Кислородные датчики

Время на прочтение: 2 минут(ы)

Назначение кислородного датчика в автомобиле заключать в том, чтобы обеспечить систему управления работой двигателя обратной связью по качеству смеси (соотношение «воздух/топливо»). Количество кислорода, обнаруживаемое в выхлопе, напрямую связано с насыщенностью смеси, или отношением воздуха к топливу. Показатель массового отношения «воздух-топливо» называется λ-фактором, его оптимальное значение составляет 14,7:1. Кислородные датчики выхлопа (exhaust gas oxygen — EGO) размещаются вблизи коллектора для сохранения адекватного температурного режима.

Такие датчики надежно работают при температурах свыше 300 «С. В некоторых конструкциях вводится нагревательный элемент, чтобы требуемая температура достигалась быстрее. Этот тип датчика носит название нагреваемый кислородный датчик выхлопа (heated exhaust gas oxygen — HEGO). Нагревательный элемент (который потребляет около 10 Вт) работает не постоянно, а лишь поддерживает температуру датчика в безопасной области (не выше 850 «С). Именно по этой причине датчики обычно не помещают непосредственно в выпускной коллектор. На рисунке показан в разрезе кислородный датчик выхлопа.

Кислородный датчик (λ-датчик)

Рис. Кислородный датчик (λ-датчик)

Основной активный компонент большинства типов кислородных датчиков — двуокись циркония. Это керамическое вещество наносится на платиновые электроды, подвергаемые действию выхлопного газа. Дополнительное керамическое покрытие наносится на боковую поверхность датчика, контактирующую с выхлопными газами, для его зашиты от продуктов сгорания. Принцип действия датчика состоит в том, что при температурах свыше 300 «С двуокись циркония начинает проводить ионы кислорода. Датчик сконструирован таким образом, чтобы максимально точно реагировать на значение λ-фактора. Поскольку один электрод связан с атмосферным воздухом (это реперная точка для измерений), большее количество ионов кислорода будет присутствовать именно на этой стороне. Вследствие диффузии эти ионы проникают в электрод и мигрируют через электролит, то есть ZrO2. Этот процесс приводит к созданию заряда аналогично действию батареи. Величина этого заряда зависит от содержания кислорода в выхлопных газах. Обычно в зоне оптимального λ-фактора датчик развивает напряжение порядка 400 мВ.

Система управления двигателем с обратной связью по λ-фактору позволяет очень точно отслеживать процесс сгорания топлива в двигателе. И, следовательно, возможен точный контроль выбросов выхлопных газов.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *