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发布时间:2017-08-24 浏览次数:1886
开车的朋友有时在某个时刻,会发现在轿车发起机仪表盘上会俄然呈现下面这个图标。了解轿车的朋友都知道这是发起机自检毛病灯,如果轿车发起后还是常亮的话,一般都表明发起机某个部位呈现了毛病。
发起机毛病灯
如果车辆的年限比较久的话,很多情况下,这个毛病灯一般都会和某个部件名词相关——发起机氧气传感器。接下来,我们就和我们一同聊一聊这个与轿车发起机紧密相关的氧气传感器

图尔克氧气传感器
对轿车发起机而言,氧气传感器并不是一开始就存在的,为满足环保部门日益严厉的轿车排放要求,电喷发起机越来越得到广泛使用,氧气传感器则是电喷发起机中的一个非常重要的部件。
在运用三元催化转换器削减排气污染的发起机上,氧气传感器是必不可少的元件。因为混合气的空燃比一旦偏离理论空燃比,三元催化剂对CO、HC和NOx的净化才干将急剧下降,故在排气管中装置氧气传感器,用以检测排气中氧的浓度,并向ECU发出反馈信号,再由ECU依据来自氧气传感器的信号不同判别空燃比的低或高,并相应地操控喷油继续的时刻。
一起,氧气传感器还能补偿因为机械及其它件磨损而引起空燃比的误差。可以说,它是电喷体系中仅有有“智能”的传感器。
氧气传感器概念及作业原理
氧气传感器是使用陶瓷灵敏元件丈量各类加热炉或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,然后到达监测和操控焚烧空燃比,以保证产品质量及尾气排放合格的丈量元件。
其实,氧气传感器并不只是使用在轿车发起机,它还广泛使用于各类煤焚烧、油焚烧、气焚烧等炉体的气成分操控,它是现在最佳的焚烧气成分丈量方法,具有结构简略、呼应敏捷、保护简略、运用方便、丈量精确等长处。运用该传感器进行焚烧气成分丈量和操控既能安稳和进步产品质量,又可缩短出产周期,节约能源。

氧气传感器的结构
氧气传感器是使用了Nernst原理。其间心元件是一种多孔的ZrO2陶瓷管,它是一种固态电解质,两旁边面分别烧结上多孔铂(Pt)电极。在必定温度下,因为两侧氧浓度不同,高浓度侧(陶瓷管内侧4)的氧分子被吸附在铂电极上与电子(4e)结合构成氧离子O2-,使该电极带正电,O2-离子通过电解质中的氧离子空位迁移到低氧浓度侧(废气侧),使该电极带负电, 即发作电位差,且浓度差越大,电位差越大。
大气中氧的含量为21%,浓混合气焚烧后的废气实践上不含氧,稀混合气焚烧后生成的废气或因缺火发作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表里外表上。因为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,两侧离子的浓度差发作电动势。
当套管废气一侧的氧浓度低时,在电极之间发作一个高电压(0。6~1V),这个电压信号被送到ECU扩大处理,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。依据氧气传感器的电压信号,电脑依照尽可能挨近14.7:1的理论最佳空燃比来稀释或加浓混合气。
因而氧气传感器是电子操控燃油计量的要害传感器。氧气传感器只要在高温时(端部到达300°C以上)其特性才干充分体现,才干输出电压。它在约800°C时,对混合气的改变反响最快,而在低温时这种特性会发作很大改变。
氧气传感器的分类及特色
实践使用的氧气传感器有氧化锆式氧气传感器和氧化钛式氧气传感器两种。而常见的氧气传感器又有单引线、双引线和三根引线之分;单引线的为氧化锆式氧气传感器;双引线的为氧化钛式氧气传感器;三根引线的为加热型氧化锆式氧气传感器,原则上三种引线方法的氧气传感器是不能代替运用的。
氧化锆式氧气传感器
氧化锆式氧气传感器结构
氧化锆式氧气传感器主要由氧化锆(ZrO2)、和护套组成。氧化锆式氧气传感器有加热式的和非加热式的两种。加热式的氧气传感器在锆管中心有加热棒, 锆管是由陶瓷体制成、固定在带有装置螺纹的固定套中。
导人排刺进排气管中,它的内外表与空气相通,外外表与废气相通。锆管的内、外外表掩盖一层多孔性铂膜作电极,为避免废气腐蚀铂膜,在锆管外外表的铂膜层上掩盖一层多孔陶瓷层,并有一个防护套管,套管上开有槽口或孔。
氧气传感器的接线端有一个金属护套,上面开有孔,使锆管内外表与空气相通,电线将锆管内外表铂极经绝缘套从传感器引出。

氧化锆式传感器结构

带加热的氧化锆式传感器结构
氧化锆式氧气传感器特色
长处:结构简略、呼应敏捷、保护简略、运用方便、丈量精确。运用该传感器进行焚烧气氛丈量和操控既能安稳和进步产品质量,又可缩短出产周期,节约能源。
缺陷:其缺陷是这种特性只要在温度较高时(600℃左右)才充分体现出来。在低温时,这种特性会发作很大改变。
氧化钛式氧气传感器
氧化钛式氧气传感器作业原理
相对于氧化锆型的氧气传感器是以发作电压的信号,氧化钛(TiO2)型则是使用电阻的改变来判别其间的含氧量。在某个温度以上钛与氧的结合弱小,在氧气很少的情况下就必须抛弃氧气,因而缺氧而构成低电阻的氧化半导体。
相反的,若氧气较多,则构成高电阻的状况。就像水温度传感器一样,有着电阻凹凸的改变,这时只要供给一参阅电压,即可由电压来可知冷却水的温度。

图尔克氧化钛式传感器结构
氧化钛式氧气传感器特色
氧化钛式氧气传感器比照氧化锆式氧气传感器的作业原理有很大的不同,它是使用多孔状导体TiO2的导电性随排气中氧含量的改变而改变的特性制成的,故又称电阻性氧气传感器。
这种传感器的结构简略、体积小、成本低,但是在300℃~900℃作业时,电阻值随温度改变较大,所以必须用温度补偿的方法来进步精度,通常用另一个实心TiO2导体作为温度补偿。