O mașină este un sistem complex cu multe componente, fiecare dintre ele îndeplinind o funcție diferită. Unul dintre acestea este un senzor de oxigen, cunoscut și sub numele de sondă lambda.
Proiectarea senzorului de oxigen
Un senzor de oxigen sau sonda lambda (din litera greacă λ, care denotă un amestec de benzină și aer) este o componentă specială a unui motor de mașină pentru evaluarea cantității de oxigen liber rămas în gazele de eșapament. Conform principiului de funcționare, dispozitivul este o celulă galvanică cu un electrolit solid din ceramică din dioxid de zirconiu. Electrozii de platină conductori sunt depuși deasupra ceramicii dopate cu oxid de itriu. Gazele de eșapament intră într-unul dintre electrozi, iar aerul din atmosferă intră în celălalt. În timpul funcționării, sonda lambda se încălzește până la 300-400 de grade, ceea ce face posibilă măsurarea oxigenului rezidual. La această temperatură, electrolitul de zirconiu devine conductiv, iar diferența dintre cantitatea de oxigen din gazele de eșapament și oxigenul atmosferic are ca rezultat o tensiune de ieșire la electrozi.
Dacă concentrația de oxigen este aceeași pe ambele părți, senzorul de electrolit este în echilibru și diferența sa de potențial este zero. Când concentrația de oxigen se schimbă pe unul dintre electrozi, apare o diferență de potențial, care este proporțională cu logaritmul concentrației de oxigen de pe partea de lucru a senzorului. De îndată ce amestecul combustibil atinge compoziția stoichiometrică, conținutul de oxigen din gazele de eșapament scade de sute de mii de ori, ducând la o schimbare bruscă a senzorului, care este detectată de un dispozitiv de măsurare de înaltă rezistență (computerul de bord al unui mașină).
Funcția senzorului de oxigen
Senzorul de oxigen nu este un dispozitiv independent. Funcționează cu participarea unui convertor catalitic de gaze de eșapament conceput pentru oxidarea substanțelor toxice (hidrocarburi, oxid de azot și monoxid de carbon) la dioxid de carbon, apă și azot într-o reacție catalitică. Catalizatorul devine eficient (cu neutralizare de până la 80% din componente) într-un interval destul de îngust: la λ de la 0,85 la 0,9, este furnizată puterea maximă a sistemului, iar la λ de la 1,1 la 1,3 (supapa de accelerație motorul pe benzină este complet deschis) se realizează cea mai mare economie de combustibil. Un sistem special de alimentare cu injecție discretă (electronică) de combustibil, precum și senzorul de oxigen în sine, sunt implicate în realizarea indicatorilor exacți necesari pentru funcționarea eficientă a motorului cu ardere internă. Controlul consumului de combustibil și al conținutului de oxigen din acesta vă permite să evitați diverse defecțiuni în funcționarea tuturor sistemelor motorului.
