Сензори за кислород 4.0L (Discovery 3)

Преден датчик за кислород

Заден датчик за кислород

В изпускателната система на двигателя има 4 сензора за кислород. Двата предни сензора (UHEGO) са разположени пред катализатора, а двата задни сензора (HEGO) са разположени след катализатора. Сензорите измерват съдържанието на кислород в отработените газове. Получените данни се използват за регулиране на състава на работната смес. Разположението на сензора в потока на отработените газове на всяка група от цилиндри позволява на ECM (блок за управление на двигателя) да регулира отделно подаването на гориво към цилиндрите на всяка банка и по-точно да поддържа състава на работната смес, което повишава ефективността на конвертора.



Правилната работа на кислородните сензори е възможна само ако се нагреят до висока температура. За постигане на необходимите високи температури, сензорите са оборудвани с нагревателни елементи, управлявани от PWM (широчинно-импулсна модулация) сигнали, предавани от ECM (контролен модул на двигателя). Нагревателните елементи започват да работят веднага след стартиране на двигателя. Те работят и при ниски натоварвания, когато температурата на отработените газове не е достатъчна за загряване на сензорите. Отказът на нагревателя води до увеличаване на периода на подготовка на сензора за работа, което забавя прехода към затворен контролен контур и увеличава отделянето на токсични вещества. Коефициентът на запълване на PWM (широчинно-импулсна модулация) сигнали се наблюдава непрекъснато, за да се предотврати топлинен шок на студените сензори.

Сензорите UHEGO (универсални нагреваеми кислородни сензори) имат почти линеен отговор и генерират сигнал с постоянно напрежение с променлив ток, пропорционален на съдържанието на кислород в отработените газове. Това дава възможност за осъществяване на затворен контрол (с обратна връзка) на състава на работната смес, например в режим на загряване на двигателя (след загряване на кислородния сензор до нивото на готовност). Това ви позволява по-точно да регулирате съдържанието на токсични вещества в отработените газове.

Сензорите HEGO съдържат циркониев елемент и генерират изходно напрежение, което зависи от съотношението на концентрациите на кислород в отработените газове и атмосферата. Сензорът е галваничен елемент, затворен в пореста керамична обвивка. Напрежението, генерирано от керамичния елемент, зависи от кислорода, дифундиращ през кожуха. Номиналното напрежение за стехиометричен състав на сместа (I=1) варира от 300 до 500 mV. Когато сместа стане по-богата (l ＜ 1), напрежението се повишава до 900 mV, когато стане по-бедно (l ＞ 1) пада до 0 V. Върхът на сензора може да издържи на нагряване до 1000 градуса по Целзий за не повече от 100 часа.



С увеличаване на пробега на автомобила сензорът остарява, което увеличава времето за реакция при преминаване от богата към бедна смес и обратно. Увеличаването на времето за реакция засяга управлението на затворената верига на ECM (контролния модул на двигателя) и води до постепенно увеличаване на емисиите на отработени газове. Измерването на времето за реакция при преминаване на състава на сместа през едно се използва за диагностика на състоянието на предните сензори.

Диагностиката на електрическите вериги на предните и задните кислородни сензори се извършва непрекъснато. Диагностиката се извършва чрез сравняване на максималните и минималните прагови признаци на счупване и късо съединение.

Сензорите за кислород изискват изключително внимателно боравене преди и по време на монтажа. Керамичните части на сензора може да се спукат при изпускане, удар или прекомерно натягане. Сензорите трябва да се затегнат с доказан динамометричен ключ, моментът на затягане е 40-50 Nm. Върхът на сензора трябва да бъде защитен от замърсяване със смазка против задръстване, нанесена върху резбовата част на сензора.

Видове неуспехи

• Механична повреда на датчика и неправилен монтаж.
• Отворена верига/сензорът е изключен.
• Късо съединение към захранването или земята.
• Съставът на сместа е извън работния диапазон.
• Сензорите на редове A и B са кръстосани (конекторите са объркани).
• Замърсяване ("отравяне") на сензора от използване на оловно гориво или по други причини.
• Промяна на характеристиките на сензора.
• Повреда на кабелния сноп.
• Изтичане на въздух в изпускателната система.

Признаци на беда

• Превключване по подразбиране към управление на подаването на гориво към цилиндрите на определен ред без обратна връзка
• Високо съдържание на CO.
• Силна миризма на сероводород (миризма на развалени яйца) преди влизане в режим по подразбиране.
• Повишено отделяне на токсични вещества.

Предните и задните кислородни сензори могат да се сменят. Конекторите на сензора обаче са от различни типове и са боядисани в различни цветове, за да се предотврати неправилното им свързване. Освен това предните сензори имат два отвора за газ в края, докато задните сензори имат четири отвора.

[Оригиналната статия се намира на: www.LRman.ru]