analiza spalin i sonda lambda

[stasiu]

Mam drobny problem.

Właśnie walczę z sesją poprawkową.W najbliższym czasie czeka mnie "dopytka" z termodynamiki.Gość kazał mi przygotować się z zakresu analizy spalin.

Z tąd moja proźba.Potrzebuję wyczerpujących informacji na temat sondy lambda ( zasada działania,charakterystyka,itd itp ),oraz sposobu analizy spalin ( stosowane urządzenia,zasada działania,itp itd ).Wszystko oprucz analizatora Orsata,bo to akurat mam odcykane( ale na egzamin to za mało ).

Będę bardzo wdzięczny za szybką pomoc.

[Pipcyk]

Sonda Lambda

 

W układach wylotowych nowoczesnych silników wyposażonych w katalizatory, w ich sąsiedztwie lub bezpośrednio na nich umieszcza się sondę lambda, zbierającą informację o zawartości tlenu w spalinach i przekazującą je do sterującego układu elektronicznego.

 

Przy zasilaniu silnika poprzez wtrysk paliwa o jego dawce decyduje czas otwarcia wtryskiwaczy elektromagnetycznych lub ciśnienie sterujące. Te wielkości dobiera system mikroprocesorowy, który otrzymuje informacje z czujników: prędkości obrotowej silnika, położenia przepustnicy, temperatury, ciśnienia i składu spalin. Sonda lambda jest ogniwem elektronicznym, którego wielkość napięcia (od 0 do 1V) zależy od zawartości tlenu w spalinach. Zbudowana jest z dwóch platynowych płytek, rozdzielonych warstwą dwutlenku cyrkonu (ZrO2). Związek ten w obecności tlenu staje się elektrolitem, a na powierzchni płytek platyny pojawiają się jony tlenu o ładunku ujemnym. Czujnik jest tak skonstruowany, aby jedna jego strona mogła stykać się z powietrzem atmosferycznym (sygnał odniesienia), zaś druga z gorącymi spalinami.

Z uwagi na to, że płytki stykają się z gazami o różnej zawartości tlenu, tworzy się różnica potencjału. wartości napięcia określające mieszankę bogatą i ubogą są wprowadzane do pamięci stałej komputera i decydują o skróceniu lub wydłużeniu czasu wtrysku i wielkości dawki paliwa.

Duża zawartość procentowa tlenu (od 4 do 5%) wskazuje na mieszankę ubogą, wartość napięcia sygnału wysyłanego przez czujnik jest w takim przypadku mała (od 0 do 0,1V). Natomiast mała zawartość procentowa tlenu (od 0 do 0,5%) wskazuje na mieszankę bogatą, napięcie wysyłane przez sondę lambda ma w takim przypadku wartość od 0,7 do 0,8V. Jeżeli mieszanka ma prawidłowy stosunek stechiometryczny (LAMBDA=1) sonda lambda wyśle sygnał o napięciu około 0,5V.

Wymuszone tymi wahaniami naprzemienne procesy utleniania i redukcji są korzystne dla pracy dopalacza katalitycznego.

Nowa sonda lambda wykonuje w ciągu 10 sekund więcej niż 5 cykli zmian napięcia.

Ponadto sonda przesyła sygnał do ewentualnej zmiany (która następuje w ciągu 50 ms) czasu trwania wtrysku (dawki paliwa).

Sonda lambda zaczyna wytwarzać napięcie, gdy osiąga temperaturę pracy około 300 (0C) i w najnowszych rozwiązaniach układów wylotowych w celu skrócenia do kilku sekund czasu oczekiwania na pracę sondy w jej korpusie umieszcza się grzałkę. Dzięki temu zaczyna się ona pracować już po 20, 30 sekundach po uruchomieniu pojazdu.

Najwyższą wydajność sonda osiąga w temperaturach około 500, 600 (0C) i jest wytrzymała na temperatury nawet 900, 950 (0C).

Sonda w czasie eksploatacji pojazdu nie wymaga żadnej obsługi. Jednak w miarę użytkowania osadzają się na niej różne zanieczyszczenia zakłócające jej pracę.

Wysoka temperatura działa na sondę samoczyszcząco. Im wyższa temperatura, tym proces ten jest bardziej efektywny i przykładowo przy 600 (0C) wymaga 4 godzin, ale już 800 (0C) tylko 10 minut.

 

Typowe objawy uszkodzonej sondy lambda są następujące:

 

- zwiększone zużycie paliwa (nawet do 15l/100 km),

- samoistne osady na rurze wydechowej,

- czarny dym wydzielający się z rury wydechowej,

- nierównomierna praca silnika,

- zwiększona ilość CO i HC w spalinach podczas sprawdzania spalin na analizatorze spalin.

 

Po zauważeniu któregoś z tych objawów należy niezwłocznie poddać silnik diagnostyce w autoryzowanej stacji obsługi. Dłuższa praca silnika z uszkodzoną sondą, oprócz większego zużycia paliwa, może doprowadzić do zniszczenia katalizatora.

 

Cytat ze strony http://www.zss.pl/kmmm/www_publikacje/publikacje01.htm

 

Przed ponad 25 laty w samochodach zadebiutowała sonda lambda opracowana przez inżynierów Boscha. Ze względu na niską emisję szkodliwych składników spalin, jaką udało się uzyskać dzięki tej technice, sonda lambda szybko osiągnęła sukces. Obecnie w fabrykach Boscha schodzą z taśmy 33 miliony sztuk tych części rocznie. Pod koniec ubiegłego roku Bosch świętował wyprodukowanie 250 milionów egzemplarzy sondy lambda.

 

W roku 1982 Bosch wprowadził na rynek kolejną wersję sondy - ogrzewaną sondę lambda, która już w 30 sekund od rozruchu zimnego silnika jest w pełni przygotowana do działania. Odznacza się ona dwukrotnie dłuższą żywotnością w porównaniu z tradycyjnymi sondami: czujnik podgrzewany w ciągu kilku sekund do temperatury 400 stopni nie jest narażony na tak duże wahania temperatur i zachowuje sprawność przez 160 000 kilometrów. . W roku 1994 Bosch jako pierwszy producent na świecie zaprezentował sondę lambda, wykonaną w technologii planarnej. Sonda ta potrzebuje już tylko 10 sekund od rozruchu silnika, by osiągnąć pełną sprawność. Trudno wyobrazić sobie nowoczesne pojazdy, które spełniałyby coraz surowsze normy emisji spalin, bez sondy lambda. Sonda lambda montowana w kanale wylotowym przed - a w nowszych modelach samochodów dodatkowo także za - katalizatorem, mierzy zawartość tlenu w spalinach silników benzynowych i optymalizuje działanie katalizatorów trójdrożnych. Ustalona wartość świadczy o prawidłowym procesie spalania. Najlepszy rezultat można osiągnąć przy mieszance paliwowo-powietrznej w stosunku 14,7 : 1. W przypadku nadmiernej ilości paliwa powstają węglowodory i tlenek węgla, w przypadku nadmiaru powietrza tworzą się tlenki azotu. Sonda rozpoznaje odbiegające od normy składy spalin i umożliwia korygowanie składu mieszanki poprzez ingerencję w układ sterowania silnikiem. . Dzięki szerokopasmowej sondzie lambda można zrealizować także nowoczesne koncepcje silnika, np. silniki z bezpośrednim wtryskiem paliwa, które przy częściowym obciążeniu spalają mieszankę ubogą, przy pełnym obciążeniu mieszankę jednorodną, a podczas regeneracji katalizatora ze zbiornikiem tlenków azotu, przez krótki czas pracują na mieszance bogatej. . Ponieważ sonda szerokopasmowa jest w stanie obliczyć ilościowo odstępstwa od wykorzystania mieszanki jednorodnej, doskonale nadaje się do regulacji składu spalin w takich typach silników. W przyszłości sonda lambda będzie wykorzystywana również w samochodach z silnikiem Diesla, gdzie przyczyni się do jeszcze większej precyzji dozowania wtryskiwanego paliwa, a tym samym do obniżenia wartości emisji szkodliwych substancji. Obecnie co trzecia sonda lambda na rynku to produkt firmy Bosch. Sondy Bosch montowane są fabrycznie przez 38 producentów samochodów. Przy pomocy kompaktowego programu, obejmującego 50 typów sond, Bosch pokrywa zapotrzebowanie na sondy lambda ok. 75% pojazdów w Europie, natomiast przy pomocy pełnego programu - nawet 80% rynku. Firma Bosch zaleca sprawdzenie poprawności funkcjonowania sondy lambda co 30 000 km oraz jej wymianę wg ustalonego terminarza. Tylko niezawodnie funkcjonujące sondy lambda mogą przyczynić się do utrzymania niskiego poziomu emisji toksycznych składników spalin oraz zapobiegają uszkodzeniu katalizatora i w efekcie jego kosztownej wymianie. Ponadto sondy lambda gwarantują optymalną sprawność silnikom spalinowym.

 

A tutaj z http://www.zss.pl/kmmm/fotografie/prace_dy..._lambda/rys.htm

 

Tak wiec jeżeli chcesz się więcej dowiedzieć to wrzuć hasło "sonda Lambda " w google i wertuj :D

[stasiu]

Dzięki.

A co do tych analizatorów: wiem,na jakiej zasadzie może odbywać się pomiar ilości tlenu w spalinach,

ale na jekiej zasadzie mierzona jest naprzykład ilość CO , CO2 ?

[thors]

Powiem Ci ze analiza spalin to przedewszystkim pomiar zawartości co ,co2, o2, nox, temperatury spalin, lambdy, i niekiedy cisnienia. W robocie mam analizator firmy MRU i se nieraz poanalizuje :D. A z termy to juz mało pamiętam, ale tych skurw.....ów fodema ,kasieczki i innych nie zapomne. A kto Cie tak katuje? Ktoryś z nich? :P :P

Pozdro

[Pipcyk]

Sonda lambda, bada tylko zawartość tlenu w spalinach co jest podstawowa informacją dla układu sterującego wtryskiem paliwa.

Jest to proste i skuteczne rozwiązanie.

Pozostałe składniki spalin da sie sprawdzić w skomplikowanych analizatorach spalin, których nie ma sensu montować w samochodach po pierwsze ze względu na koszt, jak i na wzgląd na to że po prostu informacje te są zbędne w samochodzie.

Jeżeli w spalinach będzie odpowiednia ilość tlenu ( mierzona za pomocą sondy lambda ) to resztę załatwi katalizator dopalając CO do CO2 ( o ile jest oczywiście sprawny ) a to sprawdza właśnie analizator spalin.

[stasiu]

tych skurw.....ów fodema ' date='kasieczki i innych nie zapomne. A kto Cie tak katuje? Ktoryś z nich? [/quote']

Z Kasieczką mam wykłady.A męczy mnie gość od laborek-świeżo upieczony magister pan faszysta Jasiński-może znasz.

Dzięki.

Właśnie teraz idę na ten egzamin,jak się uda to będzie wpis,

jak nie to nie.

Tak czy inaczej i tak się upiję.Wypiję za wasze zdrowie. :D