汽车氧传感器工作原理
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2024-11-14 广告
其基本工作原理是:在一定条件下,利用氧化皓内外两侧的氧浓度差,产生电位差,且浓度差越大,电位差越大。大气中氧的含量21%,浓混合燃烧后的废气实际上不含氧,稀混合气燃烧后生成的废气或因缺火产生的废气中含有较多的氧,但仍比大气中的氧少的多。
在高温及铂的催化下,将附着在氧传感器上的氧气消耗殆尽,于是就产生电压差,浓混合气输出电压接近1V,稀混合气接近0V。根据氧传感器的电压信号,控制空燃比从而调整喷油脉宽,因此氧传感器的电子控制燃油计量的关键传感器。
扩展资料
使用汽车氧传感器的注意事项:
1、陶瓷碎裂
氧传感器的陶瓷硬而脆,用硬物敲击或用强烈气流吹洗,都可能使其碎裂而失效。因此,处理时要特别小心,发现问题及时更换。
2、阻丝烧断
加热器电阻丝烧断、对于加热型氧传感器,如果加热器电阻丝烧蚀,就很难使传感器达到正常的工作温度而失去作用。
3、线路断脱
氧传感器内部线路断脱。
参考资料来源:百度百科-汽车氧传感器
发动机工作时,废气从传感器外表面即工作面流过,因高温使氧分子发生电离,由于锆管内外表面的两个电极之间产生一个微小的电压,正常工作时氧传感器输出电压在0.1V-0.9V之间。当发动机燃烧浓混合气时,废气中含氧量较少,锆管中氧离子移动较快,产生电压约0.8V-1V;当燃烧稀混合气时,废气便有一定量的氧分子,使锆管中氧气移动能力减弱,只产生0.1V的电压。即
喷油量偏少—>空燃比大—>废气中氧含量大—>氧传感器产生0.1V电压—>ECU控制喷油量增大
喷油量偏大—>空燃比小—>废气中氧含量少—>氧传感器产生0.9V电压—>ECU控制喷油量减少
氧传感器就是将所检测到的电压信号传送(信息反馈)给ECU,ECU根据氧传感器的信号来不断调整喷油脉冲宽度,改变喷油量,使喷油量始终在理想值(14.7:1)附近上下波动,以达到理想空燃比的要求。
氧传感器安装在排气歧管上,它可以检测废气中的氧气浓度,据此计算空燃比,并将结果传送到ECU。
例如:
1、废气中氧气浓度高
当废气中氧气的百分比很大时,ECU将据此判定空燃比大,即混合气很稀。
2、废气中氧气浓度低
当废气中氧气的百分比很小时,ECU将据此判定空燃比小,即混合气很浓。温度高于300℃时,所采用的陶瓷材料,用作氧化铁的导体。在此条件下,如果传感器两侧氧的百分比含量不同,就会在两端产生电压变化 。两种环境(空气侧和排气侧)中不同含氧量的测量值的这种变化告诉ECU,在排气中剩余的氧含量,对保证燃烧有害废气生成是不合适的百分比。陶瓷材料在低于300℃温度时是非线性的,因而传感器不输送有用信号。ECU有一个特殊功能,即在暧机时(开环运转)停止对混合气的调整。传感器装有加热元件以尽快达到工作温度。当电流流过加热元件时,它缩短了使陶瓷成为铁的导体的时间,而且使得传感器可以装在排气管较后的部位。
氧传感器,英文名称为lambda sensor,主要利用Nernst原理来减少排气污染,考虑到环境方面的因素,氧传感器现在已作为汽车上的标准配置而存在。汽车氧传感器位于发动机排气管上,是电喷发动机控制系统中关键的传感部件,是控制汽车尾气排放、降低汽车对环境污染、提高汽车发动机燃油燃烧质量的关键零件。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,从而可以通过监测和控制燃烧空燃比来保证产品的质量和尾气的排放。氧传感器具有响应迅速、结构简单、使用方便、维护容易、测量准确等优点,是目前来讲最佳的燃烧气氛测量方式。
二、汽车氧传感器工作原理
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以产生电位差,且浓度差越大电位差越大。大气中氧含量大概为21%,浓混合气燃烧后的废气中实际上不含氧,稀混合气燃烧后生成的废气或因缺火产生的废气中含有较多的氧,但仍比大气中的氧少得多。 在高温及铂的催化下,带负电的氧离子吸附在氧化锆套管的内外表面上,由于大气中的氧气比废气中的氧气多,套管上与大气相通一侧比废气一侧吸附更多的负离子,两侧离子的浓度差产生电动势。当汽车套管废气一侧的氧浓度低时,在氧传感器电极之间产生一个高电压(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,进而达到减少排气污染的作用。