En bil er et komplekst system med mange komponenter, som hver utfører en annen funksjon. En av disse er en oksygensensor, også kjent som en lambdasonde.
Oksygen sensor design
En oksygensensor eller lambdasonde (fra den greske bokstaven λ, som betegner en blanding av bensin og luft) er en spesiell komponent i en bilmotor for å vurdere hvor mye fri oksygen som er igjen i eksosgassene. I henhold til driftsprinsippet er enheten en galvanisk celle med en solid keramisk elektrolytt laget av zirkoniumdioksid. Ledende platinaelektroder avsettes på toppen av keramikken dopet med yttriumoksid. Eksosgasser kommer inn i en av elektrodene, og luft fra atmosfæren kommer inn i den andre. Under drift varmes lambdasonden opp til 300-400 grader, noe som gjør det mulig å måle gjenværende oksygen. Ved denne temperaturen blir zirkoniumelektrolytten ledende, og forskjellen i mengden oksygen i eksosen og atmosfærisk oksygen resulterer i en utgangsspenning ved elektrodene.
Hvis oksygenkonsentrasjonen er den samme på begge sider, er elektrolyttføleren i likevekt og potensialforskjellen er null. Når oksygenkonsentrasjonen endres på en av elektrodene, oppstår en potensiell forskjell, som er proporsjonal med logaritmen til oksygenkonsentrasjonen på arbeidssiden av sensoren. Så snart den brennbare blandingen når støkiometrisk sammensetning, reduseres oksygeninnholdet i eksosgassene hundretusener av ganger, noe som fører til en plutselig endring i sensoren, som blir oppdaget av en høymotstandsmåleenhet (datamaskin til en bil).
Oksygen sensor funksjon
Oksygenføleren er ikke en uavhengig enhet. Den opererer med deltagelse av en katalysator for avgass designet for å oksidere giftige stoffer (hydrokarboner, nitrogenoksid og karbonmonoksid) til karbondioksid, vann og nitrogen i en katalytisk reaksjon. Katalysatoren blir effektiv (med nøytralisering av opptil 80% av komponentene) i et ganske smalt område: ved λ fra 0,85 til 0,9, er den maksimale effekten til systemet gitt, og ved λ fra 1,1 til 1,3 (gassventilen til bensinmotoren er helt åpen) den høyeste drivstofføkonomien oppnås. Et spesielt strømforsyningssystem med diskret (elektronisk) drivstoffinnsprøytning, samt selve oksygensensoren, er involvert i å oppnå de nøyaktige indikatorene som er nødvendige for effektiv drift av forbrenningsmotoren. Kontroll over drivstofforbruk og oksygeninnhold i den lar deg unngå ulike funksjonsfeil i driften av alle motorsystemer.
