PL131055B1 - Probe for measurement of oxygen contents in exhaust gases from internal combustion engines - Google Patents
Probe for measurement of oxygen contents in exhaust gases from internal combustion engines Download PDFInfo
- Publication number
- PL131055B1 PL131055B1 PL1980226809A PL22680980A PL131055B1 PL 131055 B1 PL131055 B1 PL 131055B1 PL 1980226809 A PL1980226809 A PL 1980226809A PL 22680980 A PL22680980 A PL 22680980A PL 131055 B1 PL131055 B1 PL 131055B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- probe
- probe according
- catalyst
- coating
- exhaust gases
- Prior art date
Links
- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims description 61
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims description 24
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 17
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims description 17
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims description 17
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title description 8
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 24
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 18
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 18
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 18
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 15
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 14
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 13
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 10
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims description 8
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 7
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 5
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims description 3
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 claims 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 11
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 9
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 3
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- -1 platinum group metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 3
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 208000031968 Cadaver Diseases 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
- G01N27/4077—Means for protecting the electrolyte or the electrodes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
- F01N11/007—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring oxygen or air concentration downstream of the exhaust apparatus
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Description
Opis patentowy opublikowano: 1986 12 31 131055 !nt. Cl*.GOIN 27/50 Twórca wynalazku Uprawniony z patentu: Degussa Aktiengesellschaft, Frankfurt nad Menem (Republika Federalna Niemiec) Sonda do pomiaru zawartosci tlenu w spalinach silników spalinowych Wynalazek dotyczy sondy do pomiaru zawartosci tlenu w spalinach silników spalinowych.Do oczyszczania spalin z silników spalinowych obok katalizatorów utleniajacych stosuje sie takze katalizatory wielofunkcyjne. Te katalizatory wielo¬ funkcyjne posiadaja wlasciwosc jednoczesnej prze¬ miany materialów szkodliwych CO, HC i NOx w ustalonym obszarze skladników spalin. Aby ten obszar skladników spalin zachowac do oczyszcza¬ nia spalin w pojazdach mechanicznych uzywa sie katalizatorów w polaczeniu z ukladem reguluja¬ cym gaznik lub uklad wtryskowy. Przy tym za pomoca sondy do pomiaru zawartosci tlenu, tak zwanej sondy 31 oznacza sie zawartosc Oz w spali¬ nach. Sonda wytwarza napiecie do 800 mV, odpo¬ wiadajace cisnieniu czasteczek 02 panujacemu w spalinach. To napiecie jest elektronicznie wzmac¬ niane i regulowane przez regulator tworzacy mie¬ szanke paliwowo-powietrzna dla ukladu wtrysko¬ wego lub gaznika. Regulowanie powinno tak odby¬ wac sie zeby sklad mieszaniny spalin, w mozliwie waskim pasmie, umozliwial w korzystnym punk¬ cie pracy katalizatora zawsze optymalna, jedno¬ czesna przemiane CO, HC i NOx.Sredni obszar pracy uzywanych katalizatorówwie¬ lofunkcyjnych lezy przy X = 0,985—1,00, to znaczy w bogatym obszarze tworzenia mieszanki. Sonda X jest wiec zasilana bogatymi spalinami. Jak oka¬ zalo sie sygnaly sondy, które sa odbierane przed katalizatorem, sa falszowane przez skladniki wo- 10 15 doru i CO zawarte w spalinach i przez to sygna¬ ly nie sa calkowicie wyrazne. Napiecie sondy prze¬ skakuje obszar regulacji ukladu gaznika lub ukla¬ du wtryskowego, co prowadzi do tlumienia two¬ rzenia sie mieszanki i przez to do podwyzszenia emisji. Szczególnie przy przemianie tlenku azotu dokladne regulowanie tworzenia mieszanki wywie¬ ra korzystny wplyw na optymalny punkt pracy katalizatora wielofunkcyjnego.Zadaniem wynalazku jest takie ulepszenie sondy do pomiaru zawartosci tlenu, umieszczonej w boga¬ tym strumieniu spalin, zeby uniknac niewyraznego sygnalu sondy prowadzacego do tlumienia podczas tworzenia mieszanki.W nieoczekiwany sposób okazalo sie, ze przy oslonieciu czujnika pomiarowego sondy tlenowej, umieszczonej w bogatym strumieniu spalin, katali¬ tyczna aktywna, przepuszczajaca gaz powloke otrzymuje sie calkowicie wyrazny sygnal, odpo¬ wiedni do regulowania skladu mieszanki.Wedlug wynalazku czujnik pomiarowy opluki- wany przez spaliny jest otoczony co najmniej jed¬ na warstwa powloki. W postaci tkaniny sitowej z niepalnej, zaroodpornej stali pokrytej kataliza¬ torem, przy czym powloka jest umieszczona w od¬ stepie od czujnika pomiarowego, wzglednie przy¬ lega do plaszcza ochronnego, w który jest zaopa¬ trzony czujnik pomiarowy. Katalizator ko¬ rzystnie jest naniesiony bezposrednio na powloke lub jest naniesiony przez impregnacje na katalizu- 131 055131055 jaca warstwe posrednia z tlenków metali.Szczególnie korzystna odmiana wynalazku jest, gdy stosuje sie katalizujaca warstwe posrednia z tlenku aluminium szeregu przejsciowego. Ten tle¬ nek aluminium moze- jeszcze zawierac dodatki s tlenków pierwiastków ceru, cyrkonu, zelaza, niklu, cyny, cynku, molibdemi, ziem rzadkich oraz wap¬ nia, strontu i baru lub ich mieszaniny. Pod tlen¬ kiem aluminium szeregu przejsciowego jest rozu¬ miany aktywny, katalizujacy na goraco tlenek alu- 10 minium, który zawiera nastepujace fazy, ustalane krystalograficznie: y» & Tl' ®» wzglednie x i % -Al,Ot. Wynalazek przez * ulepszenie handlowych sond mierzacych tlen wykazuje prosta i tania droge, jaka mozna istotnie ulepszyc system regu- u lacji mieszanki silników spalinowych w odniesie¬ niu do wlasciwosci regulacji. Za pomoca doklad¬ nej regulacji osiagnieto wraz z oszczednoscia pali¬ wa przede wszystkim istotnie lepsza wartosc emi¬ sji, poniewaz optymalny punkt pracy katalizatora 20 wielofunkcyjnego moze byc dokladnie utrzyma¬ ny. Szczególnie wyraznie polepsza sie przemiana tlenku azotu. Dalsza zaleta polega na tym, ze po¬ wloka, pokryta tlenkiem aluminium lub inna, wy¬ soko aktywna powierzchniowo substancja dziala 2S jednoczesnie jako filtr, a czujnik sondy jest chro¬ niony przed (Osadzaniem sie dodatków uszlachetnia¬ jacych z paliwa lub oleju. To pozwala miedzy innymi na przedluzenie zywotnosci czujników z obecnych 15 000 mil na dluzszy okres. so Katalizator stanowi korzystnie metale z grupy platynowców w danym wypadku w kombinacji z metalami nieszlachetnymi. Do przydatnych me¬ tali z grupy platynowców przynaleza: platyna, ru- ten, pallad, iryd i rod, mieszaniny lub stopy tych u mieszanin np. platyna/pallad, platyna/rod, platy¬ na/pallad/rod, platyna/iryd, platyna/pallad/iryd.Uprzywilejowanie stosuje sie kompozycje platy¬ na/rod lub platyna/rod/aluminium. Gdy stosuje sie wiele metali katalitycznych, moga one byc osadzane na nosniku oddzielnie lub jednoczesnie.Udzial metali z grupy platynowców, jako katali¬ tycznie aktywnych pierwiastków znajdujacych sie w powloce sondy, ze wzgledów gospodarczych nie powinien przekraczac 15% wagowych i wynosi tó 0,01—12% wagowych, korzystnie 1—10% wagowych.Jezeli powloka zawiera wiecej niz jeden metal z grupy platynowców, moga te skladniki istniec w stosunku wagowym, pomiedzy platyna a pozo¬ stalymi metalami z grupy platynowców w grani- M cach 1:3 do 20:1. Udzial jednego lub szeregu metali nieszlachetnych moze wynosic ogólem wie¬ lokrotnosc zawartosci metali z grupy platynow¬ ców.Nalozenie katalityczne aktywnych skladników M na tkanine sitowa odbywa sie wedlug znanych sposobów, np. przez impregnacje. Takze istnieje mozliwosc osadzania na powierzchni tkaniny sito¬ wej metali szlachetnych przez ich elektroplatero wanie lub naparowanie.Jako material na powloke sondy w postaci tka¬ niny sitowej okazal sie odpowiedni niepalny zaro¬ odporny stop metali szlachetnych zawierajacy alu¬ minium. Taki stop przykladowo zawiera zelazo, ^ 40 so chrom, aluminium oraz cer lub itr. Korzystnie ta¬ kim stopem jest stop o nastepujacym skladzie: 15% Cr, 5% Al, slad Ca reszta Fe.Moga byc stosowane takze i inne stopy o naste¬ pujacym skladzie w % wagowych: 1) 0,09% C; 22,60% Cr; 4,5% Al, reszta Fe, 2) 0,08% C; 18% Cr; 10% Ni; 0,40% Ti, reszta Fe lub stop zawierajacy w % wagowych: co najmniej 72% Ni najwyzej 0,15% C najwyzej 1,00% Mn najwyzej 8% Fe 0,015% S 0,50% Si 0,50% Cu 15,50% Cr albo stop zawierajacy w % wagowych: 60,50% Ni 23,00% Cr 14,10% Fe 1,35% Al najwyzej 0,50% Mn 0,25% Cu 0,25* Si 0,50% C 0,007% S inne stopy opisane w DE-OS 2450664.Tkanina sitowa ma szerokosc oczek 0,2—0,025, korzystnie 0,15—0,05, zwlaszcza 0,1 mm, a grubosc drutu ma 0,15—0,025, korzystnie 0,1—0,05, zwlaszcza 0,07 mm.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia sonde wedlug wynalazku, fig. 2 — uklad zastosowany do technicznego stosowania son¬ dy wedlug wynalazku fig. 3 — przebieg sygnalu sondy do pomaru tlenu przed i po katalitycznym oczyszczeniu spalin przy bogatych stosunkach po¬ wietrze/paliwo 1 = 0,9677—0,9992, fig. 4a do 4e — przebieg sygnalu znanej sondy i ulepszonej wedlug wynalazku, przy stosunkach powietrze/paliwo 1 = 0,9755—1,0231, przy czym skladniki metali z grupy platynowców nanosi sie bezposrednio na powloke sondy po jej trzygodzinnym rozgrzaniu w powietrzu o temperaturze 900°C, fig. 5a do 5e — przebieg sygnalu znanej sondy i ulepszonej wed¬ lug wynalazku przy stosunkach powietrze/paliwo 1 = 0,9755—1,0231, przy czym skladniki metali z grupy platynowców nanosi sie na czynna warst¬ we posrednia, umieszczona dodatkowo na tkaninie sitowej, jako nosnik dla katalitycznie dzialaja¬ cych metali szlachetnych z aktywnym tlenkiem aluminium.Wedlug fig. 1 sonde wedlug wynalazku stanowi sonda firmy Robert Bosch GmbH, Stutgart, jaka jest opisana na stronie 9 artykulu Engh i Sthep- han WaUmarm, opublikowanego w „Society of Automativ Engineers", Nr 770295.Korpus 1 sondy, który w rodzaju swiecy zaplo¬ nowej jest wkrecony w otwór w kolektorze ssa¬ cym ma na swoim dolnym koncu czujnik pomiaro¬ wy 2 wykonany z tlenku cyrkonu, uksztaltowa¬ nego jako staly elektrolit, pokryty wewnatrz i ze¬ wnatrz platyna i warstwa ochronna ze spinolu.s 131855 • który jest otoczony cylindrycznym plaszczem ochronnym 3 z zaroodpornego metalu, którego dluzszy bok jest rozciety. Tylna czesc plaszcza ochronnego 3 jest osadzona w korpusie 1. Na czesc wzdluzna plaszcza ochronnego 3 jest nawi- 5 nieta powloka 4, która stanowia trzy warstwy tkaniny sitowej wykonanej ze stopu: 15% Cr, 5% Al, slady Ce, reszta Fe, o powierzchni zewne¬ trznej okolo 3X6 cm*.Tkanina sitowa stanowi drut o srednicy 0,07 mm M i szerokosci oczek 0,1 mm pokryty katalizatorem.Na powierzchni czolowej plaszcza ochronnego 3 jest zamocowany wspólosiowo gwintowany kolek 5, na którym jest zamocowany kolpak 6 z niepal¬ nego, zaroodpornego metalu, który otacza powlo- ^ ke 4 na jej dolnym koncu. Kolpak 6 jest przykre¬ cony za pomoca zabezpieczajacej nakretki 7. Na korpusie 1 sondy zamocowany jest pierscien usta¬ lajacy 8 obejmujacy górne konce powloki 4.Rozumie sie, ze inne sondy, znajdujace sie w M handlu, moga byc w podobny sposób zmienione, przy czym jako srodek mocujacy dla nosnika ka¬ talizatora moze byc stosowane klejenie, spawanie lub lutowanie. Takze kolpak 6 moze byc zamoco¬ wany do gwintu korpusu 1 sondy. Zamiast meta- M licznego nosnika dla tkaniny sitowej moze byc takze zastosowany nosnik ceramiczny przepusz¬ czajacy gaz, np. mocno porowata ceramika pelna lub przepuszczajaca gaz ceramika usieciowana, która jest zamocowana na korpusie 1 sondy za m pomoca mechanicznych srodków lub przez zakito- wanie za pomoca kitu odpornego na temperature.Fig. 2 pokazuje uklad zastosowany do technicz¬ nego zastosowania doswiadczalnej sondy tlenowej wedlug wynalazku. Silnik 9, jest zaopatrzony w _ jednostke regulujaca 10 sterujaca obróbka wstepna mieszanki. Jednostka regulujaca 10 otrzymuje sy¬ gnal od sondy tlenowej 11, która jest umieszczona w strumieniu spalin silnika. Strumien spalin jest prowadzony dalej przez sondy tlenowe „A" 12 i „B" 13, przy czym sonda „B" 13 jest wykonana wedlug wynalazku. Za pomoca przekaznika czaso¬ wego 14 jest doprowadzany do spalin periodycznie (1Hz) tlen atmosferyczny, przez co wartosc X oscy¬ luje w granicach ± A, = 0,07 wokól kazdorazowo ustalonego stosunku mieszanki. Rejestrator 15 re¬ jestruje sygnaly obydwu róznych sond „A" 12 i „B" 13. Czesc spalin jest doprowadzana do przy¬ rzadu analizujacego 16, aby ciagle kontrolowac sklad spalin. Wyniki sa rejestrowane w rejestra- torze 17.Przyklad I. Tkanina sitowa o szerokosci oczek 0,1 mm i grubosci drutu 0,07 mm, wykonana ze stopu 15% Cr, 5% Al, slady Ce, reszta Fe, jest rozgrzewana przez trzy godziny w temperaturze 55 900°C w atmosferze zawierajacej tlen. Tak obro¬ biona tkanine sitowa w postaci powloki mocuje sie jak przedstawiono na fig. 1 w trzech warstwach na zwyklej, handlowej sondzie pomiarowej tlenu.Po ogrzaniu wstepnym powloki 4 do temperatury u okolo 70°C impregnuje sie ja za pomoca metali szlachetnych, przez nanoszenie alkoholowego roz¬ tworu (metanol) — H2FtCl6 i RhCls, o stosunku metali Pt/Rh = 5:1. Calkowita ilosc metali szla¬ chetnych, nanoszona na tkanine sitowa wynosi m 50 mg na sonde. Po zakonczeniu impregnacji son¬ de podsusza sie.Przyklad II. Tkanina sitowa z przykladu I, jest poddawana przez trzy godziny obróbce wstep¬ nej w temperaturze 900°C. Po zamocowaniu trzech warstw tkaniny sitowej w postaci powloki 4 w ukladzie pokazanym na fig. 1 nanosi sie 0,1 g ak¬ tywnego Al^Of na tkanine sitowa. Pod wplywem rozgrzania w temperaturze 500°C w czasie dwóch godzin powstaje tlenek aluminium o powierzchni wlasciwej 120 m*/g. Impregnowanie katalizujacej warstwy posredniej jest przeprowadzane w jedna¬ kowy sposób i z jednakowymi stosunkami metali szlachetnych, wzglednie nalozeniem metali szla¬ chetnych, jak w przykladzie I.Przyklad III. Handlowa sonda pomiarowa tlenu i sonda wedlug wynalazku, wytworzona wedlug przykladu I sa zabudowane w ukladzie przedstawionym na fig. 2. Przy jednakowym punk¬ cie obciazenia i jednakowej temperaturze spalin srednia wartosc X mieszanki paliwo/powietrze jest zmieniana stopniowo od bogatej do ubogiej. Przez pulsujacy dodatek powietrza (czestotliwosc 1 Hz) wartosc X waha sie przy tym okresowo w grani¬ cach ± 0,07. Ten sposób pracy odpowiada w przy¬ blizeniu pracy pojazdu z regulowanym powstawa¬ niem mieszanki. Sygnaly obydwu sond sa rejestro¬ wane przez rejestrator 15 na fig. 2 i przedstawione na fig. 4a—4e, a uzyskane wyniki sa zawarte w tabeli 1.Tabela 1. Wielkosc sygnalu w mV handlowej son¬ dy (A) i ulepszonej sondy (B) wedlug wynalazku 0,9755 0,9871 1,0028 1,0112 | 1,0213 Sonda A 20 80 250 270 320 Sonda B 1 310 390 450 430 370 1 Jak jest widoczne z fig. 4a do 4e w polaczeniu z tabela 1, ulepszona sonda wedlug wynalazku po¬ siada widoczne zalety w porównaniu do handlo¬ wych sond pomiarowych. Przy stosunkach pali¬ wo/powietrze X < 1 sygnal handlowej sondy (A) jest uksztaltowany niedoskonale i jest nieodpo¬ wiedni jako wielkosc oddzialywujaca do stero¬ wania regulacja mieszanki paliwowo-powietrznej.To prowadzi do nieregularnosci w tworzeniu mie¬ szanki i przez to do wyzszego zuzycia paliwa i wyzszej emisji materialów szkodliwych. Ulepszo¬ na sonda (B) wedlug wynalazku, ma w calym za¬ kresie X, jednorodny, dobrze wyrazny sygnal son¬ dy, co pozwala na istotnie dokladne regulowanie tworzenia sie mieszanki do optymalnego punktu pracy wielofunkcyjnego katalizatora. Dzieki temu wystepuje oszczednosc paliwa, a przede wszystkim istotne polepszenie wartosci emisji, szczególnie emisji tlenku azotu.Przyklad IV. Jak w przykladzie III handlo¬ wa sonda i ulepszona sonda wedlug wynalazku, wytworzona wedlug przykladu II sa zbudowane131 055 w ukladzie przedstawionym na fig. 2. Test prze¬ prowadza sie jak w przykladzie III.Otrzymane sygnaly sa pokazane na fig. 5a do 5e, a zarejestrowane dane sa podane w tabeli 2.Tabela. 2. Wielkosc sygnalu w mV handlowej son¬ dy (A) i ulepszonej sondy (C) wedlug wynalazku 0,9755 0,9876 1,0028 1,0112 1,0213 Sonda A 20 70 250 270 320 Sonda C 1 590 660 640 630 600 | Takze w przypadku sondy (C) wedlug wynalaz¬ ku osiaga sie widoczne zalety w porównaniu do handlowej sondy pomiarowej tlenu. Róznice sa tutaj jeszcze wyrazniejsze niz w przypadku przy¬ kladu III a wielkosc sygnalów sondy (C) przez caly obszar JL jest widoczna jako liniowa, a zatem wyznaczona wielkosc oddzialywania, na optymal¬ na regulacje ukladów, jaka jest potrzebna do tworzenia mieszanki paliwowo-powietrznej silnika spalinowego. PL PL PL
Claims (10)
1.Zastrzezenia patentowe 1. Sonda do pomiaru zawartosci tlenu w spali¬ nach silników spalinowych, znamienna tym, ze czujnik pomiarowy (2), oplukiwany przez spaliny, jest otoczony co najmniej jedna warstwa powloki 10 u (4) w postaci tlaniny sitowej z niepalnej, zarood¬ pornej stali pokrytej katalizatorem, przy czym po¬ wloka (4) jest umieszczona w odstepie od czujnika pomiarowego (2).
2. Sonda wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze czujnik pomiarowy (2) zawiera plaszcz ochronny (3), do którego przylega powloka (4).
3. Sonda wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, ze katalizator jest naniesiony bezposredno na po¬ wloke (4).
4. Sonda wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, ze katalizator jest naniesiony przez impregna¬ cje na katalizujaca warstwe posrednia z tlenków metali. /
5. Sonda wedlug zastrz. 4, znamienna tym, ze warstwe posrednia stanowi tlenek aluminium sze¬ regu przejsciowego.
6. Sonda wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, ze katalizator stanowia metale z grupy pla¬ tynowców, w danym wypadku w kombinacji z me¬ talami nieszlachetnymi.
7. Sonda wedlug zastrz. 5, znamienna tym, ze katalizator stanowi kompozycja platyna/rod.
8. Sonda wedlug zastrz. 5, znamienna tym, ze katalizator stanowi kompozycja platyna/rod/alumi- nium.
9. Sonda wedlug zastrz. 4, znamienna tym, ze ma tkanine sitowa wykonana ze stopu metali szla¬ chetnych zawierajacego aluminium.
10. Sonda wedlug zastrz. 9, znamienna tym, ze na tkanine sitowa wykonana ze stopu zawieraja¬ cego zelazo, chrom, aluminium oraz cer lub itr, korzystnie stopu zawierajacego 15% Cr, 5% Al, sla¬ dy Ce, reszta Fe.131 055 im o o. I m— co IH ,_j ¦IX- o I r" ! H 1 1 1 1 ¦ N r co Fig.2131 055 przed X* 0,9992 .= 0,9677 X~SygrraL sondy przed l po rozruchu katalizatora Fig.3131 055 a U. E o o ZD < CD C3» X d T5 c o CJ a "5 e *_~ o O O* o o o UD O O CO O ~d zp C Q_ C O O) CD X) U. E o oó u r **3 T5 c o W) d c d E <_ o c E a a\ en ii = ^ ^ «- =* T* d #*-» .* IT» ISl CL. r S c o 131 055 ^5 o* O <* UL (NJ O ^— £ a [~ CvJ 11 =3 <1 ^-^ d TJ C O to d c O £ L- O c £ o ro M 3 <2 3 Ti CS ^f :x» rsl Q_ CP £ rt r5 tr o t/) CO o131 055 CD ro <- rJ o - ¦*~ ir A e o Cvi CO II r * *¦* d Ti o d "d E o c —'. < £ o o- co II ^ T3 CS O- ci t5 c o tf) '-"" — r in Lu 0,97 e O CM ii 13 <* ^^^ CS -d o *0 C c 1UJJ0 c. E o o* lO «• 3 <3 ¦s d r i— O- t 3 c o tf c_i131 055131055 -cf in cM o t-^* If c o (N ii = <3 .«"—^ Ci tj o ci ci w o c < e 5? u =5 <3 CM ZJ rO O- ON ^ -ci ¦3 a o u? *—* O O PL PL PL
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2937802A DE2937802C2 (de) | 1979-09-19 | 1979-09-19 | Verbesserte Sonde zur Messung des Sauerstoffgehalts im Abgas von Verbrennungskraftmaschinen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL226809A1 PL226809A1 (pl) | 1981-05-22 |
| PL131055B1 true PL131055B1 (en) | 1984-09-29 |
Family
ID=6081233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL1980226809A PL131055B1 (en) | 1979-09-19 | 1980-09-18 | Probe for measurement of oxygen contents in exhaust gases from internal combustion engines |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4362605A (pl) |
| JP (1) | JPS56100355A (pl) |
| BR (1) | BR8005884A (pl) |
| CA (1) | CA1150355A (pl) |
| DD (1) | DD152997A5 (pl) |
| DE (1) | DE2937802C2 (pl) |
| FR (1) | FR2465878A1 (pl) |
| GB (1) | GB2059072B (pl) |
| IT (1) | IT1128943B (pl) |
| NL (1) | NL8003050A (pl) |
| PL (1) | PL131055B1 (pl) |
| SE (1) | SE449794B (pl) |
| SU (1) | SU1080761A3 (pl) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3743295C1 (de) * | 1987-12-19 | 1988-07-07 | Daimler Benz Ag | Vorrichtung zur Verlaengerung der Lebensdauer und Verbesserung der Messrepraesentanz einer in dem Abgasstrom eines Verbrennungsmotors eingebauten Lambda-Sonde |
| US5271816A (en) * | 1988-11-18 | 1993-12-21 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Oxygen sensor |
| US4903648A (en) * | 1989-04-14 | 1990-02-27 | Outboard Marine Corporation | Engine with improved exhaust gas sensing |
| JPH0331546A (ja) * | 1989-06-27 | 1991-02-12 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| US5083427A (en) * | 1990-02-12 | 1992-01-28 | Ford Motor Company | Apparatus and method to reduce automotive emissions using filter catalyst interactive with uego |
| JP2989929B2 (ja) * | 1991-05-13 | 1999-12-13 | 株式会社デンソー | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| US5535135A (en) * | 1993-08-24 | 1996-07-09 | Motorola, Inc. | State estimator based exhaust gas chemistry measurement system and method |
| DE4330749C2 (de) * | 1993-09-10 | 1995-07-06 | Siemens Ag | Vorrichtung zur Messung des Partialdrucks von Sauerstoff in einem Gasgemisch |
| DE4334672C2 (de) * | 1993-10-12 | 1996-01-11 | Bosch Gmbh Robert | Sensor zum Nachweis von Stickoxid |
| JPH07333192A (ja) * | 1994-06-07 | 1995-12-22 | Nippondenso Co Ltd | 酸素センサ |
| GB2321314A (en) * | 1996-09-24 | 1998-07-22 | Rosemount Analytical Inc | Passive cell protection for solid electrolyte gas analyzer |
| FR2762045B1 (fr) * | 1997-04-10 | 1999-06-04 | Renault | Dispositif d'echappement pour moteur a combustion interne et son procede de fabrication |
| US6551498B2 (en) | 2001-02-13 | 2003-04-22 | Delphi Technologies, Inc. | Lower protective shield for an exhaust sensor and method for making the same |
| DE10153735B4 (de) * | 2001-10-31 | 2007-12-13 | Robert Bosch Gmbh | Meßfühler |
| FR2854923B1 (fr) * | 2003-05-12 | 2006-06-23 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | SYSTEME D'AIDE A LA REGENERATION D'UN PIEGE A NOx |
| JP4932350B2 (ja) * | 2006-06-29 | 2012-05-16 | 株式会社吉野工業所 | ヒンジキャップ |
| JP4950113B2 (ja) * | 2007-06-05 | 2012-06-13 | 日本特殊陶業株式会社 | センサ |
| US8839746B2 (en) * | 2010-10-29 | 2014-09-23 | Utc Fire & Security Corporation | Oxygen measuring apparatuses |
| WO2012085989A1 (ja) * | 2010-12-24 | 2012-06-28 | トヨタ自動車株式会社 | 気筒間空燃比ばらつき異常検出装置およびその方法 |
| JP5787180B2 (ja) * | 2012-08-07 | 2015-09-30 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガスセンサ |
| JP2014215069A (ja) * | 2013-04-23 | 2014-11-17 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | ガスセンサ |
| JP2014215230A (ja) * | 2013-04-26 | 2014-11-17 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | ガスセンサ素子 |
| US11193853B2 (en) * | 2019-01-28 | 2021-12-07 | Cummins Emission Solutions Inc. | Remanufacturable sensing assemblies and methods of remanufacture |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3981785A (en) * | 1969-07-18 | 1976-09-21 | Westinghouse Electric Corporation | Electrochemical sensor for reactive gas mixtures |
| JPS5033892A (pl) * | 1973-07-24 | 1975-04-01 | ||
| US4132615A (en) * | 1974-04-05 | 1979-01-02 | Robert Bosch Gmbh | Internal combustion engine exhaust gas oxygen sensor and catalyzer combination |
| DE2416629C2 (de) * | 1974-04-05 | 1983-10-27 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Meßeinrichtung für die Bestimmung des Sauerstoffgehaltes in Abgasen, vorwiegend von Verbrennungsmotoren |
| JPS51111387A (en) * | 1975-03-26 | 1976-10-01 | Nissan Motor Co Ltd | Electrochemical detector of gas concentration |
| JPS5297789A (en) * | 1976-02-11 | 1977-08-16 | Nippon Soken | Oxygen concentration detector |
| JPS5922900B2 (ja) * | 1976-10-29 | 1984-05-29 | 日本碍子株式会社 | 主として内燃機関よりの排気ガス中の酸素分圧測定装置 |
| JPS5381191A (en) * | 1976-12-25 | 1978-07-18 | Toyota Motor Co Ltd | Oxygen concentration sensor |
| JPS5417414A (en) * | 1977-07-08 | 1979-02-08 | Nippon Soken Inc | Exhaust gas purifying system |
| JPS5425888U (pl) * | 1977-07-25 | 1979-02-20 | ||
| US4151060A (en) * | 1978-02-01 | 1979-04-24 | Westinghouse Electric Corp. | Solid state filter for gas sensors |
| US4199425A (en) * | 1978-11-30 | 1980-04-22 | General Motors Corporation | Solid electrolyte exhaust gas sensor with increased NOx sensitivity |
| DE2852647C2 (de) * | 1978-12-06 | 1986-04-30 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren zur Herstellung eines Schichtsystems auf Festelektrolyten für elektrochemische Anwendungen |
-
1979
- 1979-09-19 DE DE2937802A patent/DE2937802C2/de not_active Expired
-
1980
- 1980-05-27 NL NL8003050A patent/NL8003050A/nl not_active Application Discontinuation
- 1980-06-05 SU SU802931102A patent/SU1080761A3/ru active
- 1980-06-27 FR FR8014447A patent/FR2465878A1/fr active Granted
- 1980-07-17 CA CA000356396A patent/CA1150355A/en not_active Expired
- 1980-07-17 IT IT68147/80A patent/IT1128943B/it active
- 1980-09-03 US US06/183,774 patent/US4362605A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-09-11 DD DD80223849A patent/DD152997A5/de unknown
- 1980-09-15 BR BR8005884A patent/BR8005884A/pt unknown
- 1980-09-18 JP JP12866180A patent/JPS56100355A/ja active Pending
- 1980-09-18 PL PL1980226809A patent/PL131055B1/pl unknown
- 1980-09-18 SE SE8006561A patent/SE449794B/sv not_active IP Right Cessation
- 1980-09-19 GB GB8030310A patent/GB2059072B/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE8006561L (sv) | 1981-03-20 |
| GB2059072A (en) | 1981-04-15 |
| FR2465878B1 (pl) | 1983-05-27 |
| DE2937802C2 (de) | 1987-02-19 |
| PL226809A1 (pl) | 1981-05-22 |
| US4362605A (en) | 1982-12-07 |
| SE449794B (sv) | 1987-05-18 |
| JPS56100355A (en) | 1981-08-12 |
| DD152997A5 (de) | 1981-12-16 |
| FR2465878A1 (fr) | 1981-03-27 |
| IT1128943B (it) | 1986-06-04 |
| GB2059072B (en) | 1983-10-19 |
| IT8068147A0 (it) | 1980-07-17 |
| BR8005884A (pt) | 1981-03-24 |
| DE2937802A1 (de) | 1981-04-09 |
| SU1080761A3 (ru) | 1984-03-15 |
| NL8003050A (nl) | 1981-03-23 |
| CA1150355A (en) | 1983-07-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL131055B1 (en) | Probe for measurement of oxygen contents in exhaust gases from internal combustion engines | |
| US4957896A (en) | Catalyst for purification of exhaust gases | |
| US4931419A (en) | Catalyst for the conversion of vehicular exhaust gases and process for preparing the catalyst | |
| US5316738A (en) | Exhaust gas converter device | |
| US5990038A (en) | Catalyst for purifying oxygen rich exhaust gas | |
| US5063192A (en) | Catalyst for purification of exhaust gases | |
| US6027703A (en) | Method for operating a purification device for gases as well as a purification device for gases | |
| US4581343A (en) | Process for the preparation of a pollution control catalyst for internal combustion engine exhaust system/catalytic converter | |
| US4868149A (en) | Palladium-containing catalyst for treatment of automotive exhaust and method of manufacturing the catalyst | |
| EP0372425B1 (en) | Oxygen-sensor element and method for producing the same | |
| JP4507282B2 (ja) | 近位連結触媒 | |
| EP1760461B1 (en) | Gas sensor and method for forming same | |
| US5075276A (en) | Catalyst for purification of exhaust gases | |
| US5376610A (en) | Catalyst for exhaust gas purification and method for exhaust gas purification | |
| US5271821A (en) | Oxygen sensor and method of producing the same | |
| US4272349A (en) | Catalyst supported oxygen sensor with sensor element having catalyst and protective layers and a method of manufacturing same | |
| JPH06233918A (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
| US5423973A (en) | Exhaust gas sensor and method of producing the same | |
| EP1796833B1 (en) | Exhaust gas cleaning catalyst, exhaust gas cleaning device, and system comprising internal combustion engine | |
| US4910180A (en) | Catalyst and process for its preparation | |
| US6210552B1 (en) | Oxygen sensor | |
| KR100363138B1 (ko) | 자동차 배기 억제용 촉매 컨버터, 및 촉매 컨버터 제조방법 | |
| WO2006137552A1 (en) | Catalyst for emission gas purification | |
| US20040101452A1 (en) | Gas treatment device comprising SMSI material and methods for making and using the same | |
| EP1867389A1 (en) | Apparatus for purifying exhaust gas and catalyst for purifying exhaust gas |