Një makinë është një sistem kompleks me shumë përbërës, secila prej të cilave kryen një funksion të ndryshëm. Një nga këto është një sensor i oksigjenit, i njohur gjithashtu si një sondë lambda.
Projektimi i sensorit të oksigjenit
Një sensor oksigjeni ose sondë lambda (nga letra greke λ, e cila tregon një përzierje benzine dhe ajri) është një përbërës i veçantë i një motori makine për vlerësimin e sasisë së oksigjenit të lirë që mbetet në gazrat e shkarkimit. Sipas parimit të funksionimit, pajisja është një qelizë galvanike me një elektrolit të fortë qeramik të bërë nga dioksid zirkoniumi. Elektrodat përçuese të platinës depozitohen në krye të qeramikës së dopifikuar me oksid ytriumi. Gazrat e shkarkimit hyjnë në njërën prej elektrodave, dhe ajri nga atmosfera hyn në tjetrin. Gjatë operimit, sonda lambda nxehet deri në 300-400 gradë, gjë që bën të mundur matjen e oksigjenit të mbetur. Në këtë temperaturë, elektroliti i zirkonit bëhet përçues, dhe ndryshimi në sasinë e oksigjenit në gazin e shkarkimit dhe oksigjenin atmosferik sjell një tension të daljes në elektroda.
Nëse përqendrimi i oksigjenit është i njëjtë në të dy anët, sensori i elektrolitit është në ekuilibër dhe ndryshimi i tij i mundshëm është zero. Kur përqendrimi i oksigjenit ndryshon në njërën prej elektrodave, lind një ndryshim potencial, i cili është proporcional me logaritmin e përqendrimit të oksigjenit në anën e punës së sensorit. Sapo përzierja e djegshme të arrijë përbërjen stekiometrike, përmbajtja e oksigjenit në gazrat e shkarkimit ulet qindra mijëra herë, duke çuar në një ndryshim të menjëhershëm të sensorit, i cili zbulohet nga një pajisje matëse me rezistencë të lartë (kompjuteri në bord i një makina).
Funksioni i sensorit të oksigjenit
Sensori i oksigjenit nuk është një pajisje e pavarur. Ajo operon me pjesëmarrjen e një konverteri katalitik të gazit të shkarkimit i projektuar për të oksiduar substancat toksike (hidrokarbure, oksid azoti dhe monoksid karboni) në dioksid karboni, ujë dhe azot në një reaksion katalitik. Katalizatori bëhet efektiv (me neutralizim deri në 80% të përbërësve) në një diapazon mjaft të ngushtë: në λ nga 0.85 në 0.9, sigurohet fuqia maksimale e sistemit dhe në λ nga 1.1 në 1.3 (valvula e mbytjes së motori i benzinës është plotësisht i hapur) arrihet ekonomia më e lartë e karburantit. Një sistem i veçantë i furnizimit me energji elektrike me injeksion diskret (elektronik) të karburantit, si dhe vetë sensori i oksigjenit, janë të përfshirë në arritjen e treguesve të saktë të nevojshëm për funksionimin efikas të motorit me djegie të brendshme. Kontrolli mbi konsumin e karburantit dhe përmbajtjen e oksigjenit në të ju lejon të shmangni keqfunksionimet e ndryshme në funksionimin e të gjitha sistemeve të motorit.
