Кіріспе
А үш жақты каталитикалық түрлендіргіш Зиянды шығатын газдарды қауіпсіз қосылыстарға айналдыру үшін дәл теңдестірілген ауа-отын қоспасына сүйенеді. Оттегі сенсоры немесе лямбда сенсоры бұл процесте маңызды рөл атқарады. Ол шығатын газ ағынындағы оттегі деңгейін анықтайды және қозғалтқышты басқару блогына (ЭББ) нақты уақыт режимінде кері байланыс жібереді. Содан кейін ЭББ отынның берілуін реттейді, бұл оңтайлы жануды сақтайды және қозғалтқыштың тиімділігін арттырады. үш жақты каталитикалық түрлендіргіш.
Қазіргі заманғы қозғалтқыштар кем дегенде екі оттегі сенсорын пайдаланады. Жоғары ағынды сенсор отынды басқаруды басқарады. Төменгі ағынды сенсор түрлендіргіштің жұмысын бағалайды. Бірге олар қозғалтқыштың тұрақты жұмысын, шығарындылардың сенімді төмендеуін және каталитикалық түрлендіргіштің ұзақ мерзімді беріктігін қолдайтын тұйық циклді басқару жүйесін жасайды.
Бұл мақалада O2 сенсорларының қалай жұмыс істейтіні, олардың қалай әрекеттесетіні түсіндіріледі үш жақты каталитикалық түрлендіргішжәне олардың шығарындыларды бақылау және қозғалтқыштың жалпы денсаулығы үшін неге маңызды екендігі.
1. Шығару жүйесіндегі O2 сенсорларының рөлі
Оттегі сенсорлары шығару ағынында орналасқан. Инженерлер оларды жұмысқа дейін және кейін орналастырады. үш жақты каталитикалық түрлендіргішӘрбір сенсор әртүрлі тапсырманы орындайды және шығарындыларды бақылау стратегиясын әртүрлі жолмен қолдайды.
1.1 Жоғары ағынды O2 сенсоры (1-сенсор)
Жоғары ағынды O2 сенсоры каталитикалық түрлендіргіштің алдында, тікелей шығару коллекторында орналасқан. Ол жанғаннан кейін бірден шикі шығарынды газды өлшейді. Бұл сенсор шығарындыда қанша бос оттегі қалғанын анықтайды. Ол ЭБУ-ға жиі сигналдар жібереді.
ЭБУ бұл сигналды отын бүркуін реттеу үшін пайдаланады. Ол стехиометриялық қатынасты нысанаға алады 14.7:1 (ауа:отын) қайда үш жақты каталитикалық түрлендіргіш Ең жоғары тиімділікте жұмыс істейді. Бай қоспада артық отын болады. Майсыз қоспада артық ауа болады. Екі жағдай да түрлендіргіштің жұмысын нашарлатады.
1.2 Төменгі ағынды O2 сенсоры (2-сенсор)
Төменгі ағындағы O2 сенсоры каталитикалық түрлендіргіштен кейін орналасқан. Ол ауа-отын қоспасын басқармайды. Керісінше, ол түрлендіргіштің тиімділігін бақылайды.
Сапалы түрлендіргіш шығару жүйесіндегі оттегінің ауытқуын азайтады. Жоғары және төменгі ағын көрсеткіштері қатты ерекшеленсе, жүйе дұрыс жұмыс істейді. Төменгі ағын сенсоры шамадан тыс ауытқуды көрсеткенде, түрлендіргіш тозуы немесе термиялық зақымдалуы мүмкін.
2. Үш жақты каталитикалық түрлендіргіш жүйелеріндегі тұйық циклді басқару
Қазіргі заманғы қозғалтқыштар тұйықталған циклді басқару стратегиясын қолданады. ЭБУ үнемі O2 сенсорының деректерін оқиды және дұрыс ауа-отын қатынасын сақтау үшін отын бүркуді өзгертеді.
2.1 Дәл O2 сенсорының сигналдарының маңыздылығы
Егер O2 сенсорлары нашарласа, тұйықталған циклді жүйе дәлдігін жоғалтады. ЭБУ отынды тым көп немесе тым аз құюы мүмкін. Бұл шығарындыларды арттырады және түрлендіргішке күш түсіреді.
3. О2 сенсорлары қалай жұмыс істейді: ғылыми түсіндірме
Оттегі сенсорлары бағалы металдармен қапталған керамикалық элементті пайдаланады. Көптеген сенсорлар цирконий керамикасын пайдаланады. Бұл материал қыздырылған кезде миниатюралық электрохимиялық батарея сияқты әрекет етеді.
3.1 Оттегі деңгейіне негізделген кернеудің өзгеруі
Шығарылған газ ыстық керамикалық жабынға тиген кезде, сенсор кернеу тудырады:
- Оттегінің төмен деңгейі → Жоғары кернеу
- Жоғары оттегі → Төмен кернеу
ЭБУ бұл өзгерістерді бай немесе әлсіз жағдайлар ретінде түсіндіреді.
3.2 Тиісті температура қажеттілігі
Керамикалық материал дәл сигналдар шығару үшін жоғары температураға жетуі керек. Қазіргі заманғы сенсорларда жұмыс температурасына тез жету үшін кіріктірілген қыздырғыш бар.
3.3 Неліктен O2 сенсорлары тербеледі
O2 сенсорлары жоғары және төмен кернеу арасында тез ауысады. Бұл тербеліс ЭБУ-ға қоспаны стехиометриялық нүктеге жақын ұстауға көмектеседі.
4. O2 сенсорлары мен үш жақты каталитикалық түрлендіргіштің өзара әрекеттесуі
Тиімділігі үш жақты каталитикалық түрлендіргіш Ауа-отынды дәл басқаруға байланысты. Конвертер үш негізгі реакцияны орындайды:
- Көмірсутектердің тотығуы
- Көміртек оксидінің тотығуы
- Азот оксидтерінің тотықсыздануы
Бұл реакциялар тек оттегі деңгейі тұрақты болған кезде ғана тиімді жүреді.
4.1 Дұрыс емес тұтану, көміртегінің жиналуы және түрлендіргіштің зақымдануы
Бай қоспа жанбаған отынның түрлендіргішке енуіне әкеледі. Бұл отын түрлендіргіштің ішінде жанып, шамадан тыс қызу тудырады. Майсыз қоспа дұрыс емес тұтануды арттырады және NOx шығарындыларын арттырады.
4.2 Неліктен O2 сенсорлары түрлендіргішті қорғайды
O2 сенсорлары бай және майсыз жағдайлардың алдын алу, көміртектің жиналуын азайту және түрлендіргіштің істен шығуын анықтау арқылы түрлендіргішті қорғайды.
5. Сенсорды орналастыру бойынша қосымша техникалық түсініктер
Көптеген көліктер екіден көп O2 сенсорын пайдаланады. V-тәрізді қозғалтқыштар сенсорларды екі жағалауға да орналастырады.
5.1 Сенсор конфигурациясының түрлері
| Қозғалтқыштың орналасуы | Жоғары ағынды сенсор | Төменгі ағын сенсоры | Түрлендіргіштер саны |
|---|---|---|---|
| Кезекте | 1 | 1 | 1 |
| V6/V8 | 2 | 1–2 | 1 немесе 2 |
| Өнімділік | 2+ | 2+ | Қос немесе жоғары ағынды |
5.2 Сенсорлар өнімділікке әсер еткен кезде
Ағынды сенсордың дұрыс жұмыс істемеуі қозғалтқыш қуатын және отын үнемдеуді төмендетеді. Ағынды сенсордың дұрыс жұмыс істемеуі шығарындыларды тексеруге әсер етеді.
6. Ақылды O2 сенсорлары және заманауи қозғалтқыш технологиясы
Қазіргі заманғы қозғалтқыштар кең диапазонды оттегі сенсорларын пайдаланады. Бұл сенсорлар оттегіні дәлірек өлшейді.
6.1 Кең жолақты сенсорлардың артықшылықтары
- Үздіксіз оттегіні өлшеу
- Ауа-отынды дәл басқару
- Каталитикалық түрлендіргіштің жоғары тиімділігі
- Қозғалтқыштың реакциясын жақсарту
- Қатаң шығарындылар стандарттарын сақтау
7. О2 сенсорларын қашан және неге ауыстыру қажет
O2 сенсорлары жылудан, дірілден және отынның ластануынан ыдырайды.
Сенсордың істен шығу белгілері
- Нашар отын үнемдеу
- Бос жүріс
- Шығарындылардың артуы
- Баяу реакция уақыты
- Кідіртілген тұйық циклді жұмыс
Тұрақты ауыстыру қорғайды үш жақты каталитикалық түрлендіргіш.
Қорытынды
Оттегі сенсорлары кез келген үш жақты каталитикалық түрлендіргіш жүйесінің маңызды компоненттері болып табылады. Олар оттегі деңгейін өлшейді, ЭБУ-ға кері байланыс береді және идеалды стехиометриялық қатынасты сақтайды. Сапалы жоғары және төмен ағынды сенсорлар тиімді жануды қолдайды, түрлендіргішті қорғайды және шығарындыларды азайтады.
