Лямбда-зонд в авто: що це таке і як працює?

Лямбда-зонд є життєво важливим елементом в системах викидів автомобіля, який забезпечує потрібну кількість кисню в паливі для ефективного та екологічного згоряння. Лямбда-зонд перетворює кількість кисню, що присутній у вихлопі, в електричний сигнал, що передається на комп’ютер, який контролює роботу двигуна. ЕБУ (електронний блок управління двигуном) обробляє показання і відправляє інформацію назад в двигун. Напруга, яку створює датчик, працює від 0,1 В до 0,9 В. Оптимальна напруга для ідеального змішування – 0,45 В. Бензинові двигуни вимагають точної пропорції повітряно-паливної суміші для правильної роботи. Стехіометрична пропорція, при якій паливо згорає повністю та ефективно, становить рівно 14,7:1. Це означає, що одна частина палива повинна бути змішана з 14,7 частинами повітря. На практиці ця частка повітря-паливо змінюється залежно від режиму роботи двигуна та утворення суміші.  Коефіцієнт надлишку повітря – L (лямбда) характеризує відстань фактичної суміші паливо-повітря від стехіометричного (14,7:1). Бензинові двигуни досягають своєї максимальної потужності при нестачі повітря 5-15% (L = 0,85 – 0,95), а мінімальна витрата палива досягається при надлишку повітря 10 – 20% (L = 1,1 – 1,2). Таким чином, коли двигун працює, пропорція L постійно змінюється в діапазоні 0,9 – 1,1, і це робочий діапазон лямбда-регулювання. Коли двигун прогрівається до робочої температури, і він не завантажений (тобто на холостому ходу), дотримання пропорції L = 1 має важливе значення для того, щоб каталітичний нейтралізатор повністю виконав своє призначення та зменшив викиди транспортного засобу до мінімуму. По суті, кисневий датчик є гальванічним джерелом струму, яке змінює свою вихідну напругу відповідно до температури та вмісту кисню в навколишньому середовищі. Таким чином, кисневий датчик повідомляє ЕБУ про кількість кисню у відпрацьованих газах. Відрізок часу, за який відбувається сигнал між його “високим” і “низьким” станом, незначний і може бути проігнорований. ЕБУ приймає сигнал від лямбда-зонду, порівнює його зі значенням в  пам’яті комп’ютера, і якщо сигнал не відповідає оптимальному значенню для поточного режиму, регулює тривалість надходження палива. Таким чином, завдяки зворотному зв’язку та правильному режиму роботи досягається максимальна економія палива та мінімум шкідливих газів.