Automobil je složitý systém s mnoha komponenty, z nichž každý plní jinou funkci. Jedním z nich je kyslíkový senzor, známý také jako lambda sonda.
Konstrukce senzoru kyslíku
Senzor kyslíku nebo lambda sonda (z řeckého písmene λ, která označuje směs benzínu a vzduchu) je speciální složkou motoru automobilu pro hodnocení množství volného kyslíku zbývajícího ve výfukových plynech. Podle principu činnosti je zařízením galvanický článek s pevným keramickým elektrolytem vyrobeným z oxidu zirkoničitého. Vodivé platinové elektrody jsou uloženy na keramice dotované oxidem yttritým. Výfukové plyny vstupují do jedné z elektrod a vzduch z atmosféry do druhé. Během provozu se lambda sonda zahřívá na 300-400 stupňů, což umožňuje měřit zbytkový kyslík. Při této teplotě se zirkoniový elektrolyt stává vodivým a rozdíl v množství kyslíku ve výfukových plynech a atmosférickém kyslíku vede k výstupnímu napětí na elektrodách.
Pokud je koncentrace kyslíku na obou stranách stejná, je senzor elektrolytu v rovnováze a jeho potenciální rozdíl je nulový. Když se koncentrace kyslíku změní na jedné z elektrod, vznikne potenciální rozdíl, který je úměrný logaritmu koncentrace kyslíku na pracovní straně snímače. Jakmile hořlavá směs dosáhne stechiometrického složení, obsah kyslíku ve výfukových plynech se sníží stotisíckrát, což vede k náhlé změně senzoru, která je detekována vysoce odporovým měřicím zařízením (palubní počítač auto).
Funkce senzoru kyslíku
Senzor kyslíku není nezávislé zařízení. Pracuje za účasti katalyzátoru na výfukové plyny určeného k oxidaci toxických látek (uhlovodíky, oxid dusíku a oxid uhelnatý) na oxid uhličitý, vodu a dusík v katalytické reakci. Katalyzátor se stává účinným (s neutralizací až 80% složek) v poměrně úzkém rozsahu: při λ od 0,85 do 0,9 je k dispozici maximální výkon systému a při λ od 1,1 do 1,3 (škrticí ventil benzínový motor je plně otevřený) je dosaženo nejvyšší spotřeby paliva. Speciální systém napájení s diskrétním (elektronickým) vstřikováním paliva i samotný snímač kyslíku se podílejí na dosažení přesných ukazatelů nezbytných pro efektivní provoz spalovacího motoru. Kontrola nad spotřebou paliva a obsahem kyslíku v něm umožňuje zabránit různým poruchám fungování všech systémů motoru.
