Функциите на кислородните сензори са от съществено значение за осигуряване на ефективността на съвременните двигатели на автомобилите. Те не само могат да гарантират, че двигателят на автомобила произвежда по-малко емисии, но гарантират, че превозното средство използва ефективно горивото си.

Докато традиционните кислородни сензори са дискретни превключватели, които просто се включват и изключват, което означава, че концентрацията на кислород е или над или под определено ниво, по-модерните сензори могат да измерват точната концентрация на кислород. Тези сензори се наричат ​​линейни сензори.

За разлика от “превключващите” кислородни сензори, линейните сензори могат да предложат усъвършенствани сензорни функции, които осигуряват подобрен контрол върху работата на двигателя. Чрез по-точно наблюдение на отработените газове, тези сензори позволяват на системите за управление на двигателя (EMS) да регулират работата на двигателя, правейки го по-икономичен, по-екологичен и дори умен.

Това означава, че внедряването на усъвършенствани функции на сензора за кислород носи предимства както за производителя, така и за собственика на автомобила; правейки автомобила по-екологичен, по-икономичен и още по-надежден при по-широк спектър от приложения и обстоятелства.

Обогатен и обеднен режим на управление

В съвременните превозни средства, двигателите на автомобилите са поставени под няколко контрола на емисиите, за да се гарантира, че техните отработени газове остават в рамките на зададените граници. Една от тези контроли е трипътен катализатор, който пречиства изгорелите газове.

Този компонент работи в рамките на много специфични концентрации на отработени газове, което означава, че ако концентрациите на въглеводороди или кислород са твърде високи или твърде ниски, тогава катализаторът може да бъде повреден. Линейните сензори помагат за защита на катализатора от повреда, като помагат на модула за управление на двигателя (ECU) да определи действителното присъствие на кислород в катализатора.

Това означава, че ако двигателят се ускорява, което означава, че е необходима богата смес, или се движи по инерция, което означава, че се нуждае от по-бедна смес, линейните сензори могат да получат обратна връзка дали концентрациите на кислород са по-високи или по-ниски от средните, което позволява на ECU да реагира.

Не само чрез откриване дали отработените газове съдържат кислород, но и с каква концентрация, ECU може да предпази катализатора от прекомерно или недостатъчно излагане на кислород или въглеводороди. Този контрол гарантира, че двигателят работи ефективно, независимо от състава на гориво-въздушната смес, предотвратявайки високи нива на емисии и повреда на катализатора.

Откриване на дисбаланс на цилиндрите

С остаряването на двигателя цилиндрите могат да започнат да работят по различен начин. С откриването на дисбаланс на цилиндрите, сензорите могат да следят тези промени в производителността и да подканят ECU да предприеме действия.

Първо, тези сензори (които са много точни и бързо реагиращи) ще разпознават отделните импулси на изгорелите газове и ще предупреждават ECU за всякакви промени. След това ECU може да свърже всеки импулс към всеки отделен цилиндър и да провери показанията, като форсира специален сигнал, например, принуждавайки прекъсване на запалването, като не запали един от цилиндрите.

Когато се открие нередовен сигнал, ECU може след това да компенсира липсата на ефективност на този цилиндър, като коригира проблема, без да натоварва останалите цилиндри. Това означава, че експлоатационните характеристики се запазват, без да се влияе върху двигателя.

В допълнение, ECU може да използва информацията от тези нередовни сигнали, за да докладва за необичайни отделни отклонения на цилиндъра на бордовата диагностична система (OBD). След това те се превеждат като диагностични кодове за неизправности (DTC), които позволяват на механиците да открият първопричините и да поправят двигателя бързо и по-ефективно.

Сензори в системите за последваща обработка на отработените газове

Тъй като върху производителите на автомобили се упражнява все по-голям натиск за намаляване на техните емисии на отработени газове, са въведени системи за последваща обработка. Тези системи включват рециркулация на отработени газове, катализатори на азотен оксид и дизелови филтри за твърди частици (DPF), като всички те са проектирани да намалят емисиите в отработените газове.

Кислородните сензори се използват заедно със сензорите за налягане и температура, за да се наблюдават условията, в които тези системи работят. Те измерват концентрацията на кислород и следователно позволяват на ECU да прецени дали условията са в рамките на подходящите експлоатационни спецификации на конкретните системи, например процесът на регенерация на DPF изисква високи концентрации на кислород и високи температури. Кислородните сензори не само гарантират, че тези системи могат да функционират, но са от основно значение за предотвратяване на потенциално много скъпи повреди.

Тези системи са включени най-вече в съвременните автомобили с дизелов двигател, като една или повече системи се поддържат от един или повече кислородни сензора. Новите ОЕ проекти на DENSO вече се използват в най-новите сензори, улеснявайки тези усъвършенствани функции в бензиновия двигател и привеждайки тези превозни средства в съответствие с разпоредбите за емисиите.

Разширените сензорни функции намаляват емисиите и разхода на гориво

Като ключов елемент на системата за управление на двигатела (EMS), тези сензори дават възможност на превозните средства да имат по-голям контрол върху своите емисии, без това да повлияе на работата на двигателя. Всъщност възможностите за самодиагностика на автомобила се подобряват значително, което означава, че и производителността на двигателя също се е подобрила. Следователно, като позволяват количествен контрол и поглед в реално време за работата на двигателя, усъвършенстваните функции на кислородния сензор, заедно с други части на задвижването, като ECU или системи за последваща обработка, дават възможност както на производителите, така и на шофьорите да се възползват от по-добрата производителност на двигателя.