torstai 3. lokakuuta 2013

Lambda-anturin toiminta ja mittaus

Lambda-anturi sijaitsee pakoputkessa.

Teoriaa:

Anturin tehtävä on kertoa moottorinohjainlaitteelle pakokaasujen jäännöshappipitoisuuden määrä. Tämän tiedon perusteella moottorinohjausjärjestelmä säätää moottorin polttoaineen seoksensäädön. Jäännöshapen mittauksesta voidaan siis päätellä polttoaine-ilmaseoksen sekoitussuhde. Täydellinen seossuhde on 14,7kg ilmaa 1kg polttoainetta kohtaan.

Jäännöshapen määrää kuvataan lambda-arvolla. Optimaalinen lambda-arvo on tasan 1.
Kun moottori käy rikkaalla lambda-arvo on alle yhden, ja päinvastoin moottorin käydessä laihalla lambda-arvo on yli yhden.

Lambda-anturin toiminta perustuu ZrO-keramiikkaan. Anturin tulee olla yli 600C asteinen toimiakseen. Keramiikkapintojen välille syntyessä happipitoisuuseroa keramiikan päiden välille syntyy jännite-eroa. Rikkaalla seoksella muodostuva jännite on n. 0.8-0.9V kun taas laihalla seoksella jännite on lähes 0V.

Moottorinohjausjärjestelmä pyrkii pitämään seoksen stökiometrisenä (optimaalisena) laihentamalla ja rikastamalla seossuhdetta jatkuvasti. Kun jännite on yli 0.45V seosta laihennetaan ja kun jännite on alle 0.45V seosta rikastetaan. Katalysaattori toimii tehokkaimmin kun seossuhde muuttuu jatkuvasti.



Mittasimme koulumme harjoitusmoottorin lambda-anturille kulkevaa jännitettä oskiloskoopilla.


Lambda-anturi 

Oskiloskoopin asetimme kiinni lambda-anturin virta- ja maadoitusjohtoon.


Oskiloskooppi

Toimintakäyrä esittää kuinka seossuhdetta muutetaan joka sekunti.