Наиболее эффективное снижение токсичности отработавших газов бензиновых
двигателей достигаемся при соотношении воздуха и топлива в смеси 14,6...
14,7:1. Данное соотношение называется сте-хиометрическим. При этом
составе топливовоз-душной смеси каталитический нейтрализатор наиболее
эффективно снижает количество углеводородов, окиси углерода и окислов
азота, выбрасываемых с отработавшими газами. Для оптимизации состава
отработавших газов с целью достижения наибольшей эффективности работы
нейтрализатора применяется управление топливоподачей по
замкнутому контуру с обратной связью по наличию кислорода в выхлопных
газах.
Контроллер рассчитывает длительность импульса впрыска топлива по таким
параметрам, как массовый расход воздуха, частота вращения коленчатого
вала, температура охлаждающей жидкости и т.д. Для корректировки расчетов
длительности импульса впрыска используется информация о наличии
кислорода в отработавших газах, которую выдает датчик кислорода (ДК)
(рис. 10-06).
ДК устанавливается в трубе системы выпуска -перед нейтрализатором. Его
чувствительный элемент находится в потоке отработавших газов. ДК
генерирует напряжение, изменяющееся в диапазоне 50...900 мВ. Это
выходное напряжение зависит от наличия или отсутствия кислорода в
отработавших газах и от температуры чувствительного элемента датчика.
Контроллер выдает в цепь ДК стабильное опорное напряжение 450 мВ.
Когда ДК находится в холодном состоянии, его внутреннее электрическое
сопротивление очень высокое - несколько МОм. Напряжение (В цепи сигнала
ДК находится в диапазоне 300...600'мВ. По мере прогрева датчика его
внутреннее сопротивление уменьшается, и он начинает генерировать
меняющееся напряжение, выходящее за пределы этого диапазона. По
изменению напряжения контроллер определяет, что ДК прогрелся, и его
выходной сигнал может быть использован для управления топливоподачей в
режиме замкнутого контура.
Для эффективной работы ДК должен иметь температуру не ниже 300 °С. Для
быстрого прогрева после запуска двигателя ДК снабжен внутренним
электрическим подогревающим элементом, которым управляет контроллер. При
нормальной работе системы подачи топлива в режиме замкнутого контура
выходное напряжение ДК изменяется между низким (50...200 мВ) и высоким
уровнями (700...900 мВ). Низкий уровень сигнала соответствует бедной
смеси (наличие кислорода), высокий - богатой (отсутствует кислород).
Используя показания ДК, контроллер поддерживает стехиометрический состав
топливовоздушной смеси.