Lambda; bredband vs smalband

[SHySwe]

Har noterat att ni använder bredbandslamda för att mappa motorer.
För att sen byta till smalbandslamda kör körning.
Vad är skillnaden på dessa och vilken info får man inte av en smalband?

[behr]

En smalbands lambda kan endast säga om bränsleblandningen är fetare eller snålare än lambda 1. Den är alltså endast användbar för återkoppling mot afr 14.7. 14.7 är okej för låglast, och de flesta system går "open loop", dvs utan återkoppling på hög last och då behövs inte sensorn alls...

För att mappa en motorn ordentligt måste man veta exakt bränsleblandning och det kan man bara få med en bredbandslamnda. Man kan även använda en bredbandslambda för återkoppling med de flesta eftermarknadssystem. Det är såklart en fördel då man kan lägga låglast lite snålare än afr 14.7 för bränsleekonomi och sen minska afr när lasten ökar för mer effekt. Återkoppling på maxlast/laddtryck är inte att rekomendera dock...

[SHySwe]

Ehh...
du vet vad du pratar om, men det gör inte jag.
Kan du förlänga orden och lägga in några till, så kanske jag åxå är med.
En snabb fråga: Kan jag få ut en analog signal som visar tex aktuell syrehalt?

[behr]

Här är en lite längre och kanske tydligare version


Både bredbands och smalbandslambdasensorn används för att mäta motorns bränsle/luftförhållande genom att mäta avgasernas syrehalt. En optimal (kemiskt optimal då "stökiometrisk") förbränning sker vid lambda 1, då förhållandet mellan mängden bränsle och mängden luft är precis rätt. Får motorn för mycket bränsle är lambdavärdet lägre än 1 och får den för lite bränsle blir lambdavärdet högre.
Ett annat sätt att beskriva lambdavärdet med ett AFR (air-fuel-ratio) värde. Det är helt enkelt lambdavärdet multiplicerat med en konstant beroende på bränsletypen. En stökiometrisk förbränning av bensin kräver 14.7 delar luft till en del bensin. Således blir lambda 1 AFR 14.7 på en bensinmotor.

Smalbandslambdan lämnar en utspänning i förhållande till mätta lambdavärdet. Vid en lågt lambdavärde är utspänningen hög och vid ett högt lambdavärde är spänningen låg.
Utsignalen är analog, allt över 0.45V är fett och allt under är snålt. Problemet med smalbandslambdasonden är att utsignalen är mycket olinjär. Det krävs bara en mycket liten föränring av lambdavärdet kring lambda 1 för att utsignalen ska skifta från maximalt snålt (runt 0V) till maximalt fett (runt 0.8V). I praktiken sker den här skiftningen så snabbt att utsignalen kan ses som digital. Allt under 0.45V är helt enkelt "över lambda 1", över 0.45V är "under lambda 1".
Detta räcker för original insprutningsdator som bara är intresserad av att hålla förbränningen vid lambda 1. Säger senorn är det bränsleblandningen är för snål så ökas bränslemängden lite till sensorn säger att blandningen är för fet och då minskas blaninden ingen. Insprutningsdatorn ligger hela tiden och pendlar upp och ner med bränslemängden runt lambda 1. Den använder alltså lambdasensorn för återkoppling ("closed loop").

Lambda 1 är som jag tidigare skrev en "kemiskt perfekt" förbränning. Det ger lägst utsläpp och nästan perfekt bränsleekonomi. Effekten kan därimot förbättras genom att motorn körs med lite mer bränsle, ungefär lambda 0.85-0.90 (afr 12.5-13). Detta vill man bara använda vid mycket gaspådrag (pga hög förbrukning och ökade utsläpp). Eftersom smalbandlambdan bara funkar för lambda 1 måste insprutningsdatorn ignoerera lambdasensorn och helt lite på sina förproggramerade tabeller vid gaspådrag. Det är det som kallas "open loop", att den kör utan återkoppling.

Bredbandslambdan är ett helt annat djur än smalbandaren. Den kan direkt mäta lambdavärdet i alla användbara område, från under AFR 10 till över 17 (och hela vägen upp till luft) helt linjärt.

Vid mappning av motorer behöver man veta den exakta bränsleblandningen för att snabbt ställa tabellerna och då är det exakta värdet från bredbandslambdan nödvändigt. När man sen är klar med mappningen kan man använda en smalbandare för enklare återkoppling mot lambda 1. Bredbandslambdan kan också användas för detta (och är bättre på det).

Bredbandslamndan är dyrare än smalbandaren, det är väl därför en del bara har en lånad vid mappning...

Sammanfattningsvis. Smalbandslambdasonder kan säga om bränsleblandningen är snålare eller fetare än lambda 1. Bredbandslambdasonden kan tala om den exakta bränsleblandingen.


Med en bredbandslambda kan man i teorin mäta syrehalten 0% till ca 25% syre i luft. De kontrollenheter jag känner till kan inte ge detta värde som utsignal. Syrehalten (som %-tal) används normalt inte på bilar så tillverkarna har väl inte tyckt det var lönt...

[amby]

Smalbandslambda är mest disko ljus..
Vill du verkligen få ut något värde så är det bredbandslambda som gäller..

[SHySwe]

Tack behr! Klockrent.
Nu är jag, i stort sett, på banan.
Så då är en smalbandslamda bara onödigt för att styra en ecu i en gammal bil som min. Har ju inga direkta krav då den är äldre än -75.
Antingen en bredbandslamda som verkligen kompenserar mot en kurva eller så alla dessa tabeller som ska låtsas vara en sensor. Oki.
Hur räknar man om afr till % syre?

[behr]

%o2 = 20,9 - 20,9*14,7/AFR borde det vara för bensin.

Smalbandslambda är bara nödvändig om det är ett orginalsystem som har en sådan. Alla vettiga eftermarknadssystem kan använda bredbandare.

[SHySwe]

Nu kommer nästa insikt:
En bredbandare kostar en rejäl slant...
Backar tillbaka till smalbandaren en stund. Är det bara att den är exponentiell som är nackdelen? Om så, borde man inte kunna skala om signalen så den liknar en bredbandare?

[behr]

Nej. Det går tyvärr inte att få ut något vettigt ut en smalbandssond.

Här är en kurva som jag hittade på nätet:


Sensorns utsignal varierar kraftigt beroende på temperatur, senorns ålder, vad dom hade för lunch i fabriken den dagen sensorn tillverkades, etc. Dessa sakerna går inte att kompensera för.

Det finns en del som säljer små displayer som använder smalbandssensorer, men som amby säger är de bara användbara som diskoljus.


Innovative motorsports gör ganska vettigt prissatta lösningar. Billigast blir det att ta det från USA direkt.

Är du lite händig finns det DIY lösningar som den här tex:
http://14point7.com/Widebands/JAW_1_041/JAW_1_041.htm
$125 för ett kit med sensor och display. Borde hamna runt 1500 spänn om du har otur och åker på tull+moms.

[SHySwe]

Bra bild. Iofs är den fullt användbar, avgastempen bör man ändå hålla koll på.
Men via länken (och ett antal klick vidare) hittade jag lösa bredbandssensorer för ca 500 spänn på ebay. Bla nyare jetta och beetle har tydligen bredband. Sen funderar jag på att bygga en egen ecu-kontroller, så nån extra display behövs inte.
Tack för hjälpen!