princip delovanja

1. Senzor za kisik je standardna konfiguracija v avtomobilih. Je merilni element, ki uporablja keramične občutljive elemente za merjenje kisikovega potenciala v avtomobilskih izpušnih ceveh in izračuna ustrezno koncentracijo kisika v skladu z načelom kemičnega ravnovesja, tako da spremlja in nadzoruje razmerje zrak-gorivo pri zgorevanju in zagotavlja izdelek kakovost in emisije izpušnih plinov za izpolnjevanje standardov. Senzor kisika se pogosto uporablja pri nadzoru atmosfere v različnih pečeh za zgorevanje premoga, olja, plina in drugih pečeh. To je trenutno najboljši način za merjenje zgorevalne atmosfere in ima prednosti preproste strukture, hitrega odziva, enostavnega vzdrževanja, priročne uporabe in natančne meritve. Uporaba tega senzorja za merjenje in nadzor zgorevalne atmosfere lahko ne samo stabilizira in izboljša kakovost izdelka, ampak tudi skrajša proizvodni cikel in prihrani energijo.

2. Načelo delovanja senzorja za kisik v avtomobilu je podobno kot pri suhi bateriji, cirkonijev element v senzorju pa deluje kot elektrolit. Njegovo osnovno načelo delovanja je: pod določenimi pogoji se potencialna razlika ustvari z uporabo razlike koncentracije kisika med notranjostjo in zunanjostjo cirkonijevega oksida; večja kot je koncentracijska razlika, večja je potencialna razlika. Vsebnost kisika v atmosferi je 21 %, izpušni plini po zgorevanju bogate mešanice pa dejansko ne vsebujejo kisika. Izpušni plini po zgorevanju revne zmesi ali izpušni plini zaradi pomanjkanja ognja vsebujejo več kisika, vendar ga je še vedno veliko manj kot kisika v ozračju. Pod katalizo platine pri visoki temperaturi se negativno nabiti kisikovi ioni adsorbirajo na notranjo in zunanjo površino cirkonijevega tulca. Ker je v atmosferi več kisika kot v izpušnih plinih, stran, ki je na ohišju povezana z atmosfero, absorbira več negativnih ionov kot tista na strani izpušnih plinov, koncentracijska razlika ionov na obeh straneh pa proizvaja elektromotorno silo.

3. Ko je koncentracija kisika na strani izpušnih plinov ohišja avtomobila nizka, se med elektrodama senzorja za kisik ustvari visoka napetost (0,6 ~ 1 V) in ta napetostni signal se pošlje v avtomobilski ECU za ojačanje. ECU obravnava visokonapetostni signal kot bogato zmes in nizkonapetostni signal kot revno zmes. Računalnik glede na napetostni signal senzorja kisika razredči oziroma obogati zmes glede na teoretično optimalno razmerje zrak-gorivo čim bližje 14,7:1. Zato je senzor kisika ključni senzor za elektronsko krmiljenje odmerjanja goriva. Šele ko je senzor za kisik pri visoki temperaturi (konec doseže več kot 300 °C), se lahko njegove karakteristike v celoti odražajo in napetost se lahko odda. Pri približno 800°C ima najhitrejši odziv na spremembo zmesi, vendar se ta lastnost močno spremeni pri nizki temperaturi.