Mikä rooli happeaanturin lämmityselementillä on automoottorissa?

SeHappeaanturin lämmityselementtiAuton moottorissa välttämätön komponentti on tullut yhä tärkeämmäksi yhä tiukempien ympäristömääräysten ja elektronisten polttoaineiden ruiskutusmoottorien laajalle levinneiden käytön kanssa. Sillä ei ole vain suoraa vaikutusta auton moottorin suorituskykyyn ja päästöihin, vaan se on myös ainoa "älykäs" anturi elektronisessa polttoaineen ruiskutusjärjestelmässä.

Ajon aikana joskus havaitsemme, että kuvake valaisee yhtäkkiä auton moottorin kojelautaan, joka näyttää moottorilta, jolla on huutomerkillä. Autoihin tuntevat ystävät tietävät, että tämä on moottorin itsetestausvalo. Kun auto käynnistetään, jos tämä vikavalo jatkaa sytytystä, on todennäköistä, että moottorin osalla on ongelma.

Moottorin vikavalo liittyy usein moottoriinHappeaanturin lämmityselementti. Ajoneuvoille, joita on käytetty pitkään aikaan, tämän vikavalon jatkuva valaistus liittyy usein moottorin happeaanturin ongelmiin. Seuraavaksi tarkastelemme tarkemmin tätä happeaanturia, joka on läheisesti kytketty auton moottoriin.

Happianturin lämmityselementti auttaa havaitsemalla happipitoisuuden pakokaasussa ja lähettämällä palautesignaalit ECU: lle, Auttaa ECU: ta määrittämään ilma-polttoainesuhteen, hallitsemalla tarkasti injektioaikaa. Samanaikaisesti se voi myös kompensoida mekaanisen kulumisen aiheuttaman ilmapolttoainesuhteen virheen ja varmistaa, että palamisen tehokkuus ja pakokaasupäästöt täyttävät standardit.

TyöperiaateHappeaanturin lämmityselementti, avainkomponentti automoottorissa, perustuu Nernst -periaatteeseen. Sen ydinosa on huokoinen ZRO2 -keraaminen putki, joka toimii kiinteänä elektrolyyttinä ja jolla on huokoiset platina (PT) -elektrodit, jotka on sintroitu molemmille puolille. Tietyissä lämpötila-olosuhteissa johtuen happipitoisuuden eroista molemmin puolin, korkean kokennuspuolen happimolekyylit yhdistyvät platinaelektrodin elektronien kanssa happi-ionien O2-, jolloin elektrodi on positiivisesti varautunut. Nämä O2-ionit siirtyvät sitten matalan hapen pitoisuuden puolelle, toisin sanoen pakokaasupuolella, elektrolyytin happi-ionin avoimien työpaikkojen läpi, jolloin elektrodi varautuu negatiivisesti, mikä tuottaa potentiaalieron. Lisäksi mitä suurempi pitoisuusero, sitä suurempi potentiaaliero on.

Todellisissa sovelluksissa ilmakehän happipitoisuus on noin 21%. Polttamalla rikkaan seoksen tuottama pakokaasu ei sisällä melkein mitään happea, kun taas polttamalla vähärasvaisen seoksen tuottama pakokaasu tai virheen vuoksi johtuen enemmän happea, mutta näiden pakokaasujen happipitoisuus on edelleen alhaisempi kuin ilmakehän happipitoisuus. Korkean lämpötilan ja platinan katalyyttisen vaikutuksen alla negatiivisesti varautuneita happi -ioneja adsorboituu zirkoniumoksidiholkin sisä- ja ulkopinnoille. Koska ilmakehässä on enemmän happea kuin ilmakehään kytketty hihan sivu, joka on kytketty ilmakehään, adsorboi enemmän negatiivisia ioneja, mikä johtaa ionipitoisuuseroon molemmilla puolilla, mikä puolestaan tuottaa elektromotiivivoiman.

Kun happipitoisuus hihan pakokaasun puolella on alhainen, elektrodien välillä syntyy korkeajännitesignaali (0,6 ~ 1 V) ja tämä signaali lähetetään ECU: lle monistusta varten. ECU arvioi sen rikkaana seoksena tämän korkeajännitesignaalin perusteella, kun taas matalan jännitesignaali edustaa vähärasvaista seosta. Happianturin jännitesignaalin perusteella tietokone yrittää parhaansa ylläpitää teoreettista optimaalista ilmapolttoainesuhdetta 14,7: 1 ja säätää sitä laimentamalla tai rikastuttamalla seosta.

Siksi happeaanturin lämmityselementti on avainkomponentti elektronisesti ohjattavan polttoaineenmittauksen suhteen. Sen on oltava korkean lämpötilan ympäristössä (päätylämpötila saavuttaa yli 300 ° C) sen ominaisuuksien ja lähtöjännitesignaaliensa avulla. Noin 800 ° C: ssa happeaanturi on herkiin sekoitetun kaasun muutoksille, ja alhaisissa lämpötiloissa sen ominaisuudet muuttuvat merkittävästi.

Automoottorien lisäksi happeaanturin lämmityselementtiä käytetään myös laajasti useissa uuneissa, kuten hiilen palamisessa, öljyn palamisessa, kaasun palamisessa jne. Yksinkertaisen rakenteen, nopean reaktion, helpon ylläpidon ja tarkan käytön kanssa, siitä on tullut ihanteellinen valinta palamiskaasun koostumuksen mittaamiseen, mikä auttaa parantamaan tuotteen laatua, lyhentämään tuotantosyklejä ja säästämään energiaa. Sillä on tärkeä rooli monilla teollisuudenaloilla, kuten öljy-, kemikaali-, hiili-, metallurgia-, paperi-, palontorjunta-, kunnanhallinto- ja kaasun päästöjen seuranta.