Лямбда-регулирование
Для обеспечения максимально эффективного снижения токсичности отработанных газов при помощи катализатора состав топливно-воздушной смеси должен колебаться в узких пределах оптимального для катализатора диапазона. Недостаточно одного управления количеством впрыскиваемого топлива, в этом случае не учитываются изменения двигателя в результате износа и допусков деталей. Поэтому необходимо измерять фактический состав отработанных газов после сгорания и в соответствии с измерениями отрегулировать количество впрыскиваемого топлива.
Состав отработанных газов измеряется кислородным датчиком. На основании сигнала кислородного датчика блок управления изменяет состав топливно-воздушной смеси
Схема действия лямбда-регулирования
1 — Расходомер воздуха
2 — Двигатель
3 — Кислородный датчик
4 — Катализатор
5 — Клапанные форсунки
6 — Блок управления
Us — напряжение датчика
Uv — управляющее напряжение форсунок
Ve — количество впрыскиваемого топлива
Обозначение кислородного датчика (лямбда-зонд) происходит от греческой буквы "лямбда", которая в технике используется для обозначения соотношения теоретического необходимого количества воздуха и фактически подаваемой массы воздуха
По сути кислородный датчик измеряет остаточное содержание кислорода в отработанных газах. Если теоретическое необходимое количество воздуха и подаваемое количество воздуха совпадает, то происходит полное сгорание топлива с минимальным выбросом вредных веществ. Если подаваемая масса воздуха меньше, то топливная смесь обогащённая, если больше — обеднённая. Блок управления при помощи лямбда-интегратора настраивает расчётное время впрыска. При слишком обогащённой смеси время впрыска уменьшается, при обеднёной — увеличивается. Процесс регулирования происходит постоянно и колеблется в пределах лямбды равной еденице с максимальным отклонением на один процент.
Однако существуют запреты регулирования, чтобы не нарушить эксплуатационные характеристики двигателя на этапе запуска, прогрева, при разгоне и прекращении подачи топлива в режиме принудительного холостого хода
При адаптации горючей смеси различают аддитивную и мультипликативную адаптацию. При аддитивной адаптации к расчитанному количеству впрыскиваемого топлива добавляется постоянное отклонение. Такая адаптация часто используется в случае, когда из-за утечки воздуха топливная смесь обеднена.
Мультипликативная адаптация используется при ошибках, зависящих от количества оборотов или нагрузки. При этом расчитанное основное время впрыска умножается на поправочный коэффициент. Этот вид адаптации используется, например, при слишком высоком давлении топлива.