산소 센서, 기본 기능

P07.04-2376-73

개요

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• 일반 사항

• 기능

일반 사항

촉매 장치 상류 산소 센서는 다음과 같은 기능 수행을 위한 배기가스의 잔여 산소 농도를 측정합니다.

• 혼합비 컨트롤

• 혼합물 형성의 셀프 아답테이션

• 기능 체인 테스트(유럽용 온보드 진단)

촉매 장치 하류 산서 센서(마스터 센서 및 진단 센서)는 다음과 같은 기능을 수행하기 위해 배기가스의 잔여 산소 함유량를 측정합니다.

• 이중 센서 제어

• 촉매 장치 효과 감시

기능

촉매장치 앞 산소 센서

촉매 장치 상류 산소 센서는 전압이 없고 납작(평편)한 형태의 절연된 광대역 산소 센서의 기능을 수행합니다. 센서 엘리먼트는 Nernst-농도차전지(센서 셀)와 산소 펌프 전지의 조합으로 구성됩니다. 배기가스는 확산 슬릿을 통해 농도차전지의 측정 챔버로 유입됩니다. 펌프 전지의 플래티넘 전극에 전압을 공급하면 산소는 측정 챔버 안으로 또는 측정 챔버 밖으로 뿜어집니다. 측정 챔버가 이미 λ = 1인 경우 산소 이송이 필요하지 않습니다. 이 경우 펌프 전류 = 0 mA입니다.

따라서 연소 엔진 컨트롤 유닛은 측정 챔버의 혼합 조성물이 일정하게 λ = 1 값을 유지하도록 전압을 제어합니다. 배기가스가 희박할 때는 펌프 전지가 측정 챔버에서 산소를 밖으로 펌핑합니다. 연소 엔진 컨트롤 유닛은 이 과정을 음극 펌프 전류를 통해 감지합니다.

반대로 배기가스가 농후할 때는 측정 챔버 안으로 산소가 펌핑됩니다. 산소는 이산화탄소(CO2)와 물이 촉매 작용으로 분해되어 생성됩니다. 연소 엔진 컨트롤 유닛은 이 과정을 양극 펌프 전류를 통해 감지합니다. 필요한 각 펌프 전류는 혼합비 공기 비율에 대한 치수가 됩니다.

촉매장치 뒤 산소 센서

촉매 장치 하류 산소 센서는 전압이 없고 납작(평편)한 형태의 절연된 전압 점프 산소 센서 기능을 수행합니다. 센서 엘리먼트는 약 300 °C부터 산소에 대해 전도성이 있는 센서 세라믹으로 구성됩니다. 센서 세라믹 양쪽 면의 산소 함량 차이가 크면, 센서 세라믹 특성으로 인해 경계 표면에 신호 전압이 발생합니다(Nernst 전압). 연소 엔진 컨트롤 유닛의 전자 장치는 약 450 mV의 센서 역전압을 산소 센서로 전달합니다. 희박 혼합물에서 농후 혼합물로 전환될 때 산소 센서의 신호 전압이 급격히 상승합니다. 이러한 특성으로 인해 혼합물 상태만 평가할 수 있습니다. 혼합비의 양적 평가는 촉매 장치 상류 산소 센서를 통해서만 가능합니다.

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산소 센서 히터

센서 세라믹을 신속하게 작동 온도로 올리기 위해 산소 센서는 약 7 ~ 10 W의 히터 출력으로 가열됩니다. 연소 엔진 컨트롤 유닛은 산소 센서의 히터를 접지 신호로 작동합니다. 배기 장치가 매우 차갑고 응축수가 있는 경우에는 열 충격으로 인해 손상되지 않도록 산소 센서 히터가 꺼져 있습니다. 엔진 매니지먼트를 통해 산소 센서 히터에 전압이 공급됩니다.