Anksčiau variklių išmetimo sistemose buvo nau¬dojami tik katalizatoriai. Jų pagrindinė užduotis – cheminių reakcijų, kurių metu kenksmingi išmetamųjų dujų junginiai virsta nekenksmingais, pagreitinimas. Septyniasdešimtaisiais XX amžiaus metais prie katalizatorių buvo pridėti deguonies davikliai. Abiejų šių elementų sąveika su variklio valdymo bloku leido labai padidinti kenksmingų medžiagų šalinimo tikslumą.

Šis tikslumas, t. y. išmetamųjų dujų valymo kata­lizatoriuje efektyvumas, didėja, kai:

·       paleidus variklį deguonies daviklis įkaista greičiau ir gali anksčiau pradėti darbą;

·       deguonies daviklis greičiau perduoda informaciją apie deguonies kiekį išmeta­mosiose dujose variklio valdymo blokui, o pastarasis greičiau nustato tinkamiausią kuro ir oro mišinio sudėtį.

Todėl linijiniai ir plačiajuosčiai deguonies da­vikliai, matuojantys tikrąją sudegusio kuro mi­šinio sudėtį, vis dažniau keičia dviejų būsenų daviklius, kurie tik nustato, ar kuro mišinys prieš sudegdamas buvo riebus ar liesas.

Kitas svarbus deguonies daviklio parametras – tai jo temperatūra: jei temperatūra per žema, daviklis nesiunčia signalo variklio valdymo blokui, o jei temperatūra yra per aukšta arba labai kintanti, tai sumažina paties daviklio eks­ploatavimo laiką, matuojamą automobilio rida, bei didina jo pažeidžiamumą. Todėl kitame de­guonies daviklių vystymosi etape juose buvo įrengti elektriniai šildytuvai, kurie stabilizavo darbines temperatūras ir padarė juos nepriklau­somus nuo išmetamųjų dujų temperatūros. Stabili deguonies daviklio temperatūra leidžia plačiau išnaudoti jo siunčiamą signalą esant įvairiems variklio darbo režimams, o tai didina bendrą išmetamosiose dujose esančių teršalų eliminavimą.

Kitas deguonies daviklio su elektriniu šildytuvu privalumas – galimybė montuoti jį po išmeta­mųjų dujų katalizatoriaus. Deguonies daviklis, sumontuotas po katalizatoriaus (antrasis siste­moje), padeda pirmajam davikliui (sumontuo­tam prieš katalizatorių) reguliuoti kuro mišinio sudėtį. Antrasis deguonies daviklis taip pat naudojamas katalizatoriaus nusidėvėjimo lygiui nustatyti.

Dėl ekologinių ir ekonominių priežasčių deguo­nies daviklių patvarumas yra labai svarbus jų kokybės vertinimo parametras.

Deguonies daviklių raida

Septyniasdešimtaisiais praeito šimtmečio me­tais buvo naudojami vienalaidžiai dviejų būse­nų stiklinės tipo cirkonio deguonies davikliai. Jie buvo šildomi tik išmetamosiomis dujomis. Jiems buvo būdingas mažas patvarumas, papil­domai mažinamas aukštų temperatūrų povei­kio, ir galimi perkaitimai. Tokie davikliai negalėjo būti montuojami po katalizatoriaus, o jų jungi­mas su neigiamu elektros instaliacijos poliumi per išmetimo sistemos elementus pasižymėjo elektrinio kontakto nestabilumu.

Dėl minėtų priežasčių dar tais pačiais septy­niasdešimtaisiais metais atsirado dvikontakčiai dviejų būsenų stiklinės tipo cirkonio deguonies davikliai. Lyginant su prieš tai buvusia konstruk­cija, dėl papildomo laido šie deguonies davikliai turėjo patikimesnį elektrinį kontaktą su „mase“.

Aštuoniasdešimtaisiais metais buvo sukurti trilaidžiai dviejų būsenų stiklinės tipo cirkonio deguonies davikliai. Nuo ankstesnių konstruk­cijų šie davikliai skyrėsi sumontuotu šildytuvu, maitinamu iš teigiamo instaliacijos poliaus ir „masės“, prijungtos prie išmetimo sistemos elementų. Šildomi deguonies davikliai greičiau pradėdavo darbą paleidus variklį, palaikydavo stabilią temperatūrą, o tai leido montuoti juos toliau nuo variklio, taip pat po katalizatoriaus, kur išmetamųjų dujų temperatūra negalėjo užtikrinti jiems minimalios darbo temperatūros.

Iš to paties laikotarpio atkeliavo lieso kuro miši­nio davikliai, žinomi „Lean Burn Sensor“ pavadi­nimu. Tai speciali keturių laidų konstrukcija, skir­ta „Toyota“ varikliams, maitinamiems liesu kuro mišiniu. Jos siunčiamas signalas informuoja apie sudegusio lieso kuro sudėtį. Firma „Denso“ yra vienintelė šio tipo daviklių gamintoja.

Devyniasdešimtųjų metų pradžioje atsirado ke­turlaidžiai dviejų būsenų stiklinės tipo cirkonio deguonies davikliai. Nuo trijų laidų konstrukci­jos ši skyrėsi tuo, kad šildytuvas buvo maitina­mas dviem laidais (teigiamu ir neigiamu), tai sumažino elektrinio kontakto blogėjimo riziką.

Kitas, tiesiog revoliucinis, to paties dešimtmečio pasiekimas – tai dviejų būsenų titano deguo­nies daviklis. Šis daviklis veikia be kontakto su aplinkos oru, todėl gali būti visiškai sandarus. Vanduo nepatenka į jo vidų net tada, kai visas variklis yra panardintas vandenyje, o tai labai di­delis privalumas visureigių atveju.

Kitame daviklių evoliucijos etape atsirado pla­narinio tipo deguonies daviklis. Nuo stiklinės tipo jis skiriasi tuo, kad matuojantis elementas, per kurį pereina išmetamosios dujos, yra plokš­telių pavidalo. Šio tipo davikliai visuomet turi šil­dytuvus. Mažesnė matuojančio elemento masė papildomai pagreitina jo įkaitimą, todėl palei­dus variklį jis pradeda veikti greičiau nei stiklinės tipo deguonies daviklis.

Jau šiame amžiuje buvo sukurtas linijinis de­guonies daviklis, dar vadinamas A/F davikliu („Air/Fuel“). Skirtingai nuo dviejų būsenų da­viklių, šis daviklis siunčia linijinį išėjimo signalą, kuris informuoja apie tikrąją sudegusio kuro mi­šinio sudėtį, o ne tik apie tai, koks buvo mišinys – riebus ar liesas. Tai suteikia galimybę greičiau ir tiksliau reguliuoti įpurškiamo kuro kiekį benzini­niuose varikliuose. Šie deguonies davikliai taip pat gali būti naudojami dyzeliniuose varikliuose.

Tais pačiais privalumais pasižymi naujausias plačiajuostis deguonies daviklis, tačiau, lyginant su paprastais linijiniais deguonies davikliais, jis turi platesnį matavimo diapazoną, ypač kalbant apie liesą kuro mišinį.

Įmonės „Denso“ indėlis

Pirmasis šio ženklo deguonies daviklis buvo pagamintas 1977 metais. Nuo to laiko firma „Denso“ pateikė automobilių gamintojams vi­same pasaulyje kelis šimtus milijonų deguonies daviklių ir yra viena pirmaujančių pasaulyje šių prekių tiekėja. Šiuo metu visos šios techniškai pažangios konstrukcijos yra pasiekiamos antri­nės atsarginių dalių rinkos klientams, išlaikant originalių detalių (pirmojo surinkimo) kokybės standartus.

Firmos „Denso“ kataloge yra apie 300 deguo­nies daviklių rūšių ir visi jie gali būti naudojami apie 1 700 skirtingų automobilių modelių. Dau­gelis jų – tai unikalūs firmos sprendimai, kurių nėra kitų pirmaujančių gamintojų asortimente. Tarp jų – dviejų būsenų tiek cirkonio (stiklinės bei planarinio tipo, su šildytuvu ir be), tiek titano deguonies davikliai liesam kuro mišiniui bei lini­jiniai (A/F) davikliai.

Straipsnį paruošė firma „Denso Europe B.V.“