Nowoczesne przepisy dotyczące ochrony środowiska są bardzo surowe, a normy dotyczące składu spalin są jasno określone. Dlatego w nowoczesnym przemyśle motoryzacyjnym stosuje się specjalne urządzenia. Są to katalizatory, pod wpływem których znacznie obniża się poziom substancji toksycznych w spalinach. Niestety takie urządzenia działają dobrze tylko w określonych warunkach. Po to jest czujnik tlenu. Ten mały szczegół spełnia bardzo ważną funkcję.
Co to jest czujnik tlenu?
Optymalny skład mieszanki paliwowo-powietrznej to taki, w którym 1 część paliwa stanowi około 14,7 części powietrza. W tym przypadku współczynnik nadmiaru powietrza (L) wynosi 1. Efektywna praca katalizatora jest możliwa tylko wtedy, gdy L jest równe 1 z błędem 0,01. Główną funkcją czujnika jest kontrola składu mieszanka paliwowo-powietrzna.
Czujnik tlenu to małe urządzenie wykonane z porowatego materiału. Jego głównym składnikiem jest dwutlenek cyrkonu. Z góryPrzedmiot jest pokryty platyną. Takie urządzenie reaguje na różnicę między zawartością tlenu w atmosferze a spalinami. Dodatkowo na wyjściu generuje odpowiednią różnicę potencjałów.
Zasada działania tej sondy jest dość prosta. Wraz ze spadkiem poziomu tlenu w spalinach wyzwalane są reakcje redukcji dwutlenku cyrkonu. Nawiasem mówiąc, katalizatorem takiej transformacji jest platyna. A ponieważ reakcje redukcji występują naprzemiennie z procesami utleniania na powierzchni czujnika, integralność i działanie sondy są utrzymywane automatycznie.
Dzisiaj istnieje kilka podstawowych modeli takich urządzeń. Najpopularniejszym jest czujnik tlenu Bosch. Urządzenie to charakteryzuje się dużą czułością i wydajnością.
Dwupunktowy czujnik tlenu
To jeden z głównych modeli takiego urządzenia. Sonda montowana jest zarówno przed neutralizatorem, jak i za nim, co pozwala na dokładniejsze ustalenie współczynnika nadmiaru powietrza. Elektroda z jednej strony urządzenia styka się z powietrzem atmosferycznym, a z drugiej ze spalinami, reagując na różnicę wytwarzając potencjał. Im wyższa zawartość tlenu w spalinach, tym niższe generowane napięcie.
Gdy poziom tlenu w mieszance paliwowo-powietrznej spada, a napięcie staje się wysokie, generowany jest sygnał elektryczny i przesyłany do układu sterowania silnika.
Szerokopasmowyczujnik tlenu
To urządzenie różni się nieco od poprzedniego zarówno pod względem konstrukcji, jak i zasad działania. Składa się z dwóch części ceramicznych: konwencjonalnej sondy dwupunktowej i części pompującej. Między dwiema elektrodami w dwupunktowej części sondy stale wytwarzane jest napięcie 450 mV. W tym samym czasie przez część tłoczną czujnika przepływa tlen ze spalin. Im niższy poziom tlenu, tym wyższe napięcie między dwiema elektrodami. W takich przypadkach sygnał jest przesyłany do elektronicznej jednostki sterującej. Swoją drogą czujnik tlenu VAZ działa dokładnie według tego schematu.
