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Anatomie du capteur d'oxygène

Vous êtes-vous déjà demandé où un cours de chimie ou de physique pouvait être utile dans le « monde réel » ? Les connaissances issues de ces études peuvent vous aider à comprendre un problème avec un système d'alimentation en carburant.

Par exemple, le capteur d'oxygène s'appelait à l'origine un capteur Lambda. La lettre grecque Lambda est utilisée pour décrire la plage de tension du capteur lorsqu'il compare la quantité d'oxygène dans les gaz d'échappement par rapport à l'oxygène dans l'atmosphère. Le capteur est composé d'oxyde de zirconium (ZrO2), un composé chimique utilisé pour former la pile à combustible électrochimique thermique du capteur. Deux électrodes de platine (Pt) sont placées sur le ZrO2 pour fournir une connexion pour la tension de sortie à un module de commande. Une lecture de 800 mV DC représente un mélange riche où il y a peu ou pas d'oxygène dans le flux d'échappement. Une tension de sortie de 200 mV DC représente un mélange pauvre où il y a beaucoup d'oxygène dans le flux d'échappement. La lecture idéale est de 450 mV DC; c'est là que les quantités d'air et de carburant sont dans le rapport optimal, appelé stoechiométrique.

Le contrôleur utilise 450 mV comme point médian dans une plage de tension pour contrôler la compensation de carburant pour le cycle d'impulsion de l'injecteur. L'entrée analogique du capteur vers le contrôleur est convertie en une commande numérique riche ou pauvre pour piloter un programme logiciel de compensation de carburant. Parfois appelé "Block Learn", il ajuste le temps de cycle de l'injecteur de carburant. La tension générée par le capteur doit être supérieure ou inférieure à la tension de la zone d'amortissement pour envoyer un signal riche ou pauvre au contrôleur. La zone d'amortissement agit comme un amortisseur sur une suspension pour empêcher le signal de tension d'osciller.

Un capteur d'air-carburant planaire est une combinaison d'un capteur d'oxygène à oxyde de zirconium standard et d'une cellule de pompe pour maintenir une détection constante d'un rapport air-carburant stœchiométrique dans des conditions extrêmement riches et pauvres. La cellule de pompe est un espace de diffusion dans l'oxyde de zirconium du capteur qui est connecté à un circuit de contrôle.

La cellule de pompage contrôle la concentration en oxygène du capteur en ajoutant ou en soustrayant de l'oxygène à l'espace de diffusion. L'entrée dans le circuit électronique modifie la concentration en oxygène en changeant la polarité du flux de courant dans la cellule de pompe. Le changement de polarité du flux de courant d'entrée et de compensation amène le circuit de commande à envoyer un signal riche ou pauvre au module de commande du moteur.