La pressione dei gas di scarico influisce sull'uscita dei lambda a banda stretta?

Nel corso della stesura di questa risposta ho appreso che l'attuale uscita dei sensori lambda a banda larga è sensibile alla pressione dei gas di scarico.

Questo documento tecnico per le bande larghe Bosch LSU 4.2 spiega come le variazioni della pressione assoluta del gas con il segnale di corrente variabile:

10.6 Dipendenza dalla pressione del segnale del sensore

Una variazione di pressione del gas misurato determina una deviazione del segnale di uscita del sensore di:

Ip(P) = Ip(P0) * P/(k+P) * (k+P0)/P0

C'è anche una bella rappresentazione grafica della deviazione che posso pubblicare in seguito.

Mi chiedo se lo stesso vale per i sensori a banda stretta. Funzionano in modo abbastanza diverso dalle bande larghe, ma è noto che ad alcune auto non piacciono certe marche / modelli di sensori a banda stretta, anche se la forma d'onda non dovrebbe cambiare.

Al giorno d'oggi esistono due tipi di sensori a banda stretta utilizzati: sensori di titania (NTK) e zirconia (Bosch). Questa risposta riguarda solo i sensori di zirconia che sono il tipo più comune.

Facendo riferimento al diagramma (che è stato creato da Michael Handrich e condiviso sotto una licenza Creative Commons), il sensore è una cella galvanica che genera quella che viene chiamata la tensione di Nernst che è proporzionale al logaritmo naturale del rapporto tra le due diverse concentrazioni di ossigeno. Nello specifico, questa è l'equazione della tensione di Nernst:

dU = -T * k_B / e_0 * ln (c1 / c2)

Dove k_B è la costante di Boltzmann in J / K, T è la temperatura in K, e_0 è la carica di un elettrone in C. c1 e c1 sono entrambe concentrazioni di ioni.

Un'altra importante legge fisica è la legge di Dalton che afferma che la pressione totale di una miscela di gas ideali è uguale alla somma delle pressioni parziali.

p_total = p_1 + p_2 + p_3 + ... + p_n

Quindi il rapporto tra la pressione parziale di ossigeno su un lato della cellula e la pressione parziale di ossigeno sull'altro è identico al rapporto di concentrazione di ioni. Dovrebbe essere evidente che la pressione parziale di un particolare gas è direttamente proporzionale alla pressione totale (a parità di tutte le altre cose).

Ciò significa che una maggiore pressione totale sul lato dei gas di scarico dovrebbe significare una maggiore concentrazione di ossigeno e quindi una tensione più elevata rispetto alla tensione che sarebbe presente se non ci fosse un differenziale di pressione. Questo è esattamente ciò che dice la tua equazione (sebbene sia in qualche modo stranamente correlata alla corrente piuttosto che alla tensione in quell'equazione).

Non riesco a trovare una fonte autorevole che fornisca i coefficienti esatti per un sensore di zirconia a banda stretta, ma mi aspetto che sia identica all'equazione che hai dato con l'unica differenza che sono i valori delle costanti.

Inoltre, poiché stiamo parlando di un sensore a banda stretta in questo caso, l'effetto sarebbe solo sulla gamma lineare stretta del sensore - le tensioni "troppo magre" o "troppo ricche" sarebbero invariate. Solo i punti in cui la curva cambia da linea piatta a lineare si sposteranno leggermente.