Rolul fundamental al sondelor Lambda în gestionarea emisiilor și a performanței motorului

Pe măsură ce se pune un accent tot mai mare pe reducerea emisiilor nocive de gaze de eșapament, acestea constituie un punct central în lupta pentru reducerea impactului pe care îl au vehiculele de astăzi asupra mediului. Acesta este primul dintr-o serie de două articole care discută modul în care acționează aceste sonde și modul în care maximizează eficiența motorului modern cu combustie.

Având în vedere că producătorii de automobile se confruntă cu provocările unor limite de emisii tot mai stricte, sondele Lambda trebuie să realizeze o varietate tot mai mare de funcții. În articolul de față vom analiza două funcții standard ale sondelor, iar în următorul buletin informativ vom continua să abordăm funcții mai avansate.

Funcția clasică – senzor de reglare

Pentru ca un motor cu combustie internă să funcționeze eficient, raportul dintre aer și combustibil trebuie să fie precis. Amestecul de combustibil poate fi afectat de numeroși factori, printre care și temperatura, altitudinea și sarcina motorului. Calitatea amestecului trebuie să fie măsurată, în mod obligatoriu, cu exactitate și cu regularitate.

Sondele Lambda sunt indispensabile pentru măsurarea concentrației de oxigen din gazele de eșapament.

Acestea convertesc aceste măsurători într-un semnal care este transmis înapoi la unitatea de control electronic a motorului (ECU). Unitatea utilizează informațiile pentru a controla parametrii de temporizare ai injectorului și pentru a monitoriza și ajusta nivelurile în consecință.

Motorul funcționează cel mai eficient atunci când raportul amestecului de aer-combustibil este de 14,7 la 1. Aceasta se numește raport stoichiometric sau Lambda 1 (λ = 1). În consecință, funcția acestor sonde Lambda este adesea numită reglare Lambda.

Pentru a permite unității de control electronic să controleze amestecul critic de aer și combustibil, sondele Lambda sunt cei mai importanți senzori din cadrul EMS. O defecțiune a sondei ar însemna că EMS nu mai primește informații despre concentrația de oxigen din gazele de eșapament, forțând motorul să funcționeze în buclă deschisă, ceea ce înseamnă că motorul „ghicește” cantitatea de emisii și este, prin urmare, mai puțin eficient, producând mai multe emisii dăunătoare.

A doua funcție – senzor de diagnoză

Fiabilitatea convertoarelor catalitice este esențială pentru controlul emisiilor generate de motoarele moderne pe benzină. De-a lungul timpului, aceste catalizatoare pe trei căi se pot degrada progresiv sau se pot deteriora, lucru ce poate avea consecințe grave asupra gazelor emise de vehicul în atmosferă.

Pentru a asigura respectarea standardelor tot mai stricte în ceea ce privește emisiile, în partea de jos a convertorului catalitic se adaugă o sondă Lambda secundară pentru a monitoriza continuu funcționarea corectă a acestuia.

Având rolul unui senzor de diagnoză, aceasta măsoară concentrația de oxigen pentru a se asigura că la catalizator ajunge o cantitate corespunzătoare de oxigen. Acest lucru este esențial pentru îndeplinirea funcției catalizatorului, și anume de a transforma substanțele nocive în gaze mai puțin dăunătoare pentru mediu.

Prin reacțiile chimice care au loc în convertorul catalitic, nivelul oxigenului emis trebuie să fie aproape de zero. ECU utilizează semnalele pe care le primește atât de la sonda Lambda de reglare, cât și de la cea de diagnoză, pentru a se asigura că motorul funcționează la parametri optimi.

Rolul esențial

EMS-urile de astăzi se bazează pe semnale de la o varietate de senzori diferiți, însă sonda Lambda are rolul principal în măsurarea și controlul amestecului de aer-combustibil. În timp ce regulatoarele previn în continuare eliberarea de emisii de gaze nocive în atmosferă, aceste sonde vor juca un rol din ce în ce mai important în controlul emisiilor poluante și al economiei de combustibil.

Nu putem anticipa cu ce provocări se vor confrunta componentele auto în viitor, dar putem fi siguri că, pe măsură ce tehnologia și mediul de reglementare evoluează, acești senzori vor rămâne în prim planul proiectării motorului.