Techniek: Wideband Lambda

Het Corolla AE92 GT-S Project

Een website over mijn lopende project

Nederlandse vlag Engelse vlag

Wideband Lambda

In een ander artikel werd de lambda sensor reeds besproken. Hierin werd verteld dat de lambda sensor het zuurstofgehalte in de uitlaat gassen meet en de sensor daarmee zelf een kleine spanning opwekt. Hiermee wordt een signaal naar de ECU gestuurt die daarmee de brandstofinjectie kan bijregelen om tot het optimale lucht/brandstofverhouding te komen.

De optimale lucht/brandstofverhouding is zoals we weten 14,7 delen lucht op 1 deel brandstof, wat ook wel lambda 1 genoemd wordt.

 

De eerder besproken lambda sensoren staan ook wel bekend als narrowband lambda sensoren.

De narrowband sensor wordt zo genoemd omdat het bereik van deze sensor beperkt is. Deze kijkt namelijk of lambda 1 bereikt wordt en kan wanneer dit niet het geval is alleen aangeven dat het mengsel arm of rijk is.

Om het heel simpel te zeggen: De sensor ziet Lambda=1 of Lambda<1 of lambda>1. De sensor kan geen waarde hangen aan deze metingen en weet dus niet precies hoe arm of hoe rijk de motor loopt.

 

Met het signaal van de narrowband Lambda sensor is het aan de ECU om bij te gaan regelen totdat het mengsel wel lambda 1 bereikt. Als het mengsel dus bijvoorbeeld te arm is, geeft de sensor dit door aan de ECU, deze zal vervolgens meer brandstof in gaan spuiten om het mengsel te verrijken, net zolang totdat hij van de lambda sensor het signaal krijgt dat lambda 1 is bereikt.

De ECU is dus eigenlijk steeds aan het bijregelen, wat tijd kost en niet erg precies is. Hiermee kan deze sensor dus niet echt gebruikt worden voor preciese metingen met betrouwbare uitkomsten. Iets wat je wel wilt als je aan de motor gaat tunen

 

Dit is waar de wideband sensor zijn intrede doet.

 

Wideband Bosch lambda sensor

 

De wideband sensor heeft, zoals de naam reeds doet vermoeden, een veel breder bereik en is een stuk geavanceerder dan een narrowband sensor.

De wideband sensor werkt door een betere meetcel een stuk sneller en kan in tegenstelling tot de narrowband wel vertellen wat de precieze mengsel verhoudingen zijn.

Daarmee is het een betrouwbaar en bruikbaar meetinstrument waarmee we de prestaties van de motor kunnen gaan fijnslijpen.

Bovendien hebben we het bredere bereik van deze sensor nodig omdat bij performance motoren de lucht/brandstof verhouding een stuk buiten lambda 1 kan liggen. Als er vol gas gegeven wordt, wordt er meer brandstof ingespoten dan nodig is voor de ideale verbranding. Deze motoren lopen vaak opzettelijk rijk om bijvoorbeeld de cilinders te koelen en detonatie te voorkomen.

Hierdoor kan de lucht/brandstofverhouding in sommige gevallen wel tot 11:1 zakken, wat buiten het bereik van de narrowband lambda sensor ligt en deze dus eigenlijk nutteloos zijn.

 

Aan de buitenkant is het verschil in de sensoren nagenoeg niet te zien. Ze lijken erg op elkaar en worden op dezelfde manier gemonteerd. Het signaal dat ze uitsturen is echter wezenlijk anders.

 

lambda signalen

Het verschil tussen het signaal van een narrowband en een wideband lambda sensor.

 

Waar een narrowband lambda sensor een bereik heeft van 0,1 tot 0,9 Volt en daarmee effectief kan meten tussen een lambda bereik van ongeveer 0,8 tot 1,2 kan een wideband lambda sensor met een voltagebereik van 0,1 tot 5,0 Volt meten in een effectief bereik van ongeveer 0,65 tot 32 lambda. Een veel breder bereik dus.

 

Wideband lambda sensoren zijn altijd voorzien van een verwarmingselement om ze snel op bedrijfstemperatuur te brengen. De bedrijfstemperatuur voor deze sensoren ligt op ongeveer 750ºC.

Het verwarmingselement is van groot belang voor de precisie van de sensor, omdat voor de nauwkeurigheid ook rekening moet worden gehouden met de temperatuur van de sensor.