Cảm biến oxy trong hệ thống xả có tác dụng gì?

Cảm biến oxy hay còn gọi là cảm biến O2 hay cảm biến lambda đóng vai trò quan trọng trong hệ thống xả của xe trang bị động cơ đốt trong. Nó có nhiệm vụ theo dõi lượng oxy có trong khí thải và gửi thông tin này đến bộ điều khiển động cơ (ECU) hoặc mô-đun điều khiển hệ thống truyền động (PCM). Dựa trên dữ liệu này, ECU điều chỉnh hỗn hợp nhiên liệu không khí để đảm bảo hiệu suất đốt cháy, kiểm soát khí thải và hiệu suất động cơ tối ưu.

Dưới đây là giải thích chi tiết về cách hoạt động của cảm biến oxy:

1. Phần tử cảm biến :Cảm biến oxy bao gồm một bộ phận cảm biến được làm bằng vật liệu gốm, chẳng hạn như zirconium dioxide (ZrO2), hoạt động như một chất dẫn ion. Phần tử cảm biến này được phủ một lớp mỏng bạch kim hoặc kim loại quý khác ở cả hai mặt.

2. Tiếp xúc với khí thải :Cảm biến oxy được đặt trong hệ thống xả, thường là ở ống xả hoặc ống xả, nơi nó tiếp xúc với khí thải nóng.

3. Đo nồng độ oxy :Bộ phận cảm biến của cảm biến oxy tạo ra tín hiệu điện áp dựa trên sự chênh lệch nồng độ oxy giữa khí thải và không khí bên ngoài. Khi nồng độ oxy trong khí thải cao (hỗn hợp không khí-nhiên liệu nghèo), điện áp đầu ra thấp. Ngược lại, khi nồng độ oxy thấp (hỗn hợp không khí-nhiên liệu giàu) thì điện áp đầu ra cao.

4. Xử lý tín hiệu :Tín hiệu điện áp do cảm biến oxy tạo ra được gửi đến ECU. ECU giải thích tín hiệu này và xác định xem hỗn hợp nhiên liệu không khí nghèo (quá nhiều oxy) hay giàu (không đủ oxy).

5. Điều chỉnh hỗn hợp nhiên liệu không khí :Dựa trên tín hiệu của cảm biến oxy, ECU điều chỉnh lượng nhiên liệu phun vào động cơ hoặc lượng không khí cung cấp cho động cơ để đạt được hỗn hợp nhiên liệu-không khí cân bằng hóa học. Hỗn hợp này lý tưởng cho quá trình đốt cháy hoàn toàn, giúp động cơ vận hành hiệu quả, giảm lượng khí thải và cải thiện khả năng tiết kiệm nhiên liệu.

6. Điều khiển vòng kín :Cảm biến oxy hoạt động cùng với các cảm biến và bộ truyền động khác trong hệ thống quản lý động cơ để duy trì điều khiển vòng kín. ECU liên tục theo dõi tín hiệu của cảm biến oxy và điều chỉnh hỗn hợp không khí-nhiên liệu phù hợp, đảm bảo động cơ hoạt động ở tỷ lệ không khí-nhiên liệu tối ưu trong các điều kiện khác nhau.

Tóm lại, cảm biến oxy đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh hỗn hợp nhiên liệu không khí của động cơ đốt trong bằng cách đo hàm lượng oxy trong khí thải. Nó cung cấp phản hồi cho bộ điều khiển động cơ, cho phép điều chỉnh để đạt được quá trình đốt cháy hiệu quả, giảm thiểu khí thải và tối ưu hóa hiệu suất động cơ.