รถยนต์เป็นระบบที่ซับซ้อนซึ่งมีส่วนประกอบหลายอย่าง ซึ่งแต่ละคันมีหน้าที่ต่างกัน หนึ่งในนั้นคือเซ็นเซอร์ออกซิเจนหรือที่เรียกว่าโพรบแลมบ์ดา
การออกแบบเซ็นเซอร์ออกซิเจน
เซ็นเซอร์ออกซิเจนหรือโพรบแลมบ์ดา (จากอักษรกรีก λ ซึ่งหมายถึงส่วนผสมของน้ำมันเบนซินและอากาศ) เป็นส่วนประกอบพิเศษของเครื่องยนต์รถยนต์สำหรับประเมินปริมาณออกซิเจนอิสระที่เหลืออยู่ในก๊าซไอเสีย ตามหลักการทำงาน อุปกรณ์นี้เป็นเซลล์กัลวานิกที่มีอิเล็กโทรไลต์เซรามิกที่เป็นของแข็งซึ่งทำจากเซอร์โคเนียมไดออกไซด์ อิเล็กโทรดแพลตตินั่มนำไฟฟ้าจะถูกวางทับบนเซรามิกที่เจือด้วยอิตเทรียมออกไซด์ ก๊าซไอเสียเข้าสู่อิเล็กโทรดหนึ่งและอากาศจากบรรยากาศเข้าสู่อิเล็กโทรดอื่น ระหว่างการทำงาน หัววัดแลมบ์ดาจะร้อนได้ถึง 300-400 องศา ซึ่งทำให้สามารถวัดออกซิเจนที่เหลือได้ ที่อุณหภูมินี้ อิเล็กโทรไลต์เซอร์โคเนียมจะกลายเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า และความแตกต่างของปริมาณออกซิเจนในก๊าซไอเสียและออกซิเจนในบรรยากาศส่งผลให้เกิดแรงดันไฟขาออกที่ขั้วไฟฟ้า
หากความเข้มข้นของออกซิเจนเท่ากันทั้งสองด้าน เซ็นเซอร์อิเล็กโทรไลต์จะอยู่ในสภาวะสมดุลและความต่างศักย์ของเซ็นเซอร์จะเป็นศูนย์ เมื่อความเข้มข้นของออกซิเจนเปลี่ยนแปลงบนอิเล็กโทรดตัวใดตัวหนึ่ง จะเกิดความต่างศักย์ขึ้น ซึ่งเป็นสัดส่วนกับลอการิทึมของความเข้มข้นของออกซิเจนในด้านการทำงานของเซ็นเซอร์ ทันทีที่ส่วนผสมที่ติดไฟได้ไปถึงองค์ประกอบปริมาณสัมพันธ์ ปริมาณออกซิเจนในก๊าซไอเสียจะลดลงหลายแสนครั้ง นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันในเซ็นเซอร์ ซึ่งตรวจพบโดยอุปกรณ์วัดความต้านทานสูง (คอมพิวเตอร์ออนบอร์ดของ รถยนต์).
ฟังก์ชั่นเซ็นเซอร์ออกซิเจน
เซ็นเซอร์ออกซิเจนไม่ใช่อุปกรณ์อิสระ มันทำงานโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาไอเสียที่ออกแบบมาเพื่อออกซิไดซ์สารพิษ (ไฮโดรคาร์บอน ไนโตรเจนออกไซด์ และคาร์บอนมอนอกไซด์) ให้เป็นคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ และไนโตรเจนในปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยา ตัวเร่งปฏิกิริยาจะมีประสิทธิภาพ (ด้วยการทำให้เป็นกลางมากถึง 80% ของส่วนประกอบ) ในช่วงที่ค่อนข้างแคบ: ที่ λ จาก 0.85 ถึง 0.9 ให้กำลังสูงสุดของระบบ และที่ λ จาก 1.1 ถึง 1.3 (วาล์วปีกผีเสื้อของ เครื่องยนต์เบนซินเปิดเต็มที่) ประหยัดน้ำมันสูงสุด ระบบจ่ายไฟแบบพิเศษที่มีการฉีดเชื้อเพลิงแบบแยกส่วน (อิเล็กทรอนิกส์) รวมถึงเซ็นเซอร์ออกซิเจนเองนั้นมีส่วนเกี่ยวข้องในการบรรลุตัวชี้วัดที่แน่นอนซึ่งจำเป็นสำหรับการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพของเครื่องยนต์สันดาปภายใน การควบคุมการสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงและปริมาณออกซิเจนในนั้นช่วยให้คุณหลีกเลี่ยงการทำงานผิดปกติต่างๆ ในการทำงานของระบบเครื่องยนต์ทั้งหมด