Двухступенчатый лямбда-зонд (датчик концентрации кислорода)

Лямбда-зонд – электронный прибор, который замеряет долю содержания кислорода в исследуемой жидкости или газе. Датчик основан на свойствах оксида циркония — и начинает работать только при температурах более 350 °C. Рабочий элемент датчика — пористый керамический материал на основе двуокиси циркония, покрытый методом напыления платиной. Выхлопные газы обтекают рабочую поверхность. Датчик реагирует на разницу между уровнем кислорода в выхлопных газах и в атмосфере, вырабатывая на выходе соответствующую разность потенциалов.

Двухступенчатый лямбда-зонд

Эти датчики используются в бензиновых двигателях с двухступенчатым лямбда-контролем. Они располагаются в выпускной трубе между выпускным трактом двигателя и каталитическим нейтрализатором отработавших газов и определяют содержание кислорода в отработавших газах, выходящих из каждого цилиндра двигателя. Благодаря нагреву лямбда-зонда, он может быть установлен на сравнительно большом расстоянии от двигателя, что позволяет двигателю работать на режиме полной нагрузки в течение долгого времени. Датчик типа LSF4 также применяется в системах снижения токсичности отработавших газов совместно с рядом других датчиков (например, в системе бортовой диагностики OBD II).

Двухступенчатые лямбда-зонды сравнивают концентрацию остаточного кислорода в отработавших газах с содержанием контрольной атмосферы внутри этого датчика. Затем они определяют состав рабочей смеси в отработавших газах — богатая (a < 1) или бедная (a > 1). Резкое изменение характеристической кривой этих датчиков позволяет регулировать состав рабочей смеси до a = 1.

Характеристическая кривая напряжения для рабочей температуры 600°С двухступенчатого лямбда-зонда:

а – богатая смесь (недостаток воздуха); б – бедная смесь (избыток воздуха).

Планарный широкополосный лямбда-зонд LSU4.

Лямбда-зонд – электронный прибор, который замеряет долю содержания кислорода в исследуемой жидкости или газе. Датчик основан на свойствах оксида циркония — и начинает работать только при температурах более 350 °C. Рабочий элемент датчика — пористый керамический материал на основе двуокиси циркония, покрытый методом напыления платиной. Выхлопные газы обтекают рабочую поверхность. Датчик реагирует на разницу между уровнем кислорода в выхлопных газах и в атмосфере, вырабатывая на выходе соответствующую разность потенциалов.

Планарный широкополосный лямбда-зонд LSU4.

Основное отличие планарных широкополосных лямбда-зондов LSU4 по отношению к обычным λ-зондам — это комбинация сенсорных ячеек и так называемых накачиваемых кислородом ячеек. Ячейки разделены диффузионным зазором шириной от 0,01 до 0,05 мм. Состав его газового содержимого постоянно соответствует λ=1, что для сенсорной ячейки значит напряжение в 450 милливольт. Поддерживается содержание газа и вместе с ним напряжение сенсора посредством различных напряжений сенсора накачиваемых элементов. При бедной смеси и напряжении сенсора ниже 450 милливольт ячейка выкачивает кислород из диффузионного отверстия. Если смесь влажная и напряжение лежит выше 450 милливольт, ток меняет свое направление, и накачивающие ячейки транспортируют кислород в диффузионные расщелины. При этом интегрированный нагревающий элемент устанавливает температуру области от 700 до 800 градусов.

При отказе датчика система переходит в аварийный режим без коррекции содержания воздуха в смеси.