Hej, kære læsere! I denne artikel vil vi præsentere mangfoldigheden af diagnoser, som vi kan udføre gennem den omhyggelige analyse af signalet, der udsendes af lambdasonden før katalysatoren.
Vi vil på en didaktisk måde demonstrere den indflydelse, som luft- og brændstofindtagssystemerne har på iltsensorens funktion.
Til sidst vil vi vise en reel case, der vil eksemplificere den praktiske anvendelse af begreberne præsenteret i denne artikel.
1. Lambdasonde eller præ-katalysator oxygensensor (EGO – EXAUST GAS OXIGEN)
Iltsonden sender øjeblikkeligt et feedbacksignal om iltindholdet i udstødningsgasserne til motorens styreenhed (ECU).
1.1 Operation
Oiltsonden, også kendt som lambdasonden, er et af de vigtigste elementer i anti-forurenings- og injektionssystemer. Den er boltet til udstødningsrøret før katalysatoren.
Det bruges af motorkontrolmodulet til:
• Tjek forbrændingsadfærd for at kontrollere det støkiometriske forhold;
• Udfør selvadaptive rettelser på Otto-motorer.
Probelegemet er et rør lukket i den ene ende og lavet af keramik indeholdende zirconiumdioxid. De indre og ydre vægge af røret er dækket af et tyndt lag mikroporøst platin, hvert platinlag er en elektrode.
En elektrisk forbindelse er forbundet til den interne positive elektrode; den negative elektrode er forbundet til jorden af basen med gevindet eller med et specifikt kabel. Et beskyttelsesrør dækker den del, der er udsat for udstødningsgasser. Slidser lavet i beskyttelsesrøret tillader udstødningsgassernes kontakt med den eksterne elektrode.
En passage af ekstern luft til den positive elektrode inde i det keramiske rør. For at sonden kan fungere korrekt, skal denne passage forblive fri til enhver tid.
Figur 2 viser konstruktionen af en lambdasonde med zirconiumdioxid.
Afhængig af iltindholdet i udstødningsgasserne genererer denne sonde en spænding, der varierer mellem 0 og 1V.
Zirconiumdioxidkeramikken, der danner sondelegemet, er et materiale, der leder oxygenioner.
Forskellen i iltkoncentration mellem udstødningsgasserne i kontakt med den eksterne elektrode og referenceluften (ydre), som virker på den indvendige elektrode, frembringer en elektrisk spænding, der er proportional med denne forskel. Figur 3 viser virkningerne af iltindholdet på spændingen produceret af sonden.
Variationen af ilthastigheden mellem de to zirkoniumoverflader, der er opvarmet til ca. 350º C, frembringer en elektrisk spænding, som fortolkes af motorens styreenhed (ECU). Før denne temperatur ignorerer ECU'en signaler, der har meget lave signaler.
Sammenfattende har denne sonde funktionen som en spændingsgenererende kilde. Når luft-brændstofforholdet er magert, figur 4, er tilstedeværelsen af oxygen i udstødningsgasserne høj, og det elektriske signal er under 450mv. En rig blanding, figur 4, inverterer resultatet og producerer spændinger over 450mv.
2. Selvdiagnose
Systemer, der tilbyder selvdiagnosetilstand, gør det muligt med en scanner at opnå signalspændingen og summen af overgangene fra fed til mager blanding transmitteret af denne sonde, som vist i figur 5.
Hvis den elektroniske styreenhed (ECU) modtager et signal, der ikke opfylder de etablerede parametre, registrerer den en fejlkode i sin hukommelse.
Ud over ovenstående funktioner pålægger OBDII-reguleringen en kontrol af iltsondernes status. Denne styring udføres ved delbelastning og med fast gasspjældsåbning. Når disse forhold er til stede, varierer ECU konstant luft-brændstof-forholdet og måler reaktionstiden for prækatalysatorsonden, figur 6. Hvis tiden overstiger en vis værdi, konkluderer den, at den kontrollerede sonde er "langsom", hvilket kræver sin udveksling.
Kontrolmodulet styrer også konstant referencespændingen på sonden samt varmesystemet. Hvis de detekterede værdier er uden for de fastsatte grænser, eller hvis responstiden er for lang i to på hinanden følgende cyklusser, gemmer ECU'en en standardiseret fejlkode.
For at reducere kontrolvarigheden ved at opnå meningsfulde data, bestemmer ECU'en reaktionstiden ved at måle hældningen af spændingssignalet. Signalets hældning svarer til spændingsvariationen (∆V) divideret med tidsvariationen (∆T). Kontrol af iltsondens status udføres én gang pr. motordriftscyklus. Figur 7 viser teknikken til måling af probes reaktionstid.
3. Hvad gør blandingen rig eller fattig?
Forskellige faktorer kan forårsage en aflæsning, der indikerer en fyldig blanding: tilstoppet luftfilter, problemer med tændrør og tændrørskabler, defekte spoler, tilstoppet motorudluftning (som får oliedampe til at forurene systemet) og endda brændstofslangen tryk: trykstigning forårsaget af blokering i returløbet eller problem i trykregulatoren, eller endda et trykfald i brændstofledningen efterfulgt af en tilbagevenden af det normale tryk forårsager også berigelse af blandingen, som fremgår af sondesignalet som vist i figur 8.
Hvis motoren kører uden for den ideelle temperatur, kan det forårsage både en fed blanding (for kold) og en mager blanding (for varm). Det vil sige, at problemet kan være med den termostatiske ventil, der sidder fast lukket eller åben (eller endda fraværende, i tilfælde af mager blanding) og kølevæsketemperaturføleren. En anden faktor, der kan ændre aflæsningen af lambdasonden, er kvaliteten af brændstoffet i tanken.
For en vejledende aflæsning af mager blanding, skal du også kontrollere for falske luftindtag (f.eks. i bremseforstærkerslangen) og MAP- eller T-MAP-sensoren, der er ansvarlig for lufttrykket i manifolden, som, hvis ikke fungerer korrekt, kan du ændre luft-brændstofblandingen.
Figur 9 viser sondesignalet, der indikerer en mager blanding i luft/brændstof-forholdet.
4. Casestudie
For at demonstrere den praktiske anvendelse af de koncepter, der præsenteres i denne artikel, vil vi vise en sag, venligst leveret af reparatør Francisco Edveudo Gomes Pinheiro, ejer af Oficina O Pinheiro, beliggende i Rua Antonio Juracy Ricarte, Passaré-kvarteret, by af Fortaleza i delstaten Ceará.
Ejeren af en Peugeot fra 2007, på billedet nedenfor, ankom til værkstedet og rapporterede, at hver gang han stoppede ved lyset, holdt køretøjets motor op med at fungere, det vil sige, at den ikke holdt i tomgang.
Pinheiro, som han almindeligvis kaldes, gennemførte planlægningen af sin diagnostiske strategi og besluttede som en første test at bestå bilscanneren for at verificere tilstedeværelsen af enhver fejlkode i motorens kontrolcenters hukommelse.
Da den udførte verifikationen, fandt den ud af, at der ikke var nogen kode, og derfor startede den til nye verifikationer.
Ved at bruge scanneren til at se de kontinuerlige parametre, eller datamonitoren til at se eventuelle abnormiteter i sensorsignalet, bemærkede reparatøren, at pre-katalysator lambdasondesignalet var forskelligt fra normen.
Da han så sondesignalparameteren i scannerens grafiske tilstand, konkluderede han, at der var problemer i blandingen, fordi der ifølge billedet var øjeblikke med berigelse af blandingen. Før han startede proceduren for at verificere årsagen til problemet, forsøgte Edveudo ved hjælp af et oscilloskop at visualisere sondesignalet mere detaljeret for at bekræfte, om berigelse virkelig fandt sted. Nedenstående figur viser sondesignalet opfanget af oscilloskopet.
At se billedet bekræftede, at der virkelig var en berigelse. Teknikeren, ved at bruge sin erfaring og den viden, han havde erhvervet i træning og kvalifikationer, som han konstant gjorde, begyndte at analysere brændstofsystemet, kontrollere trykket i ledningen for at verificere enhver trykvariation, der ville retfærdiggøre den pludselige berigelse af blandingen.
Efter at have analyseret trykket i brændstofledningen, blev det konstateret, at trykket faldt til en værdi på ca. 2 Bar og pludselig vendte tilbage til det normale tryk omkring 4 Bar, og at der i det øjeblik skete en tilbagevenden til norm alt tryk berigelsen af blandingen.
På denne måde udskiftede teknikeren brændstofpumpen og kontrollerede sondesignalet igen for at bekræfte effektiviteten af diagnosen.
Figuren nedenfor viser det perfekte sondesignal, der beviser den regelmæssige drift af brændstofsystemet og dermed bekræfter diagnosens selvsikkerhed.
Kære læsere, i denne artikel forsøger vi at vise muligheden for at analysere forskellige køretøjssystemer gennem observation af præ-katalysator lambda-sondesignalet for at sætte dem i stand til at udføre en diagnose med luftblandingsforholdet som reference /brændstof.
Vi ses næste gang.
