Система контроля соотношения «воздух/топливо» для газодизельных двигателей.

Исторически сложилось, что газодизельные решения должны быть максимально простыми и дешевыми. Такой подход диктовался прежде всего экономическими соображениями так, как конверсии подвергались восновном бывшие в употребление машины с маленьким остаточным сроком службы. И он безусловно оправдан. Не стоит забывать и о надежности, по настоящему надежны только простые решения.

Каждое новшество и усложнение систем с большим трудом пробивало себе дорогу в жизнь. Первое поколение газодиельных систем не имело даже средств контроля подачи дизельного топлива ( эмуляция педали или упраление давлением для топливной аппаратуры common rail ). Однако, производителям и клиентам достаточно быстро стало понятно, что без уменьшения количества подаваемого топлива практически не возможно добится замещения выше 40%. И системы эмуляции нажатия на педаль газа стали использоваться в газодизельных комплектах повсеместно.

Очередным претендентом на новый стандарт «де факто» для газодизельных систем является воздушная заслонка.

Для понимания причины важность регулирования количества подаваемого воздуха придется немного углубится в теорию.

Понятие о регулировании ДВС ( качественное и количественное регулирование ). [1]

Первый способ регулирования ДВС — изменение массы свежего заряда, поступающего в цилиндр двигателя. В этом случае для понижения мощности двигателя уменьшают массу свежего заряда без изменения состава горючей смеси. Такой способ регулирования называется количественным регулированием и практически осуществляется путем установки дополнительного сопротивления в виде дроссельной заслонки во впускном трубопроводе. В результате дросселирования свежего заряда давление его уменьшается. Чем больше прикрыто проходное сечение, тем выше сопротивление впуска и меньше наполнение цилиндра, а следовательно, развиваемая двигателем мощность.
Существенным недостатком количественного регулирования является увеличение насосных потерь вследствие дросселирования и значительное снижение давления в конце сжатия при работе на малых нагрузках. К преимуществу этогоспособа регулирования следует отнести то, что при этом можно выбрать рациональный коэффициент избытка воздуха, обеспечивающий хорошее сгорание топлива на всех режимах работы двигателя.

При втором способе регулирования — остается постоянным количество воздуха,поступающего в цилиндр, но меняется расходвпрыскиваемого через форсунку топлива, что приводит к изменению качества горючей смеси, а следовательно, теплоты сгорания горючей смесии развиваемой двигателем мощности. Этот способ регулирования называется качественным регулированием. Ввиду того, что расход воздуха, поступающего в цилиндр, с изменением нагрузки остается постоянным, при качественном регулировании давление ра в цилиндре в конце впуска, давление рс в конце сжатия и температура Тс в конце сжатия при одной и той же частоте вращения не меняются.
Значительное изменение состава горючей смеси при качественном регулировании обусловливает невозможность его применения в двигателях с внешним смесеобразованием: при увеличении коэффициента избытка воздуха обедняется горючая смесь, что приводит к понижению скорости сгорания, мощности и ухудшениюэкономичности двигателя. При слишком обедненной смеси появляются пропуски зажигания, работа двигателя становится неустойчивой и возможна его остановка.Специфические особенности образования рабочей смеси и процесса сгоранияв дизелях определяют возможность быстрого воспламенения и полного сгорания топлива при больших коэффициентах избытка воздуха.
Третьим способом является способ регулирования, применяемый в газовых двигателях — так называемое смешанное регулирование.При смешанном регулировании увеличения или уменьшения мощности в области больших нагрузок достигают путем изменения состава смеси в пределах допустимых значений а, в области малых нагрузок — путем изменения расхода смеси.

Понятие о стехеометрическом соотношении. Процессы сгорания дизельного топлива

Стехиометрическая горючая смесь — смесь окислителя и горючего, в которой окислителя ровно столько, сколько необходимо для полного окисления горючего.[3]

Стехиометрическая смесь обеспечивает полное сгорание топлива без остатка избыточного окислителя в продуктах горения. Исходя из содержнания C и H2 в ДТ можно вычислить, что для сгорания 1 кг дизельного топлива требуется 14,5 кг воздуха, а для сгорания 1 кг чистого метана 17,2 кг воздуха.

Практически же для полного сгорания в цилиндры дизеля подается воздуха СУЩЕСТВЕННО больше, чем теоретически необходимо. Это вызывается тем, что дизельное топливо даже при самых современных технологиях распыления, остается каплей, но не молекулой ( см. иллюстрацию ниже [2]).

Горение этой капли осуществляется только в очень маленьклм «шарике» воздуха вокруг этой капли. Дизелю всегда нехватает воздуха, по этому на дизелях и нет воздушных залонок ( на самом деле иногда бывают, для исключения белого дымления при запуске или для обеспечения каких-то экзотических режимов, связанных с экологическими требованиями.) Собственно из этой вечной нехватки и вытекает качественное регулирование дизельных двигателей.

Для количественного измерения качества горючей смеси используется соотношение воздух-топливо (air fuel ratio, AFR). AFR = масска в кг воздуха/масса в кг толива.

На режимах малой нагрузке AFR высокооборотных транспортных дизелей может доходить до значений 100 и выше. По мере увеличения нагрузки на двигатель AFR стремится приблизится к стехимометрическому, но все равно превышает его. Занчения AFR соответсвующие подлинной стехиометрии можно увидеть на дизелельном двигатели только в короткие моменты, когда подача топлива резко возрасла, а турбонагнетатель не успел еще раскрутится и подать достаточное количество воздуха.

Процессы сгорания композитного топлива в газодизельном двигателе.

При реализации класического газодизельного цикла без возможности регулирования количества подаваемого воздуха в режимах малых нагрузок сгорание газзообразного топлива проходит в условиях сверхобедненной смеси. По причинам снижения температуры сгорания и скорости сгорания такой смеси наблюдается существенное недогорание газового топлива с последующем выбрасывания его излишков через выхлопной коллектор.

Потери тепла вследствии недогорания топлива в двигателе ГД100 [4]

Кроме яления недогорания, при определенных режимах работы ДВС может возникать явление срыва процесса сгорания сильно обедненной газо-воздушной смеси, что выражается в неприятных звуках и скачкообразному изменению тяги.

Реализация системы управления количеством подаваемого воздуха для газодизельных двигателей.

На практике возможно 2 варианта.

Вариант 1. Воздушная заслонка может быть установлена непосредствено перед входным коллектором, реализуя классическую схему количественного регулирования. Преиимуществом данного подхода является возможность работать на смесях благоприятного состава во всем диапазоне рабочих характеристик газодизельного двигателя. Миниусы такого подхода заключаются в резком снижении топливной эффективности двигателя на малых нагрузках.

Вариант 2. Воздушная заслонка установлена в обход турбины для организации сброса избыточного давления с выхода на вход турбонагнетателя. Реализуется специфический вариант смешанного регулирования с элементами количественного и качественного регулирования в зависимости от режима работы газодизельного двигателя.

Сравнительные результаты применения Врианта 1 и Варианта 2 для дизельного двигателя CUMMINS ISF 2.8 на режиме хлостого хода:

Выводы и практические рекомендации.

Система контроля подаваемого топлива для газодизельных двигателей позволяет снизить количество потребляемого газа необходимого для замещения 1 л ДТ примерно на 20% с 1.2 нм3 на 1 ДТ, до 1 нм3 на 1 л ДТ, что позволяет при сохранении замещения увеличить пробег ТС на одной заправке. Улучшение словий сгорания природит к росту замещещения дизельного топлива газовым на 10-15% по сравнению с обычными газодизельными системами.

Для практического применения в газодизельных двигателях предпочтительным представляется Вариант2, по следующим соображениям:

Несмотря на невозможность обагащения смеси на режимах с малым давлением наддува, общая топливная эффективность газодизельного двигателя не ухудшается. Подача газа перед турбиной создает идеальную гомогенную смесь, что улучшает условия сгорания. Конструктивная простота исполнения. Большая взрывопожаро безопасность.

Июнь 2020 года. Абакумов А.М.

Вся выгода в одном месте

Федеральные дотации. Региональные льготы. Скидка на газ от ГГМТ

Надоел пропан ?!

Зрарабатываете до 150.000 рублей с одной установки газодизеля. Построй свою региональную сеть.

Коэффициент а для нормальной горючей смеси равен единице.

Топливно воздушная смесь

Мощность двигателя, а, следовательно, скорость, разгон и рывок автомобиля напрямую зависят от характеристик энергоносителя – бензина. Но любителей и профессионалов не обманешь, они прекрасно знают, что в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания, спрятанного под капотом любимого автомобиля, сгорает не жидкий бензин или дизель, а топливно-воздушная смесь. Именно ее состав, отношение массы атмосферного воздуха к массе жидкого топлива позволяет разогнаться до максимальной скорости, совершить рывок во время выполнения маневра обгона, или преодолеть крутой подъем.

Топливно-воздушная смесь – основные понятия

Мелкодисперсная смесь атмосферного воздуха и жидкого топлива с небольшим включением парообразной фазы называется топливно-воздушной смесью или ТВС. Именно она, сгорая в цилиндрах двигателя, придает поступательное движение поршням и обеспечивает движение автомобиля.

В зависимости от своей структуры, ТВС может быть гомогенной (однородной по своему составу), или обладать слоистой структурой. В зависимости от вида нагрузки, заложенных параметров экономии топлива, и требуемого состава выхлопных газов (содержания вредных веществ и окислов азота), система впрыска топлива самостоятельно выбирает наиболее оптимальную структуру топливно-воздушной смеси.

Бедная и богатая ТВС, узлы и системы дозирования

Эмпирическая формула дает определение «нормальной» ТВС, как смеси 14,7 килограмм атмосферного воздуха и 1 килограмма жидкого топлива. Топливная смесь, количество воздуха в которой больше указанного в соотношении, называется бедной, и, соответственно, богатой, при меньшем количестве воздуха.

• бедная — воздуха > 14,7
• богатая — воздуха

В двигателях внутреннего сгорания за приготовление и состав топливно-воздушной смеси отвечает карбюраторный узел, который в настоящее время практически вытеснен инжекторной системой впрыска. И одна, и другая система обеспечивает многообразие режимов работы ДВС за счет приготовления смеси с различным содержанием атмосферного воздуха.

Историческая справка. Барботажный карбюратор – единственный в своем роде узел, позволявший приготовить идеальную топливно-воздушную смесь. Такая ТВС представляла собой смесь паров и атмосферного воздуха и позволяла достигнуть максимального КПД двигателя при минимальном расходе жидкого горючего. К сожалению, конструкция барботажного карбюратора была громоздкой и небезопасной в использовании, а отношение количества воздуха и паров топлива сильно зависело от температуры окружающей среды.

Историческая справка. После принятия свода норм и законов, известного как EURO 3 и регламентирующего содержание вредных для экологии веществ в выхлопных газах автомобилей, производители ДВС перешли на многоточечную инжекторную систему впрыска топлива. Каждая форсунка обслуживает «свой» цилиндр, а электронная дозирующая система подбирает необходимый состав смеси, который хоть незначительно, но отличается от цилиндра к цилиндру. На практике такое усложнение приводит к снижению надежности и усложнению ремонта в случае поломки.

Гомогенная и слоистая ТВС – отличия в режимах работы двигателя

Однородная топливная смесь наиболее универсальна для обеспечения работы двигателя внутреннего сгорания во всех возможных режимах. Стабильная теплоотдача позволяет развить максимальную мощность, не превышая среднедопустимого давления и температуры горения в цилиндрах, что положительно сказывается на стабильности работы двигателя и его долговечности. Однако все достоинства имеют и оборотную сторону. В данном случае, это неоптимальный расход топлива, «загрязнение» выхлопных газов не сгоревшими микрочастицами.

Эти недостатки устранимы при использовании топливно-воздушной смеси слоистой структуры. В цилиндры подается обедненная смесь, расчетные параметры теплоотдачи которой обеспечивают основные режимы работы ДВС, а так же оптимальный расход топлива. Но большое содержание атмосферного воздуха приводит к нестабильному воспламенению и разной скорости горения топливной смеси при каждом такте сжатия — расширения, что является причиной падения мощности и нестабильности работы двигателя в целом.

Достигнуть единообразия позволяет впрыск в зону воспламенения небольшого количества обогащенной смеси в качестве катализатора реакции окисления. В карбюраторных двигателях для решения данной задачи используют дополнительный впускной клапан, а инжекторные системы оснащаются двухрежимной форсункой.

Использование обедненной и обогащенной ТВС

1. Попытка уменьшить расход топлива путем регулировки топливной системы, зачастую приводит к неприятным последствиям. Увеличение количества воздуха в топливной смеси повышает температуру горения и приводит к преждевременным поломкам двигателя. Прогорание поршневых колец и эрозия стенок цилиндров – обычное дело при езде на обедненной ТВС. При все большем обеднении смеси наблюдается снижение мощности двигателя, при увеличении нагрузки появляются «провалы». Движение автомобиля становится дерганным, малейший подъем может стать непреодолимым препятствием. При достижении соотношения 30 к 1 мотор начинает глохнуть.
2. Чрезмерное обогащение смеси не превратит стандартную модель в гоночный болид. При уменьшении содержания воздуха в ТВС двигатель начинает работать с перебоями, падает мощность, катастрофически возрастает расход топлива. По достижении определенной пропорции двигатель невозможно будет запустить.

воздух

Альфаметр LC-1: Контроллер широкополосного лямбда-зонда, измерение коэффициента (Лямбда) значения соотношения Воздух/Топливо (AFR).

Широкополосный лямбда-зонд позволяет измерить численное значение соотношения Воздух/Топливо (Air Fuel Ratio – AFR) или численное значение коэффициента (Лямбда) путём измерения уровня содержания кислорода в отработавших газах.

Широкополосный лямбда-зонд может работать только в паре с соответствующим контроллером. Программно-аппаратный комплекс состоящий из широкополосного лямбда-зонда, контроллера и программного обеспечения является альтернативой дорогостоящим газоанализаторам, способным рассчитывать значение. Одновременно обладает очень высоким быстродействием, что позволяет проводить измерения не только на установившихся режимах, но и на переходных режимах работы двигателя. Подключение комплекса к цифровому многоканальному осциллографу, позволяет сопоставить сигналы датчиков и исполнительных механизмов системы управления двигателем со значением соотношения Воздух/Топливо, что даёт возможность выявить отклонения характеристик датчиков, исполнительных механизмов и систем, влияющих на смесеобразование.

Комплекс может быть применён при проведении регулировки топливных систем любых типов (бензин, газ, дизельное топливо, спирт…). Наиболее актуальным является его применение для точной регулировки газобаллонного оборудования, карбюраторов, а так же для проведения тонкой настройки соотношения Воздух/Топливо при проведении Chip-тюнинга

Оптимальное соотношение Воздух/Топливо для бензиновых двигателей теоретически составляет 14,7 килограммов воздуха для сжигания каждого килограмма бензина (14,7:1). При сгорании такой смеси, теоретически, весь кислород, содержащийся в воздухе, вступает в реакцию со всем топливом. В результате в отработавших газах не остаётся ни несгоревшего топлива, ни свободного кислорода. Такое соотношение топлива и воздуха называют стехиометрическим. Стехиометрические соотношения Воздух/Топливо для различных видов топлива различны:

Выводы

Все описанные способы доступны для выполнения своими руками даже малоопытным автолюбителям. Однако получить полную информацию о состоянии устройств и ускорить этот процесс, несомненно, удобнее при помощи автосканера.

Следует точно различать некорректную работу ЭБУ от неисправности одного из датчиков. Также стоит учитывать другие причины перерасхода, например, работающий кондиционер увеличит потребление горючего на полные 10%. Своевременное устранение поломки позволяет избежать непредвиденных затрат на приобретение бензина.

В этом посте я бы хотел описать основные проблемы с топливом, их причины и симптоматику. Диагностическое оборудование – наверное, это хорошо, но очень часто оно не помогает, а проблему надо решать. Я при работе использую мультиметр, осциллограф и самый обыкновенный ОБД сканер (для андроида).

Соотношение — топливо — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Соотношение — топливо

Соотношение топлива и воздуха ( F / A) является обратной величиной. [1]

Соотношение топлива и кислорода, необходимое для получения максимальной мощности, совершенно отлично от того, которое требуется для максимальной экономичности Желательно установить причины этого различия и управлять им по мере необходимости. [2]

Соотношение топлива и воздуха определяют на глаз по длине факела в топке и цвету дыма в трубе. Если имеется автоматический газоанализатор, то количество воздуха проверяют по содержанию СОа за котлом. При правильном поступлении воздуха цвет пламени должен быть светлосоломенный, а дым из трубы слегка серый. По мере нарастания на решетке шлаковой подушки, открытие шиберогз на воздуховодах под решетку постепенно увеличивают. Воздух должен подаваться под решетку непрерывно. [3]

Подбор соотношения топлива и сырья не представляет трудностей, если состав карбонатного сырья постоянен. [4]

Влияние соотношения топлива и воздуха на излучатель-ную способность пламени также велико. Из рис. 44 видно, что при избытке природного газа излучательная способность значительно больше, чем при избытке воздуха; ясно также, что светимость пламени быстро падает, если образуется избыток воздуха. Кроме того, рисунок показывает, каково соотношение между составляющими излучения пламени: излучением газов и излучением твердых частиц. [6]

Регулирование соотношения топлива к воздуху должно быть автоматическим; летчик не должен возиться с дросселями или проверять их положение. [7]

При соотношении топлива и воздуха меньше 1: 13 скорость горения уменьшается, экономичность двигателя и его мощность снижаются. Смесь такого состава называется богатой. Если соотношение топлива и воздуха в смеси больше 1: 18, скорость ее горения также резко снижаете, что также приводит к потере экономичности и мощности. Смесь такого состава называется бедной. Когда содержание воздуха в смеси менее 6 кг на 1 кг топлива или более 20 кг на 1 кг топлива, горючая смесь в цилиндрах не воспламеняется. [8]

Регулировать расход воздуха и соотношение топлива и воздуха для поддержания горения трудно из-за сравнительно низких давлений и высоких скоростей в камере сгорания. Вопрос о внешнем сопротивлении двигателя должен быть тщательно продуман так же, как и вопрос об удельном импульсе. Удельный импульс обычно бывает меньше 100 сек и достигает максимума при удельной скорости полета. Диапазон удельного расхода топлива для наилучших рабочих условий составляет 0 9 — 1 4 кг-час на 1 г тяги. [10]

Состав рабочей смеси зависит от соотношения топлива и воздуха. Теоретически для полного сгорания 1 кг топлива необходимо 15 кг воздуха. Такую смесь называют нормальной. [11]

Выполненный анализ показывает, что введение регулятора соотношения топлива и воздуха, решая задачу ограничения роста температуры и поддержания ее на предельном уровне, вместе с тем вносит элементы неустойчивости и увеличения перерегулирования. Поэтому установка такого регулятора требует очень тщательного исследования динамики регулирования и выбора таких динамических констант и корректирующих устройств, гри которых ослабляется вредное влияние второго регулятора на процесс регулирования. [12]

Регулирование температуры пара за котлом осуществляется изменением соотношения топлива и воды для каждого корпуса. Впрыскивающие пароохладители устанавливаются перед ширмовым пароперегревателем и выходной ступенью конвективного пакета. [13]

Концентрация NO возрастает до максимума при том соотношении топлива и воздуха, которое дает минимальное количество несгоревших углеводородов и окиси углерода. Дальнейшее увеличение этого соотношения ведет к снижению концентрации NO, но увеличивает концентрацию НС. Таким образом, можно заключить, что путем изменения только соотношения воздуха и топлива невозможно добиться одновременного снижения в выхлопе количеств НС, iNO и СО. Многие другие факторы, помимо уже упомянутых, влияют на выбросы данного двигателя с искровым зажиганием. Детальное рассмотрение этих факторов содержится в других источниках [3, 4], а также в публикациях Общества автомобильных инженеров. [15]

Страницы: 1 2 3 4 5

Стехиометрический состав топлива, показатель качества сгорания.

Что такое стехиометрический состав смеси — о котором так много и часто говорят и пишут в литературе?

Стехиометрический состав — это теоретически верное соотношение топлива и воздуха, при котором в процессе горения кислород воздуха и топливо будут израсходованы полностью без остатка.

Неэтилированный бензин 14,7 : 1Метанол (метиловый спирт) 6,5 : 1Этанол (этиловый спирт) 9,0 : 1Пропан (сжиженный газ) 15,7 : 1

Простая диаграмма может показать зависимость стехиометрического состава топлива и расхода топлива для двигателя внутреннего сгорания.Соотношение воздух топливо либо коофициент избытка воздуха принято обозначать греческой буквой лямбда.

Как видно на графике расход топлива и мощность двигателя две зависящие друг от друга кривые, глядя на которые смело можно сказать, что человек предложившийВам сделать карбюратор, который будет расходывать на полуторалитровом моторе 4 литра бензина и при этом обеспечит максимальную динамику\мощность скорее всего шарлотан.

Как добиться нормальной стехиометрии смеси?

Самый простой способ это конечно ручная регулировка подачи смеси но на автомобиле это неприемлимо ввиду того что двигатель работает на неустановившихся режимах — постоянные ускорения и торможения, запуски двигателя, изменения нагрузки на двигатель. Именно поэтому уже более 100 лет на автомобиле применяется карбюратор. Рассотрим простейший карбюраторКарбюрато и подающий тракт состоят из следующих элементов: 1.Поплавок2.Игольчатый клапан3.Ось поплавка4.Топливный жиклёр5.Канал подачи топлива в дифузор6.Дифузор7.Дросельная заслонка8.Поплавковая камера9.Смесительная камера10.Впускной коллектор11.Впускной клапан В таком карбюраторе состав смеси практически не изменяется с ростом оборотов двигателя и соответствено качество смеси регулируется всего лиш топливным жиклёром колличеством воздуха через дифзор и отверстием балансировкипоплавковой камеры соответственно применение такого карбюратора целесообразно лиш на двигателе с установившимися режимами работы, тепичным примером такого карбюратора может являться карбюратор К22 автомобиля «Победа» и «Газ 21» Со временем стали изменяться требования к динамике токсичностии мощности автомобилей и соответственно системы подачи топлива стали усложняться, разработчики понялиГлавное — чем лучше сгорание — тем выше мощность. Несколько графиков илюстрирующих протекающие в двигателе процессы.Также большую роль в работе двигателя играет угол зажигания и октановое число применяемого топлива, вот несколько графиков характеризующих эти показатели

Наибольшее давление в цилиндреВлияние калильного зажигания Работа двигателя с детонациейЗависимость температуры выхлопныхгазов от от частоты вращенияВлияние опережения зажигания на параметры двигателяВлияние октанового числа на температурыСтепень влияния систем карбюратора взависимости от открытия Дросельной заслонки.В инжекторных системах определение стехиометрии осуществляет лямбда зон (обратная связь) согласно показаний которого и происходит изменение состава смесии отказ которого влечёт за собой перерасход топлива, существуют также и карбюраторы которые изменяют состав смеси по показаниям Лямбда зонда. График зависимости состава смеси по лямбде выглядит приблизительно так:

Реклама от Яндекс

Хотим предложить Вам отдых и лечение на КМВ в здравницах:санаторий Кругозор,санаторий Шахтер,санаторий Семашко исанаторий Пятигорский Нарзан.

Вас ждет обслуживание высокого уровня и низкие цены. Спешите отдохнуть в этих санаториях.

Широкополосный лямбда зонд Innovate MTX-L

Настройка газового оборудования может быть произведена с помощью Innovate MTX-L (MTX-L: Wideband Air/Fuel Ratio Gauge). Новая разработка компании Innovate motorsports – широкополосная лямбда Innovate MTX-L – ШДК (Широкополосный Датчик Кислорода) контроллер, интегрированный в 52мм корпус прибора-индикатора. Мы также занимаемся его установкой на легковые автомобили.

Основные особенности:• Диапазон измерения 7.35-22.4 AFR (0.50-1.52 Lambda)• Водонепроницаемый 52mm корпус подходит для использования на автомобилях, снегоходах, моторных лодках и т.д.• Встроеннеый в прибор ШДК контроллер упрощает подключение, отдельный LC-1 уже не нужен.• Широкополосный сенсор совместим со всеми видами топлива – пропан-бутан, метан, бензин (этилированый и неэтилированый), дизель, метанол, Е85 и т.д.• Поддерживает возможность перекалибровки сенсора для максимальной точности в течении всего периода эксплуатации.• Два 0-5v полностью программируемых линейных выхода для использования с блоками управления двигателем в режиме closed-loop или внешними даталоггерами.• Сменные лицевые панели черного, серебряного и белого цвета.• Поддержка интерфейса к софту LogWorks• Последовательные порты IN и OUT для подключения к PC и другим приборам от Innovate

Что такое лямбда-зонд

Широкополосный лямбда-зонд позволяет измерить численное значение соотношения Воздух/Топливо (Air Fuel Ratio – AFR) или численное значение коэффициента λ(Лямбда) путём измерения уровня содержания кислорода в отработавших газах, но может работать только в паре с соответствующим контроллером.

Комплекс Innovate MTX-L является альтернативой дорогостоящим газоанализаторам, способным рассчитывать значение λ, которые при этом могут применяться только стационарно, а не в движении автомобиля. Одновременно обладает очень высоким быстродействием, что позволяет проводить измерения не только на установившихся режимах, но и на переходных режимах работы двигателя. Подключение комплекса к многоканальному осциллографу или ноутбуку по которой можно в дальнейшем анализировать показания смеси и позволяет сопоставлять сигналы датчиков и исполнительных механизмов системы управления двигателем со значением соотношения Воздух/Топливо, что даёт возможность выявить отклонения настроек, характеристик датчиков, исполнительных механизмов и систем, влияющих на смесеобразование.

Комплекс может быть применён при проведении регулировки топливных систем любых типов (бензин, газ, дизельное топливо, спирт…). Наиболее актуальным является его применение для точной регулировки газобаллонного оборудования, спортивных автомобилей, а также для проведения тонкой настройки соотношения Воздух/Топливо при проведении чип-тюнинга.Оптимальное соотношение Воздух/Топливо для бензиновых двигателей теоретически составляет 14,7 килограммов воздуха для сжигания каждого килограмма бензина (14,7:1). При сгорании такой смеси, теоретически, весь кислород, содержащийся в воздухе, вступает в реакцию со всем топливом. В результате в отработавших газах не остаётся ни несгоревшего топлива, ни свободного кислорода. Такое соотношение топлива и воздуха называют стехиометрическим. Стехиометрические соотношения Воздух/Топливо для различных видов топлива различны:

Значение коэффициента λ(Лямбда) – это отношение фактического соотношения Воздух/Топливо (AFR) к стехиометрическому.

Коэффициент Лямбда

Для бензинового двигателя при соотношении Воздух/Топливо (AFR) равном 14,7:1 значение λ= 1. Если двигатель работает на “богатых” смесях, то λ 1, при этом, в отработавших газах содержится свободный кислород.

В большинстве случаев, для бензинового двигателя оптимальной считают топливовоздушную смесь со значением λ= 0,95…1. Если система управления двигателем оснащёна штатным двухуровневым лямбда-зондом, то в таком случае при работающем лямбда регулировании на установившихся режимах работы двигателя поддерживается соотношение Воздух/Топливо со средним значением λ= 1.

Максимальная мощность бензинового двигателя может быть достигнута, когда двигатель работает на “обогащённой” топливовоздушной смеси при следующих ориентировочных значениях коэффициента Лямбда:λ= 0,8 … 0,9 для атмосферных бензиновых двигателей;λ= 0,75 … 0,85 для бензиновых двигателей оснащённых турбо-наддувом и/или компрессором.

Максимальная экономичность бензинового двигателя может быть достигнута, когда двигатель работает на установившихся средних оборотах на “обеднённой” топливовоздушной смеси при λ= 1,04 … 1,08.

Контроллер широкополосного лямбда-зонда позволяет измерить численное значение соотношения Воздух/Топливо (AFR) или численное значение коэффициента λ(Лямбда) на работающем двигателе путём измерения уровня содержания кислорода в отработавших газах с помощью широкополосного лямбда-зонда.

Применение лямбда-зонда

Широкополосный лямбда зонд неотъемлемая часть для точной настройки спортивных автомобилей и последующей оценки качества смеси при эксплуатации. Во-первых, для первичного понимания, это некое устройство для измерения количества кислорода в отработанных газах. Устанавливается в выпускном тракте. Разберем по словам выражение — широкополосный лямбда зонд. Широкополосный — означает что диапазон измерений выходит за пределы штатных значений. Штатный (узкополосный) датчик кислорода, работает в диапазоне 0-1 Вольт (0.1-0.9 обычно). Узкополосный датчик меряет в диапазоне 0.9-1.1 Лямбды что соответствует смеси 13.18-16.10. Широкополосный датчик Innovate меряет в диапазоне 7.4 – 22.4 AFR. Широкополосный кислородный датчик меряет в диапазоне 0-5 вольт соответственно. Как вы понимаете есть значение Лямбда. Есть значение AFR. Это одно и тоже значение просто в разных единицах. 1 Lambda = 14.7 AFR.Если вы заметили, то узкополосный датчик меряет в диапазоне 13-16 AFR, что в принципе на первый взгляд может хватить для настройки атмосферного – 1.5 мотора. Есть два но! Двигатель на скорости 8000 RPM совершает 1 оборот за 7.5 мс. Узкополосная лямбда успевает срабатывать на 100-300мс, что соответствует примерно 600 RPM. Узкополосная лямбда успевает обрабатывать точно только очень низкие обороты, более высокие обороты будут идти с инерционной погрешностью. Широкополосная лямбда примерно меряет 8мс, что соответствует примерно 7500 RPM (и это не предел). Поэтому корректно отстроить на сток лямбде можно только холостой ход.

Компания Innovate Motorsports занимается оборудованием для настройки топливно-воздушной смеси. За основу взяты качественный датчики Bosch с быстродейственными контроллерами Innovate.

Bosch 0 258 007 351 — номер лямбды идущей в комплекте MTX-L. Gauge O2 Sensor — монитор состояния AFR. Дополнительный кабель удлинитель. Это база комплекта MTX-L. Данный датчик кислорода — является премиум продукцией для автомобилей типа Bentley Continental GT, хотя и ставился на WAG VolksWagen Phaeton. Имеет 5 проводов. Innovate MTX-L имеет два сигнальных выхода, либо широкополосный канал, либо симуляция узкополосной лямбды 0-1. Т.о. Установив широкополосный лямбда зонд в штатное место родного лямбда зонда вашего автомобиля, мы можем подключить его показания на канал бензоконтролера штатной лямбды. Т.е. сигнал с широкополосного датчика кислорода он обработав перевел в понятные для бензинового контролера 0-1 вольта.

Марка авто: любая, модель авто: любая, двигатель: любойЦена установки MTX-L и настройки с его помощью

Смотрите также

Редкие поломки

Специалисты утверждают, что 90% всех ошибок « Богатая смесь» связаны с регулировкой инжектора. Устранить ее несложно. Главное — вовремя обратить внимание на неправильную работу двигателя автомобиля.

Самыми редкими, экзотическими считаются неисправности блока управления двигателем, а также плохое состояние контактов. Иногда встречаются случаи отравления кислородного датчика. Выявить такие отклонения способен опытный специалист. Самостоятельно решить проблему в этом случае удается не каждому владельцу автомобиля.

Рассмотрев, что собой представляет богатая смесь, можно понять опасность возникновения такой ситуации. При появлении непредвиденных ситуаций лучше обратиться в сервисный центр. На пунктах техобслуживания есть необходимый инструмент, с помощью которого можно произвести диагностику. Это сохранит двигатель автомобиля.

Топливо-воздушная смесь решает все

Повышенная эмиссия вредных веществ возникает, когда соотношение воздух-топливо в смеси отрегулировано неправильно.

Идеальное соотношение топлива и воздуха для бензиновых двигателей: 14,7 кг воздуха на 1 кг топлива. Такое соотношение также называется стехиометрической смесью. Практически все бензиновые двигатели сейчас приводятся в движение при сгорании такой идеальной смеси. Решающую роль при этом играет кислородный датчик.

Только при таком соотношении гарантируется полное сгорание топлива, а катализатор практически полностью преобразовывает вредные выхлопные газы углеводород (НС), оксид углерода (СО) и оксиды азота (NOx) в экологически безвредные газы.Соотношение действительно использованного воздуха к теоретической потребности называется числом кислорода и обозначается греческой буквой лямбда. При стехиометрической смеси лямба равна единице.

Как это осуществляется на практике?

За состав смеси отвечает система управления двигателем („ECU» = „Engine Control Unit»). ECU контролирует топливную систему, которая в процессе сгорания подает точно дозированную топливно-воздушную смесь. Однако для этого системе управления двигателем необходимо иметь информацию, работает ли в данный конкретный момент двигатель на обогащенной (недостаток воздуха, лямбда меньше единицы) или на обедненной (избыток воздуха, лямбда больше единицы) смеси.Эту решающую информацию предоставляет лямбда-зонд:

В зависимости от уровня остаточного кислорода в выхлопном газе он подает различные сигналы. Система управления двигателем анализирует данные сигналы и регулирует подачу топливно-воздушной смеси.

Технология кислородных датчиков постоянно развивается. На сегодняшний день лямбда-регулирование гарантирует низкий выброс вредных веществ, обеспечивает эффективный расход топлива и долгий срок службы катализатора. Для максимально быстрого достижения лямбда-зондом рабочего состояния сегодня используется высокоэффективный керамический нагреватель.

Сами керамические элементы с каждым годом становятся всё лучше. Это гарантирует еще более точноеизмерение показателей и обеспечивает соблюдение более строгих норм по выбросам вредных веществ. Разработаны новые типы кислородных датчиков для специальных применений, например, лямбда-зонды, электрическое сопротивление которых изменяется с изменением состава смеси (титановые датчики), или же широкополосные кислородные датчики.

Принцип работы кислородного датчика (лямбда-зонда)

Чтобы катализатор работал оптимально, соотношение топлива и воздуха должно быть очень точно согласовано.

Это задача лямбда-зонда, который непрерывно измеряет содержание остаточного кислорода в выхлопных газах. Посредством выходного сигнала он регулирует систему управления двигателем, которая благодаря этому точно устанавливает топливно-воздушную смесь.

Коды, связанные с P0172

При диагностике кода неисправности P0172 вы также можете столкнуться с другими ошибками:

• P0170 — нарушено соотношение топливо-воздушной смеси, банк 1.
• P0173 — нарушено соотношение топливо-воздушной смеси, банк 2.
• P0175 — смесь слишком богатая, банк 2.
• P0101 — выходной сигнал датчика расхода воздуха находится вне допустимого диапазона.
• P0104 — прерывистый сигнал с датчика массового расхода воздуха.
• P030x — пропуск зажигания цилиндра случайный или специфический.
• P0171 — смесь слишком бедная, банк 1.
• P0174 — смесь слишком бедная, банк 2.