Автомобилът е сложна система с много компоненти, всеки от които изпълнява различна функция. Един от тях е кислороден сензор, известен също като ламбда сонда.
Дизайн на сензора за кислород
Кислороден сензор или ламбда сонда (от гръцката буква λ, която означава смес от бензин и въздух) е специален компонент на автомобилния двигател за оценка на количеството свободен кислород, останал в отработените газове. Според принципа на действие устройството е галванична клетка с твърд керамичен електролит, изработен от циркониев диоксид. Проводими платинени електроди се отлагат върху керамиката, легирана с итриев оксид. Отработените газове влизат в единия от електродите, а въздухът от атмосферата влиза в другия. По време на работа ламбда сондата се загрява до 300-400 градуса, което прави възможно измерването на остатъчния кислород. При тази температура циркониевият електролит става проводим и разликата в количеството кислород в отработените газове и атмосферния кислород води до изходно напрежение на електродите.
Ако концентрацията на кислород е еднаква от двете страни, електролитният сензор е в равновесие и потенциалната му разлика е нула. Когато концентрацията на кислород се промени на един от електродите, възниква потенциална разлика, която е пропорционална на логаритъма на концентрацията на кислород от работната страна на сензора. Веднага след като горимата смес достигне стехиометричен състав, съдържанието на кислород в отработените газове намалява стотици хиляди пъти, което води до внезапна промяна в сензора, която се открива от измервателно устройство с високо съпротивление (бордов компютър на кола).
Функция за кислороден сензор
Сензорът за кислород не е независимо устройство. Той работи с участието на каталитичен конвертор на отработени газове, предназначен за окисляване на токсични вещества (въглеводороди, азотен оксид и въглероден оксид) до въглероден диоксид, вода и азот в каталитична реакция. Катализаторът става ефективен (с неутрализиране до 80% от компонентите) в доста тесен диапазон: при λ от 0,85 до 0,9 се осигурява максималната мощност на системата, а при λ от 1,1 до 1,3 (дроселната клапа на бензиновият двигател е напълно отворен) постигната е най-висока икономия на гориво. Специална система за захранване с дискретно (електронно) впръскване на гориво, както и самият кислороден сензор, участват в постигането на точните показатели, необходими за ефективната работа на двигателя с вътрешно горене. Контролът върху разхода на гориво и съдържанието на кислород в него ви позволява да избегнете различни неизправности в работата на всички двигателни системи.
