Хүчилтөрөгчийн сенсорын шатахууны үр ашигт үр дагавар

Хүчилтөрөгчийн сенсорууд ажиллагааны үе дэх агаар-шатахууны харьцааг хэрхэн зохицуулах вэ

Бодит цагт агаар-шатахууны харьцааг хянахад хүчилтөрөгчийн сенсорын гүйцэтгэх үүрэг

Хүчилтөрөгчийн датчикууд нь түлшний химийн системийн тархи мэт ажилладаг бөгөөд ихэнх хөдөлгүүрт агаар-түлшний харьцааг 14.7:1 байлгахын тулд байнга гаралтыг шалгаж байдаг. Эдгээр датчикууд нь түлшийг шатаах үед үлдэж буй хүчилтөрөгчийг мэдэрч, цахилгаан дохиог автомашины компьютер рүү буцаадаг. Дохио нь агаар ихтэй үед (зуулах нөхцөл гэж нэрлэдэг) ойролцоогоор 0.1 вольт-оос түлш ихтэй үед (баян нөхцөл) бараг 0.9 вольт хүртэл өөрчлөгддөг. Энэ нь цилиндрүүдэд түлшийг тариналах хугацааг хэсэг секундын дотор тохируулах боломжийг олгодог. Үүний үр дүнд шаталт илүү үр ашигтай болоод хорт хийн ялгаралт багасдаг тул одоогийн автомашины эд ангиуд энэ бага чухал бүрэлдэхүүн хэсгийг маш ихээр хамааралтай байдаг.

Шаталтын тогтвортой байдлын тулд хүчилтөрөгч (O), нүүрсний монооксид (CO) хэмжих

Холтосны хэмжээний нарийн түвшинг олох нь агаар-түлшний харьцааны тэнцвэр алдагдах үед маш чухал байдаг. Хэрэв холтос их байвал энгийн холимог үүсдэг бөгөөд энэ нь түлшийг бүрэн шатахгүй байдал, агаарт хорт нүүрстөрөгчийн нэмэгдэл ялгаруулж болно. Нөгөө талаас, холтосны түвшин хэт бага байвал нүүрстөрөгчийн давсны үүсэлт ихэснэ. Өнөөдөр ихэнх тээврийн хэрэгсэл нь баялаг холимогт 0.8-аас эхлэн нарийн нөхцөлд ордог лямбда утгыг хянах үнэн зөв мэдрэгчид үндэслэдэг. Энэ мэдээлэл нь машинны компьютерийг шатах процессын үед тогтвортой байлгаж, хөрөнгө оруулалтын катализаторыг удаан хугацаанд хэт халтаас хамгаалдаг.

Модерн автомашины хөдөлгүүрийн менежментийн системд холтосны мэдрэгчийг интеграцлах

Одоо үеийн машинууд нь массын агаарын (MAF) сенсорууд, түлш-агаарын харьцааг үр дүнтэй удирдах байрлалын сенсоруудтай хамт хүчилтөрөгчийн сенсоруудтай ирдэг. Каталитик конвертерээс өмнө байрлах дээд талын сенсорууд нь вэбийн тохируулгыг зохицуулдаг бол доод талын сенсорууд конвертерийн ажиллагаа сайн эсэх болон ялгаруулалт хүлээгдэх хязгаарт байгаа эсэхийг шалгадаг. 2000 оны эхээр эхлэн эдгээр өргөн зурвасын сенсорууд нь ойролцоогоор 12:1-ээс 20:1 хүртэлх өргөн муж дэхь түлш-агаарын харьцааг тасралтгүй хянах боломжийг олгосон. Энэ дэвшлийн ачаар хөдөлгүүрийн удирдлагын нарийн аргуудыг дэмждэг бөгөөд жишээ нь замын нөхцөлд хийгдэх шингээгүй шаталтын үйл ажиллагааг хийдэг. Эдгээр бүгдийг нэгтгэн ашигладаг үед дунджаар 8-12 хувь нэмэгдсэн түлшийн зарцуулалтыг хүртээлгэдэг бөгөөд өнөөгийн зах зээл дээрх дунд зэрэг гэр бүлийн седан машинуудын хувьд энэ нь түлш хэмнэлттэй байдаг. Мөн EURO 7 болон EPA Tier 4 шаардлагуудад нийцэх орчин үеийн хүрээлэн буй орчныг хамгаалах дүрэм журмыг үйлдвэрлэгчдэд хялбар болгодог.

Хүчилтөн ханамжийн сенсороор шатахууны үр ашигтай ашиглалтыг дээшлүүлэх

Шаталтын үр ашиг, хүчилтөн сенсорын мэдээллийн шинжлэх ухаан

Хүчилтөн сенсор нь цацрагийн хөндийн модуль (ECM)-д шатахууны хэмжээг тохируулахад тусалдаг нарийн тохируулгат төхөөрөмж шиг ажилладаг бөгөөд гаралтын хийг бодит цагт үндэслэн ажилладаг. Эдгээр сенсорууд 2023 оны сүүлчийн шаталт оптимизацийн судалгаагаар нарийн нээлттэй гүйлтийн системтэй харьцулахад шатахгүй хүчилтөнүүдийг дунджаар 18-22 хувь бууруулдаг 14.7:1 харьцааны орчинд агаар-шатахууны төгс холимогийг хангахыг эрмэлздэг. Шинээр гаргасан өргөн зурвасын хувилбарууд хүчилтөн түвшний 0.1 хувийн өөрчлөлтийг илрүүлж чаддаг тул хөдөлгүүр хүнд нөхцөлд ажиллах эсвэл бага эргэлтийн тоогоор ажиллахад тохируулж чаддаг.

Туршилтын судалгаа: Дунд зэргийн хэтэвчин машинд шатахууны хэмнэлтийн хэмжээг хэмжих

2024 оны шинжилгээгээр 15,000 дунд зэрэглэлийн автомашины дотор бүрэн ажиллагаатай хүчилтөрөгчийн датчикаар хангагдсан автомашины цэнэгийн үр ашгийг 8.3%-иар дээшлүүлсэн байна. Бодит өгөгдлүүд нөлөөллийг харуулж байна:

Цаг тухайд датчийг солих нь 100,000 мильтэй тулгарахад катализаторын хувьд 95%-иас дээш үр ашгийг хадгалахад холбоотой байв.

Үр ашгийн хэмжээ: Зөв ажиллах датчийн нөхцөлд цэнэгийн үр ашгийг 8-12%-иар дээшлүүлнэ

Математик загварчлал нь оновчтой хүчилтөрөгчийн датчийн мэдээлэл нь шингэвэр ажиллагааны үр ашгийг 3-5%, баялаг холимогийн засварын үр ашгийг 5-7% нэмэгдүүлдэг болохыг харуулжээ. Түүнчлэн, искрений цагийг оновчлоход эдгээр тохируулгууд нь хотын замын циклд EPA-гийн үнэлгээнээр цэнэгийн хэмнэлтийг 12% хүртэл бууруулдаг.

Хязгаарлалт ба төөрөгдөл: Нэмэлт датчижрүүд үр ашгийг сайжруулахгүй үед

Хоёр ширхэг хүчилтөрөгчийн сенсор нь катализаторын ажиллагааг хянахад тодорхой үүрэгтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч, нэмэлт дээд урсгалын сенсоруудыг нэмэх нь ихэнхдээ онцгүй нөлөө үзүүлдэг. Өнгөрсөн жил SAE-аар хэвлэгдсэн судалгаагаар V8 хөдөлгүүрийн дөрвөөс олон сенсор тоглуулсны дараа шатахууны зарцуулалт сайжирдаггүй бөгөөд энэ нь үндсэн сенсорын утгыг үндэслэн ажилладаг хөдөлгүүрийн удирдлагын модультай холбоотой юм. Түүнчлэн, зах зээлийн чанартай сенсоруудыг тоглуулж, ECU-тай нь зөв тохируулахгүй бол тэдгээрийн нөлөө нь машины үр ашгийг бууруулж болзошгүй юм. Ийм тохируулга буруу хийгдсэн системүүдийн хувьд нийт ажиллагааны 2-4 хувийн алдагдал гарч болно.

Хүчилтөрөгчийн сенсорын үүрэг нь хаягдлыг бууруулах, хөдөлгүүрийн ажиллагааг сайжруулахад оршино

Одоогийн үеийн тээврийн хэрэгсэл нь хүч чадлыг орчин үеийн орчин үеийн хүрээлэн буй орчны хариуцлагатай тэнцүүлэхийн тулд хүчилтөрөгчийг нарийн хянах замаар тэнцүүлдэг. EPA-ийн 2023 оны нийтлэлд зааснаар гажиггүй ажилладаг хүчилтөрөгчийн датчикууд нь гажигтай системүүдтэй харьцуулахад азотын исэл (NOx) -ийн ялгаралтыг 12-18% бууруулдаг бөгөөд ингэснээр хөдөлгүүрийн урвал өгөх чадварыг хадгалан ашигладаг.

Хүчилтөрөгчийн нарийн хяналаар хөдөлгүүрийн хүч чадлыг шатаагаа тэнцүүлэх

Хүчилтөрөгчийн датчик нь агаар-түлшний харьцааг динамик аргаар тохируулж, шатахууны бүрэн шаталтыг дэмждэг. Энэ нь түлшнийг алдагдуулдаг баян холимог болон NOx үүсдэггүй бага нөхцөлийг багасгадаг. SAE International-ийн 2022 оны судалгаагаар хүчилтөрөгчийн датчиктой тээврийн хэрэгсэл нь ажиллагааны хүрээнд шаталтын үр ашгийг 98.7% хадгалан ашигладаг бол гажигтай датчилсан хөдөлгүүрт энэ хэмжээ 89.2% байжээ.

Нарийн датчийн мэдээллийг ашиглан хорт бодисын ялгаралтыг бууруулах

Мэдээлэл: EPA-ийн 2023 оны дагуулалтын гарын авлага

Каталийн конвертер нь хүчтэй мэдээллээр дэмжигдснээр 73%-иар илүү үр ашигтай ажилладаг бөгөөд шатаагүй нүүрстөрөгчийн ялгаралтыг ихэд бууруулдаг гэдгийг судалгаа харуулжээ.

Хоёр үр нөлөө: Ажиллагааны ахиц ба Орчин үеийн дагуулалт

Сайн ажиллагааны чанар болон нөлөөлөхүйц хорт бодис шингээх хяналтын хослол нь одоогийн автомашины Euro 6 болон EPA Tier 3 журам тогтоолыг биелүүлэх боломжийг олгодог. Өнгөрсөн жилээс SAE-ийн судалгаагаар эдгээр шинэ өргөн зурваст хүчилтөрөгчийн датчикуудыг суулгасан загварууд нь хуучин системүүдтэй харьцуулахад түлшний зарцуулалтыг 9 хувь сайжруулж, хатуу хэсгүүдийн ялгаруулалтыг нэг хувиар бууруулж чаддаг. Энэ технологи нь гибрид тээврийн хэрэгслүүдэд түлшний хөдөлгүүр болон цахилгаан моторуудын хооронд хамтран ажилладаг үед бодитоор сонирхолтой зүйл болдог. Үр дүн нь? Нэгж километрт 50 грамм хүрэхгүй нүүрсхүчлийн хийн ялгаруулалт буурна, харин жолоочид хурд олгох үедээ чадлын алдагдал орсон мэт санагдахгүй байна.

Хүчилтөрөгчийн датчийн хэрэглээний технологийн дэвшлийн талаарх мэдээлэл болон ирээдүйн чиг хандлага

Циркониаас эхлээд өргөн зурваст датчид хүртэл: Бодит цагт O хянах системийн хөгжил ажиглагдаж байна.

Хугацаа өнгөрөх тутам хүчилтөрөгчийн сенсорууд нь цирконийн хуучин хувилбаруудаас хол давж гарсан. Өнөөдрийн загварууд нь цаа шахам 0.1 Ламбда түвшинд хүртэлх агаарын шаталтын харьцааг хэмжих чадвартай. Шинэ загварууд нь маш хурдан ажилладаг бөгөөд 2023 оны Понемоны судалгаагаар 2005 онд байсан хувилбаруудаас гурван дахин хурдан ажилладаг. Энэ хурд нь турбозүүлэлт эсвэл шууд тарих технологид тулгуурласан хөдөлгүүрүүдэд ийм сенсоруудыг заавал хэрэглэх шаардлагатай болгодог. Дизайны талаар ч амжилт гарсан. Энвиротек Материалс компаний 2025 оны тайлангийн дагуу шинэ хавтгай, хар тугаргын бус сенсорууд нь цаг тутамд калибрын хазайлтын асуудлыг үгүй болгодог. Талбайн шалгах үр дүнгээс үзвэл эдгээр шинэ загварууд нь солих шаардлагагүйгээр дунджаар 150 мянган миль замыг ашиглаж болох нь батлагдсан.

Оюунлаг сенсорууд ба хиймэл оюуныг ашигласан урьдчилан таамаглах засварын сүлжээ

Одоо хамгийн сүүлийн үеийн хүчилтөрөгчийн датчикууд нь машины телематик системтэйгээ танил CAN протоколуудын тусламжтай холбогдож, шатаагууртай холбоотой мэдээллийг шууд клауд дээрх шинжилгээний багажууд руу илгээж эхэлсэн. 2024 онд LinkedIn-ээс гаргасан зарим салбарын тайлангуудын дагуу, эдгээр өргөн зурваслаг O2 датчикын уншилтуудыг хиймэл оюун ухааны диагностикуудтай хослуулснаар техникийн үйлчилгээний таамаглалыг ойролцоогоор 40%-иар нэмэгдүүлсэн. Энэ нь юу гэсэн үг вэ? Эдгээр оюун ухаант системүүд нь өнгөрсөн болон одоогийн цахилгаан хөдөлгүүрийн ажиллагааны өгөгдлүүдийг судалж, бодит хугацаанд 8,000-12,000 миль зайгаар байх боломжтой асуудлуудыг илрүүлдэг. Энэ нь энэ технологийг хэрэглэдэг жолоочийн багцын хувьд хүртсэн зардал болон засварын зардлыг багасгадаг.

Гибрид болон шугамын гибрид тээврийн хэрэгслүүдэд хүчилтөрөгчийн датчикуудын үүргийн өсөлт

Одоогийн хайбрид тээврийн хэрэгсэл нь цахилгаан мотор ба түгээмэл бензиний хөдөлгүүр хоёрын хооронд шилжих үед ажиллах тусгай хүчилтөрөгчийн сенсорын төхөөрөмжинд тулгуурладаг. SAE-ийн 2024 онд нийтэлсэн судалгаагаар цэнэглэгддэг хайбрид тээврийн хэрэгслүүд каталитик конвертер хангалттай халх хүртэлх хяналтыг сайжруулснаар хүртэл нь хорт бодис ялгаруулалтыг дунджаар гуравны хоёроор бууруулдаг байна. Мөн үүнээс гадна автомашины салбар нь устөрөгчөөр ажилладаг хөдөлгүүрүүдийг судалж байгаа бөгөөд 0.05-ээс 2.50 Lambda утгын хүрээнд өргөн амплитудаар үр дүнтэй ажиллах хүчилтөрөгчийн сенсорууд шаардлагатай байдаг. Энэхүү хөгжил нь машины хөдөлгүүрүүд энгийн бензиний оронд солбисон шинэ эрчим хүчний эх үүсвэрүүдийг ашиглаж, цаашид ч хорт бодис ялгаруулалтыг хянах боломжийг хадгалан ашиглах болно гэдгийг харуулж байна.

НӨАТ-ын хэсэг

Тээврийн хэрэгсэл дэхь хүчилтөрөгчийн сенсорын үндсэн үүрэг юу вэ?

Хүчилтөрөгчийн датчийн үндсэн үүрэг нь тээврийн хэрэгслийн гарын баганы хийн хүчилтөрөгчийн түвшинг хянах явдал юм. Энэ нь үр ашигтай шаталтыг хангах, ялгаруулах хэмжээг бууруулах зорилготой агаар-түлшний харьцааг тогтоход тусална.

Хүчилтөрөгчийн датчик түлшний ашиглалтыг яаж сайжруулдаг вэ?

Хүчилтөрөгчийн датчикууд нь двигатель удирдах модульд бодит цагийн мэдээлэл олгох замаар түлшний оролтыг оновчтой шаталтанд тохируулж, түлшний ашиглалтыг сайжруулдаг. Энэ нь шатаагүй химийн бодисуудыг бууруулах, илүү дундаж зарцуулалтанд хүрэхэд тусална.

Гашилсан хүчилтөрөгчийн датчикуудыг солих үед ямар давуу тал байна вэ?

Гашилсан хүчилтөрөгчийн датчикуудыг солиход түлшний ашиглалтыг ойролцоогоор 8.3%-иар сайжруулж, катализаторын хувиргагчийн үр ашгийг хадгалан, хортой ялгаруулалтыг бууруулж, двигатель асаж гүйцэд шатахгүй байдалд саад болно.

Орчин үеийн хүчилтөрөгчийн датчикууд цаг хугацаатай хэрхэн хөгжсөн бэ?

Орчин үеийн хүчилтөрөгчийн датчикууд нь анхны цирконийн загваруудаас эхлэн турбозүүлэлт, шууд тарих технологийг ашигладаг хөдөлгүүрүүдэд чухал бодит цагийн хяналт хийх чадвартай өргөн зурвасын датчийн хүртэл хөгжсөн.

Гибрид тээврийн хэрэгслүүд хүчилтөрөгчийн датчикуудыг яаж ашигладаг вэ?

Гибрид тээврийн хэрэгсэл нь цахилгаан мотор болон бензинийн хөдөлгүүр хооронд шилжих үед агаар-түлшний харьцааг оновчтой байлгахын тулд хүчилтөрөгчийн сенсорыг ашигладаг бөгөөд энэ нь хүйтэн эхлэлт дэх нийлмэл ялгаруулалт болон нийт үр ашгийг сайжруулдаг.