Istotną cechą czujnika tlenu jest czas - mierzony od momentu rozpoczęcia jego nagrzewania, a jeśli posiada grzałkę, to od momentu jej włączenia - po którym sygnał czujnika tlenu może być wykorzystany do regulacji składu mieszanki (rys. 15). W przypadku napięciowych czujników tlenu ten czas zależy od uzyskania przez ceramikę specjalną temperatury, w której może wygenerować sygnał napięciowy o wymaganym zakresie wartości. Według firmy NGK/NTK pierwszym charakterystycznym momentem podczas nagrzewania czujnika tlenu jest przekroczenie przez jego sygnał napięcia o wartości 450 mV (napięcie odniesienia) - pkt. A, rys. 15. Czas, mierzony od chwili rozpoczęcia nagrzewania się czujnika tlenu, do pkt. A wykresu, nazywany jest czasem aktywacji czujnika (tA). Istotniejszy jest jednak moment, od którego sygnał czujnika tlenu może być wykorzystany do regulacji składu mieszanki. Według firmy NGK/NTK wyznaczamy go w podany poniżej sposób (rys. 15.):

1. Najpierw zmniejszająca się wartość napięcia sygnału czujnika tlenu musi przekroczyć wartość 350 mV - punkt B;

2. Następnie rosnąca wartość napięcia sygnału czujnika tlenu musi przekroczyć wartość 550 mV - punkt C. Czas, mierzony od chwili rozpoczęcia nagrzewania się czujnika tlenu, do pkt. C wykresu, nazywany jest czasem opóźnienia początku regulacji składu mieszanki (tLO). Dąży się, szczególnie od chwili wprowadzenie normy Euro3, aby był on możliwie krótki.

„Szybki" lub „ultraszybki" czujnik tlenu

Określenia te stosuje firma NGK/NTK. Sygnał standardowego czujnika tlenu może być wykorzystany do regulacji składu mieszanki po upływie ok. 40 sekund od chwili włączenia grzałki, a więc praktycznie od chwili włączenia silnika (wykres A, rys. 16). „Szybki" czujnik tlenu umożliwia rozpoczęcie tej regulacji, po ok. 15 sekundach (wykres A, rys.17) a „ultraszybki" po ok. 10 sekundach (wykres B, rys.18). Proszę zwrócić uwagę, że w omawianych przykładach grzałka standardowego czujnika tlenu jest zasilana prądem w sposób ciągły (wykres B, rys.16), a grzałki „szybkiego" i „ultraszybkiego" czujnika tlenu są zasilane w sposób impulsowy (wykres B, rys. 17 i 18). Zasadę zasilania impulsowego grzałki opisałem w części 2. artykułu, a przedstawia ją rys. 14. Czas nagrzewania czujnika tlenu, po upływie którego skład mieszanki może być regulowany z wykorzystaniem jego sygnału, jest skracany, aby możliwe było jak najszybsze:

1. Zasilanie silnika możliwie najuboższą mieszanką, o kontrolowanym składzie;

2. Wykorzystanie możliwie największej zdolności katalizatora do usuwania ze spalin tlenku węgla (CO) i węglowodorów (HC). Jak pokazują badania firmy Delphi (rys. 19), użycie czujnika tlenu, cechującego się czasem tLO o wartości 10 s, zamiast czujnika tlenu cechującego się czasem tLO o wartości 30 s, umożliwiło obniżenie:

a) emisji węglowodorów (HC) o 21%;

b) emisji tlenku węgla (CO) o 37%;
w pierwszej fazie homologacyjnego testu drogowego FTP. Jednak przy zastosowaniu czujnika tlenu umożliwiającego najwcześniejsze rozpoczęcie regulacji składu mieszanki (tLO = 10 s), najwyższa jest emisja tlenków azotu (NOx) (prawy wykres na rys.19). Jest to spowodowane tym, że regulacja składu mieszanki powoduje jej zubożenie w stosunku do mieszanki o nieregulowanym składzie (z założenia bogatej, w fazie nagrzewania silnika).