Как работает кислородный датчик

Кислородный датчик или лямбда-сенсор – это электронное устройство, которое измеряет содержание кислорода в анализируемой смеси. Он был изобретен в конце шестидесятых годов и постоянно совершенствовался с тех пор. Лямбда-сенсоры нашли широкое применение в науке, автомобилестроении, медицине и многих других областях.

Что такое датчик кислорода?

Кислородный датчик является устройством, предназначенным для измерения количества кислорода в среде, с которой он находится в непосредственном контакте. Есть много различных применений для такого устройства. Водолазы используют их для измерения процентного содержания кислорода в смеси с другими газами, которой они дышат в аквалангах. В отрасли здравоохранения такие устройства используются для определения количества кислорода, подаваемого пациенту во время наркоза. Похожий датчик показывает, сколько кислорода находится в кровотоке человека. В автомобилях эти устройства применяются для определения соотношения воздуха в топливной смеси, которая поступает в двигатель. Это особенно важно, так как датчик кислорода является неотъемлемой частью системы впрыска топлива любого современного автомобиля. Без их использования не было бы никакой возможности автоматически регулировать систему впрыска топлива, что уменьшало бы мощность силового агрегата.

Применение в автомобилях

Кислородные датчики, используемые в транспортных средствах, чаще называют регуляторами смеси. Они размещаются на пути потока выхлопных газов двигателя – в выхлопной системе. Датчик измеряет количество несгоревшего кислорода, выходящее из двигателя в реальном времени. Большое значение говорит о том, что смесь топлива и воздуха в системе впрыска является слишком богатой. И наоборот, полное отсутствие несгоревшего кислорода будет означать, что смесь слишком бедная. В обоих случаях выхлопы двигателя будут содержать неприемлемые уровни загрязняющих веществ, а также снизится эффективность использования топлива.

Как работает датчик кислорода

Датчик кислорода имеет незамысловатую конструкцию, которая позволяет ему выполнять свои функции. Он, в сущности, состоит из керамического диоксида циркония с тонким слоем платинового покрытия на одной из сторон. Когда кислород вступает в контакт с этими материалами, создается небольшой электрический заряд. Этот заряд проходит по проводам, соединяющим датчик с электронным блоком управления или управляющим микрокомпьютером автомобиля. Степень заряда определяется количеством кислорода, с которым датчик входит в контакт. В результате сравнения полученных данных с эталонными значениями, микрокомпьютер увеличивает или уменьшает поток кислорода в топливную систему. Таким образом, происходит регулирование работы автомобильного мотора.