سنسور اکسیژن

عملکرد سنسور اکسیژن تحت شرایط مختلف

هنگامی که موتور در شرایط کم بار(مانند شتاب خیلی آرام یا حفظ سرعت ثابت) قرار دارد، در حالت “حلقه بسته” کار می‌کند. این حلقه موتور را مجبور می‌کند تا با حلقه‌های پی در پی عمل کند، زیرا سعی دارد به طور متوسط ​​نسبت استوکیومتری را حفظ کند. ECU همچنین کنترل زمان موتور جرقه را به همراه عرض پالس انژکتور سوخت کنترل می‌کند. بنابراین تغییراتی که باعث تغییر موتور برای کار بیش از حد، ممکن است منجر به مصرف غیر بهینه‌ی سوخت شود.

هنگامی که یک موتور احتراق داخلی تحت فشار زیادی قرار دارد (به عنوان مثال دریچه تماما باز)، خروجی سنسور اکسیژن نادیده گرفته می‌شود. و از این رو ECU به طور خودکار مخلوط را برای محافظت از موتور از سوخت غنی می‌کند. در بسیاری از اتومبیل‌ها (به استثنای برخی مدل‌های توربوشارژ) ورودی‌های حاصل از جریان هوا نیز نادیده گرفته می‌شوند. زیرا در غیر این صورت ممکن است عملکرد موتور کاهش یابد یا در برخی موارد باعث انفجار موتور شود.

مکانیزم انواع حسگر اکسیژن

سنسور زیرکونیا

دی اکسید زیرکونیوم یا همان زیرکونیا، مبتنی بر یک سلول سوختی الکتروشیمیایی با حالت جامد به نام سلول نرنست است. دو الکترود آن یک ولتاژ خروجی متناسب با مقدار اکسیژن موجود در اگزوز نسبت به اکسیژن موجود در جو فراهم می‌کند. ولتاژ خروجی 0.2 ولت (200 میلی ولت) DC نشان دهنده سوخت کم و اکسیژن فراوان است. ولتاژ خروجی 0.8 ولت (800 میلی ولت) DC نمایانگر “مخلوط غنی از سوخت” است، که نشان دهنده‌ی اکسیژن باقی مانده کم است. نقطه تنظیم ایده آل تقریباً 0.45 ولت (450 میلی ولت) DC است. در اینجاست که مقادیر هوا و سوخت در نسبت بهینه قرار دارند، به طوری که خروجی اگزوز حاوی حداقل مونوکسید کربن است.

ولتاژ تولید شده توسط سنسور نسبت به غلظت اکسیژن غیرخطی است. سنسور در نزدیکی نقطه استوکیومتری حساس است. این سنسور دارای یک ساختار فولادی ضد زنگ داخلی و خارجی است. به همین دلیل این سنسور از مقاومت بالایی در برابر خوردگی برخوردار است و باعث می‌شود تا در محیط‌های تهاجمی با دما/فشار زیاد مورد استفاده قرار گیرد. سنسور زیرکونیا از نوع “باند باریک” است و به دامنه باریک نسبت سوخت/ هوا که به آن پاسخ می‌دهد اشاره دارد.