Automobil je zložitý systém s mnohými komponentmi, z ktorých každý plní inú funkciu. Jedným z nich je kyslíkový senzor, tiež známy ako lambda sonda.
Dizajn snímača kyslíka
Senzor kyslíka alebo lambda sonda (z gréckeho písmena λ, ktoré označujú zmes benzínu a vzduchu) sú špeciálnou súčasťou motora automobilu na hodnotenie množstva voľného kyslíka zostávajúceho vo výfukových plynoch. Podľa princípu činnosti je prístrojom galvanický článok s tuhým keramickým elektrolytom z oxidu zirkoničitého. Vodivé platinové elektródy sa nanášajú na keramiku dotovanú oxidom ytritým. Výfukové plyny vstupujú do jednej z elektród a vzduch z atmosféry do druhej. Počas prevádzky sa lambda sonda zahrieva na 300 - 400 stupňov, čo umožňuje meranie zvyškového kyslíka. Pri tejto teplote sa zirkóniový elektrolyt stáva vodivým a rozdiel v množstve kyslíka vo výfukových plynoch a v atmosférickom kyslíku vedie k výstupnému napätiu na elektródach.
Ak je koncentrácia kyslíka na oboch stranách rovnaká, je senzor elektrolytu v rovnováhe a jeho potenciálny rozdiel je nulový. Keď sa koncentrácia kyslíka zmení na jednej z elektród, vznikne potenciálny rozdiel, ktorý je úmerný logaritmu koncentrácie kyslíka na pracovnej strane snímača. Len čo horľavá zmes dosiahne stechiometrické zloženie, obsah kyslíka vo výfukových plynoch stotisíckrát poklesne, čo vedie k náhlej zmene senzora, ktorá je detegovaná vysokoodporovým meracím zariadením (palubný počítač auto).
Funkcia snímača kyslíka
Senzor kyslíka nie je nezávislým zariadením. Pracuje za účasti katalyzátora na výfukové plyny určeného na oxidáciu toxických látok (uhľovodíky, oxid dusnatý a oxid uhoľnatý) na oxid uhličitý, vodu a dusík v katalytickej reakcii. Katalyzátor je účinný (s neutralizáciou až 80% zložiek) v pomerne úzkom rozmedzí: pri λ od 0,85 do 0,9 je poskytnutý maximálny výkon systému a pri λ od 1,1 do 1,3 (škrtiaca klapka benzínový motor je úplne otvorený) je dosiahnutá najvyššia spotreba paliva. Na dosiahnutí presných ukazovateľov potrebných pre efektívnu prevádzku spaľovacieho motora je zapojený špeciálny systém napájania s diskrétnym (elektronickým) vstrekovaním paliva, ako aj samotný snímač kyslíka. Kontrola spotreby paliva a obsahu kyslíka v ňom vám umožňuje vyhnúť sa rôznym poruchám fungovania všetkých systémov motora.
