Какую роль играет элемент отопления кислорода в автомобильном двигателе?

АНагревательный элемент кислородаНеобходимый компонент в автомобильном двигателе становится все более важным с все более строгими экологическими правилами и широким использованием электронных двигателей впрыска топлива. Он не только оказывает прямое влияние на производительность и выбросы автомобильного двигателя, но и единственный «интеллектуальный» датчик в системе электронного впрыска топлива.

Во время вождения иногда мы обнаружим, что значок внезапно загорается на приборной панели двигателя автомобиля, который выглядит как двигатель с восклицательной отметки. Друзья, знакомые с автомобилями, знают, что это разломный свет двигателя. Когда автомобиль запускается, если этот разлом продолжает освещаться, вполне вероятно, что часть двигателя имеет проблему.

Свет неисправности двигателя часто связан с двигателемНагревательный элемент кислородаПолем Для транспортных средств, которые использовались в течение длительного времени, непрерывное освещение этого разлома часто связано с проблемами с датчиком кислорода двигателя. Далее мы будем внимательно рассмотреть этот датчик кислорода, который тесно связан с автомобильным двигателем.

Обнаружая концентрацию кислорода в выхлопном газе и отправляя сигналы обратной связи в ECU, нагревательный элемент кислорода помогает ECU определять отношение воздушного топлива, тем самым точно контролируя время инъекции. В то же время он также может компенсировать ошибку соотношения воздушного топлива, вызванную механическим износом, и гарантировать, что эффективность сгорания и выбросы выхлопных газов соответствуют стандартам.

Принцип работыНагревательный элемент кислорода, ключевой компонент в автомобильном двигателе, основан на принципе Nernst. Его основная часть представляет собой пористую керамическую трубку Zro2, которая служит твердым электролитом и имеет пористые платиновые (PT) электроды, спеченные с обеих сторон. В определенных температурных условиях, из-за разницы в концентрации кислорода с обеих сторон, молекулы кислорода на стороне высокого концентрации будут объединяться с электронами на платиновом электроде с образованием ионов кислорода O2-, делая электрод положительно заряженным. Затем эти ионы O2 мигрируют на сторону концентрации с низким содержанием кислорода, то есть на стороне выхлопного газа через вакансии ионы кислорода в электролите, что делает электрод негативно заряженным, тем самым генерируя потенциальную разницу. Более того, чем больше разность концентрации, тем больше разность потенциалов.

В реальных приложениях содержание кислорода в атмосфере составляет около 21%. Выхлопной газ, произведенный при сжигании богатой смеси, содержит почти не кислород, в то время как выхлопной газ, вырабатываемый при сжигании худой смеси или из -за осадок, содержит больше кислорода, но содержание кислорода в этих выхлопных газах по -прежнему ниже, чем содержание кислорода в атмосфере. Под каталитическим действием высокой температуры и платины негативно заряженные ионы кислорода адсорбируются на внутренней и внешней поверхности рукава оксида циркония. Поскольку в атмосфере больше кислорода, чем в выхлопном газе, сторона рукава, которая подключена к атмосфере, будет адсорбировать более отрицательные ионы, что приведет к разнице концентрации ионов с обеих сторон, что, в свою очередь, генерирует электродвижущую силу.

Когда концентрация кислорода на выхлопной стороне рукава низкая, между электродами генерируется сигнал высокого напряжения (0,6 ~ 1 В), и этот сигнал отправляется в ЭБУ для усиления. ECU будет судить его как богатую смесь, основанную на этом сигнале высокого напряжения, в то время как сигнал низкого напряжения представляет собой худой смесь. Основываясь на сигнале напряжения датчика кислорода, компьютер будет изо всех сил стараться поддерживать теоретическое оптимальное соотношение воздушного топлива 14,7: 1 и отрегулировать его, разбавляя или обогащая смесь.

Следовательно, нагревательный элемент датчика кислорода является ключевым компонентом электронного контроля топлива. Это должно находиться в высокотемпературной среде (конечная температура достигает более 300 ° C), чтобы полностью проявлять свои характеристики и сигналы выходного напряжения. Примерно при 800 ° C датчик кислорода наиболее чувствителен к изменениям в смешанном газе, и при низких температурах его характеристики значительно изменятся.

В дополнение к автомобильным двигателям, нагревательный элемент датчика кислорода также широко используется в различных печи, таких как сжигание угля, сжигание нефти, сжигание газа и т. Д. С его простой структурой, быстрым откликом, легким обслуживанием и точным использованием, он стал идеальным выбором для измерения состава газа сжигания, что помогает улучшить качество продукта, короткие циклы производства и экономить энергию. Он играет важную роль во многих отраслях, таких как нефть, химическая, угольная, металлургия, сбоя бумаги, противопожарная защита, муниципальное введение и мониторинг выбросов газа.