Lambda sensörünün çalışma şekli

İki tip lambda sensörü vardır: Bunların farkı, egzoz gazlarının bileşiminin ölçülmesinde kullanılan seramik elemanlardadır.

Zirkonyum dioksit sensörler:

Zirkonyum dioksit elemanının dış kenarı doğrudan egzoz gazı ile irtibat halindedir. İç tarafı hava ile temas eder. Elemanın her iki tarafı da ince bir platin tabakası ile kaplıdır. Oksijen iyonları elemandan geçer ve platin tabakası üzerinde bir elektrik şarjı bırakırlar. Platin tabakası elektrot işlevi görür; özel sinyal elemandan sensörün bağlantı teline iletilir.

Zirkonyum dioksit elemanı oksijen iyonları için yakl. 300°C’lik sıcaklığından itibaren iletken hale gelir. Zirkonyum dioksit elemanının her iki yüzündeki oksijen konsantrasyonu farklıysa, elemanın özel nitelikleri nedeniyle bir gerilim meydana gelir. Yakıt ile hava arasındaki oranın fakir olması halinde düşük voltaj üretilir. Oran zenginse, gerilim yüksektir.

Karakteristik gerilim sıçraması, yakl. 1:14,5 yakıt/hava oranında gerçekleşir. Bu orantı hava sayısı ile de tanımlanabilir (λ = 1 hava/yakıt oranı olarak 1: 14,5 ile denktir, yani tam yanma gerçekleşir).

“Lambda” (λ) sensörünün adı da buradan gelir. Karışım oluşturucusu aracılığıyla motor kumandası yakıt ile hava arasındaki orantıyı ayarlar. Kumanda ünitesi, bunun için gerekli bilgileri lambda sensöründen alır. Sensör ancak 300°C’lik çalışma sıcaklığına ulaştıktan sonra gerilim üretir. Bu yüzden eleman, motorun çalıştırılmasından sonra egzoz gazları tarafından ısıtılana kadar belirli bir zamana gerek duyar.

Günümüzde çoğu sensör, sensörün çalışmaya başlayabilmesi için gereken zaman aralığını kısaltan bir dahili seramik ısıtıcıya sahiptir.

Titanyum dioksit sensörler:

Titanyum dioksit elemanı zirkonyum dioksit elemanı gibi gerilim üretmez. Onun yerine titanyum dioksit elemanının elektriksel direnci, egzoz gazındaki oksijen konsantrasyonuna bağlı olarak değişir. λ = 1,0 olduğunda dirençte büyük bir değişim görülür. Elemana bir gerilim bağlandığında, çıkış gerilimi egzoz gazındaki oksijen konsantrasyonuna bağlı olarak değişir. Titanyum dioksit sensörü, etki mekanizması zirkonyum dioksit sensöründekinden farklı olduğu için referans havasına gerek duymaz.

Bu sayede titanyum dioksit sensörünün boyutları daha küçüktür. Sensör elemanı, onun platin elektrotları ve ısıtıcı eleman, NTK tarafından geliştirilen çok katmanlı kalın film teknolojisi ile bir seramik taban maddesi üzerinde oluşturulur. NTK’nın ısıtmalı sensörleri, çok katmanlı kalın film teknolojisi alanında uzun yıllara dayanan deneyimin ürünü olup kalite ve güvenilirliğin garantisini oluştururlar. Titanyum dioksit ve zirkonyum dioksit sensörleri, büyüklüklerinin farklı olması ve sensör sinyalinin değerlendirilmesi için kullanılan kumanda stratejilerinin farklı olması nedeniyle birbirleriyle değiştirilemezler.