2.4 Tìm hiểu vể cảm biến Oxy, bộ chuyển đổi xúc tác, buồng Plasma
2.4.1.1 Cảm biến oxy với thành phần Zircronium
Cấu tạo
Hình 2.21 Cấu tạo cảm biến Oxy với thành phần Zircronium
(1)Thân cảm biến, (2) Đệm, (3)Dây dẫn, (4)Màng bảo vệ, (5)Chất điện phân, (6)Thanh tiếp xúc, (7)Vỏ bọc
39
Hình 2.22 Cảm biến Oxy với thành phần dioxide zirconium
(1)Chất điện phân khô, (2)Điện cực ngoài và trong, (3)Thân cảm biến
Loại này đƣợc chế tạo chủ yếu từ chất Zicronium dioxide (ZrO2) có tính chất hấp thụ những ion oxy âm tính. Thực chất, cảm biến oxy loại này là một pin điện có suất điện động phụ thuộc vào nồng độ oxy trong khí thải với ZrO2 là chất điện phân. Mặt trong ZrO2 tiếp xúc với khơng khí, mặt ngồi tiếp xúc với oxy trong khí thải. Ở mỗi mặt của ZrO2 đƣợc phủ một lớp điện cực bằng platin để dẫn điện. Lớp platin này rất mỏng và xốp để oxy dễ khuyếch tán vào. Khi khí thải chứa lƣợng oxy ít do hỗn hợp giàu nhiên liệu thì số ion oxy tập trung ở điện cực tiếp xúc khí thải ít hơn số ion tập trung ở điện cực tiếp xúc khơng khí. Sự chênh lệch số ion này sẽ tạo một tín hiệu điện áp khoảng 0,2 đến 0,9V. Ngƣợc lại, khi độ chênh lệch số ion ở hai điện cực nhỏ (trong trƣờng hợp nghèo xăng), pin oxy sẽ phát ra tín hiệu điện áp thấp khoảng 0,1 đến 0,4V.
Thân cảm biến đƣợc giữ trong chân có ren, bao ngồi một ống bảo vệ và đƣợc nối với các đầu dây điện.
Bề mặt của chất ZrO2 đƣợc phủ một lớp platin mỏng, ở cả mặt trong lẫn mặt ngoài. Ngoài lớp platin là một lớp gốm rất xốp và kết dính, mục đích bảo vệ lớp platin khơng bị hỏng do va chạm với các phần tử rắn có trong khí thải. Một ống kim loại bảo vệ bao ngoài cảm biến. Tại đầu mối điện uốn kép giữ liền với vỏ ống này có một lỗ để bù trừ áp suất trong cảm biến và để đỡ lị xo đĩa. Để giữ cho muội than khơng đóng bám vào lớp gốm, đầu tiếp xúc khí thải của cảm biến có một ống đặc biệt có cấu tạo dạng rãnh để
40
khí thải và phần tử khí cháy đi vào sẽ bị giữ lại và không tiếp xúc trực tiếp với thân gốm.
Đặc điểm của pin oxy với ZrO2 là nhiệt độ làm việc phải trên 300oC. Do đó để giảm thời gian chờ, ngƣời ta dùng loại cảm biến có điện trở tự nung bên trong. Điện trở dây nung đƣợc lắp trong cảm biến và đƣợc nung cấp điện từ ác quy.