โพรบแลมบ์ดามีไว้เพื่ออะไร?

ในเครื่องยนต์สันดาปทั้งการประหยัดเชื้อเพลิงและการบำบัดก๊าซไอเสียจะไม่สามารถทำได้หากไม่มีหัววัดแลมบ์ดา ต้องขอบคุณเซ็นเซอร์เหล่านี้ มลภาวะของเครื่องยนต์จึงลดลงอย่างมากและน่าใช้งาน

หัววัดแลมบ์ดาหรือที่เรียกว่าเซ็นเซอร์ออกซิเจนมีหน้าที่ในการวัดความแตกต่างระหว่างปริมาณออกซิเจนของก๊าซไอเสียและปริมาณออกซิเจนในสิ่งแวดล้อม

เซ็นเซอร์นี้เป็นหนี้ชื่อตัวอักษรλ (แลมบ์ดา) จากอักษรกรีก ซึ่งใช้แทนความเท่าเทียมกันระหว่างอัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิงจริงกับอัตราส่วนในอุดมคติ (หรือปริมาณสัมพันธ์) ที่พิจารณาแล้วของส่วนผสม เมื่อมีค่าน้อยกว่าหนึ่ง ( λ ) หมายความว่าปริมาณอากาศน้อยกว่าอุดมคติ ดังนั้นส่วนผสมจึงเข้มข้น เมื่อสิ่งที่ตรงกันข้ามเกิดขึ้น ( λ > 1 ) สำหรับการมีอากาศส่วนเกิน ส่วนผสมนั้นไม่ดี

ตัวอย่างเช่น อัตราส่วนที่เหมาะสมหรืออัตราส่วนสัมพันธ์สัมพันธ์กับเครื่องยนต์เบนซิน ควรเป็น 14.7 ส่วนของอากาศต่อเชื้อเพลิงหนึ่งส่วนอย่างไรก็ตามสัดส่วนนี้ไม่คงที่เสมอไป มีตัวแปรที่ส่งผลต่อความสัมพันธ์นี้ ตั้งแต่สภาวะแวดล้อม อุณหภูมิ ความดัน หรือความชื้น ไปจนถึงการทำงานของตัวรถ ความเร็วรอบ อุณหภูมิเครื่องยนต์ ความแปรผันของกำลังที่ต้องการ

หัววัดแลมบ์ดาซึ่งแจ้งการจัดการทางอิเล็กทรอนิกส์ของเครื่องยนต์ถึงความแตกต่างของปริมาณออกซิเจนในไอเสียและภายนอก ช่วยให้สามารถปรับปริมาณเชื้อเพลิงที่ฉีดเข้าไปในห้องเผาไหม้ได้

วัตถุประสงค์คือเพื่อให้เกิดการประนีประนอมระหว่างกำลัง การประหยัดเชื้อเพลิง และการปล่อยมลพิษ โดยนำส่วนผสมให้ใกล้เคียงกับความสัมพันธ์ของปริมาณสัมพันธ์มากที่สุด กล่าวโดยย่อคือการทำให้เครื่องยนต์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด

มันทำงานอย่างไร?

หัววัดแลมบ์ดาทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดที่อุณหภูมิสูง — อย่างน้อย 300 °C — ซึ่งกำหนดว่าตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุดอยู่ใกล้กับเครื่องยนต์ ถัดจากท่อร่วมไอเสีย ทุกวันนี้ โพรบแลมบ์ดาสามารถพบได้ถัดจากเครื่องฟอกไอเสียเชิงเร่งปฏิกิริยา เนื่องจากมีความต้านทานที่ช่วยให้สามารถให้ความร้อนโดยไม่ขึ้นกับอุณหภูมิของก๊าซไอเสีย

ปัจจุบัน เครื่องยนต์สามารถมีโพรบสองตัวหรือมากกว่า ตัวอย่างเช่น มีโมเดลที่ใช้โพรบแลมบ์ดาอยู่ก่อนและหลังตัวเร่งปฏิกิริยา เพื่อวัดประสิทธิภาพของส่วนประกอบนี้

หัววัดแลมบ์ดาประกอบด้วยเซอร์โคเนียมไดออกไซด์ ซึ่งเป็นวัสดุเซรามิกที่เมื่อถึง 300 ºC จะกลายเป็นตัวนำของออกซิเจนไอออน ด้วยวิธีนี้ หัววัดสามารถระบุปริมาณออกซิเจนที่มีอยู่ในก๊าซไอเสียโดยใช้รูปแบบแรงดันไฟฟ้า (วัดเป็น mV หรือมิลลิโวลต์)

แรงดันไฟฟ้าที่สูงถึงประมาณ 500 mV หมายถึงส่วนผสมแบบลีน ด้านบนนั้นสะท้อนถึงส่วนผสมที่เข้มข้น นี่คือสัญญาณไฟฟ้าที่ส่งไปยังชุดควบคุมเครื่องยนต์ และทำการปรับเปลี่ยนปริมาณเชื้อเพลิงที่ฉีดเข้าไปในเครื่องยนต์ตามความจำเป็น

มีโพรบแลมบ์ดาอีกประเภทหนึ่งซึ่งแทนที่เซอร์โคเนียมไดออกไซด์ด้วยสารกึ่งตัวนำที่ใช้ไททาเนียมออกไซด์ ไม่จำเป็นต้องมีการอ้างอิงปริมาณออกซิเจนจากภายนอก เนื่องจากสามารถเปลี่ยนความต้านทานไฟฟ้าได้ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของออกซิเจน เมื่อเทียบกับเซ็นเซอร์เซอร์โคเนียมไดออกไซด์ เซ็นเซอร์ที่ใช้ไททาเนียมออกไซด์จะมีเวลาตอบสนองที่สั้นกว่า แต่ในทางกลับกัน เซ็นเซอร์เหล่านี้มีความละเอียดอ่อนและมีราคาสูงกว่า

Bosch เป็นผู้พัฒนาโพรบแลมบ์ดาในช่วงปลายทศวรรษ 1960 ภายใต้การดูแลของ Dr. Günter Bauman เทคโนโลยีนี้ถูกนำมาใช้ครั้งแรกกับรถยนต์ที่ใช้งานจริงในปี 1976 ในวอลโว่ 240 และ 260

ข้อผิดพลาดและข้อผิดพลาดเพิ่มเติม

ทุกวันนี้ โพรบแลมบ์ดาไม่ได้มีชื่อเสียงดีที่สุด แม้ว่าความต้องการจะเถียงไม่ได้ก็ตาม การแทนที่ซึ่งมักไม่จำเป็นนั้นมาจากรหัสข้อผิดพลาดที่สร้างขึ้นโดยการจัดการทางอิเล็กทรอนิกส์ของเครื่องยนต์

เซ็นเซอร์เหล่านี้ทนทานกว่าที่ปรากฏ ดังนั้นแม้ว่ารหัสข้อผิดพลาดที่เกี่ยวข้องโดยตรงจะปรากฏขึ้น แต่ก็อาจเป็นผลมาจากปัญหาอื่นๆ ในการจัดการเครื่องยนต์ ซึ่งสะท้อนถึงการทำงานของเซ็นเซอร์ เพื่อเป็นการป้องกันและเตือนถึงความผิดพลาดของรถที่อาจเกิดขึ้นได้ การจัดการเครื่องยนต์แบบอิเล็กทรอนิกส์จึงออกเซ็นเซอร์ผิดพลาด

ในกรณีของการแลกเปลี่ยน ควรเลือกใช้ชิ้นส่วนคุณภาพที่เป็นของแท้หรือที่เป็นที่ยอมรับ ความสำคัญของส่วนประกอบนี้มีความสำคัญต่อการทำงานที่เหมาะสมและสุขภาพของเครื่องยนต์