Лямбда-зонд

Какие функции имеет лямбда-зонд?

Для улучшения параметров выхлопных газов разработаны трехкомпонентные каталитические нейтрализаторы выхлопных газов с регулировкой состава горючей смеси в зависимости от содержания кислорода в выхлопных газах (лямбда-регулировкой).

Как функционирует эта технология?

Принцип мы все знаем: в двигателях сгорает органическое топливо, то есть бензин, и образующиеся при этом вредные газы выходят в окружающую среду. Чтобы смягчить этот неблагоприятный эффект, устанавливается каталитический нейтрализатор выхлопных газов, который преобразует выбросы в газы, не наносящие вреда окружающей среде.

Чтобы это гарантировать, между двигателем и каталитическим нейтрализатором выхлопных газов устанавливается так называемый лямбда-зонд, который измеряет с помощью электродов содержание остаточного кислорода в выхлопных газах и передает полученное таким образом значение в устройство управления работой двигателя. Здесь сигнал обрабатывается, и через карбюратор устанавливается оптимальная топливная смесь.

Лямбда-зонд

При этом речь идет о кислородном датчике из двуокиси циркония (ZrO2), который функционирует по принципу В. Нернста (немецкий физхимик, 1864-1941). Он обнаружил, что нормальный потенциал электрода можно описать в зависимости от воздействующей концентрации кислорода.

Если этот принцип перенести на лямбда-зонд, это означает, что с помощью электродов, находящихся в лямбда-зонде, можно измерять содержание остаточного кислорода в выхлопных газах.

Зонд располагается в потоке выхлопных газов таким образом, что внешний электрод (внешний платиновый слой) омывается выхлопными газами, в то время как внутренний электрод располагается в окружающем воздухе.

Так как диоксид-циркониевая керамика примерно с температуры 300°С становится проводящей для ионов кислорода, при различном содержании кислорода между внешним и внутренним электродами образуется электрическое напряжение величиной максимум 1 Вольт. которое подается на кабельное подключение.

Возникающая на внешнем электроде концентрация кислорода в большой мере зависит от отношения количества топлива к количеству воздуха в топливной смеси и химической реакции на поверхности электрода, и  вследствие этого в зоне лямбда (l) имеет место скачкообразное изменение напряжения зонда.