SO - ugljični monoksid, ugljični monoksid; CH - neizgorjeli ugljikovodici; NOx - dušikovi oksidi. Inženjeri su se suprotstavili ovom opasnom trojstvu vrlo važnom uređaju koji je dio ispušnog sustava - katalitičkom pretvaraču. Drugim riječima, plinovi koji prolaze kroz ovaj uređaj od agresivno-toksičnih do relativno sigurnih, neutralnih. Da bi neutralizator mogao učinkovito "oplemeniti" plinove koji u njega ulaze, sadržaj svake komponente u njima mora se uklopiti u prilično uske okvire koji odgovaraju izgaranju u cilindrima stehiometrijske radne smjese goriva i zraka. Podsjetimo da je za njegov sastav karakterističan takozvani koeficijent viška zraka l (ponekad - na primjer, u sovjetskoj literaturi umjesto l napisali su još jedno grčko slovo - a). Ako je l veći od 1, 0, mješavina je potrošena, loša itd. I obrnuto - mješavina s l manjom od 1, 0 - obogaćena, bogata itd. Ako ima točno toliko zraka koliko je potrebno za potpuno izgaranje goriva, smjesa se naziva stehiometrijska - na Sl. 1 je raspon l blizu 1, 0.
Ali kako osigurati tako visoku točnost i istodobno stabilnost ubrizgavanja goriva? Poznato je da motori rasplinjača, zbog svoje jednostavnosti, ne prolaze kroz ovu stavku.
Cilj je postignut pojavom elektronskog automatskog upravljačkog sustava s senzorom za kisik u ispušnim plinovima - na drugi način, lambda sondom. Ovaj je senzor najvažniji povratni element u sustavu ubrizgavanja goriva na moderne automobile, koji omogućava da se stehiometrijski sastav održava u stabilnim uvjetima rada motora s točnošću od ± 1%.
[caption id = "attachment_185708" align = "aligncenter" caption = "Slika 2. Shema cirkonijevog senzora za kisik:
1 - ispušni sustav cijevi;
2 - kućište senzora; 3 - kontaktni jastučići;
4 - keramički zaštitni sloj; 5 - vanjske i unutarnje elektrode; 6 - keramička baza (ZrO2 i Y2O3). US - izlazni napon "]
[/naslov]
Na modernim europskim automobilima često možete vidjeti dvije vrste senzora za kisik. Prvi uključuje senzore na bazi cirkonijevog dioksida (cirkonij), drugi - senzore na bazi titanijevog oksida (titana). Cirkonijeva sonda shematski je prikazana na Sl. 2. Mjerni element smješten u struji ispušnih plinova stvara elektricnu energiju ovisno o njihovom sastavu. Ta je ovisnost prikazana na Sl. 3 - ima "okidački" karakter. Drugim riječima, EMF sonde mijenja se vrlo oštro blizu vrijednosti l = 1, 0 radne smjese u cilindru motora, reagirajući čak i na vrlo mala kolebanja sastava prema obogaćivanju ili iscrpljivanju. Sam mjerni element je cijev s jednim zatvorenim krajem (tip prsta - vidi Sliku 2) ili pločica (planarni tip). Princip rada je jedan, razlika je samo u dizajnu - u budućnosti, kako se ne bi zbunili, mislit ćemo na tip prsta.
Prikazana u smokvi. 2 mjerni element (IE) ima talog plemenitog metala - platine iznutra i izvana. Unutar se nalazi „kruti elektrolit“(keramika) iz smjese cirkonijevog dioksida ZrO2 i itrijevog oksida Y2O3. Djeluje na principu galvanske ćelije s čvrstim elektrolitom: nakon postizanja temperature od 300-350 ° C, keramika počinje provoditi ione kisika. (Korisno je imati na umu da je ovo minimalna moguća radna temperatura IE, dok kada pravi motor radi, temperatura senzora je oko 600 ° C. Također je ograničena i maksimalna radna temperatura - oko 900-1000 ° C, ovisno o vrsti senzora, pregrijavanje može dovesti do oštećenja.)
Kako djeluje senzor kisika? Očito je da kada motor radi, koncentracija kisika unutar ispušnog sustava i izvan njega, u vanjskom zraku, je potpuno drugačija. Ta razlika čini da se ioni kisika kreću u krutom elektrolitu, zbog čega se na elektrodama IE pojavljuje potencijalna razlika - signal iz osjetnika za kisik.
Temperaturna ovisnost IE signala prikazana je na Sl. 4: kao što vidite, reakcije na bogate i loše smjese jako se razlikuju, ali kad temperatura padne ispod 300 ° C, razlika se postupno smanjuje - ova zona već ne radi.
Da bi se senzor brže zagrijavao nakon pokretanja motora, postavlja se što bliže motoru, ali svejedno uzimajući u obzir ograničenja maksimalne temperature. Naročito "kritična" je duga vožnja punom snagom motora.
Suvremeni senzori kisika električno se zagrijavaju, što upravlja elektroničkim upravljačkim uređajem motora, mijenjajući struju grijača. (Prema tome, računalo također kontrolira zdravlje kruga grijača, što je vrlo važno.)
