu
ci
układ wydechowy jako zwi
zki oboj
tne dla atmosfery. Wykorzystuje si
tu proces
katalityczny. Polega on na tym,
e pewne zwi
zki (katalizatory) pobudzaj
odpowiednie
reakcje chemiczne same nie bior
c w nich udziału, a wi
c nie zu
ywaj
c si
. Aby mogło do
takiej zamiany doj
, pomi
dzy silnikiem a katalizatorem musi by
zamontowana sonda
lambda, urz
dzenie, które poprzez elektrody mierzy resztkow
zawarto
tlenu w spalinach, a
nast
pnie zebrane warto
ci przekazuje do modułu sterowania prac
silnika (ECU). Moduł
steruj
cy przetwarza nast
pnie sygnał z sondy i dokładnie ustawia skład mieszanki paliwowo-
powietrznej (rys.2). Przy zasilaniu silnika poprzez wtrysk paliwa o jego dawce decyduje czas
otwarcia wtryskiwaczy elektromagnetycznych lub ci
nienie steruj
ce. Te wielko
ci dobiera
system mikroprocesorowy, który otrzymuje informacje z czujników: pr
dko
ci obrotowej
silnika, poło
enia przepustnicy, temperatury, ci
nienia i składu spalin (sonda lambda).
Rys. 2. Układ sterowania składem mieszanki paliwowo – powietrznej silnika
Katalizator trójfunkcyjny nie zawsze z t
sam
sprawno
ci
redukuje szkodliwe
substancje (CO, HC i NOX) znajduj
ce si
w spalinach. Najwi
ksz
sprawno
uzyskuje
wtedy, gdy współczynnik nadmiaru powietrza, w mieszance paliwowo-powietrznej, oscyluje
w granicach 0,997÷1,003. Dlatego w celu zapewnienia maksymalnej sprawno
ci katalizatora
system sterowania silnikiem musi utrzymywa
wła
ciwy skład mieszanki.
Do kontroli składu mieszanki paliwowo-powietrznej wykorzystywana jest sonda
lambda. Sonda ta nie mierzy jednak współczynnika nadmiaru powietrza w sposób
bezpo
redni. Mierzy natomiast zawarto
tlenu w spalinach. Współczynnik nadmiaru
powietrza okre
lany jest po
rednio, na podstawie pomiaru ilo
ci tlenu obecnego w spalinach
silnika.
Rys. 3. Zale
no
sprawno
ci katalizatora od współczynnika nadmiaru powietrza
2.2 Budowa i zadania sondy lambda
Sonda lambda (rys. 4) do pomiaru zawarto
ci tlenu zbudowan
z dwutlenku cyrkonu
(ZrO2), działaj
ca zgodnie z zasad
wymy
lon
przez W. Nernsta. Odkrył on,
e potencjał
normalny elektrody mo
na okre
la
w zale
no
ci od oddziałuj
cego na ni
st
enia
tlenu. Przenosz
c t
zasad
na sond
lambda oznacza to,
e resztkowa zawarto
tlenu w
spalinach mo
e by
mierzona za pomoc
umieszczonych na sondzie lambda elektrod.
Rys. 4. Sonda lambda Rys. 5. Budowa sondy lambda - przekrój
Sonda umieszczona jest w miejscu przepływu strumienia spalin w taki sposób, aby
elektroda zewn
trzna (zewn
trzna warstwa platyny) była otoczona spalinami, a elektroda
wewn
trzna miała styczno
z powietrzem z otoczenia.
Poniewa
ceramika z dwutlenku cyrkonu posiada wła
ciwo
przewodnictwa jonów
tlenu od temperatury ok. 300°C, przy ró
nicy st
e
tlenu pomi
dzy elektrod
zewn
trzn
a
wewn
trzn
powstaje napi
cie elektryczne o maks. warto
ci 1 V, które odprowadzane jest
przył
czem kablowym do jednostki steruj
cej ECU.
Powstałe na elektrodzie zewn
trznej st
enie tlenu w du
ym stopniu zale
y od
proporcji paliwa i tlenu w mieszance oraz od reakcji chemicznej na powierzchni elektrod.
Dzi
ki temu st
enie tlenu decyduje w zakresie lambda (
) o przepływie napi
cia w sondzie
(rys.6).
Rys. 6. Wpływ składu mieszanki paliwowo – powietrznej na prace układu katalitycznego i działanie
sondy lambda
Sonda lambda jest ogniwem elektronicznym, którego wielko
napi
cia (od 0 do 1V) zale
y
od zawarto
ci tlenu w spalinach (rys.6). Warto
ci napi
cia okre
laj
ce mieszank
bogat
i
ubog
s
wprowadzane do pami
ci stałej komputera i decyduj
o skróceniu lub wydłu
eniu
czasu wtrysku oraz o wielko
ci dawki paliwa.
Du
a zawarto
procentowa tlenu (od 4 do 5%) wskazuje na mieszank
ubog
, warto
napi
cia sygnału wysyłanego przez czujnik jest w takim przypadku mała (od 0 do 0,1V).
Natomiast mała zawarto
procentowa tlenu (od 0 do 0,5%) wskazuje na mieszank
bogat
,
napi
cie wysyłane przez sond
lambda ma w takim przypadku warto
od 0,7 do 0,8V. Je
eli
mieszanka ma prawidłowy stosunek stechiometryczny (
=1) sonda lambda wy
le sygnał o
napi
ciu około 0,5V.
Nowa sonda lambda wykonuje w ci
gu 10 sekund wi
cej ni
5 cykli zmian napi
cia.
Ponadto sonda przesyła sygnał do ewentualnej zmiany (która nast
puje w ci
gu 50 ms) czasu
trwania wtrysku (dawki paliwa). Sonda lambda zaczyna wytwarza
napi
cie, gdy osi
ga
temperatur
pracy około 300 (°C) i w najnowszych rozwi
zaniach układów wylotowych w
celu skrócenia do kilku sekund czasu oczekiwania na prac
sondy w jej korpusie umieszcza
si
grzałk
(rys. 7).
Rys. 7. Podgrzewana sonda lambda: 1 – obudowa, 2 - element ceramiczny, 3 - przewody
zasilaj
ce, osłona ze szczelinami, 5 - rdze
z dwutlenku cyrkonu, 6 - zł
cze kontaktowe, 7 -
zewn
trzna obudowa, 8 - element ogrzewaj
cy, 9 – zacisk
Plik z chomika:
kodzak10
Inne pliki z tego folderu:
Instrukcja obsługi Władymirec T25A1(1).pdf
(73834 KB)
mtz82cz2.pdf
(11948 KB)
mtz82cz1.pdf
(52509 KB)
t30-T-130.rar
(40207 KB)
T40-LTZ55A-LTZ55AH-LTZ55-LTZH.rar
(38802 KB)
Inne foldery tego chomika:
- █ Renault CAN Clip [PL] v160
►PROGRAM DO STYLIZACJI WYGLADU
1
35.8
82801AA
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin