氧傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理.doc

學習資料收集于網(wǎng)絡，僅供參考1. 氧傳感器的功用與類型排氣中的氧傳感器濃度可以反映空燃比的大小，所以在電子控制燃油噴射系統(tǒng)中廣泛使用氧傳感器。氧傳感器將檢測到的氧氣濃度反饋給ECU，ECU根據(jù)此信號判斷空燃比是否偏離理論值，若偏離則調(diào)節(jié)噴油量，使空燃比控制在理論允許的范圍之內(nèi)。常見的氧傳感器有二氧化鋯和二氧化鈦型氧傳感器兩種。2. 二氧化鋯氧傳感器(1) 結(jié)構(gòu)二氧化鋯型氧傳感器由二氧化鋯管、起電極作用的襯套，以及防止二氧化鋯管損壞和導入汽車的帶孔護罩等構(gòu)成，如圖一所示。圖一 二氧化鋯氧傳感器(2) 工作原理氧傳感器安裝于排氣管上，二氧化鋯的管內(nèi)、外表面均涂有薄薄的一層鉑，鉑既起到電極的作用，又具有催化的作用。二氧化鋯管內(nèi)側(cè)通大氣，并且保持氧濃度不變，外側(cè)直接與氧濃度較低的排氣相抵觸。工作時，在排氣高溫作用下，氧氣發(fā)生分離，由于鋯管內(nèi)側(cè)氧離子濃度高，外側(cè)氧在兩個表面電極有氧濃度差，氧離子就從濃度高的一側(cè)向低的一側(cè)流動，從而產(chǎn)生電動勢，所以二氧化鋯傳感器實際為一種容量較小的化學電池，也稱氧濃度差電池。當混合氣?。杖急却螅r，排氣中的氧含量高，傳感器元件內(nèi)、外側(cè)氧濃度差小，氧化鋯元件內(nèi)、外側(cè)兩電極之間產(chǎn)生的電壓很低（接近于0V）；當混合氣濃（空燃比?。r，排氣中幾乎沒有氧，傳感器內(nèi)、外側(cè)氧濃度差很大，內(nèi)、外側(cè)電極之間產(chǎn)生的電壓高（約1V)。在理論空燃比附近，氧傳感器輸出電壓信號值有一突變，如圖二所示。圖二 氧傳感器的輸出特性二氧化鋯管內(nèi)外涂有鉑起催化作用，能使排氣中氧氣與一氧化碳、碳化氫等發(fā)生反應，減少排氣中氧含量，使外側(cè)鉑表面的氧幾乎不存在，提高了傳感器的靈敏度。氧傳感器的輸出特性與排氣溫度有關(guān)，二氧化鋯式氧傳感器的工作溫度在300以上。當排氣溫度低于一定值（約300）時，氧傳感器的輸出特性不穩(wěn)定，因此氧傳感器一般都安裝在排氣溫度較高的位置。如圖三所示。圖三 氧傳感器的安裝位置為此，有些車上海裝有排氣溫度傳感器，當排氣溫度傳感器的信號達到一定值后，控制單元才根據(jù)氧傳感器的信號進行空燃比反饋修正。3.二氧化鈦氧傳感器二氧化鈦氧傳感器是利用半導體材料二氧化鈦的電阻值，隨排氣中氧含量的變化而變化的特性制成的，屬于電阻型氧傳感器。在常態(tài)下此傳感器具有高電阻值；二氧化鈦在表面缺氧時，電阻值降低。其結(jié)構(gòu)圖如圖四所示。圖四 氧化鈦型氧傳感器的結(jié)構(gòu)當混合氣較稀時，排氣中氧含量多，氧濃度高，二氧化鈦呈高阻狀態(tài)；當混合氣較濃時，排氣中氧含量低，二氧化鈦的電阻大大降低。其電阻值的變化在理論空然比附近發(fā)生突變，如圖五所示。圖五 二