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汽车氧传感器的作用与原理介绍

发布时间:2019-05-28 20:04

  简单来说,汽车氧传感器主要是由二氧化锆陶瓷以及内外表面的薄薄的一层铂组成。内侧空间充满富氧的外界空气,外表面暴露在废气中。传感器内装有加热电路,着车后加热电路工作使传感器快速达到正常工作所需的350℃左右,因此,汽车氧传感器也称为加热型氧传感器。

  氧传感器主要是利用陶瓷敏感元件来测量汽车排气管道中的氧电势,由化学平衡原理计算出对应的氧浓度,从而可通过监测和控制燃烧空燃比。在监测到混合气的空燃比浓稀信号后,该信号输入汽车ECU,ECU根据该信号调整发动机的喷油量,实现闭环控制,进而使催化转换器更好地发挥净化作用,最终保证了有效的尾气排放。

  具体来说,汽车氧传感器的工作原理类似于干电池,传感器中的氧化锆元素起到类似电解液的作用。在一定条件下,利用氧化锆内外两侧的氧浓度差可产生电位差,且浓度差越大电位差越大。在高温及铂的催化下,氧气发生电离,由于锆管内侧氧离子浓度高,外侧氧离子浓度低,在氧浓差作用下,氧离子从大气侧向排气侧扩散,两侧离子的浓度差产生电动势,从而形成了氧浓度差电池,如下图所示。

  当汽车套管废气一侧的氧浓度低时,在氧传感器电极之间会产生一个高电压(0.6~1V),这个电压信号被送到汽车ECU放大处理,ECU把高电压信号看作浓混合气,而把低电压信号看作稀混合气。根据氧传感器的电压信号,电脑按照尽可能接近14.7:1的理论最佳空燃比来稀释或加浓混合气。



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