Lambda zondes. Wideband.
Izplūdes gāzu kontrolei izmanto skābekļa sensorus. Senā pagātnē tās bija cirkonija šaurjoslas Lambda zondes (sākumā - bez papildus apsildes, tad - ar papildus apsildi, kas nodrošināja zondu ātrāku gatavību darbam un precīzākus to datus), ko līdz ar N sērijas benzīna dzinējiem nomainīja cirkonija platjoslas (regulējošās) zondes.
Atšķirībā no šaurjoslas zondēm, kuru lineārais diapazons ir 0.98..1.02, platjoslas zondes spēj mērīt Lambda koeficientu no 0.65 līdz atmosfēras gaisa sastāvam.
Pamatlietas par cirkonija platjoslas zondu darbību plašā klāstā atrodamas internetā, šeit akcentēšu specifiskākās nianses.
Pirmās paaudzes Bosch zondes, kas tika ražotas ar nosaukumu LSU 4.2, bija raksturīgas ar nepieciešamību tās pārkalibrēt, jo kā references strāvas avotu izmantoja atmosfēras gaisu. Šīs problēmas tika novērstas nākošās paaudzes - LSU 4.9 - platjoslas zondēs kas kā strāvas referenci izmanto pusvadītāju pārejas strāvas avotu.
Bosch LSU4.2 vs LSU4.9
LSU 4.9 nodrošina precīzāku Lambda mērīšanu: tās dati norādīti 30 tabulas Lambda/Ipump punktos (LSU 4.2 - šie dati tiek definēti tikai 10 punktos).
Kopā ar zondēm Bosch OEM tirgū piedāvāja zondu kontroles čipsetus: CJ110, CJ120, CJ125.
CJ110 un CJ120 bija paredzēti darbam ar LSU 4.2 zondēm, CJ125: darbam arī ar LSU 4.9 tipa skābekļa sensoru.
Atšķirtībā no CJ110, CJ120 bija ietverta Nernsta šūnas dinamiskās pretestības kontrole, kuru izmantoja sensora temperatūras kontrolei. Optimālā LSU 4.2 Nernsta šūnas pretestība frekvenču diapazonā 1..4 KHz: 80 Ohm.
CJ 125 ir papildināts ar dažām specifiskām niansēm darbam ar LSU 4.9 skābekļa sensoru. LSU 4.9 Nernsta šūnas dinamiskā pretestība, sasniedzot optimālo temperatūru: 300 Ohm.
CJ125 datasheet
Vēlāk CJ125 čipsetu nomainīja CJ135 zondes kontrolieris ar iebūvētu ADC, LSU 4.9 skābekļa sensoru nomainīja LSU 5.2.
Kopēji CJ110, CJ120, CJ125 trūkumi bija palielināts enerģijas patēriņš (kas sasniedza pāri par 30 mA/150 mW un čipsetam lika strādāt smagā termālajā režīmā), liels offset voltage gan pump šūnas strāvas mērīšanas mezglam (CJ110, CJ120, CJ125): līdz pat +/-10mV, kaut precīziem mērījumiem būtu nepieciešams offset voltage ne vairāk kā daži simti uV, gan arī Nernsta šūnas dinamiskās pretestības mērīšanas mezglam (CJ120, CJ125). Lai risinātu šo problēmu, visi iepriekšminētie čipseti izmanto chopper metodi offset spriegumu kompensēšanai un nomērīto vērtību salīdzināšanu ar etalonvērtību. Diemžēl, chopper komutējošās mosfet atslēgas ir ar palielinātu noplūdes strāvu, kas pasliktina mērījumu precizitāti un palielina parazītraucējumu līmeni. CJ120, CJ125 čipsetu vadība paredzēta pa SPI virknes interfeisu, apsildes vadība - ārēja.
N52, N53 un analogos dzinējos degmaisījuma kontrolei tiek izmantoti LSU 4.2 tipa platjoslas skābekļa sensori. To references (Lambda = 1.00) punkta kalibrēšanai tika izmantotas aiz katalizatoriem novietotās šaurjoslas zondes. Šī nianse jāņem vērā gadījumos, kad kāda no bankām uzrāda nobalansētu Lambda vērtību, atšķirīgu no 1.00.
Kopīgie CJ110, CJ120, CJ125 raksturīgie tehniskie parametri:
Nernsta šūnas spriegums: 450 mV
References sprieguma vērtība, Ipump=0: 1.500 V
Ipump etalonrezistora vērtība: 62 Ohm
Ipump pastiprinātāja koeficients: 8/17 (rich/lean darba režīmiem)
Piezīme: N sērijas dzinējos izmantoto sensoru kontroles čipsetu references sprieguma vērtība: 2.000 V un atšķirīgs pastiprinājuma koeficients kā CJ sērijas kontroles čipsetos.
P.S.: Izmantojot CJ120, CJ125 zondu vadības kontrolierus, jāņem vērā, ka Bosch puslegāli tirgū piedāvā vairāku relīžu kontrolierus, kas atšķiras ar SPI vadības niansēm (SPI vadības reģistri un nepieciešamie dati NEATBILST datasheet), t.i., piem.: bojāta kontroliera nomaiņas gadījumā iespējamas problēmas (kuras tieši nekādi nevarēs identificēt, bet tās izpaudīsies kā Lambda mērījumu precizitātes pasliktināšanās - nestrādās mērīšanas mezglu chopper risinājumi, programmējamie strāvas avoti, utml).
Atšķirībā no šaurjoslas zondēm, kuru lineārais diapazons ir 0.98..1.02, platjoslas zondes spēj mērīt Lambda koeficientu no 0.65 līdz atmosfēras gaisa sastāvam.
Pamatlietas par cirkonija platjoslas zondu darbību plašā klāstā atrodamas internetā, šeit akcentēšu specifiskākās nianses.
Pirmās paaudzes Bosch zondes, kas tika ražotas ar nosaukumu LSU 4.2, bija raksturīgas ar nepieciešamību tās pārkalibrēt, jo kā references strāvas avotu izmantoja atmosfēras gaisu. Šīs problēmas tika novērstas nākošās paaudzes - LSU 4.9 - platjoslas zondēs kas kā strāvas referenci izmanto pusvadītāju pārejas strāvas avotu.
Bosch LSU4.2 vs LSU4.9
LSU 4.9 nodrošina precīzāku Lambda mērīšanu: tās dati norādīti 30 tabulas Lambda/Ipump punktos (LSU 4.2 - šie dati tiek definēti tikai 10 punktos).
Kopā ar zondēm Bosch OEM tirgū piedāvāja zondu kontroles čipsetus: CJ110, CJ120, CJ125.
CJ110 un CJ120 bija paredzēti darbam ar LSU 4.2 zondēm, CJ125: darbam arī ar LSU 4.9 tipa skābekļa sensoru.
Atšķirtībā no CJ110, CJ120 bija ietverta Nernsta šūnas dinamiskās pretestības kontrole, kuru izmantoja sensora temperatūras kontrolei. Optimālā LSU 4.2 Nernsta šūnas pretestība frekvenču diapazonā 1..4 KHz: 80 Ohm.
CJ 125 ir papildināts ar dažām specifiskām niansēm darbam ar LSU 4.9 skābekļa sensoru. LSU 4.9 Nernsta šūnas dinamiskā pretestība, sasniedzot optimālo temperatūru: 300 Ohm.
CJ125 datasheet
Vēlāk CJ125 čipsetu nomainīja CJ135 zondes kontrolieris ar iebūvētu ADC, LSU 4.9 skābekļa sensoru nomainīja LSU 5.2.
Kopēji CJ110, CJ120, CJ125 trūkumi bija palielināts enerģijas patēriņš (kas sasniedza pāri par 30 mA/150 mW un čipsetam lika strādāt smagā termālajā režīmā), liels offset voltage gan pump šūnas strāvas mērīšanas mezglam (CJ110, CJ120, CJ125): līdz pat +/-10mV, kaut precīziem mērījumiem būtu nepieciešams offset voltage ne vairāk kā daži simti uV, gan arī Nernsta šūnas dinamiskās pretestības mērīšanas mezglam (CJ120, CJ125). Lai risinātu šo problēmu, visi iepriekšminētie čipseti izmanto chopper metodi offset spriegumu kompensēšanai un nomērīto vērtību salīdzināšanu ar etalonvērtību. Diemžēl, chopper komutējošās mosfet atslēgas ir ar palielinātu noplūdes strāvu, kas pasliktina mērījumu precizitāti un palielina parazītraucējumu līmeni. CJ120, CJ125 čipsetu vadība paredzēta pa SPI virknes interfeisu, apsildes vadība - ārēja.
N52, N53 un analogos dzinējos degmaisījuma kontrolei tiek izmantoti LSU 4.2 tipa platjoslas skābekļa sensori. To references (Lambda = 1.00) punkta kalibrēšanai tika izmantotas aiz katalizatoriem novietotās šaurjoslas zondes. Šī nianse jāņem vērā gadījumos, kad kāda no bankām uzrāda nobalansētu Lambda vērtību, atšķirīgu no 1.00.
Kopīgie CJ110, CJ120, CJ125 raksturīgie tehniskie parametri:
Nernsta šūnas spriegums: 450 mV
References sprieguma vērtība, Ipump=0: 1.500 V
Ipump etalonrezistora vērtība: 62 Ohm
Ipump pastiprinātāja koeficients: 8/17 (rich/lean darba režīmiem)
Piezīme: N sērijas dzinējos izmantoto sensoru kontroles čipsetu references sprieguma vērtība: 2.000 V un atšķirīgs pastiprinājuma koeficients kā CJ sērijas kontroles čipsetos.
P.S.: Izmantojot CJ120, CJ125 zondu vadības kontrolierus, jāņem vērā, ka Bosch puslegāli tirgū piedāvā vairāku relīžu kontrolierus, kas atšķiras ar SPI vadības niansēm (SPI vadības reģistri un nepieciešamie dati NEATBILST datasheet), t.i., piem.: bojāta kontroliera nomaiņas gadījumā iespējamas problēmas (kuras tieši nekādi nevarēs identificēt, bet tās izpaudīsies kā Lambda mērījumu precizitātes pasliktināšanās - nestrādās mērīšanas mezglu chopper risinājumi, programmējamie strāvas avoti, utml).
Komentāri
Ierakstīt komentāru