Катализатор и лямбда-зонды

Материал из Mazda RX-8 - Энциклопедия RotaryCars.ru
Перейти к: навигация, поиск

Катализатор[править]

В RX-8 используется двухсекционный керамический катализатор монолитного типа. Между секциями существует промежуток в котором расположен лямбда зонд. Катализатор хрупок и капризен, часто выходит из строя и разрушается. Происходит это из за некачественного бензина, неисправностей системы зажигания и плохих дорог. Обычно владелец ощущает разрушение катализатора по пропавшей динамике, плохому набору оборотов, очень горячему центральному тоннелю. На некоторых машинах может загораться ошибка. Проверить целостность катализатора можно через отверстие лямбда зонда, для этого его нужно выкрутить и посветить маленьким фонариком в полость катализатора, так вы сможете оценить состояние катализатора без разборки выхлопной системы. Если керамические соты покрыты трещинами или расколоты на куски, то нужно снимать катализатор и извлечь все остатки, освободив дорогу выхлопным газам.

Следует помнить, что на машине без катализатора появляется резкий запах из выхлопной системы и может постоянно гореть индикатор Check Engine. Избавить от ошибки может специальная электронная обманка или установка универсального катализатора.


Лямбда зонд[править]

Лябда зонд - датчик кислорода в выпускном коллекторе двигателя. Позволяет оценивать количество оставшегося свободного кислорода в выхлопных газах.

В RX-8 используется два датчика кислорода, широкополосный и обычный.

Широкополосный лямбда зонд[править]

Широкополосный зонд в RX8 является основным и расположен перед катализатором.

С помощью широкополосного лямбда-зонда можно определить количество кислорода в выхлопном газе в широком диапазоне и, таким образом, определить состав топливно-воздушной смеси в камере сгорания. На основе этих данных возможно, например, регулировать работу бензинового двигателя так, чтобы обеспечить условия для наиболее эффективной работы каталитического нейтрализатора выхлопных газов Принцип действия широкополосного зонда основан на постоянном поддержании значения λ=1 в измерительной камере при помощи насосного тока. Измерительная камера отделена от потока выхлопных газов пористым диффузионным барьером. При насыщенной смеси в измерительную ячейку накачивается кислород, для чего к насосной ячейке подводится «отрицательный» ток. При λ=1 насосный ток равен нулю. При обедненной смеси кислород выкачивается из измерительной ячейки «положительным» током. Он может измерить соотношение масс воздуха и топлива, начиная от лямбда = 0,65. Также среди преимуществ новых зондов выделяют более высокую термоустойчивость, сокращенное время реакции (менее 30 миллисекунд) и более высокую точность сигнала. Оптимальное соотношение Воздух/Топливо для бензиновых двигателей теоретически составляет 14,7 килограммов воздуха для сжигания каждого килограмма бензина. 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:

Неэтилированный бензин 14,7:1

Пропан (сжиженный газ) 15,5:1

Метан (сжатый газ) 17,2:1

Дизельное топливо 14,6:1

Метанол (метиловый спирт)6,4:1

Этанол (этиловый спирт) 9,0:1


Значение Лямбда – это отношение фактического соотношения Воздух/Топливо к стехиометрическому. Для бензинового двигателя при соотношении Воздух/Топливо равном 14,7:1 значение Лямбда = 1. Если двигатель работает на "богатых" смесях, то Лямбда < 1, при этом, в отработавших газах содержится несгоревшее топливо. Если двигатель работает на "бедных" смесях, то Лямбда > 1, при этом, в отработавших газах содержится свободный кислород.

В большинстве случаев, для бензинового двигателя оптимальной считают топливовоздушную смесь со значением Лямбда = 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 Лямбда = 1. Максимальная мощность бензинового двигателя может быть достигнута, когда двигатель работает на "обогащённой" топливовоздушной смеси при следующих ориентировочных значениях Лямбда: Лямбда = 0,8 … 0,9 для атмосферных бензиновых двигателей; Лямбда = 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 Лямбда = 1,04 … 1,08.


Вспомогательный лямбда-зонд[править]

Второй лямбда зонд представляет из себя обычный датчик на основе оксида циркония. Сигналы этого лямбда зонда используются системой управления для оценки эффективности работы катализатора и поддержания оптимального (стехиометрического, около 14.7:1) соотношения воздух:бензин в камерах сгорания. В датчике на основе оксида циркония происходят реакции восстановления двуокиси циркония ZrO2 до окиси циркония ZrO, инициируемая платиновым катализатором, покрывающем чувствительный элемент датчика и являющаяся причиной возникновения ЭДС. На поверхности датчика окислительные процессы чередуются с восстановительными, что обеспечивает автоматическое поддержание работоспособности λ-зонда и его высокую чувствительность к изменению концентрации окисляемых компонентов.


Для того, что бы подавить реакцию окисления недоокисленных компонентов отработавших газов кислородом чувствительного элемента датчика, то есть прекратить генерацию ЭДС датчиком, необходимо присутствие в отработавших газах избыточного, по отношению к стехиометрическому, количества кислорода. Причем, количество избыточного кислорода растет пропорционально концентрации недоокисленных компонентов отработавших газов. Используя это свойство λ-зонда представляется возможным оценить концентрацию в отработавших газах продуктов неполного сгорания топлива и использовать эту информацию для оценки эффективности работы каталитического нейтрализатора

Вспомогательный лямбда зонд в RX-8 расположен в катализаторе.


Неоригинальные зонды[править]

Помимо оринального датчика кислорода, в RX-8 можно использовать альтернативные, такие как BOSCH или NGK.


Подключение зондов Denso/NGK[править]

Синий от лямбды - сигнал - Желтый на жгуте

Белый от лямбды - земля - Коричневый на жгуте

Черный от лямбды - подогрев - Красный на жгуте

Черный от лямбды - подогрев - Красно-белый на жгуте

Подключение лямбда-зондов Bosch[править]

Черный от лямбды - сигнал - Желтый на жгуте

Серый от лямбды - земля - Коричневый на жгуте

Белый от лямбды - подогрев - Красный на жгуте

Белый от лямбды - подогрев - Красно-белый на жгуте

Ссылки[править]