Lambda érzékelő - december 14, 2018 - autoblog
A működési elve az elektrokémiai cellák
A sejt két különböző fémeket az elektrolit oldat. Az oldatban a fémek képeznek ionokat különböző intenzitással és különböző intenzitású megbízott elektronok. Ennek eredményeként, a fémtől felmerül a potenciális különbség.
Ábra. 1. Galvanikus elem: 1 - az első elektród (fém №1); 2 - elektrolit; 3 - egy második elektród (fém №2).
- Jármű akkumulátor;
- Fűtött lambda szonda.
A működési elve, hogy a lambda szonda
Lambdaszonda (λ-szonda) - lambda-szonda. Ez lehetővé teszi, hogy becslése szerint a fennmaradó rendelkezésre álló oxigén a kipufogógázban a hatékony (gazdaságos és környezetkímélő) a belső égésű motor. levegő-üzemanyag arány az üzemanyag-levegő keverék állandónak kell lennie minden üzemmódban.
Hagyományos oxigénérzékelőket működnek ugyanazon elv az elektrokémiai cella, azzal az eltéréssel, hogy nem tartalmaznak folyékony és egy szilárd elektrolit, nevezetesen - cirkónium-oxid (ZrO 2). Mivel 300 ° C A kerámia fűtőelem halad oxigén ionok, de nem elektronokat halad. Csak ilyen körülmények között a cirkónium szerez elektrolit vezetőképessége, és a különbséget az összeget a légköri oxigén, és az oxigén egy kipufogócső vezet elektródákat a kimeneti feszültség a lambda szonda.
A szilárd elektrolit - olyan anyag, amelynek a széles hőmérséklet-tartományban az ionos vezetőképességet összehasonlítható folyékony elektrolitok. A vezetőképesség annak a ténynek köszönhető, hogy a szerkezet a szilárd elektrolit ionok jelentős mobilitás, azaz nem kötődik szorosan az egyes oldalak a kristályrács. Töltenek közötti közbenső helyzetben egy szabályos kristályszerkezetű és egy folyékony elektrolitot. Durván szólva, azt mondhatjuk, hogy a szilárd anyagú elektrolit - „jelentése egy ionos folyadékkal a kristály.” Ez a nézet megfelelő teljesítése, mint az általánosan alkalmazott elektrolitok ZrO2. stabilizált CaO vagy Y2 O3. amelyet az jellemez, egy oxigén-ion vezetőképesség.
Ábra. 2. függése a lambda szonda feszültséget a felesleg levegő aránya (L) hőmérsékleten az érzékelő 500 ° C, 800 ° C, 900 ° C-on
Méréséhez az oxigén mennyiségét a kipufogógázban érzékelő használható a legtöbb cirkónium-oxid (ZrO 2), valamint két elektróda. Az elektródákat használunk, hogy meghatározzuk a számos lehetséges O2 ionok mindkét felületén a szilárd elektrolit réteg ZrO2.
Ábra. 3. Berendezés lambda szonda és a függőség a lambda szonda feszültség tartalom (%) oxigén a tüzelőanyag-levegő keverék: 1 - védő porózus bevonatot (oldalán a belépő gáz); 2 - porózus elektród Pt (+ ZrO2); 3 - szilárd elektrolit ZrO2 (+ Y2 O3); 4- porózus elektród Pt (+ ZrO2) (a referencia levegő).
Az egyik oldalon a szilárd elektrolit ZrO2 érintkeztetjük a kipufogógázok, és a másik oldalon érintkeztetjük a referencia levegővel. A különbség a oxigénkoncentrációt mindkét oldalán a szilárd anyagú elektrolit teremt mozgása O2 ionok belsejében ZrO2 réteg. Ez azt jelenti, hogy az oldalsó érintkező referencia levegő mindig van egy stabil koncentráció, és az oldalsó érintkeztetjük a kipufogó gázok változó oxigénkoncentráció. Gazdag üzemanyag-levegő keverék csökkenti az oxigén tartalom a kipufogógázt, és a szegény keverék -, hogy növelje az oxigéntartalom.
Amikor egy gazdag üzemanyag-levegő keverék összegyűjti elektronok az elektród érintkezésbe a levegő és vonatkozási elektródok a szilárd elektrolit ZrO2 létrehoz egy potenciális különbség mintegy 0,8 V (a különbség az oxigén koncentrációja 21%, mert amikor a nyomás 1 atm. A levegő tartalmaz mintegy 21 % oxigén).
Szerkezet és működési elv lambda szonda úgy a példa egy oxigénkoncentráció sejt szilárd elektrolit (ábra. 4).
Ábra. 4. Az oxigén-koncentráció sejtet szilárd elektrolit
A sejt áll két rendszer - a standard és a minta, hogy vannak elválasztva kerámia (szilárd elektrolit) az oxigén-ionvezető cirkónium-oxid. Az egyes rendszerek, hozta inert platina elektród. Mivel a nyomáskülönbség oxigén a standardot és a mintát rendszerek egy aktuális oxigén ionok révén a szilárd elektrolitot a rendszer nagy nyomás kisebb. Ez a folyamat miatt előfordul, hogy a lehetőséget a szabad vétel és visszahatás elektronok inert elektródok megfelelően a kémiai reakció: O2 + 4e - = 2O2 -. Másfelől, a jelenlegi oxigén ionok a szilárd elektrolit közvetlenül kapcsolódik EMF fordul elő, hogy az elektródok, amelyek mérhető egy feszültségmérővel.
Fajták a lambda szonda
Szélessávú érzékelő egy modern design lambda szonda. Ezt használják a bemeneti érzékelő a katalizátor. A széles sávú érzékelő értéke „lambda” határozza meg az aktuális injekciót.
Meghibásodása esetén az érzékelő rendszer megy riasztási mód korrekció nélküli levegő keverék.
Szélessávú érzékelő előállítását teszi lehetővé különböző függőséget lambda szonda feszültség tartalom (%) oxigén a levegő-üzemanyag keverék (ábra. 5).
Ábra. 5. Dependence feszültségek széles sávú lambda szonda a tartalom (%) az oxigén a tüzelőanyag-levegő keverék.
Cirkónium kívül vannak az oxigén érzékelők Titán-dioxid alapú (TiO2). Ha megváltoztatja az oxigén (O2) a kipufogógázok, meg tudják változtatni térfogati ellenállás. Titán generál EMF érzékelők nem; hogy szerkezetileg bonyolult és költséges cirkónium, ezért annak ellenére, hogy a felhasználók az egyes járművek (Nissan, BMW, Jaguar), nem használják széles körben.
Érzékenységének növelése a lambda szonda alacsony hőmérsékleten és hidegindítás után a kényszerű kijelzőn. A fűtőelem (NE) van elhelyezve a kerámia szenzor test és csatlakozik az autó tápegység (6.).
Ábra. 6. tervezzünk az oxigénérzékelő egy melegítő.
A rendszer a telepítés és feltételeinek a lambda szonda
Lambdaszonda szerelt a kipufogórendszerben. Bizonyos autómodellek vonatkozik két oxigén érzékelők, az egyik szerelve a katalizátor, a másik után -. A használata két oxigén érzékelők megnöveli a szabályozást a kipufogógáz összetételét és hatékony működését a semlegesítő.
Ábra. 7. reakcióvázlat oxigénérzékelő alapján cirkónium-dioxid, elhelyezve a kipufogócsőben 1 - a szilárd elektrolit ZrO2; 2, 3 - külső és belső elektródok; 4 - a földelés; 5 - "jel kapcsolat"; 6 - a kipufogócsövet.
Ábra. 8. terminálok leggyakoribb cirkónium lambda szonda, és - fűtés nélkül; b, c --előmelegítő.