ECM sử dụng cảm biến oxy để duy trì tỷ lệ hòa khí gần với lý thuyết, tức λ=1, đảm bảo hiệu quả bộ lọc tốt nhất.
a. Kết cấu và nguyên lý hoạt động:
Cấu tạo của cảm biến oxy có bộ sấy bao gồm bộ sấy (3) và một phần tử chế tạo bằng ZrO2 (đi oxyt Ziconium) gọi là Ziconia (2). Cả mặt trong và mặt ngoài của phần tử này được phủ một lớp mỏng platin. Không khí bên ngoài được dẫn vào bên trong của cảm biến, còn bên ngoài phải tiếp xúc với khí xả. Tại nhiệt độ cao (4000C). Nếu oxy giữa mặt ngoài và mặt trong của phần tử ZrO2 có sự chênh lệch về nồng độ thì phần tử ZrO2 sẽ sinh ra một điện áp giá trị từ 0-1 (V) và truyền về ECU. Cụ thể là khi hỗn hợp không khí nhiên liệu
nhạt thì sẽ có rất nhiều oxy trong khí xả, sự chênh lệch về nồng độ oxy giữa bên trong và bên ngoài cảm biến là nhỏ nên điện áp do ZrO2 tạo ra là thấp (gần bằng 0V). Ngược lại nếu hỗn hợp không khí nhiên liệu đậm thì oxy trong khí xả gần như không còn, điều đó tạo ra sự chênh lệch lớn về nồng độ oxy giữa bên trong và bên ngoài cảm biến nên điện áp do phần tử ZrO2 là lớn (xấp xỉ 1V).
Hình 3. 26 Kết cấu cảm biến oxy
1. Đầu bảo vệ; 2. Lớp Zirconia; 3. Đệm; 4. Thân cảm biến; 5. Lớp cách điện; 6. Vỏ cảm biến; 7. Đường thông với không khí; 8. Đầu nối dây; 9. Đường khí
thải vào.
Lớp Platin (phủ lên phần tử gốm) có tác dụng như một chất xúc tác và làm cho oxy trong khí xả phản ứng tạo thành CO. Ðiều đó làm giảm lượng oxy và tăng độ nhạy của cảm biến. ECU sử dụng tín hiệu này của cảm biến oxy để tăng hay giảm lượng phun nhằm giữ cho tỷ lệ xăng và không khí luôn đạt gần lý tưởng ở mọi chế độ làm việc của động cơ.
Hình 3. 27 Cấu tạo cảm biến oxy và các chân cảm biến b. Mạch cảm biến oxy:
Trong cảm biến có một bộ sấy được gắn phía trước để vận hành bộ trung hòa khí xả ba thành phần được tối ưu.
Hình 3. 28 Sơ đồ mạch cảm biến oxy và cảm biến A/F