Датчики кислорода и настройка

Apr 27, 2023

Кислородный или лямбда-зонд — один из важнейших и один из наиболее непонятых компонентов современной системы впрыска топлива. Базовое понимание того, как работает датчик и как интерпретировать его показания, имеет решающее значение для успешной настройки высокопроизводительного или гоночного двигателя. Добавьте к этому сумматор мощности, и важность датчика O2 еще больше возрастет. Для наших целей нас не слишком интересуют химические и электрические свойства датчика — эта информация широко доступна, если вы хотите копнуть глубже — но вместо этого мы сосредоточимся на практической информации, которая поможет нам достичь нашей конечной цели: Чтобы максимально безопасно извлечь из двигателя как можно больше мощности.

Существует два основных типа датчиков O2, с которыми вы можете столкнуться. Узкополосный датчик O2 обычно устанавливается в серийных автомобилях и может использоваться для точного определения соотношения воздух-топливо (AFR) в диапазоне 14,3:1–15,1:1 для бензина. Обратите внимание: я говорю «определять», а не измерять соотношение воздух-топливо. Это важное различие, о котором мы сейчас поговорим. Если вы настраиваете двигатели, особенно гоночные, вам, скорее всего, придется работать с другим типом лямбда-зонда — широкополосным кислородным датчиком. Благодаря более быстрому времени отклика, возможности прямого измерения содержания кислорода в выхлопных газах и полезному диапазону соотношения воздух-топливо примерно 10,2:1–15,5:1 (на бензине) широкополосный лямбда-зонд предоставляет важную информацию, которая может использоваться для безопасного извлечения огромного количества энергии из вашего двигателя.

Прежде чем мы углубимся в то, как использовать широкополосный датчик кислорода, важно понять, что он на самом деле измеряет. Первое, что, наверное, приходит на ум, когда речь заходит о датчиках кислорода, — это AFR. На самом деле датчик кислорода понятия не имеет, сколько топлива или воздуха подается в двигатель. Скорее, он измеряет содержание кислорода в выхлопных газах. Одного этого недостаточно для определения AFR. Зная стехиометрическое значение топлива, на котором рассчитан двигатель, определяемое как AFR, при котором происходит полное сгорание, мы можем рассчитать AFR, при котором работает двигатель.

Но что, если мы изменим виды топлива или добавим в смесь азот? Разные типы топлива требуют разного соотношения воздух-топливо для достижения полного сгорания. Впрыск азота требует добавления топлива для поглощения дополнительного кислорода, переносимого распылением. На этом этапе это уже не смесь воздуха и топлива, а скорее смесь воздуха, топлива и азота. Эти вещи существенно изменят фактическое необходимое количество AFR, подаваемого в двигатель. Однако для датчика кислорода полное сгорание по-прежнему выглядит одинаково, независимо от того, что мы заливаем в двигатель.

Эти данные, предоставляемые широкополосным кислородным датчиком до учета типа топлива, известны как «лямбда». Значение лямбда «1» означает полное сгорание. Это соответствует примерно 14,6:1 по насосному газу. Значения больше 1 характеризуют бедное состояние, тогда как число меньше 1 указывает на богатое состояние. Настройка с использованием значений лямбда очень полезна при работе с различными типами топлива и сумматорами мощности, поскольку значения лямбда для достижения наилучшей производительности по существу одинаковы независимо от того, что вы подаете в двигатель.

Большинство тюнеров будут использовать более богатую целевую лямбду при наддуве или закиси азота в качестве запаса безопасности, однако, по моему опыту, начиная с богатой и постепенно настраивая более обедненную лямбду до тех пор, пока не будет достигнута оптимальная производительность, я почти всегда получаю значение лямбда 0,9 или немного ниже него. .

Зная важность данных, предоставляемых датчиком кислорода, мы должны понимать, как правильно его установить и как определить, когда его необходимо заменить. Расположение датчика кислорода будет зависеть от вашей настройки. Необходимо учитывать такие вещи, как количество используемых датчиков или наличие или отсутствие турбокомпрессора. Обязательно следуйте инструкциям к используемому вами регистратору данных или ЭБУ относительно угла и расположения датчиков кислорода. Это особенно важно при настройке с множеством систем EFI с замкнутым контуром, представленных сегодня на рынке. Есть много различных вариантов на выбор, но независимо от используемой системы, есть определенные стратегии, к которым я обращаюсь при настройке широкополосных датчиков кислорода.