汽車(chē)氧傳感器作用及其工作原理

汽車(chē)氧傳感器是電噴發(fā)動(dòng)機控制系統中關(guān)鍵的傳感部件，是控制汽車(chē)尾氣排放、降低汽車(chē)對環(huán)境污染、提高汽車(chē)發(fā)動(dòng)機燃油燃燒質(zhì)量的關(guān)鍵零件。電噴車(chē)為獲得高排氣凈化率，降低排氣中一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化合物成份，必須利用三元催化器。但為了能有效地使用三元催化器，必須精確地控制空燃比，使它始終接近理論空燃比。這時(shí)就需要氧傳感器進(jìn)行測定了，它是汽車(chē)上是必不可少的元件。由于混合氣的空燃比一旦偏離理論空燃比，三元催化劑對CO、HC和NOx的凈化能力將急劇下降，故在排氣管中安裝氧傳感器，用以檢測排氣中氧的濃度，并向ECU發(fā)出反饋信號，再由ECU控制噴油器噴油量的增減，從而將混合氣的空燃比控制在理論值附近。傳感器的作用是測定發(fā)動(dòng)機燃燒后的排氣中氧是否過(guò)剩的信息，即氧氣含量，使發(fā)動(dòng)機能夠實(shí)現以過(guò)量空氣因數為目標的閉環(huán)控制；確保三效催化轉化器對排氣中的碳氫化合物、一氧化碳和氮氧化合物三種污染物都有最大的轉化效率，最大程度地進(jìn)行排放污染物的轉化和凈化。

氧傳感器是利用陶瓷敏感元件測量各類(lèi)加熱爐或排氣管道中的氧電勢，由化學(xué)平衡原理計算出對應的氧濃度，達到監測和控制爐內燃燒空然比，保證產(chǎn)品質(zhì)量及尾氣排放達標的測量元件，它的工作原理與電池相似，傳感器中的氧化皓元素起類(lèi)似電解液的作用。其基本工作原理是：在一定條件下，利用氧化皓內外兩側的氧濃度差，產(chǎn)生電位差，且濃度差越大，電位差越大。大氣中氧的含量21%，濃混合燃燒后的廢氣實(shí)際上不含氧，稀混合氣燃燒后生成的廢氣或因缺火產(chǎn)生的廢氣中含有較多的氧，但仍比大氣中的氧少的多。在高溫及鉑的催化下，帶負電的氧離子吸附在氧化皓的內外表面上。由于大氣中的氧氣比廢氣中的氧氣多，套管上與大氣相通一側比廢氣一側吸附更多的負離子，兩側離子的濃度差產(chǎn)生電動(dòng)勢。當套管廢氣一側的氧濃度低時(shí)，在電極之間產(chǎn)生一個(gè)高電壓，這個(gè)電壓信號被送到ECU放大處理，ECU把高電壓信號看作濃混合氣，而把低電壓信號看作稀混合氣。根據氧傳感器點(diǎn)電壓信號，電腦按照盡可能接近147：1的理論最佳空燃比來(lái)稀釋或加濃混合氣。因此氧傳感器的電子控制燃油計量的關(guān)鍵傳感器。氧傳感器只有在高溫時(shí)（端部達到300℃以上）起特征才能充分體現，才能輸出電壓。它約在800℃時(shí)，對混合氣的變化反應最快，而在低溫時(shí)這種特性會(huì )發(fā)生很大變化。

氧傳感器除了在汽車(chē)上應用之外，在各類(lèi)煤燃燒、油燃燒、氣燃燒等爐體的氣氛控制也得到廣泛應用。它是目前最佳的燃燒氣氛測量方式，具有結構簡(jiǎn)單、響應迅速、維護容易、使用方便、測量準確等優(yōu)點(diǎn)。運用該傳感器進(jìn)行燃燒氣氛測量和控制既能穩定和提高產(chǎn)品質(zhì)量，又可縮短生產(chǎn)周期，節約能源，更利于環(huán)保。