voltage oxygen sensor

Do czego służy napięciowy czujnik tlenu w układzie wydechowym? Trochę wiedzy typowo technicznej nikomu nie zaszkodzi. Tym bardziej że czasami będziesz musiał stawić czoła pewnym terminom, choćby podczas naprawy samochodu. Informacje zawarte w poniższym artykule z pewnością będą przydatne. Bez wątpienia warto nauczyć się kilku słów o napięciowym czujniku tlenu i mieć świadomość, że w ogóle istnieje.

Czujnik a procentowa ilość tlenu w spalinach

Gaz, który jest mieszanką paliwa i powietrza, wykorzystuje się w procesie spalania. W tym czasie zachodzi również proces wiązania azotu z tlenem. Te dwa składniki powietrza nie reagują ze sobą, dopóki nie zostanie przekroczona granica 1800 stopni Celsjusza. W komorze spalania, ze względu na ciśnienie i temperaturę wyższą niż 1800 stopni, zachodzi reakcja między azotem a tlenem, w wyniku czego powstają tlenki azotu. Zmniejszają ilość tlenu, która jest ważna w procesie spalania. Ponadto gazy spalinowe opuszczające komorę spalania zawierają wolny tlen, Jest to:

• niewykorzystany tlen w procesie spalania (wynik złego składu mieszaniny, zbyt krótki czas lub nieodpowiednie warunki dla takiego procesu),

• niepotrzebny tlen w procesie spalania paliwa (w przypadku tankowania słabszej jakości paliwa).

Przywracanie równowagi termodynamicznej

Określenie dokładnego składu spalonej mieszaniny na podstawie ilości tlenu w spalinach jest możliwe po zbadaniu ilości procentowa ilość mieszanki tlenu w spalinach. Każdy czujnik tlenu dokonuje tego poprzez przywrócenie równowagi termodynamicznej między poszczególnymi składnikami spalin. Następnie wchodzi w kontakt z warstwą katalityczną, która jest częścią elementu pomiarowego czujnika. Podczas takiego przywracania równowagi termodynamicznej następują:

• redukcja rozkładu tlenków azotu do pierwotnej wersji azotu i tlenu,

• odzyskany tlen z tlenków i wolny tlen z gazów spalinowych utleniają tlenek węgla i niespalone węglowodory. Następnie powstaje dwutlenek węgla i para wodna.

Takie reakcje powodują, że czujnik tlenu mierzy procentową ilość tlenu uwalnianego z gazów spalinowych. Nie dziw się jednak, że będzie to inny tlen niż ten zmierzony w analizatorach spalin, które uwzględniają tylko wolny tlen.

napięciowy czujnik tlenu

Czym jest napięciowy czujnik tlenu — budowa

Trzeba powiedzieć, że napięciowy czujnik tlenu jest najczęściej stosowanym rodzajem czujnika, który określa poziom tlenu w spalinach. Element pomiarowy wyłapuje przepływający od zewnątrz przez układ wydechowy strumień spalin. Z kolei wewnątrz znajduje się czujnik wypełniony powietrzem atmosferycznym, zwanym potocznie powietrzem odniesienia. Ta zawartość tlenu w powietrzu jest stała i nie zmienia się.

Główną i bardzo ważną częścią napięciowego czujnika tlenu jest tak zwana specjalna ceramika. Składa się z litego elektrolitu wykonanego z tlenku cyrkonu, stabilizowanego tlenkiem itru. Obie strony, wewnętrzna i zewnętrzna, pokryte są cienkimi warstwami platyny. Ma specjalną porowatą strukturę, która przepuszcza gaz. Należy tutaj dodać, że warstwa wewnętrzna jest elektrodą dodatnią, a warstwa zewnętrzna jest elektrodą ujemną. Porowata ceramika chroni elektrodę zewnętrzną i specjalną ceramikę, które podatne są na kontakt z pozostałościami spalania.

Temperatura pracy napięciowego czujnika tlenu wynosi zwykle od 350 stopni Celsjusza do nawet 850 stopni Celsjusza. Nowe czujniki tlenu pracują w niższych temperaturach, od 220 stopni Celsjusza do 250 stopni Celsjusza. Pomiar jest możliwy dzięki przywróceniu równowagi termodynamicznej między składnikami spalin, w kontakcie z elektrodą ujemną. W wyniku tego z gazów spalinowych powstaje równowaga tlenu, którego ilość można zmierzyć przez porównanie ze stałą zawartością tlenu w powietrzu odniesienia.

Sygnał napięciowego czujnika tlenu

Sygnał czujnika tlenu to napięcie między elektrodami zewnętrzną i wewnętrzną mierzone woltomierzem. Ta wartość zależy od ilości procentowej ilość tlenu w spalinach. Wartość napięcia sygnału zależy od składu spalonej mieszanki. Występuje, gdy gazy spalinowe wpływają na element pomiarowy, a dodatkowo pochodzą ze spalania mieszaniny stechiometrycznej.

Średnie napięcie odniesienia wynosi 450 mV. Program sterownika czujnika tlenu interpretuje wartość napięcia odniesienia. Gdy napięcie sygnału jest większe niż wartość odniesienia, wówczas istnieje interpretacja, która mówi, że gazy spalinowe pokrywające czujnik są wynikiem spalania bogatej mieszanki.

Jednak gdy wartość sygnału jest niższa niż wartość napięcia odniesienia, gazy spalinowe pochodzą ze spalania ubogiej mieszanki. Napięciowy kontroler czujnika tlenu otrzyma informacje tylko wtedy, gdy mieszanina jest bogata lub uboga. Nie otrzyma żadnych dodatkowych informacji, nawet dotyczących składu spalonej mieszanki.