voltage oxygen sensor кислородный датчик напряжения

Для чего нужен кислородный датчик напряжения в выхлопной системе? Немного типичных технических знаний никому не повредит. Тем более, что иногда приходится сталкиваться с определенными терминами, даже при ремонте автомобиля. Информация, приведенная в следующей статье, безусловно, будет полезна. Несомненно, стоит выучить несколько слов о кислородном датчике напряжения и знать о его существовании.

Датчик и процент кислорода в отработанных газах

Газ, представляющий собой смесь топлива и воздуха, используется в процессе сгорания. За это время происходит также процесс связывания азота с кислородом. Эти два компонента воздуха не реагируют друг с другом до тех пор, пока не будет превышен предел в 1800 градусов Цельсия. В камере сгорания из-за давления и температуры выше 1800 градусов Цельсия происходит реакция между азотом и кислородом, в результате которой образуются оксиды азота.Они уменьшают количество кислорода, что важно в процессе сгорания. Кроме того, выхлопные газы, выходящие из камеры сгорания, содержат свободный кислород. Это:

• неиспользованный кислород в процессе горения (результат плохого состава смеси, слишком короткого времени или неподходящих условий для такого процесса),

• ненужный кислород в процессе сгорания топлива (в случае заправки топливом более низкого качества).

Восстановление термодинамического баланса

Точный состав сжигаемой смеси можно определить по количеству кислорода в выхлопных газах после изучения процентного содержания кислорода в выхлопных газах. Каждый датчик кислорода восстанавливает термодинамический баланс между отдельными компонентами выхлопных газов. Затем он вступает в контакт с каталитическим слоем, который является частью измерительного элемента датчика. При этом происходит восстановление термодинамического равновесия:

• восстановление разложения оксидов азота до исходного варианта азота и кислорода,

• восстановленный кислород из оксидов и свободный кислород из выхлопных газов окисляют моноксид углерода и несгоревшие углеводороды. В результате образуется углекислый газ и водяной пар.

В результате этих реакций датчик кислорода измеряет процентное содержание кислорода, выделяемого из выхлопных газов. Неудивительно, однако, что он будет отличаться от кислорода, измеряемого в анализаторах выхлопных газов, в которых учитывается только свободный кислород.

napięciowy czujnik tlenu кислородный датчик напряжения

Что такое кислородный датчик напряжения – конструкция

Надо сказать, что кислородный датчик напряжения является наиболее распространенным типом датчика, который определяет уровень кислорода в выхлопных газах. Измерительный элемент улавливает выхлопные газы, проходящие через выхлопную систему снаружи. Внутри, находится датчик, заполненный атмосферным воздухом, известным как эталонный воздух. Это содержание кислорода в воздухе постоянно и не меняется.

Главной и очень важной частью кислородного датчика напряжения является так называемая специальная керамика. Она состоит из твердого электролита, изготовленного из оксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия. Обе стороны, внутренняя и внешняя, покрыты тонкими слоями платины. Она имеет специальную пористую структуру, которая пропускает газ.  Здесь следует добавить, что внутренний слой является положительным электродом, а внешний слой – отрицательным. Пористая керамика защищает наружный электрод и специальную керамику, которая чувствительна к контакту с остатками горения.

Рабочая температура кислородного датчика напряжения обычно составляет от 350 до 850 градусов Цельсия. Новые кислородные датчики работают при более низких температурах, от 220 до 250 градусов Цельсия.Измерение возможно путем восстановления термодинамического баланса между компонентами отработавших газов, контактирующими с отрицательным электродом.В результате получается кислородный баланс из отработанных газов, количество которого можно измерить путем сравнения с постоянным содержанием кислорода в эталонном воздухе

Сигнал кислородного датчика напряжения

Сигнал кислородного датчика напряжения- это напряжение между внешним и внутренним электродами, измеренное вольтметром.  Это значение зависит от процентного содержания кислорода в отработанных газах. Значение напряжения сигнала зависит от состава сгоревшей смеси. Это происходит, когда отработанные газы воздействуют на измерительный элемент и дополнительно поступают от сгорания стехиометрической смеси.

Среднее базовое напряжение составляет 450 мВ. Программа контроллера датчика кислорода интерпретирует базовое напряжение. Когда напряжение сигнала выше, чем эталонное значение, существует интерпретация, которая гласит, что отработанные газы, покрывающие датчик, являются результатом сжигания богатой смеси.

Однако, когда значение сигнала ниже базового напряжения, выхлопные газы образуются в результате сгорания некачественной смеси. Контроллер напряжения кислородного датчика будет получать информацию только в том случае, если смесь богата или бедна. Он не получит никакой дополнительной информации, даже о составе сгоревшей смеси.