اتومبیل یک سیستم پیچیده با اجزای مختلف است که هر یک عملکرد متفاوتی را انجام می دهند. یکی از این سنسورهای اکسیژن است که به آن پروب لامبدا نیز می گویند.
طراحی حسگر اکسیژن
سنسور اکسیژن یا کاوشگر لامبدا (از نامه یونانی λ ، که مخلوطی از بنزین و هوا را نشان می دهد) جز a خاصی از موتور خودرو برای ارزیابی میزان اکسیژن آزاد باقی مانده در گازهای خروجی است. طبق اصل کار ، دستگاه یک سلول گالوانیک با یک الکترولیت سرامیکی جامد ساخته شده از دی اکسید زیرکونیوم است. الکترودهای رسانای پلاتین در بالای سرامیک های دوپ شده با اکسید ایتریوم رسوب می کنند. گازهای خروجی وارد یکی از الکترودها می شوند و هوای موجود در جو به دیگری وارد می شود. در حین کار ، پروب لامبدا تا 300-400 درجه گرم می شود که اندازه گیری اکسیژن باقیمانده را امکان پذیر می کند. در این دما الکترولیت زیرکونیوم رسانا می شود و اختلاف مقدار اکسیژن در گازهای خروجی و اکسیژن جوی منجر به ولتاژ خروجی در الکترودها می شود.
اگر غلظت اکسیژن در هر دو طرف یکسان باشد ، سنسور الکترولیت در حالت تعادل است و اختلاف پتانسیل آن صفر است. هنگامی که غلظت اکسیژن در یکی از الکترودها تغییر می کند ، اختلاف پتانسیلی بوجود می آید که متناسب با لگاریتم غلظت اکسیژن در طرف کار سنسور است. به محض رسیدن مخلوط قابل احتراق به ترکیب استوکیومتری ، محتوای اکسیژن در گازهای خروجی صدها هزار بار کاهش می یابد ، که منجر به تغییر ناگهانی در سنسور می شود ، که توسط یک دستگاه اندازه گیری مقاومت بالا (کامپیوتر داخل دستگاه ماشین).
عملکرد حسگر اکسیژن
سنسور اکسیژن دستگاه مستقلی نیست. این ماده با مشارکت یک مبدل کاتالیزوری گاز اگزوز طراحی شده برای اکسید کردن مواد سمی (هیدروکربن ها ، اکسید نیتروژن و مونوکسید کربن) به دی اکسید کربن ، آب و ازت در یک واکنش کاتالیزوری انجام می شود. کاتالیزور (با خنثی سازی حداکثر 80٪ از اجزای سازنده) در یک محدوده باریک موثر است: در λ از 0.85 تا 0.9 ، حداکثر توان سیستم فراهم می شود ، و در λ از 1.1 تا 1.3 (دریچه گاز موتور بنزینی کاملاً باز است) بالاترین مصرف سوخت حاصل می شود. یک سیستم منبع تغذیه ویژه با تزریق سوخت گسسته (الکترونیکی) و همچنین خود سنسور اکسیژن ، در دستیابی به شاخص های دقیق لازم برای عملکرد کارآمد موتور احتراق داخلی نقش دارند. کنترل میزان مصرف سوخت و میزان اکسیژن موجود در آن به شما این امکان را می دهد تا از اختلال در عملکردهای مختلف سیستم های موتور جلوگیری کنید.
