拉姆达探头。 无线电电子电气工程百科全书

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自1年2006月2日起，俄罗斯引入Euro-0,5标准。 根据新要求，废气中CO含量在怠速时不得超过0,3%，在高速时不得超过1996%。 在欧洲，该标准自 5 年 XNUMX 月起开始实施（目前领先的制造商已经在准备向 Euro-XNUMX 过渡）。 该标准对发动机动力系统各元件的运行、发动机本身的质量以及燃油的质量提出了相当严格的要求。 即使发动机完全可以维修，也必须非常准确地保持空气/燃料混合比。

为了实现 1 千克燃料的最佳燃烧，需要 14,7 千克空气。 这确保了废气中有毒物质的最低含量、发动机的最高效率和“功率”特性。 混合物的这种组成称为“化学计量”，混合物的化学计量组成与现有化学计量组成的比率通常用字母λ表示。 如果 λ（过量空气）- 富集。 在车辆技术检验过程中，控制该参数（应在0,97…1,03以内）。

在国外20多年来，为了保持化学计量成分，已经使用了具有反馈组织的燃烧过程（通过燃烧产物）操作控制的装置。 随着喷射和点火正时电子控制系统的出现，这成为可能。 如今，发达国家市场上销售的几乎所有汽车都配备了这样的控制系统。

为了使该系统正常工作，在发动机排气歧管中放置了一个特殊的氧传感器，称为“氧传感器”（图 1）。

这一改进是汽车行业历史上的里程碑。 传感器的工作元件是一种基于二氧化锆的多孔陶瓷材料，通过溅射镀有铂。 废气在工作表面周围流动。 传感器对废气中的氧气含量与大气中的氧气含量之间的差异做出反应，在输出端产生相应的电位差。

第一个“lambda 探针”是电阻式的，即。 改变他们的抵抗力。 现代传感器作为阈值元件工作：输出电压（图 2）可以采用高逻辑电平（浓混合物）或低逻辑电平（稀混合物）。 反应速率如此之高以至于信号前沿的持续时间可以忽略不计。

发动机的电子控制装置（ECU）以一定的频率（怠速时每秒至少2次，随着发动机转速和许多其他参数的增加）从“lambda探针”中取出信号并进行比较如果当前值与设定值（最佳值，对应于所选的工作模式）不同，则控制器发出命令来增加或减少喷油器的喷油持续时间，即发动机运行模式根据当前情况进行微调，以实现最大的燃油经济性和最小化有害排放。

传感器只有敏感元件温度不低于300...350°C才能工作（否则不产生信号），极限温度可达950°C。 “氧传感器”的第一次修改尝试放置在尽可能靠近排气歧管的位置，以确保最快的预热并使传感器能够工作。

现代探头配备了特殊的加热元件，安装位置变得不再那么重要。 传感器装置如图3所示。

1. 带螺纹的金属体；
2. 密封圈;
3. 电信号集电器；
4. 绝缘体（陶瓷）；
5. 线束；
6. 电线的密封袖口；
7. 加热电路的导电触点；
8. 带有开口的外部防护屏，用于大气空气；
9. 加热线圈;
10. 陶瓷尖端；
11. 带有排气孔的防护屏。

直到最近，人们还在测量信号线和地之间的电位差。 这种传感器使用特殊的导电润滑剂拧入排气管。 随着时间的推移，失去联系的可能性越来越大。 最近的修改没有这个缺点。 现在，“质量”由一根单独的电线带出（图 4）。

大多数传感器产生的信号水平大致相同，但也有例外（！）。 低信号电平对应于 0,1 ... 0,2 V 范围内的电压。高电平对应于 0,8 ... 0.9 V。专有传感器非常可靠。 它们的使用寿命为汽车运行80…160万公里。 随着传感器老化，对应于低逻辑电平的电压会上升（超过 0,25 V），对应于高逻辑电平的电压会下降（小于 0,65 V）。 传感器的“响应”也会增加。如果其“响应”对于稀可燃混合物超过 250 毫秒，对于浓可燃混合物超过 450 毫秒，则传感器被认为有故障。这些是平均数据。汽车，但是不幸的是，此类信息公开得很少。

在汽车服务中，特殊的电机测试仪用于控制“lambda 探针”，但在家里您可以使用传统的示波器。 用于连接传感器的插座通常位于导流板下方的主线束上，用于排出挡风玻璃上的水。 该传感器包含非常脆弱且敏感的组件。 维修排气系统时，不得使其受到撞击，也不得用任何清洁剂或溶剂清洗。 安装传感器时，请勿使用在室温下聚合的密封剂以及含有硅酮的密封剂（新传感器的螺纹上已涂有特殊的接触油脂）。

“lambda 探针”过早失效最常见的原因是：

• 使用含铅汽油或含有非受管制添加剂的汽油；
• 多次尝试启动发动机但不成功，导致未燃烧燃料的蒸气积聚在排气管中，可能会点燃并形成冲击波；
• 当发动机长时间使用浓混合气运行时，由于失火、点火正时控制系统违规而导致传感器尖端过热；
• 当转速表处于“红色区域”时，过度“重新充气”。

氧传感器故障的可能迹象是：

• 车载诊断系统的信号（“检查发动机”警告灯点亮并修复存储器中的某些故障代码 [1]）；
• 汽车加速时控制灯“CHECK ENGINE”短暂点亮；
• 发动机怠速运转不稳定；
• 油耗增加和车辆动力恶化；
• 催化剂安装区域出现爆裂声和燃烧气味，以及温度升高或将催化剂加热至红热状态。 当大量未燃烧的燃料进入催化剂时，排气中会出现臭鸡蛋的特有气味。

氧传感器不是一个独立的装置。 它与废气催化转化器“结合”工作（许多车主都被它的价格痛苦地“咬伤”：400 ... 600美元）。 催化转化器是一种三组件装置，旨在通过催化反应将有毒物质（一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物）氧化为二氧化碳、氮气和水。 只有当发动机在化学计量下运行一个世纪的混合物成分时，才能实现催化剂的最佳运行（中和所有组分的大约 80%）（图 5）。

“拉姆达探针”信号的丢失或失真会导致燃烧产物中有毒物质的含​​量增加，从而导致催化剂的使用寿命急剧缩短。

值得注意的是，直到最近，拆除有故障的“拉姆达探针”和催化剂，然后安装插入管的做法还很常见。 于是，大量外国汽车因无法进行昂贵的维修而被“定型”。 但随着新规则的出台，在通过技术检查时，如果汽车定期（在制造过程中）配备了所有设备，则将要求所有设备都存在且可操作。

文学

1. I·纳戈维岑。 汽车计算机“欧宝”的诊断。 - 广播世界，2006 年，N3。 4，第 26 页。
2. 欧宝欧米茄和参议员。 维修和保养。 - CJSC Alfamer 出版社。 圣彼得堡，2001 年。
3. 汽车的电气和电子设备。 - CJSC Alfamer 出版社。 圣彼得堡。 2001年。

作者：I.Nagovitsyn，Talagi-Neftebaza，阿尔汉格尔斯克地区。

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