Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/HardWare/Siemens/A19910228Elc002.shtml

Датчик состава выхлопных газов

Конструкторы автомобильного электронного оборудования скоро получат в свое распоряжение новый компонент — тонкопленочный датчик состава отработавших газов, срабатывающий за время менее 10 мс и рассчитанный на температуры до 1000°С. Столь быстрое срабатывание позволяет регулировать процесс сгорания в каждом из цилиндров двигателя в отдельности.

Новый датчик разработан в научно-исследовательских лабораториях фирмы Siemens AG (Мюнхен, Германия) и делается из полупроводящего керамического материала. Он позволяет регулировать двигатель так, что катализатор частично освобождается от своих обычных функций, а в самом выхлопе уменьшается содержание таких загрязняющих примесей, как углеводороды, окись углерода и окислы азота.

В современных автомобилях, оборудованных катализатором, состав отработавших газов измеряется лямбда-датчиком, изготовленным из двуокиси циркония. Однако вследствие сравнительно большой постоянной времени этого датчика (около 100 мс) система управления двигателем реагирует с некоторой задержкой лишь на среднее для всех цилиндров значение параметра лямбда, характеризующего процесс сгорания. В соответствии с получаемыми от него сигналами регулируется состав топливно-воздушной смеси. Такая система управления не в состоянии оптимизировать процесс сгорания в отдельных цилиндрах.

Новый датчик фирмы Siemens позволяет преодолеть указанную трудность и может помочь обеспечить более чистый выхлоп. Высокое быстродействие этого датчика обусловлено его малой толщиной. Он изготовляется реактивным катодным распылением на подложку из алундовой керамики 1-мкм пленки полупроводящего окисла металла. Толщина этого датчика примерно в 3000 раз меньше, чем обычных лямбда-датчиков.

Чувствительность таких материалов связана с тем, что ионы кислорода поглощаются или выделяются из чувствительного слоя в зависимости от парциального давления кислорода в окружающей среде. Таким образом, от содержания ионов кислорода будет зависеть электропроводность слоя.

Температура отработавших газов изменяется на несколько сотен градусов Цельсия в зависимости от числа оборотов двигателя и величины лямбда процесса сгорания. Поэтому дополнительно к контактным электродам на чувствительном слое размещаются платиновые проводники, которые, действуя в качестве нагревательных элементов и температурных датчиков, поддерживают чувствительный слой при постоянной температуре 1000°С или около того. Таким образом исключается зависимость от температуры и становится возможной работа датчика при пуске холодного двигателя.

Фирма Siemens считает, что новый датчик найдет применение не только в автомобилях, но и в регулируемых бытовых и промышленных печах [ED, 1991, No3, р.34].

Джон Гош

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 64, No.03 (856), 1991г - пер. с англ. М.: Мир, 1991, стр.4

Electronics Design Vol.39 No.01 January 10, 1991 A Penton Publication

Electronics Design Vol.39 No.03 February 14, 1991 A Penton Publication

Раздел: ОБОЗРЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ

Тема:     Автомобильная электроника





Дата последнего изменения:
Thursday, 21-Aug-2014 09:10:44 MSK


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/HardWare/Siemens/A19910228Elc002.shtml