Широкополосный лямбда зонд

Широкополосные кислородные датчики NTK применяются в бензиновых двигателях в качестве регулирующего датчика, а сейчас всё чаще применяются и в дизельных автомобилях.

Широкополосный кислородный датчик
С появлением требований по снижению расхода и выбросов, возникла необходимость эксплуатировать двигатели с регулированием за пределами стехиометрической рабочей точки. Для этой цели и были разработаны так называемые широкополосные датчики.
Эти линейные кислородные датчики могут генерировать сигнал пропорционально содержанию остаточного кислорода в отработавшем газе. Этот сигнал имеется в наличии при широком соотношении воздуха и топлива.

Выходной сигнал соответствует току накачки, который необходим для регулировки постоянного содержания кислорода в измерительной камере (лямбда = 1 соответствует
450 мВ). Чем больше отклонение проникающего отработавшего газа от этой величины, тем больше ток накачки и, таким образом, выходной сигнал датчика.

Широкополосный кислородный датчик имеет следующие преимущества:
быстрая готовность к эксплуатации
монолитный элемент с встроенным нагревателем
герметичная структура означает самогенерированный эталон кислорода
термостойкость
высокая надёжность
Эти датчики применяются в бензиновых двигателях в качестве регулирующего датчика, а сейчас всё чаще применяются и в дизельных автомобилях.
Планарный элемент широкополосного кислородного датчика NTK состоит из нескольких слоёв. Кроме ячейки накачки и измерительной ячейки, в нём находится ещё встроенный нагреватель.
Пространственное изображение элемента широкополосного датчика

Принцип действия широкополосного кислородного датчика
Широкополосные датчики имеют две ячейки — измерительную ячейку и ячейку накачки. С помощью измерительной ячейки измеряется содержание кислорода в отработавшем газе, находящемся в камере детекции и затем сравнивается с заданной величиной 450 мВ.

Если эта величина отличается, то ячейка накачки включает ток накачки, при этом в камеру детекции поступают ионы кислорода до тех пор, пока величина напряжения измерительной ячейки не будет снова соответствовать 450 мВ.

Разрез планарного элемента широкополосного кислородного датчика
Этот ток накачки является измерительной величиной, которая почти линейно описывает точную лябда-величину смеси. При стехиометрической смеси эта величина равна нулю, поскольку частичное давление кислорода в камере детекции соответствует упомянутой заданной величине.
Расположение кабеля
Широкополосные кислородные датчики NTK имеют пять кабельных соединений. Нагревательный элемент снабжается током через жёлтый и синий кабель. Сигнал тока накачки (Ip+) протекает через белый кабель, сигнал измерительной ячейки (Vs+) — через серый кабель. Чёрный кабель создаёт измерительное соединение для ячейки накачки и измерительной ячейки.