MB WOO

I 500

J 400

I 200

-200

ьгИагрузка 5 МОм о Нагрузка 0,83МОм о-Типачные значения для нового датчика (нагрузка 5 МОм)

IuOOOkm

WD 200 300 т 500 600 700 800 Температура

°С

Мс 70000

200 300 Ш 500 600 700 800 °С Te-inepamypa

Рис. 11. Усредненная для трех датчиков зависимость выходного напряжения от температуры на конце электрода после дорожного испытания датчиков в замкнутой системе регулирования автомобиля на протяжении 78 тыс км пробега (для сравнения приведены тткже типичные кривые напряжения новых датчиков)

Рис. 12 .Усредненная для трех датчиков зависимость временп установления от температуры на конце электрода после дорожного испытания датчиков в замкнутом системе регулирования состава смеси автомобиля на протяжении 78 тыс. км пробега

нявшейся в диапазоне 200-800° С. Кривая напряжения для нового датчика при .нагрузке 5 МОм, -показанная на рис. 2, также приведена на этом рисунке для сравнения. Уменьшение выходного напряжения для богатой смеси после дорожных испытаний наблюдается во всем диапазоне температур, осо-бенно, когда температура меньше 400° С. Падение выходного напряжения в бедных смесях также обнаружено у датчиков, подвергнутых дорожным испытаниям при температуре ниже 400° С.

Кривые времени установления у испытуемых датчиков приведены «а рис. 12. Зависимость времени установления новых датчиков от температуры обнаружена и при дорожных испытаниях. На характеристику перехода БГ-БД дорожные испытания существенно не повлияли. Однако характеристики перехода БД-БГ значительно изменились. Это является еще одним доказательством возможности уменьшения адсорбции СО (или увеличения адсорбции О) на внешнем электроде во время старения датчика.

На рис. 13 показана температурная зависимость внутреннего сопротивления испытуемых датчиков. По сравнению с новыми ис-

°с 613 1BI 561 Jgg 249 гео

s 70-

«q W

0,93 уз 1,33 t,52 1J2 \S2 2Jt iJdparnHbie значения температуры, ЮОО/Щ

Рис. 13. Усредненная для трех датчиков зависимость внутреннего сопротивления от температуры электрода после дорожных испытаний датчиков в замкнутой системе регулирования состава смеси автомобиля на протяжении 78 тыс. км пробега; аппроксимированные кривые:

Ig ?=3870/Г-1,34; In Й=8913;/Г-3,18; <Э=74 кДж/моль

Рис. 14. Переходные характеристики напряжения датчиков после проведения дорожных испытаний на автомобиле, совершившем пробег 480 км, н при использовании обычного топлива, содержащего 0,5 г/л свинца:

а - время установления перехода бедная смесь - богатая смесь при температуре 800°С, характерное для датчика, имеющего отложения свинца; 6 - характеристика датчика при температуре 350°С, определенная после испытания датчика при температуре 800С

пытанные датчики характеризуются большим увеличением внутреннего сопротивления при высоких температурах, чем при низких. Точки, определяющие зависимость \Кг от образуют прямую линию для энергии активации 74 кДж/моль, которая значительно меньше, чем у новых датчиков. Причина такой низкой энергии активации для испытуемых датчиков в настоящее время не ясна.

Влияние отложений свинца. Было оценено влияние отложений свинца на характеристики датчика. Два датчика были испытаны во время пробега 480 км на автомобиле с баком, полностью заполненным обычным топливом, содержащим 0,5 г/л свинца. Один из этих датчиков после испытания был снят с автомобиля, другой испытывался в течение 640 км пробега с использованием топлива, не содержащего свинец, чтобы установить, не произойдет ли самоочищения от отложений свинца. Характеристики этих двух датчиков были затем измерены с применением пропановой горелки Измерения проводили сначала при температуре 350 и 800°С. Затем измерения повторили при температуре 350° С, чтобы установить, не влияет ли высокая температура датчика на его характеристики в случае отложения на нем свинца. Результаты измерений представлены в табл. 5. Для сравнения в этой таблице приведены также показатели датчика в начальном состоянии.

4 Зака.ч .fo fi9,fi

. 73

Характеристики датчиков, покрытых отложениями (при сопротивлении нагрузки 0,83 МОм)

Из табл. 5 видно, что у первого датчика после отложения на нем свинца существенно изменились все параметры, особенно время установления при переходе от бедной к богатой смеси при температуре 800°С (см. рис. 14, а). Характеристики этого датчика ухудшились после испытания при температуре 800° С и при использовании пропановой горелки. Это следует из сравнения результатов испытаний при температуре 350° С, полученных до и после измерений при температуре 800° С. На-характеристику перехода БД-БГ особенно повлияло совместное действие отложения свинца и высокой температуры (см. рис. 14, б). Минимальная температура, обусловливающая этот совместный эффект, составляет примерно 650° С. Второй датчик, прошедший последующие дорожные испытания с топливом, не содержавшим свинец, имел значительно лучшие характеристики по сравнению с первым датчиком. Воздействие на датчик высокой температуры пропановой горелки привело к незначительному ухудшению его показателей. Самоочищение от отложений свинца на втором датчике при последующих испытаниях с использованием топлива, не содержавшем свинец, оказалось частичным.

ВЫВОДЫ

в проведенном исследовании определены функциональные характеристики нескольких коммерческих датчиков циркониевого типа. Основными результатами являются следующие.