汽車氧傳感器的作用和工作原理分享
氧傳感器作用
1.氧傳感器的作用是測(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,并把氧氣含量轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)算機(jī),使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)以過量空氣因數(shù)(λ=1)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)浠衔铮℉C)、一氧化碳(CO)和氮氧化合物(NOX)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 。
2.氧傳感器用于檢測(cè)進(jìn)入三元催化轉(zhuǎn)換裝置的排氣氣體狀態(tài),是使用三元催化轉(zhuǎn)換裝置發(fā)動(dòng)機(jī)上必不可少的傳感器 。發(fā)動(dòng)機(jī)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 。所以為了使裝有三元催化轉(zhuǎn)換裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到最佳的排氣凈化性能,必須把混合氣的空燃比控制在理論空燃比附近很窄的范圍內(nèi) 。目前已在汽車上使用的氧傳感器有氧化鋯式和氧化鈦式兩種
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氧傳感器的組成
1.主氧傳感器包括一根加熱氧化鋯元件的熱棒,加熱棒受(ECU)電腦控制,當(dāng)空氣進(jìn)量?。ㄅ艢鉁囟鹊停╇娏髁飨蚣訜岚艏訜醾鞲衅?,使能精確檢測(cè)氧氣濃度 。
2.在試管狀態(tài)化鋯元素(ZRO2)的內(nèi)外兩側(cè),設(shè)置有白金電極,為了保護(hù)白金電極,用陶瓷包覆電極外側(cè),內(nèi)側(cè)輸入氧濃度高于大氣,外側(cè)輸入的氧濃度低于汽車排出氣體濃度
【上下游氧傳感器有什么區(qū)別 下游氧傳感器是前后】3.應(yīng)當(dāng)指出采用三元催化器后,必須使用無鉛汽油,否則三元催化器和氧傳感器會(huì)很快失效 。再注意,氧傳感器在油門穩(wěn)定,配制標(biāo)準(zhǔn)混合時(shí)較為重要的作用,而在頻繁加濃或變稀混合時(shí),(ECU)電腦將忽略氧傳感器的信息,氧傳感器就不能起作用
氧傳感器安裝位置
1.氧傳感器位于排氣管的第一節(jié),在催化轉(zhuǎn)化器的前面.有些車在三效催化轉(zhuǎn)化器后還安裝有氧傳感器,此氧傳感器稱為副氧傳感器或下游氧傳感器;而安裝在三效催化轉(zhuǎn)化器前的氧傳感器稱為主氧傳感器或上游氧傳感器 。
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氧傳感器工作原理
1..氧化鋯(ZrO2)為固態(tài)電解質(zhì)的一種,它有一種特性就是在高溫時(shí)氧離子易于移動(dòng) 。此型氧傳感器將氧化鋯燒結(jié)成管狀,并與內(nèi)層與外層涂上白金(Pt),這就是氧化觸媒的作用,當(dāng)氧離子移動(dòng)時(shí)即會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),而電動(dòng)勢(shì)的大小是依氧化鋯兩側(cè)的白金所接觸到的氧而定,最外層則覆蓋一層保護(hù)殼 。
2.內(nèi)層白金面所大氣接觸,所以氧氣濃度高,外層白金與排氣接觸,氧氣濃度低 。當(dāng)混合比較高時(shí),排放的廢氣所含的氧相對(duì)地減少,因此氧化鋯兩側(cè)的白金所接觸到的氧氣高低落差大,所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)也相對(duì)高(將近1V);當(dāng)混合比稀時(shí),燃燒完所多余的氧氣較多,氧化鋯兩側(cè)的白金層的氧氣落差小,因此所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)低(將近0V)
3.引擎控制計(jì)算機(jī)由此電壓訊號(hào)即可偵測(cè)到當(dāng)時(shí)混合比的狀況 。然而氧傳感器須在高溫才能發(fā)揮正常用作(400℃~900℃),因此當(dāng)引擎剛開始發(fā)動(dòng)時(shí),氧傳感器尚未開始作用,須等到達(dá)到其作工溫度才開始有電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生,所以之后的氧傳感器皆改良成加熱型,如前圖4所示,也就是利用陶瓷加熱器來使得傳感器能也迅速地達(dá)到正常的作工狀態(tài),因此目前的車型幾乎可以在引擎發(fā)動(dòng)30秒后,氧傳感器即可供給計(jì)算機(jī)正確的訊號(hào),有些車型甚至可以達(dá)到更低的時(shí)間 。
氧傳感器檢測(cè)
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1.發(fā)動(dòng)機(jī)ECU監(jiān)視氧傳感器信號(hào)并根據(jù)氧傳感器信號(hào)電壓調(diào)節(jié)供油量 。如果氧傳感器信號(hào)有異常,則設(shè)置故障碼 。在檢修氧傳感器時(shí)需要注意的是主氧傳感器的電壓值在0.1V~0.9V之間變化,副氧傳感器的電壓值在0.5V~0.7V之間波動(dòng) 。氧傳感器信號(hào)有異常并不一定是氧傳感器的故障 。不要盲目地就更換氧傳感器 。檢查氧傳感器信號(hào)電壓或波形是否正常是這類故障判斷的關(guān)鍵 。應(yīng)該先用示波器觀察氧傳感器信號(hào)波形,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒濃混合氣時(shí)氧傳感器電壓能達(dá)到0.8V以上,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒稀混合氣時(shí)氧傳感器電壓能下降到0.2V以下,則可確定氧傳感器的性能良好 。
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