СО - anglies monoksidas, anglies monoksidas; CH - nesudegti angliavandeniliai; NOx - azoto oksidai. Inžinieriai priešinosi šiai pavojingai trejetui labai svarbiam įtaisui, kuris yra išmetimo sistemos dalis, - kataliziniam keitikliui. Kitaip tariant, dujos, praeinančios per šį prietaisą, nuo agresyvių-toksiškų iki palyginti saugių, neutralių. Kad neutralizatorius galėtų veiksmingai „pakerėti“į jį patenkančias dujas, kiekvieno komponento kiekis juose turi tilpti į gana siaurus rėmus, kurie atitiktų stochiometrinio darbinio kuro ir oro mišinio degimą cilindruose. Prisiminkite, kad jos kompozicijai būdingas vadinamasis oro pertekliaus koeficientas l (kartais - pavyzdžiui, sovietinėje literatūroje vietoj l jie parašė kitą graikišką raidę - a). Jei l yra didesnis nei 1, 0, mišinys išeikvojamas, prastas ir kt. Ir atvirkščiai - mišinys, kurio l yra mažesnis nei 1, 0 - praturtintas, turtingas ir kt. Jei oro yra tiek, kiek reikia visiškai deginant kurą, mišinys vadinamas stechiometriniu - pav. 1 yra l diapazonas artimas 1, 0.
Bet kaip užtikrinti tokį aukštą tikslumą ir tuo pat metu degalų įpurškimo stabilumą? Yra žinoma, kad dėl savo paprastumo karbiuratoriaus varikliai nepraeina per šį elementą.
Tikslas buvo pasiektas įdiegus elektroninę automatinę valdymo sistemą su deguonies jutikliu išmetamosiose dujose - kitu būdu, lambda zondu. Šis jutiklis yra svarbiausias šiuolaikinių automobilių degalų įpurškimo sistemos grįžtamasis ryšys, leidžiantis išlaikyti stechiometrinę sudėtį esant pastoviai variklio veikimo sąlygoms ± 1% tikslumu.
[caption id = "Attack_185708" align = "aligncenter" caption = "2 pav. Cirkonio deguonies jutiklio schema:
1 - vamzdžio išmetimo sistema;
2 - jutiklio korpusas; 3 - kontaktinės trinkelės;
4 - apsauginis keraminis sluoksnis; 5 - išoriniai ir vidiniai elektrodai; 6 - keraminė bazė (ZrO2 ir Y2O3). JAV - išėjimo įtampa "]
[/antraštė]
Šiuolaikiniuose Europos automobiliuose dažnai galite pamatyti dviejų rūšių deguonies jutiklius. Pirmajame yra jutikliai, pagrįsti cirkonio dioksidu (cirkonis), antrajame - jutikliai, pagrįsti titano oksidu (titanas). Cirkonio zondas schematiškai parodytas fig. 2. Į išmetamųjų dujų srautą įdėtas matavimo elementas sukuria emf, atsižvelgiant į jų sudėtį. Ši priklausomybė parodyta fig. 3 - jis turi „trigerio“pobūdį. Kitaip tariant, zondo EML kinta ypač staigiai, esant variklio cilindre esančio darbinio mišinio reikšmei l = 1, 0, reaguodama net į labai nedidelius kompozicijos svyravimus, kad prisodrėtų arba išeikvotųsi. Pats matavimo elementas yra vamzdis su vienu uždaru galu (piršto tipas - žr. 2 pav.) Arba plokštė (plokštumos tipas). Veikimo principas yra vienas, skirtumas yra tik dizaine - ateityje, norėdami nesusipainioti, turėsime omenyje piršto tipą.
Parodyta fig. 2 matavimo elementas (IE) turi tauriojo metalo - platinos - nusėdimą iš vidaus ir išorės. Viduje yra „kietas elektrolitas“(keramika) iš cirkonio dioksido ZrO2 ir itrio oksido Y2O3 mišinio. Jis veikia galvaninio elemento su kietu elektrolitu principu: kai temperatūra pasiekia 300–350 ° С, keramika pradeda vykdyti deguonies jonus. (Naudinga atsiminti, kad tai yra mažiausia įmanoma IE veikimo temperatūra, tuo tarpu kai tikrasis variklis veikia, jutiklio temperatūra yra apie 600 ° C. Taip pat ribojama maksimali darbinė temperatūra - apie 900–1000 ° C, atsižvelgiant į jutiklio tipą, perkaitimas gali ją sugadinti.)
Kaip veikia deguonies jutiklis? Akivaizdu, kad varikliui veikiant deguonies koncentracija išmetimo sistemoje ir išorėje, aplinkos ore, yra visiškai kitokia. Šis skirtumas verčia deguonies jonus judėti kietajame elektrolite, todėl IE elektroduose atsiranda potencialo skirtumas - signalas iš deguonies jutiklio.
IE signalo priklausomybė nuo temperatūros parodyta fig. 4: kaip matote, reakcijos į turtingus ir prastus mišinius labai skiriasi, tačiau kai temperatūra nukrenta žemiau 300 ° C, skirtumas pamažu mažėja - ši zona jau neveikia.
Kad jutiklis galėtų greičiau sušilti užvedus variklį, jis statomas kuo arčiau variklio, tačiau vis tiek atsižvelgiant į didžiausios temperatūros apribojimus. Ypač „kritiškas“yra ilgas važiavimas visu variklio galingumu.
Šiuolaikiniai deguonies jutikliai yra šildomi elektra, kurią kontroliuoja elektroninis variklio valdymo blokas, keičiantis šildytuvo srovei. (Atitinkamai, kompiuteris taip pat kontroliuoja šildytuvo kontūrą, o tai yra labai svarbu.)
