Der Sauerstoff-Sensor

Charms der Autobesitzer sind nicht zu leugnen, sowie die damit verbundenen Probleme der ein globales Phanomen. In den Abgasen von Ottomotoren finden Sie viele verschiedene toxische Bestandteile, aber der Sattel traditionellen Dreiklang aus: - CO - Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, - CH - unverbrannte Kohlenwasserstoffe - NOx - Stickoxide. Die Ingenieure gegen die gefahrliche Trio ist ein sehr wichtiger Gerate in der Abgasanlage - Katalysator Auspuff. Mit anderen Worten, werden die Gase, die durch das Gerat von der aggressiven toxischen relativ sicher, neutral. Um Konverter kann effektiv "heben" das einstromende Gas in sie, sollte der Inhalt der einzelnen Komponenten, um sie innerhalb einer relativ engen Grenzen, entsprechend stochiometrischer Verbrennung in den Zylindern der Arbeitsgruppe Gemisch aus Kraftstoff und Luft fallen. Daran erinnern, dass ihre Zusammensetzung durch die sogenannte Luft-Kraftstoff-Verhaltnis l (manchmal - in der sowjetischen Literatur, zum Beispiel - statt zu schreiben eine andere l griechischen Buchstaben - a) gekennzeichnet ist. Wenn l gro?er als 1,0 ist - eine Mischung aus verarmten, arm, etc. Und umgekehrt - eine Mischung aus l weniger als 1,0 - reich, reich, etc. Wenn die Luft so lange wie fur eine vollstandige Verbrennung des Kraftstoff-Gemisches benotigt wird genannt stochiometrischen - in Abb.. 1 ist der Bereich von l nahe bei 1,0. Abb.. 1. Die Abhangigkeit der Effizienz des Arbeitsmarktes Katalysatormischung in die Zylinder. Um die Effizienz war nicht niedriger als 80% Abweichung in der Zusammensetzung auf dem besten sollte nicht mehr als 1%. Aber wie viel hohere Genauigkeit und Stabilitat, wahrend toplivodozirovaniya? Es ist bekannt, dass Vergaser-Motoren in all ihrer Einfachheit, das Element wird nicht gehen. Das Ziel war, mit dem Aufkommen der elektronischen Systeme der automatischen Steuerung mit einem Sauerstoff-Sensor in den Abgasen erreicht - in anderen Worten, die Lambda-Sonde. Dieser Sensor - ein zentrales Element in der Feedback-System toplivodozirovaniya auf modernen Fahrzeugen, die auf die stochiometrische Zusammensetzung im Steady-State-Engine Betriebsarten mit einer Genauigkeit von ± 1% zu halten erlaubt. In modernen europaischen Autos oft kann man die Sauerstoff-Sensoren von zwei Typen. Die ersten stellen wir Sensoren auf der Basis von Zirkondioxid (Zirkonoxid), die zweite - Sensoren auf Titanoxid (Titan) basiert. Zirkonia-Sonde ist schematisch in Abb.. 2. Das Messelement ist in den Fluss der Abgase erzeugt EMF gelegt, je nach ihrer Zusammensetzung. Dieser Zusammenhang ist in Abb. dargestellt. 3 - es hat einen "Trigger"-Zeichen. In anderen Worten, die EMF-Sonde extrem scharfe Anderungen in der Nahe des Wertes von l = 1,0 arbeiten Gemisch im Zylinder, reagiert auch sehr geringfugige Abweichungen in Richtung der Anreicherung oder Verarmung. Eigentlich Messelement - dieses Rohr mit einem geschlossenen Ende (FINGER Typ -. Siehe Abb. 2) oder Platten (planar-Typ). Das Prinzip der Operation allein, der einzige Unterschied im Design - in die Zukunft, um Verwechslungen zu vermeiden, dass wir FINGER Typ. Abb.. 2. Scheme Zirkon Sauerstoff-Sensor: 1 - Rohr-Auspuffanlage, 2 - Sensorkorper, 3 - Pads, 4 - keramische Schutzschicht, 5 - au?ere und innere Elektroden, 6 - keramischen Tragern (ZrO2 und Y2O3). USA - die Ausgangsspannung. Abb.. 3. "Trigger" Art der Stress-Sonde von der Luftzahl in der Arbeitsgruppe Mischung. In der Nahe der Werte? Der Spannungssonde 1.0 Sehr scharf, fast abrupt andern in dem Bereich von etwa 0,1-0,8 V. Dargestellt in Abb.. 2 Mess-Element (IE) hat eine Beschichtung aus Edelmetall - Platin mit internen und externen Parteien. Inside - "Festelektrolyt" (Keramik) aus einer Mischung von Zirkondioxid ZrO2 und Yttriumoxid Y2O3. Es arbeitet nach dem Prinzip einer galvanischen Zelle mit festem Elektrolyten: die Temperatur erreicht 300-350 ° C Keramik beginnt Sauerstoffionen befragen. (Es ist nutzlich, sich daran zu erinnern, dass dies die minimal mogliche Temperatur der Betrieb des IE ist, wahrend in der realen Arbeit des Motors Temperatursensor 600 ° C begrenzt ist und die maximale Betriebstemperatur - etwa 900-1000 ° C in Abhangigkeit von der Art der Sensor, droht eine Uberhitzung zu beschadigen.) Wie wird der Sauerstoff-Sensor funktioniert? Es ist offensichtlich, dass, wenn der Motor die Konzentration von Sauerstoff in der Abgasanlage und drau?en ist es, in der Luft, ganz anders. Das macht den Unterschied und die Sauerstoff-Ionen bewegen sich in einem festen Elektrolyten, wodurch die Elektroden eine Spannung von IE - die Sauerstoff-Sensor-Signal. Abhangigkeit von der Temperatur Signal IE ist in Abb.. 4: wie Sie die Reaktion auf eine Mischung von Reichen und Armen sehen sehr unterschiedlich, aber wenn die Temperatur unter 300 ° C, der Unterschied wird allmahlich reduziert - diese Zone ist nicht funktionsfahig. Bild. 4. Die Abhangigkeit von dem Ausgangssignal der Sonde von der Temperatur. Die Zone unterhalb von 300 ° C - nicht in Betrieb: 1 - Reaktion auf die reiche Mischung aus 2 - schlechtes Ansprechen auf die Mischung. Der Sensor nach dem Anlassen des Motors schnell erwarmt, ist es so nah wie moglich an den Motor gelegt, aber noch unter dem Vorbehalt der Beschrankung der maximalen Temperatur. Besonders "kritisch" lange Fahrt mit einem vollen Motorleistung. Aktuelle Lambdasonden - mit elektrisch durch eine elektronische Motorsteuerung betrieben, indem der Heizstrom. (Entsprechend steuert die ECU den Heizkreislauf und Wartungsfreundlichkeit, was sehr wichtig ist.) Und jetzt - ein paar Worte uber die Titan-Sonden. In ihrem Papier, verwenden wir eine Eigenschaft der Titanoxid, ihren Widerstand in Abhangigkeit von der Konzentration des Sauerstoffs zu andern. Dieser Sensor Kommunikation mit der Au?enluft erforderlich ist. Die Betriebstemperatur ist viel hoher als die von Zirkonium, - beginnt bei 500 ° C Ausgangskennlinie - in Abb.. 5. Zieht das Signal dieses Sensors kann direkt (nicht ohne Verstarkung) auf das Niveau in der ECU 5 V. Abb verwendet zu binden. 5. Eigenschaften des Titans Sauerstoff-Sensor. Es gibt auch einen scharfen Sprung in der Ausgangsspannung mit Schwankungen um das stochiometrische AFR. Aber im Gegensatz zu den geringen Zirkonium Sensorsignal entspricht einem fetten Gemisch und hoch - die Armen.