Анатомия датчика кислорода

Вы когда-нибудь задумывались, где уроки химии или физики могут пригодиться в «реальном мире»? Знания, полученные в результате этих исследований, помогут вам понять проблему с системой подачи топлива.

Например, кислородный датчик изначально назывался лямбда-зондом. Греческая буква лямбда используется для описания диапазона напряжения датчика, когда он сравнивает количество кислорода в выхлопных газах с кислородом в атмосфере. Датчик изготовлен из оксида циркония (ZrO2), химического соединения, используемого для формирования электрохимического топливного элемента датчика с тепловым приводом. Два платиновых (Pt) электрода размещены на ZrO2, чтобы обеспечить подключение выходного напряжения к модулю управления. Показание 800 мВ постоянного тока представляет собой богатую смесь, в которой мало или совсем нет кислорода в выхлопном потоке. Выходное напряжение 200 мВ постоянного тока соответствует обедненной смеси с большим содержанием кислорода в выхлопных газах. Идеальное значение составляет 450 мВ постоянного тока; здесь количества воздуха и топлива находятся в оптимальном соотношении, которое называется стехиометрическим.

Контроллер использует 450 мВ в качестве средней точки диапазона напряжения для управления корректировкой подачи топлива для импульсного цикла форсунки. Аналоговый вход датчика в контроллер преобразуется в цифровую команду обогащения или обеднения для управления программой корректировки подачи топлива. Иногда называемый «Block Learn», он регулирует время цикла топливной форсунки. Напряжение, генерируемое датчиком, должно быть больше или меньше напряжения зоны демпфирования, чтобы посылать контроллеру сигнал о обогащении или обеднении. Зона демпфирования действует как амортизатор на подвеске, предотвращая колебания сигнала напряжения.

Планарный датчик воздушно-топливной смеси представляет собой комбинацию стандартного кислородного датчика на основе оксида циркония и насосной ячейки для поддержания постоянного измерения стехиометрического соотношения воздух-топливо в условиях экстремально богатой и обедненной смеси. Насосная ячейка представляет собой диффузионный зазор в оксиде циркония датчика, который подключен к цепи управления.

Насосная ячейка регулирует концентрацию кислорода в датчике, добавляя или удаляя кислород из диффузионного зазора. Вход в электронную схему изменяет концентрацию кислорода путем изменения полярности тока, протекающего в ячейке насоса. Изменение полярности входного и подстроечного тока приводит к тому, что схема управления посылает сигнал обогащения или обеднения на модуль управления двигателем.