ඔක්සිජන් සංවේදකයේ ක්‍රියාකාරිත්වයේ උපකරණය සහ මූලධර්මය
අන්තර්ගතය
ඔක්සිජන් සංවේදකය - කාර් එන්ජිමක පිටවන වායුවල ඉතිරිව ඇති ඔක්සිජන් ප්‍රමාණය සටහන් කිරීමට නිර්මාණය කර ඇති උපකරණයකි. එය උත්ප්‍රේරකය අසල පිටාර පද්ධතියේ පිහිටා ඇත. ඔක්සිජන් උත්පාදක යන්ත්‍රයට ලැබෙන දත්ත මත පදනම්ව, විද්‍යුත් එන්ජින් පාලන ඒකකය (ECU) වායු ඉන්ධන මිශ්රණයේ ප්‍රශස්ත අනුපාතය ගණනය කිරීම නිවැරදි කරයි. එහි සංයුතියේ අතිරික්ත වායු අනුපාතය ග්‍රීක අක්ෂරයෙන් මෝටර් රථ කර්මාන්තයේ දැක්වේ lambda (), එම නිසා සංවේදකයට දෙවන නමක් ලැබුණි - ලැම්බඩා පරීක්ෂණ.
අතිරික්ත වායු සංගුණකය
ඔක්සිජන් සංවේදකයේ සැලසුම සහ එහි ක්‍රියාකාරිත්වයේ මූලධර්මය විසුරුවා හැරීමට පෙර, ඉන්ධන-වායු මිශ්රණයේ අතිරික්ත වායු අනුපාතය වැනි වැදගත් පරාමිතියක් තීරණය කිරීම අවශ්‍ය වේ: එය කුමක්ද, එය බලපාන්නේ කුමක්ද සහ එය මනිනු ලබන්නේ ඇයි සංවේදකය.
ICE මෙහෙයුමේ න්‍යාය තුළ එවැනි සංකල්පයක් ඇත stoichiometric අනුපාතය - එන්ජින් සිලින්ඩරයේ දහන කුටීරය තුළ සම්පූර්ණ ඉන්ධන දහනය සිදුවන වාතය සහ ඉන්ධන වල පරිපූර්ණ අනුපාතය මෙයයි. මෙය ඉතා වැදගත් පරාමිතියකි, ඉන්ධන බෙදා හැරීම සහ එන්ජින් මෙහෙයුම් ක්‍රම ගණනය කරනු ලබන්නේ කුමන පදනම මතද? එය වාතය කිලෝග්‍රෑම් 14,7 ට ඉන්ධන කිලෝග්‍රෑම් 1 ට සමාන වේ (14,7: 1). ස්වාභාවිකවම, වායු-ඉන්ධන මිශ්රණයේ එවැනි ප්රමාණයක් එක් අවස්ථාවකදී සිලින්ඩරයට ඇතුල් නොවේ, එය සැබෑ තත්වයන් සඳහා නැවත ගණනය කරන ලද අනුපාතයකි.
අතිරික්ත වායු අනුපාතය (λ) යනු ඉන්ධන සම්පූර්ණ දහනය සඳහා න්‍යායාත්මකව අවශ්‍ය (ස්ටොයිකොමිතික) ප්‍රමාණයට එන්ජිමට ඇතුළු වන සත්‍ය වාතය ප්‍රමාණයයි. සරලව කිවහොත්, එය “සිලින්ඩරයට තිබිය යුතු ප්‍රමාණයට වඩා වැඩි (අඩු) වාතය සිලින්ඩරයට ඇතුළු විය”.
Of හි අගය මත පදනම්ව, වායු ඉන්ධන මිශ්‍රණ වර්ග තුනක් ඇත:
- λ = 1 - ස්ටොයිකොමිතික මිශ්‍රණය;
- λ <1 - “පොහොසත්” මිශ්‍රණය (බැහැර කිරීම - ද්‍රාව්‍ය; iency නතාවය - වාතය);
- λ> 1 - “කෙට්ටු” මිශ්‍රණය (අතිරික්ත - වාතය; හිඟය - ඉන්ධන).
වර්තමාන කාර්යයන් (ඉන්ධන ආර්ථිකය, තීව්‍ර ත්වරණය, පිටාර වායුවල හානිකර ද්‍රව්‍යවල සාන්ද්රණය අඩු කිරීම) මත පදනම්ව නවීන එන්ජින් වර්ග තුනම මිශ්‍රණයට ධාවනය කළ හැකිය. එන්ජින් බලයේ ප්‍රශස්ත අගයන් දෙස බලන විට සංගුණකය ලැම්බඩා 0,9 ක් (“පොහොසත්” මිශ්‍රණයක්) වටිනාකමක් තිබිය යුතුය, අවම ඉන්ධන පරිභෝජනය ස්ටොයිකොමිතික මිශ්‍රණයට (λ = 1) අනුරූප වේ. උත්ප්‍රේරක පරිවර්තකයේ කාර්යක්ෂම ක්‍රියාකාරිත්වය වායු-ඉන්ධන මිශ්රණයේ ස්ටොයිකියෝමිතික සංයුතිය සමඟ සිදුවන බැවින් පිටවන වායූන් පිරිසිදු කිරීම සඳහා හොඳම ප්‍රති results ල λ = 1 දී නිරීක්ෂණය කෙරේ.
ඔක්සිජන් සංවේදකවල අරමුණ
නවීන මෝටර් රථවල (පේළිගත එන්ජිමක් සඳහා) ඔක්සිජන් සංවේදක දෙකක් සම්මත ලෙස භාවිතා කරයි. එකක් උත්ප්‍රේරකය ඉදිරිපිට (ඉහළ ලැම්බඩා පරීක්ෂාව), දෙවැන්න ඊට පසු (පහළ ලැම්බඩා පරීක්ෂණය). ඉහළ සහ පහළ සංවේදක සැලසුම් කිරීමේදී කිසිදු වෙනසක් නොමැත, ඒවා එක හා සමාන විය හැකි නමුත් ඒවා විවිධ කාර්යයන් ඉටු කරයි.
ඉහළ හෝ ඉදිරිපස ඔක්සිජන් සංවේදකය පිටාර වායුවේ ඉතිරි ඔක්සිජන් හඳුනා ගනී. මෙම සංවේදකයෙන් ලැබෙන සං signal ාව මත පදනම්ව, එන්ජිම ක්රියාත්මක වන්නේ කුමන ආකාරයේ වායු ඉන්ධන මිශ්‍රණයක්ද යන්න එන්ජින් පාලන ඒකකය “තේරුම් ගනී” (ස්ටොයිකොමිතික, පොහොසත් හෝ කෙට්ටු). ඔක්සිජන් කියවීම් සහ අවශ්‍ය මෙහෙයුම් ආකාරය මත පදනම්ව, ECU විසින් සිලින්ඩරවලට සපයන ඉන්ධන ප්‍රමාණය වෙනස් කරයි. සාමාන්‍යයෙන්, ඉන්ධන බෙදා හැරීම ස්ටොයිකොමිතික මිශ්‍රණය දෙසට සකසා ඇත. එන්ජිම උණුසුම් වන විට, මෙහෙයුම් උෂ්ණත්වය ළඟා වන තුරු සංවේදකයේ සං sign ා එන්ජින් ECU විසින් නොසලකා හරිනු ලබන බව සැලකිල්ලට ගත යුතුය. පහළ හෝ පසුපස ලැම්බඩා ගවේෂණය මිශ්රණයේ සංයුතිය තවදුරටත් සකස් කිරීමට සහ උත්ප්‍රේරක පරිවර්තකයේ සේවා හැකියාව නිරීක්ෂණය කිරීමට යොදා ගනී.
ඔක්සිජන් සංවේදකයේ ක්‍රියාකාරිත්වයේ සැලසුම හා මූලධර්මය
නවීන මෝටර් රථ සඳහා ලැම්බඩා ප්‍රොබ් වර්ග කිහිපයක් තිබේ. ඒවායින් වඩාත් ජනප්‍රිය ක්‍රියාකාරිත්වයේ සැලසුම හා මූලධර්මය සලකා බලමු - සර්කෝනියම් ඩයොක්සයිඩ් (ZrO2) මත පදනම් වූ ඔක්සිජන් සංවේදකය. සංවේදකය පහත සඳහන් ප්‍රධාන අංග වලින් සමන්විත වේ:
- පිටත ඉලෙක්ට්රෝඩය - පිටාර වායූන් සමඟ සම්බන්ධතා ඇති කරයි.
- අභ්යන්තර ඉලෙක්ට්රෝඩය - වායුගෝලය සමඟ ස්පර්ශ වේ.
- උනුසුම් මූලද්රව්යය - ඔක්සිජන් සංවේදකය උණුසුම් කර එය ඉක්මනින් මෙහෙයුම් උෂ්ණත්වයට ගෙන ඒමට (300 about C පමණ) භාවිතා කරයි.
- Elect න ඉලෙක්ට්‍රෝලය - ඉලෙක්ට්‍රෝඩ දෙකක් (සර්කෝනියා) අතර පිහිටා ඇත.
- නිවාස.
- ඉඟි ආරක්ෂකයා - පිටාර වායූන් ඇතුළු වීමට විශේෂ සිදුරු (සිදුරු) ඇත.
පිටත හා අභ්යන්තර ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ප්ලැටිනම් ආලේප කර ඇත. එවැනි ලැම්බඩා පරීක්ෂණයක ක්‍රියාකාරිත්වයේ මූලධර්මය පදනම් වී ඇත්තේ ඔක්සිජන් වලට සංවේදී වන ප්ලැටිනම් ස්ථර (ඉලෙක්ට්‍රෝඩ) අතර විභව වෙනසක් ඇතිවීම මත ය. එය සිදු වන්නේ ඉලෙක්ට්‍රෝලය රත් වූ විට, වායුගෝලීය වාතයෙන් හා පිටවන වායූන්ගෙන් ඔක්සිජන් අයන හරහා ගමන් කරන විට ය. සංවේදක ඉලෙක්ට්රෝඩවල වෝල්ටීයතාවය පිටාර වායුවල ඔක්සිජන් සාන්ද්රණය මත රඳා පවතී. එය වැඩි වන විට වෝල්ටීයතාව අඩු වේ. ඔක්සිජන් සංවේදක සං signal ා වෝල්ටීයතා පරාසය 100 සිට 900 mV වේ. සං signal ාවට සයිනොසොයිඩ හැඩයක් ඇති අතර, කලාප තුනක් වෙන්කර හඳුනාගත හැකිය: 100 සිට 450 mV - සිහින් මිශ්‍රණය, 450 සිට 900 mV - පොහොසත් මිශ්‍රණය, 450 mV වායු ඉන්ධන මිශ්රණයේ ස්ටොයිකියෝමිතික සංයුතියට අනුරූප වේ.
ඔක්සිජන් සම්පත් සහ එහි අක්‍රමිකතා
ලැම්බඩා පරීක්ෂාව ඉතා ඉක්මණින් නරක් වූ සංවේදක වලින් එකකි. මෙයට හේතුව එය නිරන්තරයෙන් පිටවන වායූන් සමඟ සම්බන්ධ වීම සහ එහි සම්පත කෙලින්ම රඳා පවතින්නේ ඉන්ධනවල ගුණාත්මකභාවය සහ එන්ජිමේ සේවා හැකියාව මත ය. උදාහරණයක් ලෙස සර්කෝනියම් ඔක්සිජන් ටැංකියක සම්පත කිලෝමීටර් 70-130 දහසක් පමණ වේ.
ඔක්සිජන් සංවේදක දෙකෙහිම ක්‍රියාකාරිත්වය (ඉහළ සහ පහළ) OBD-II යතුරු පුවරුවේ රෝග විනිශ්චය පද්ධතිය විසින් අධීක්ෂණය කරනු ලබන බැවින්, ඒවායින් කිසිවක් අසමත් වුවහොත්, ඊට අනුරූප දෝෂයක් සටහන් වනු ඇති අතර උපකරණ පුවරුවේ “චෙක් එන්ජින්” දර්ශක ලාම්පුව ආලෝකමත් වේවි. මෙම අවස්ථාවේදී, ඔබට විශේෂ රෝග විනිශ්චය ස්කෑනරයක් භාවිතයෙන් අක්‍රමිකතාවයක් හඳුනාගත හැකිය. අයවැය විකල්ප වලින්, ඔබ ස්කෑන් ටූල් ප්‍රෝ බ්ලැක් සංස්කරණය කෙරෙහි අවධානය යොමු කළ යුතුය.
මෙම කොරියානු නිෂ්පාදිත ස්කෑනරය එහි ඉහළ නිමැවුම් ගුණාත්මක භාවයේ ඇනලොග් වලට වඩා වෙනස් වන අතර එන්ජිම පමණක් නොව මෝටර් රථයක සියලුම සංරචක සහ එකලස් කිරීම් හඳුනා ගැනීමේ හැකියාව ඇත. සියලුම සංවේදකවල (ඔක්සිජන් ද ඇතුළුව) කියවීම් තථ්‍ය කාලය තුළ නිරීක්ෂණය කිරීමට ඔහුට හැකි වේ. ස්කෑනරය සියලු ජනප්‍රිය රෝග විනිශ්චය වැඩසටහන් සමඟ අනුකූල වන අතර, අවසර ලත් වෝල්ටීයතා අගයන් දැන ගැනීමෙන් කෙනෙකුට සංවේදකයේ සෞඛ්‍යය විනිශ්චය කළ හැකිය.
ඔක්සිජන් සංවේදකය නිසියාකාරව ක්රියාත්මක වන විට, සං 8 ා ලක්ෂණය සාමාන්‍ය සයිනොසොයිඩ් වන අතර තත්පර 10 ක් තුළ අවම වශයෙන් XNUMX වතාවක් මාරුවීමේ සංඛ්‍යාතය පෙන්වයි. සංවේදකය අක්‍රීය නම්, එවිට සං signal ා හැඩය යොමු අංකයට වඩා වෙනස් වේ, නැතහොත් මිශ්‍රණ සංයුතියේ වෙනසක් සඳහා එහි ප්‍රතිචාරය සැලකිය යුතු ලෙස මන්දගාමී වේ.
ඔක්සිජන් සංවේදකයේ ප්‍රධාන අක්‍රමිකතා:
- ක්රියාත්මක වන විට ඇඳීම (සංවේදකයේ “වයසට යාම”);
- තාපන මූලද්රව්යයේ විවෘත පරිපථය;
- පරිසර දූෂණය.
අඩු ගුණාත්මක ඉන්ධන භාවිතය, අධික උනුසුම් වීම, විවිධ ආකලන එකතු කිරීම, තෙල් සංයෝග කිරීම සහ සංවේදකයේ මෙහෙයුම් ප්‍රදේශයට පිරිසිදු කිරීමේ කාරක මගින් මෙම සියලු ගැටලු අවුලුවන.
ඔක්සිජන් ක්‍රියා විරහිත සං signs ා:
- උපකරණ පුවරුවේ අක්‍රිය අනතුරු ඇඟවීමේ ආලෝක දර්ශකය.
- බලය නැතිවීම.
- ගෑස් පැඩලයට දුර්වල ප්‍රතිචාරයක්.
- රළු එන්ජින් නිෂ්ක්‍රීය කිරීම.
ලැම්බඩා ප්‍රොබ් වර්ග
සර්කෝනියා වලට අමතරව, ටයිටේනියම් සහ බ්‍රෝඩ්බෑන්ඩ් ඔක්සිජන් සංවේදක ද භාවිතා වේ.
- ටයිටේනියම්. මෙම වර්ගයේ ඔක්සිජේටරයට ටයිටේනියම් ඩයොක්සයිඩ් සංවේදී මූලද්‍රව්‍යයක් ඇත. එවැනි සංවේදකයේ මෙහෙයුම් උෂ්ණත්වය 700 ° C සිට ආරම්භ වේ. ටයිටේනියම් ලැම්බඩා ප්‍රෝබ් වලට වායුගෝලීය වාතය අවශ්‍ය නොවේ, මන්ද ඒවායේ ක්‍රියාකාරිත්වයේ මූලධර්මය පදනම් වන්නේ පිටාරයේ ඇති ඔක්සිජන් සාන්ද්රණය මත පදනම්ව නිමැවුම් වෝල්ටීයතාවයේ වෙනසක් මත ය.
- බ්‍රෝඩ්බෑන්ඩ් ලැම්බඩා පරීක්ෂණය වැඩිදියුණු කළ ආකෘතියකි. එය සුළි සුළං සංවේදකයකින් සහ පොම්ප කිරීමේ අංගයකින් සමන්විත වේ. පළමුවැන්න පිටාර වායුවේ ඔක්සිජන් සාන්ද්රණය මනිනු ලබන අතර විභව වෙනස නිසා ඇති වන වෝල්ටීයතාවය සටහන් කරයි. ඊළඟට, කියවීම යොමු අගය (450 mV) සමඟ සංසන්දනය කර ඇති අතර, අපගමනයකදී ධාරාවක් යොදන අතර එය පිටාරයෙන් ඔක්සිජන් අයන එන්නත් කරයි. වෝල්ටීයතාවය දී ඇති ප්‍රමාණයට සමාන වන තෙක් මෙය සිදු වේ.
ලැම්බඩා පරීක්ෂාව එන්ජින් කළමණාකරණ පද්ධතියේ ඉතා වැදගත් අංගයක් වන අතර, එහි අක්‍රියතාව නිසා රිය පැදවීමේ දුෂ්කරතා ඇති විය හැකි අතර අනෙක් එන්ජින් කොටස්වල ඇඳුම් වැඩි වේ. එය අලුත්වැඩියා කළ නොහැකි බැවින් එය වහාම නව එකක් සමඟ ප්‍රතිස්ථාපනය කළ යුතුය.
