Конструкція датчика кисню
Датчик кисню або лямбда-зонд (від грецької букви , якої позначається суміш бензину і повітря) - спеціальний компонент двигуна автомобіля для оцінки кількості залишився в вихлопних газах вільного кисню. За принципом дії пристрій є гальванічним елементом з твердим керамічним електролітом з діоксиду цирконію. Поверх легованої оксидом ітрію кераміки напилю струмопровідні платинові електроди. В один з електродів надходять вихлопні гази, а в іншій - повітря з атмосфери. В процесі роботи лямбда-зонд нагрівається до 300-400 градусів, що дозволяє проводити вимірювання залишкового кисню. При такій температурі цирконієвий електроліт стає проведеним, а різниця в кількості кисню у вихлопних газах і атмосферного кисню призводить до виникнення на електродах вихідної напруги.
Якщо концентрація кисню однакова з обох сторін, датчик електроліту знаходиться в рівновазі і різниця його потенціалів відповідає нулю. При зміні концентрація кисню на одному з електродів виникає різниця потенціалів, яка пропорційна логарифму концентрування кисню з робочою боку датчика. Як тільки горюча суміш досягає стехіометричного складу, вміст кисню у вихлопних газах знижується в сотні тисяч разів, приводячи до стрибкоподібним зміною датчика, фіксується високоомним вимірювальним пристроєм (бортовим комп`ютером автомобіля).
Функціонування датчика кисню
Датчик кисню не є самостійним пристроєм. Він функціонує за участю каталітичного нейтралізатора відпрацьованих газів, призначеного для окислення токсичних речовин (вуглеводнів, окису азоту та окису вуглецю) до вуглекислого газу, води і азоту в допомогою каталітичної реакції. Каталізатор стає ефективним (при нейтралізації до 80% компонентів) в досить вузькому діапазоні: при від 0,85 до 0,9 забезпечується максимальна потужність системи, а при від 1,1 до 1,3 (дросель бензинового двигуна повністю відкрита) досягається найбільша економічність витрати палива. Задля досягнення точних показників, необхідних для ефективної роботи двигуна внутрішнього згоряння, беруть участь особлива система харчування з дискретним (електронним) уприскуванням палива, а також сам датчик кисню. Контроль над витратою палива і вмістом у ньому кисню дозволяє уникнути різних неполадок в роботі всіх систем двигуна.
