Типичная схема установки датчиков кислорода.

Лямбда зонды (датчики кислорода) были разработаны компанией Robert Bosch и впервые были использованы в конструкциях автомобилей Volvo в конце 70-х годов прошлого века. Первоначально, автомобильные датчики кислорода имели только один или два сигнальных провода и были изготовлены из циркония в форме цилиндра. Данным датчикам требовалось тепло выхлопных газов для разогрева до требуемой рабочей температуры. Проблема, связанная с этой концепцией, заключалась в том, что датчикам требовалось долгое время для разогрева (особенно в условиях низких температур), в то время как система управления впрыском топлива оставалась без управления по данному параметру. Некоторые производители автомобилей намеренно задерживали время разогрева двигателя для нагрева выхлопа для обеспечения более быстрого нагрева кислородного датчика и катализатора. Датчики располагались рядом с двигателем в связи с требованиями необходимости быстрого нагрева их до необходимой рабочей температуры. В связи с этим, было невозможно контролировать выхлопные газы в разных выхлопных системах - это другой недостаток ранних конструкций датчиков.

В начале 1980-х годов производители кислородных датчиков добавили небольшой нагреватель стержневого типа в центр конструкции датчика, что значительно ускорило скорость нагрева датчика до рабочей температуры. Датчики кислорода с нагревательным элементом могут быть установлены ниже по потоку рядом с каталитическим нейтрализатором - более желательным местом установки, поскольку выхлопные газы в данном месте находятся более в однородном состоянии и резко снижается возможность перегрева датчика. Первые версии датчиков были трехпроводными. В данных конструкциях в качестве общего сигнального провода использовался корпус датчика. В последующих конструкциях использовались четырех проводные версии с изолированным от корпуса автомобиля общим проводом.

Начиная с начала 1990-х годов, в связи с дальнейшим развитием систем управления электронным впрыском топлива и ужесточением экологических норм, так же возросли требования к датчикам кислорода. Были разработаны новые технологии, а датчики были размещены в большем количестве мест, что увеличило качество обратной связи с системой управления впрыском топлива. Существующие узкополосные датчики, которые обнаруживали наличие только «богатых» или «бедных» смесей, были заменены на датчики улучшенной конструкции.

В настоящее время во многих автомобилях используется новое поколение четырех и пяти проводных широкополосных датчиков кислорода. В то время как у первых конструкций автомобилей с электронным впрыском был только один датчик кислорода, у современных автомобилей количество данных датчиков доходит до восьми штук. Эти датчики позволяют наиболее точно определять количество свободного кислорода в выхлопных газах для оптимального приготовления топливной смеси. 

Лямбда зонд - устройство и принцип действия, читать далее…