A motorba belépő üzemanyag és levegő keverékének szabályozásához oxigénérzékelőre van szükség. Maximális teljesítményt és alacsonyabb üzemanyag-fogyasztást biztosít. Beszéljünk arról, hogy miért van szükség oxigénérzékelőre egy autóban, és mi a működési elv.
Mire kell
A benzinmotor kipufogógázaiban sok különböző mérgező komponens található, de a hagyományos triád szabályai:
- CO – szén-monoxid, szén-monoxid;
- CH – el nem égett szénhidrogének;
- NOx – nitrogén-oxidok.
A mérnökök a kipufogórendszer részét képező nagyon fontos eszközzel – a kipufogógázok katalizátorával – ellensúlyozták ezt a veszélyes hármasságot. Más szóval, az eszközön áthaladó gázok agresszíven mérgezőből viszonylag biztonságos, semleges gázokká alakulnak.
Ahhoz, hogy a konverter hatékonyan „nemesíthesse” a beléjük jutó gázokat, a bennük lévő egyes komponensek tartalmának egy meglehetősen szűk keretbe kell illeszkednie, amely megfelel a tüzelőanyag és levegő sztöchiometrikus munkakeverékének hengereiben való égésének. Emlékezzünk vissza, hogy összetételét az úgynevezett légfelesleg együttható jellemzi a.
Ha a nagyobb, mint 1,0, akkor a keverék sovány, sovány stb. És fordítva – 1,0-nál kisebb keveréket – dúsított, gazdag stb. Ha pontosan annyi levegő van, amennyi a tüzelőanyag teljes elégetéséhez szükséges, akkor a keveréket sztöchiometrikusnak nevezik – ez az értéktartomány közel 1,0.
Az átalakító hatásfokának függése a munkakeverék összetételétől a motor hengereiben. Annak érdekében, hogy a hatékonyság legalább 80% legyen, az összetétel ingadozása az optimumhoz képest nem haladhatja meg az 1% -ot. Hogyan biztosítható ilyen nagy pontosság és stabilitás egyszerre? A célt egy elektronikus automata vezérlőrendszer, a kipufogógázokban oxigénérzékelővel – vagyis egy lambdaszonda – megjelenésével érték el. Ez az érzékelő a befecskendező rendszer legfontosabb visszacsatoló eleme, amely lehetővé teszi a sztöchiometrikus összetétel ±1%-os pontosságú, állandósult állapotú motorüzemmódok fenntartását.
A modern autókon kétféle oxigénérzékelőt láthat. Az első cirkónium-dioxid (cirkónium) alapú érzékelőket tartalmaz, a második pedig titán-oxid (titán) alapú. A működési elv ugyanaz, a különbség csak a kialakításban van.
Az oxigénérzékelő mérőeleme belül és kívül nemesfém – platina bevonattal rendelkezik. Belül – "szilárd elektrolit" (kerámia). A szilárd elektrolitú galvánelem elvén működik: a 300-350°C hőmérséklet elérésekor a kerámia elkezdi vezetni az oxigénionokat.
Érdemes megjegyezni, hogy ez a lehetséges minimális hőmérséklet a mérőelem működéséhez, miközben járó motornál az érzékelő hőmérséklete kb. 600°C. A maximális üzemi hőmérséklet is korlátozott – körülbelül 900–1000 ° C, az érzékelő típusától függően a túlmelegedés károsíthatja azt.
Működés elve
Járó motornál teljesen eltérő az oxigénkoncentráció a kipufogórendszeren belül és azon kívül, a környezeti levegőben. Ez a különbség okozza az oxigénionok mozgását egy szilárd elektrolitban, aminek következtében a mérőelem elektródáin potenciálkülönbség jelenik meg – az oxigénérzékelő jele.
A szonda kimenete a hőmérséklet függvényében. 300°C alatti zóna – nem működő: 1 – reakció gazdag keverékekre; 2 – reakció gyenge keverékekre. Amint látja, a dús és sovány keverékekre adott reakciók nagyon eltérőek, de ahogy a hőmérséklet 300°C alá csökken, a különbség fokozatosan csökken – ez a zóna már nem működik. Annak érdekében, hogy az érzékelő gyorsabban felmelegedjen a motor beindítása után, a lehető legközelebb kell elhelyezni a motorhoz, de továbbra is figyelembe kell venni a maximális hőmérsékletre vonatkozó korlátozásokat. Különösen "kritikus" a hosszú út teljes motorteljesítménnyel.
A modern oxigénérzékelők elektromos fűtésűek, amelyet egy elektronikus motorvezérlő egység vezérel, megváltoztatva a fűtőáramot. Ennek megfelelően figyeli a fűtőkör állapotát is, ami nagyon fontos.
