Quel rôle joue l'élément de chauffage du capteur d'oxygène dans un moteur de voiture?

LeÉlément chauffant du capteur d'oxygène, un composant indispensable dans un moteur de voiture, est devenu de plus en plus important avec les réglementations environnementales de plus en plus strictes et l'utilisation généralisée de moteurs à injection de carburant électronique. Il a non seulement un impact direct sur les performances et les émissions du moteur de la voiture, mais est également le seul capteur "intelligent" dans le système électronique d'injection de carburant.

Pendant la conduite, nous constatons parfois qu'une icône s'allume soudainement sur le tableau de bord du moteur de voiture, qui ressemble à un moteur avec une marque d'exclamation. Les amis qui connaissent les voitures savent qu'il s'agit de la lumière de faille d'auto-test du moteur. Lorsque la voiture est démarrée, si cette lumière de faille continue de s'allumer, il est probable qu'une partie du moteur ait un problème.

Le voyant de défaut du moteur est souvent lié au moteurÉlément chauffant du capteur d'oxygène. Pour les véhicules qui sont utilisés depuis longtemps, l'éclairage continu de cette lumière de faille est souvent lié aux problèmes avec le capteur d'oxygène du moteur. Ensuite, nous examinerons de plus près ce capteur d'oxygène qui est étroitement connecté au moteur de la voiture.

En détectant la concentration d'oxygène dans le gaz d'échappement et en envoyant des signaux de rétroaction à l'ECU, l'élément de chauffage du capteur d'oxygène aide l'ECU à déterminer le rapport d'air, contrôlant ainsi avec précision le temps d'injection. Dans le même temps, il peut également compenser l'erreur de rapport de carburant d'air causée par l'usure mécanique et s'assurer que l'efficacité de combustion et les émissions d'échappement répondent aux normes.

Le principe de travail duÉlément chauffant du capteur d'oxygène, un composant clé du moteur automobile, est basé sur le principe Nernst. Sa partie centrale est un tube en céramique poreux ZRO2, qui sert d'électrolyte solide et possède des électrodes de platine poreuse (PT) frittées des deux côtés. Dans certaines conditions de température, en raison de la différence de concentration en oxygène des deux côtés, les molécules d'oxygène du côté à haute concentration se combineront avec des électrons sur l'électrode de platine pour former des ions d'oxygène O2-, ce qui rend l'électrode positivement chargée. Ces ions O2 migrent ensuite vers le côté concentration à faible teneur en oxygène, c'est-à-dire le côté gaz d'échappement, à travers les lacunes d'ions oxygène dans l'électrolyte, ce qui rend l'électrode négativement chargée, générant ainsi une différence de potentiel. De plus, plus la différence de concentration est grande, plus la différence de potentiel est grande.

Dans les applications réelles, la teneur en oxygène dans l'atmosphère est d'environ 21%. Le gaz d'échappement produit en brûlant un riche mélange ne contient presque pas d'oxygène, tandis que le gaz d'échappement produit en brûlant un mélange maigre ou en raison de ratés contient plus d'oxygène, mais la teneur en oxygène dans ces gaz d'échappement est toujours inférieure à la teneur en oxygène dans l'atmosphère. Sous l'action catalytique de la température élevée et du platine, les ions d'oxygène chargés négativement sont adsorbés sur les surfaces intérieures et extérieures du manchon d'oxyde de zirconium. Puisqu'il y a plus d'oxygène dans l'atmosphère que dans le gaz d'échappement, le côté du manchon qui est connecté à l'atmosphère adsorbera des ions plus négatifs, entraînant une différence de concentration en ions des deux côtés, ce qui génère à son tour une force électromotive.

Lorsque la concentration d'oxygène sur le côté d'échappement du manchon est faible, un signal à haute tension (0,6 ~ 1 V) est généré entre les électrodes et ce signal est envoyé à l'ECU pour l'amplification. L'ECU le jugera comme un mélange riche en fonction de ce signal haute tension, tandis qu'un signal basse tension représente un mélange maigre. Sur la base du signal de tension du capteur d'oxygène, l'ordinateur fera de son mieux pour maintenir le rapport théorique de carburant d'air optimal de 14,7: 1, et l'ajuster en diluant ou en enrichissant le mélange.

Par conséquent, l'élément de chauffage du capteur d'oxygène est un composant clé de la mesure de carburant contrôlée électroniquement. Il doit être dans un environnement à haute température (la température finale atteint plus de 300 ° C) pour exercer pleinement ses caractéristiques et ses signaux de tension de sortie. À environ 800 ° C, le capteur d'oxygène est le plus sensible aux changements dans le gaz mixte et à basse température, ses caractéristiques changent considérablement.

En plus des moteurs automobiles, l'élément de chauffage des capteurs d'oxygène est également largement utilisé dans divers fours, tels que la combustion du charbon, la combustion de l'huile, la combustion du gaz, etc. Avec sa structure simple, sa réponse rapide, son entretien facile et une utilisation précise, il est devenu un choix idéal pour l'énergie de combustion de la composition des gaz, ce qui contribue à améliorer la qualité des produits, à raccourcir les cycles de production et à économiser de l'énergie. Il joue un rôle important dans de nombreuses industries telles que le pétrole, les produits chimiques, le charbon, la métallurgie, la fabrication du papier, la protection contre les incendies, l'administration municipale et la surveillance des émissions de gaz.