Ero sivun ”Lambda-anturi” versioiden välillä

Kohteesta AutoWiki
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
 
(8 välissä olevaa versiota 7 käyttäjän tekeminä ei näytetä)
Rivi 1: Rivi 1:
 
[[Kuva:LambdasondeRB.jpg|right|250px]]
 
[[Kuva:LambdasondeRB.jpg|right|250px]]
  
'''Lambda-anturi''' on happitunnistin, joka sijaitsee [[pakosarja]]ssa tai -[[pakoputki|putkessa]].
+
'''Lambda-anturi''' eli happitunnistin mittaa pakokaasujen jäännöshappipitoisuutta. Käytännössä lähes kaikki nykyiset moottorit varustetaan lambda-anturilla, joka useimmiten sijaitsee etummaisessa pakoputkessa (ns. ”downpipe”) tai katalysaattorin yhteyteen. Antureita voi olla kaksikin. Lambda mittaa pakokaasujen jäännöshappipitoisuutta ja välittää tiedon moottorin ohjausyksikölle, joka saatujen signaalien perusteella säätää polttoaineen ruiskutusjärjestelmää siten, että saadaan aikaan optimaalinen palamistapahtuma.  
  
Lambda-anturi mittaa pakokaasujen jäännöshappipitoisuutta ja antaa ulos 0-1 volttia, mikäli kyseessä on kapeakaistainen anturi, tai 0-5 volttia jos kyseessä on laajakaista-anturi. Nolla volttia tarkoittaa, että pakokaasujen seassa on paljon happea ja yksi tai viisi volttia tarkoittaa, ettei ole ollenkaan.
+
Bosch aloitti lambda-anturien sarjavalmistuksen noin 30 vuotta sitten. Jo vuonna 1976 pakokaasupäästöjä pystyttiin rajoittamaan merkittävästi tämän teknologian avulle. Ensimmäiset autot, joissa lambda-antureja kokeiltiin olivat Amerikan markkinoille tarkoitetut Volvomallit 240 ja 260.
  
Lambda-anturin antaman sähköjännitteen avulla [[moottorinohjausyksikkö|moottorinohjausyksikkö]] säätää bensa/ilma-seosta erittäin tarkasti ilmakertoimen lambda = 1 mukaan. Tätä kutsutaan yleisesti "Closed loop"-järjestelmäksi.  
+
1 kg polttoainetta tarvitsee teoriassa 14,7 kg ilmaa (tai vastaavasti n. 10 000 l ilmaa yhden bensiinilitran polttamiseen) palaakseen täydellisesti. Tätä polttoaineen ja ilman suhdetta kutsutaan stoikiometriseksi sekoitukseksi (eng. AFR, Air-Fuel Ratio) ja sitä kuvataan kreikkalaisella kirjaimella λ (lambda). Sekoitussuhde 14,7:1 (AFR = 14,7) on valittu lambdan arvoksi 1. Kun lambdan arvo on pienempi kuin 1 kutsutaan seosta rikkaaksi (ilmavajaus) ja vastaavasti, kun lambda on suurempi kuin 1 kutsutaan seosta laihaksi (liikaa ilmaa).
  
Lambda-antureita on lämmitettäviä (3- tai 4-johtoinen) ja "kylmiä" eli lämmittämättömiä (1- tai 2-johtoinen). Lambda-anturi tarvitsee korkean lämpötilan toimiakseen ja se lämmitetään joko pakokaasulla (hitaampi) tai anturissa sijaitsevalla vastuksella.
+
Lambda-antureita on kahta eri tyyppiä – sähköjännitteen muutoksen (zirkoniumdioksidi) tai sähköisen vastuksen (titaniumdioksidi) muutosta mittaavia. Nämä anturityypit eivät ole keskenään vaihtokelpoisia. Sähköjännitteen muutosta mittaava lambda (sähkökemiallinen) on yleisemmin käytössä.
  
== Historia ==
+
Lambda-antureissa käytetään myös kahta eri mittausskaalaa:
 +
* Kapeakaistainen, jotka toimivat joko zirkoniumdioksidiin (ZrO<sub>2</sub>) tai titaanidioksidiin (TiO<sub>2</sub>) perustuvilla sähköisillä puolijohteilla. Zirkoniumdioksidi pohjaiset lambda-anturit mittaavat yleensä arvoja 0&ndash;1 V (0V = laiha seos, 1V = rikas seos).
 +
* Laajakaistainen, jotka niinikään perustuvat zirkoniumdioksidin käyttöön. Nämä lambda-anturit mittaavat yleensä arvoja 0&ndash;5 V.
  
[[Volvo]] esitteli ensimmäisenä maailmassa lambdatunnistimella varustetun [[katalysaattori|kolmitoimikatalysaattorin]] vuonna [[1976]].
+
{{Palstoitus alkaa}}
 
+
{|border=1 cellpadding=2 cellspacing=0 width=500px style="border: 1px #aaaaaa solid; border-collapse: collapse; text-align:center; font-size:90%; background: #f9f9f9"
== Ulkoisia linkkejä ==
+
!Lambda!!Bensiini AFR!!E85 AFR!!E100 AFR!!Metanoli AFR!!Diesel AFR
 
+
|- bgcolor=#ffffff
* [http://www.picotech.com/auto/lambda_sensor.html picotech.com: All About Lambda Sensors]
+
|0.50||7.35||4.88||4.49||3.23||7.25
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.51||7.50||4.98||4.58||3.29||7.40
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.52||7.64||5.08||4.67||3.36||7.54
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.53||7.79||5.17||4.76||3.42||7.69
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.54||7.94||5.27||4.85||3.49||7.83
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.55||8.09||5.37||4.94||3.55||7.98
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.56||8.23||5.47||5.03||3.62||8.12
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.57||8.38||5.56||5.12||3.68||8.27
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.58||8.53||5.66||5.21||3.74||8.41
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.59||8.67||5.76||5.30||3.81||8.56
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.60||8.82||5.86||5.39||3.87||8.70
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.61||8.97||5.95||5.48||3.94||8.85
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.62||9.11||6.05||5.57||4.00||8.99
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.63||9.26||6.15||5.66||4.07||9.14
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.64||9.41||6.25||5.75||4.13||9.28
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.65||9.56||6.34||5.84||4.20||9.43
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.66||9.70||6.44||5.93||4.26||9.57
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.67||9.85||6.54||6.02||4.33||9.72
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.68||10.00||6.64||6.11||4.39||9.86
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.69||10.14||6.73||6.20||4.46||10.01
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.70||10.29||6.83||6.29||4.52||10.15
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.71||10.44||6.93||6.38||4.58||10.30
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.72||10.58||7.03||6.47||4.65||10.44
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.73||10.73||7.12||6.56||4.71||10.59
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.74||10.88||7.22||6.65||4.78||10.73
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.75||11.03||7.32||6.74||4.84||10.88
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.76||11.17||7.42||6.83||4.91||11.02
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.77||11.32||7.52||6.92||4.97||11.17
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.78||11.47||7.61||7.01||5.04||11.31
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.79||11.61||7.71||7.10||5.10||11.46
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.80||11.76||7.81||7.19||5.17||11.60
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.81||11.91||7.91||7.27||5.23||11.75
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.82||12.05||8.00||7.36||5.29||11.89
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.83||12.20||8.10||7.45||5.36||12.04
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.84||12.35||8.20||7.54||5.42||12.18
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.85||12.50||8.30||7.63||5.49||12.33
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.86||12.64||8.39||7.72||5.55||12.47
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.87||12.79||8.49||7.81||5.62||12.62
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.88||12.94||8.59||7.90||5.68||12.76
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.89||13.08||8.69||7.99||5.75||12.91
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.90||13.23||8.78||8.08||5.81||13.05
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.91||13.38||8.88||8.17||5.88||13.20
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.92||13.52||8.98||8.26||5.94||13.34
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.93||13.67||9.08||8.35||6.00||13.49
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.94||13.82||9.17||8.44||6.07||13.63
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.95||13.97||9.27||8.53||6.13||13.78
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.96||14.11||9.37||8.62||6.20||13.92
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.97||14.26||9.47||8.71||6.26||14.07
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.98||14.41||9.56||8.80||6.33||14.21
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|0.99||14.55||9.66||8.89||6.39||14.36
 +
|}
 +
{{Palstanvaihto}}
 +
{|border=1 cellpadding=2 cellspacing=0 width=500px style="border: 1px #aaaaaa solid; border-collapse: collapse; text-align:center; font-size:90%; background: #f9f9f9"
 +
!Lambda!!Bensiini AFR!!E85 AFR!!E100 AFR!!Metanoli AFR!!Diesel AFR
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|1.00||14.70||9.76||8.98||6.46||14.50
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|1.01||14.85||9.86||9.07||6.52||14.65
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|1.02||14.99||9.96||9.16||6.59||14.79
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|1.03||15.14||10.05||9.25||6.65||14.94
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|1.04||15.29||10.15||9.34||6.71||15.08
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|1.05||15.44||10.25||9.43||6.78||15.23
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|1.06||15.58||10.35||9.52||6.84||15.37
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|1.07||15.73||10.44||9.61||6.91||15.52
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|1.08||15.88||10.54||9.70||6.97||15.66
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|1.09||16.02||10.64||9.79||7.04||15.81
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|1.10||16.17||10.74||9.88||7.10||15.95
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|1.11||16.32||10.83||9.97||7.17||16.10
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|1.12||16.46||10.93||10.06||7.23||16.24
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|1.13||16.61||11.03||10.15||7.30||16.39
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|1.14||16.76||11.13||10.24||7.36||16.53
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|1.15||16.91||11.22||10.33||7.43||16.68
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|1.16||17.05||11.32||10.42||7.49||16.82
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|1.17||17.20||11.42||10.51||7.55||16.97
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|1.18||17.35||11.52||10.60||7.62||17.11
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|1.19||17.49||11.61||10.69||7.68||17.26
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|1.20||17.64||11.71||10.78||7.75||17.40
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|1.25||18.38||12.21||11.26||8.00||18.13
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|1.30||19.11||12.69||11.71||8.32||18.85
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|1.35||19.85||13.18||12.16||8.64||19.58
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|1.40||20.58||13.67||12.61||8.96||20.30
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|1.45||21.32||14.16||13.06||9.28||21.03
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|1.50||22.05||14.65||13.51||9.60||21.75
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|1.51||22.13||14.70||13.56||9.63||21.83
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|1.55||22.79||15.14||13.96||9.92||22.48
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|1.60||23.52||15.62||14.41||10.24||23.20
 +
|- bgcolor=#ffffff
 +
|1.63||23.99||15.94||14.70||10.44||23.66
 +
|}
 +
{{Palstoitus loppuu}}
  
 
[[Luokka:Moottorit]]
 
[[Luokka:Moottorit]]

Nykyinen versio 30. huhtikuuta 2019 kello 23.05

LambdasondeRB.jpg

Lambda-anturi eli happitunnistin mittaa pakokaasujen jäännöshappipitoisuutta. Käytännössä lähes kaikki nykyiset moottorit varustetaan lambda-anturilla, joka useimmiten sijaitsee etummaisessa pakoputkessa (ns. ”downpipe”) tai katalysaattorin yhteyteen. Antureita voi olla kaksikin. Lambda mittaa pakokaasujen jäännöshappipitoisuutta ja välittää tiedon moottorin ohjausyksikölle, joka saatujen signaalien perusteella säätää polttoaineen ruiskutusjärjestelmää siten, että saadaan aikaan optimaalinen palamistapahtuma.

Bosch aloitti lambda-anturien sarjavalmistuksen noin 30 vuotta sitten. Jo vuonna 1976 pakokaasupäästöjä pystyttiin rajoittamaan merkittävästi tämän teknologian avulle. Ensimmäiset autot, joissa lambda-antureja kokeiltiin olivat Amerikan markkinoille tarkoitetut Volvomallit 240 ja 260.

1 kg polttoainetta tarvitsee teoriassa 14,7 kg ilmaa (tai vastaavasti n. 10 000 l ilmaa yhden bensiinilitran polttamiseen) palaakseen täydellisesti. Tätä polttoaineen ja ilman suhdetta kutsutaan stoikiometriseksi sekoitukseksi (eng. AFR, Air-Fuel Ratio) ja sitä kuvataan kreikkalaisella kirjaimella λ (lambda). Sekoitussuhde 14,7:1 (AFR = 14,7) on valittu lambdan arvoksi 1. Kun lambdan arvo on pienempi kuin 1 kutsutaan seosta rikkaaksi (ilmavajaus) ja vastaavasti, kun lambda on suurempi kuin 1 kutsutaan seosta laihaksi (liikaa ilmaa).

Lambda-antureita on kahta eri tyyppiä – sähköjännitteen muutoksen (zirkoniumdioksidi) tai sähköisen vastuksen (titaniumdioksidi) muutosta mittaavia. Nämä anturityypit eivät ole keskenään vaihtokelpoisia. Sähköjännitteen muutosta mittaava lambda (sähkökemiallinen) on yleisemmin käytössä.

Lambda-antureissa käytetään myös kahta eri mittausskaalaa:

  • Kapeakaistainen, jotka toimivat joko zirkoniumdioksidiin (ZrO2) tai titaanidioksidiin (TiO2) perustuvilla sähköisillä puolijohteilla. Zirkoniumdioksidi pohjaiset lambda-anturit mittaavat yleensä arvoja 0–1 V (0V = laiha seos, 1V = rikas seos).
  • Laajakaistainen, jotka niinikään perustuvat zirkoniumdioksidin käyttöön. Nämä lambda-anturit mittaavat yleensä arvoja 0–5 V.


Lambda Bensiini AFR E85 AFR E100 AFR Metanoli AFR Diesel AFR
0.50 7.35 4.88 4.49 3.23 7.25
0.51 7.50 4.98 4.58 3.29 7.40
0.52 7.64 5.08 4.67 3.36 7.54
0.53 7.79 5.17 4.76 3.42 7.69
0.54 7.94 5.27 4.85 3.49 7.83
0.55 8.09 5.37 4.94 3.55 7.98
0.56 8.23 5.47 5.03 3.62 8.12
0.57 8.38 5.56 5.12 3.68 8.27
0.58 8.53 5.66 5.21 3.74 8.41
0.59 8.67 5.76 5.30 3.81 8.56
0.60 8.82 5.86 5.39 3.87 8.70
0.61 8.97 5.95 5.48 3.94 8.85
0.62 9.11 6.05 5.57 4.00 8.99
0.63 9.26 6.15 5.66 4.07 9.14
0.64 9.41 6.25 5.75 4.13 9.28
0.65 9.56 6.34 5.84 4.20 9.43
0.66 9.70 6.44 5.93 4.26 9.57
0.67 9.85 6.54 6.02 4.33 9.72
0.68 10.00 6.64 6.11 4.39 9.86
0.69 10.14 6.73 6.20 4.46 10.01
0.70 10.29 6.83 6.29 4.52 10.15
0.71 10.44 6.93 6.38 4.58 10.30
0.72 10.58 7.03 6.47 4.65 10.44
0.73 10.73 7.12 6.56 4.71 10.59
0.74 10.88 7.22 6.65 4.78 10.73
0.75 11.03 7.32 6.74 4.84 10.88
0.76 11.17 7.42 6.83 4.91 11.02
0.77 11.32 7.52 6.92 4.97 11.17
0.78 11.47 7.61 7.01 5.04 11.31
0.79 11.61 7.71 7.10 5.10 11.46
0.80 11.76 7.81 7.19 5.17 11.60
0.81 11.91 7.91 7.27 5.23 11.75
0.82 12.05 8.00 7.36 5.29 11.89
0.83 12.20 8.10 7.45 5.36 12.04
0.84 12.35 8.20 7.54 5.42 12.18
0.85 12.50 8.30 7.63 5.49 12.33
0.86 12.64 8.39 7.72 5.55 12.47
0.87 12.79 8.49 7.81 5.62 12.62
0.88 12.94 8.59 7.90 5.68 12.76
0.89 13.08 8.69 7.99 5.75 12.91
0.90 13.23 8.78 8.08 5.81 13.05
0.91 13.38 8.88 8.17 5.88 13.20
0.92 13.52 8.98 8.26 5.94 13.34
0.93 13.67 9.08 8.35 6.00 13.49
0.94 13.82 9.17 8.44 6.07 13.63
0.95 13.97 9.27 8.53 6.13 13.78
0.96 14.11 9.37 8.62 6.20 13.92
0.97 14.26 9.47 8.71 6.26 14.07
0.98 14.41 9.56 8.80 6.33 14.21
0.99 14.55 9.66 8.89 6.39 14.36

Lambda Bensiini AFR E85 AFR E100 AFR Metanoli AFR Diesel AFR
1.00 14.70 9.76 8.98 6.46 14.50
1.01 14.85 9.86 9.07 6.52 14.65
1.02 14.99 9.96 9.16 6.59 14.79
1.03 15.14 10.05 9.25 6.65 14.94
1.04 15.29 10.15 9.34 6.71 15.08
1.05 15.44 10.25 9.43 6.78 15.23
1.06 15.58 10.35 9.52 6.84 15.37
1.07 15.73 10.44 9.61 6.91 15.52
1.08 15.88 10.54 9.70 6.97 15.66
1.09 16.02 10.64 9.79 7.04 15.81
1.10 16.17 10.74 9.88 7.10 15.95
1.11 16.32 10.83 9.97 7.17 16.10
1.12 16.46 10.93 10.06 7.23 16.24
1.13 16.61 11.03 10.15 7.30 16.39
1.14 16.76 11.13 10.24 7.36 16.53
1.15 16.91 11.22 10.33 7.43 16.68
1.16 17.05 11.32 10.42 7.49 16.82
1.17 17.20 11.42 10.51 7.55 16.97
1.18 17.35 11.52 10.60 7.62 17.11
1.19 17.49 11.61 10.69 7.68 17.26
1.20 17.64 11.71 10.78 7.75 17.40
1.25 18.38 12.21 11.26 8.00 18.13
1.30 19.11 12.69 11.71 8.32 18.85
1.35 19.85 13.18 12.16 8.64 19.58
1.40 20.58 13.67 12.61 8.96 20.30
1.45 21.32 14.16 13.06 9.28 21.03
1.50 22.05 14.65 13.51 9.60 21.75
1.51 22.13 14.70 13.56 9.63 21.83
1.55 22.79 15.14 13.96 9.92 22.48
1.60 23.52 15.62 14.41 10.24 23.20
1.63 23.99 15.94 14.70 10.44 23.66