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類型分類：: 科普知識(shí)

數(shù)據(jù)分類：: 氧傳感器

汽車氧傳感器作用及其工作原理

發(fā)布日期：2022-10-09 點(diǎn)擊率：62

汽車氧傳感器是電噴發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中關(guān)鍵的傳感部件，是控制汽車尾氣排放、降低汽車對(duì)環(huán)境污染、提高汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃油燃燒質(zhì)量的關(guān)鍵零件。電噴車為獲得高排氣凈化率，降低排氣中一氧化碳、碳?xì)浠衔锖偷趸衔锍煞?，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(cè)定了，它是汽車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(duì)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(cè)排氣中氧的濃度，并向ECU發(fā)出反饋信號(hào)，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(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒后的排氣中氧是否過剩的信息，即氧氣含量，使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)以過量空氣因數(shù)為目標(biāo)的閉環(huán)控制；確保三效催化轉(zhuǎn)化器對(duì)排氣中的碳?xì)浠衔?、一氧化碳和氮氧化合物三種污染物都有最大的轉(zhuǎn)化效率，最大程度地進(jìn)行排放污染物的轉(zhuǎn)化和凈化。
氧傳感器是利用陶瓷敏感元件測(cè)量各類加熱爐或排氣管道中的氧電勢(shì)，由化學(xué)平衡原理計(jì)算出對(duì)應(yīng)的氧濃度，達(dá)到監(jiān)測(cè)和控制爐內(nèi)燃燒空然比，保證產(chǎn)品質(zhì)量及尾氣排放達(dá)標(biāo)的測(cè)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(nèi)外兩側(cè)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(fù)電的氧離子吸附在氧化皓的內(nèi)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(cè)比廢氣一側(cè)吸附更多的負(fù)離子，兩側(cè)離子的濃度差產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)套管廢氣一側(cè)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(hào)被送到ECU放大處理，ECU把高電壓信號(hào)看作濃混合氣，而把低電壓信號(hào)看作稀混合氣。根據(jù)氧傳感器點(diǎn)電壓信號(hào)，電腦按照盡可能接近147：1的理論最佳空燃比來稀釋或加濃混合氣。因此氧傳感器的電子控制燃油計(jì)量的關(guān)鍵傳感器。氧傳感器只有在高溫時(shí)（端部達(dá)到300℃以上）起特征才能充分體現(xiàn)，才能輸出電壓。它約在800℃時(shí)，對(duì)混合氣的變化反應(yīng)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上應(yīng)用之外，在各類煤燃燒、油燃燒、氣燃燒等爐體的氣氛控制也得到廣泛應(yīng)用。它是目前最佳的燃燒氣氛測(cè)量方式，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)迅速、維護(hù)容易、使用方便、測(cè)量準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。運(yùn)用該傳感器進(jìn)行燃燒氣氛測(cè)量和控制既能穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量，又可縮短生產(chǎn)周期，節(jié)約能源，更利于環(huán)保。

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