汽車氣體傳感器課件

氣體濃度傳感器的結(jié)構(gòu)、原理與檢測(cè)汽車傳感器氣體濃度傳感器的結(jié)構(gòu)、原理與檢測(cè)汽車傳感器1第一節(jié)概述第二節(jié)氧傳感器第三節(jié)稀薄混合比傳感器第四節(jié)全范圍空燃比傳感器第五節(jié)煙度濃度傳感器第六節(jié)柴油機(jī)煙度傳感器第一節(jié)概述2第一節(jié)概述

氧傳感器用于發(fā)動(dòng)機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)中，檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)排放氣體中氧的含量來(lái)獲得混合氣的空燃比信息，輸入到ECU實(shí)現(xiàn)空燃比反饋控制。

稀薄混合比傳感器用于稀薄燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比反饋控制系統(tǒng)中，檢測(cè)出稀薄燃燒區(qū)空燃比信息，輸入到ECU實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)稀薄燃燒。

全范圍空燃比傳感器是一種傳感器能連續(xù)檢測(cè)混合氣從濃到稀的整個(gè)范圍的空燃比。

煙塵濃度傳感器用于駕駛室內(nèi)空氣凈化裝置中，檢測(cè)煙霧濃度的信息，輸入到空氣凈化裝置控制電路，實(shí)現(xiàn)空氣凈化控制。

排煙傳感器用于柴油機(jī)電子控制系統(tǒng)中，檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中形成的煙炭或未燃燒的炭顆粒的信息，輸入到ECU調(diào)節(jié)空氣與燃油的供給，以減少排氣中的黑煙。第一節(jié)概述氧傳感器用于發(fā)動(dòng)機(jī)電3第二節(jié)氧傳感器為降低汽車尾氣排放污染，目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管上普遍安裝了三元催化轉(zhuǎn)化器，它能凈化排氣中的CO、HO和NOx三種有害氣體的成分。1）三元催化轉(zhuǎn)化器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)在接近理論空燃比的范圍燃燒的排氣有較好的凈化作用；

2）催化劑最適合的工作溫度是400~800℃，過(guò)高的溫度使催化劑過(guò)早老化，縮短使用壽命；

3）發(fā)動(dòng)機(jī)竄機(jī)油會(huì)降低催化劑活性；

4）燃燒含鉛油，鉛顆粒隨廢氣排放會(huì)覆蓋在催化劑表面，使催化劑作用面積減少，降低催化器的轉(zhuǎn)換效率；影響三元催化轉(zhuǎn)化器凈化排氣的效率因素第二節(jié)氧傳感器為降低汽車尾氣排放污染42.氧傳感器的種類汽車上采用的氧傳感器有兩種：氧化鈦（TiO2）式氧傳感器，本身帶有一個(gè)電加熱器；氧化鋯（ZrO2）式氧傳感器，熱型氧傳感器和非加熱型氧傳感器。檢測(cè)排放氣體中氧的含量來(lái)獲得發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒的混合氣空燃比信號(hào)，并將檢測(cè)結(jié)果轉(zhuǎn)變成電壓信號(hào)輸入ECU，ECU根據(jù)氧傳感器輸人的信號(hào)，對(duì)噴油量進(jìn)行修正，使混合氣濃度保持在理想范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)空燃比的反饋控制。1.氧傳感器的作用由于混合氣的空燃比對(duì)三元催化轉(zhuǎn)化器凈化效率有明顯影響，就需要檢測(cè)排氣中的氧濃度信號(hào)，以控制混合氣的空燃比。氧傳感器就是排氣中的氧濃度的傳感器。2.氧傳感器的種類汽車上采用的氧傳感器有兩5

氧化鋯是一種固態(tài)電解質(zhì)，在高溫下（高于300℃）呈現(xiàn)離子導(dǎo)電現(xiàn)象。在氧化鋯兩側(cè)面分別燒結(jié)鉑電極，在一定溫度下，當(dāng)電解質(zhì)兩側(cè)氧濃度不同時(shí)，高濃度側(cè)的鉑電極正電，低氧濃度側(cè)鉑極帶負(fù)電。使兩側(cè)的電極間產(chǎn)生了電位差，即氣體的氧電勢(shì)。該電勢(shì)與氧化鋯兩側(cè)的氧濃度和氣體溫度成正比。

實(shí)際應(yīng)用中，若在氧傳感器探頭中，其高濃度側(cè)氣體（如空氣）氧濃度已知，作為參比氣，如能測(cè)出氧探頭的輸出電勢(shì)E和被測(cè)氣體的絕對(duì)溫度T，即可算出被測(cè)氣體的氧濃度。

1.氧化鋯氧傳感器的測(cè)氧原理一、氧化鋯式氧傳感器的結(jié)構(gòu)、原理

空氣氧濃度約20.6%，則有以空氣為參比氣的能斯特公式：E=0.0215Tln（0.2059／廢氣氧濃度）

E—氧傳感器輸出電動(dòng)勢(shì)；

T—被測(cè)氣體的絕對(duì)溫度。

氧化鋯是一種固態(tài)電解質(zhì)，在高溫下（高于3006如圖氧化鋯式氧傳感器的基本元件是專用陶瓷體制成管狀鋯管，固定在帶有安裝螺紋的固定套中。鋯管內(nèi)、外表面裝有透氣鉑電極，配有護(hù)管及電接頭，其內(nèi)表面與大氣相通，外表面與廢氣相通，外表面還加裝了一個(gè)防護(hù)套管，套管上開有通氣槽。導(dǎo)入廢氣保護(hù)管套排氣管廢氣鋯管鉑電極彈簧引線絕緣支架導(dǎo)線空氣進(jìn)氣槽排氣管2.氧傳感器的結(jié)構(gòu)如圖氧化鋯式氧傳感器的基本元件是專用陶瓷體制7汽車氣體傳感器課件8氧化鋯式傳感器安裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖及工作原理廢氣大氣陶瓷體防護(hù)層排氣管陶瓷體鉑電極電極引線點(diǎn)電極引線點(diǎn)鋯管的陶瓷體是多孔的，允許氧滲入該固體電解質(zhì)內(nèi)，溫度較高時(shí)(高于300℃)，氧氣發(fā)生電離。當(dāng)鋯管內(nèi)表面的大氣與外表面的廢氣氧氣濃度不同，就會(huì)在兩個(gè)電極產(chǎn)生電位差，含氧量高的一側(cè)為高電位。3.氧化鋯式氧傳感器工作原理氧化鋯式傳感器安裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖及工作原理廢氣大氣陶瓷體排氣管陶瓷9當(dāng)混合氣稀時(shí)，排氣中含氧多，兩側(cè)濃度差小，只產(chǎn)生小的電壓；反之，混合氣濃時(shí)，產(chǎn)生高電壓。傳感器的電壓輸出特性如圖所示。根據(jù)所測(cè)電壓值就可測(cè)量氧傳感器外表面廢氣的含氧量，而發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣排放中的氧含量主要取決于混合氣的空燃比，因此，ECU根據(jù)氧傳感器輸入的電信號(hào)分析汽油的燃燒狀況，以便及時(shí)修正噴油量，使空燃比處于理想狀況，即=1。所以這種傳感器又稱為空燃比傳感器或傳感器。氧化鋯式傳感器電壓輸出特性濃稀理論空燃比當(dāng)混合氣稀時(shí)，排氣中含氧多，兩側(cè)濃度差小，只10氧傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管上。氧傳感器被安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管，直接與高溫排放廢氣接觸。因此，氧傳感器密封要求具有良好的耐熱性。4.氧化鋯式氧傳感器安裝氧傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管上。氧傳感器被安11氧化鈦式氧傳感器是利用二氧化鈦(TiO2)材料的電阻值隨排氣中氧含量的變化而變化的特性構(gòu)成的，故又稱為電阻型氧傳感器。氧化鈦在某個(gè)溫度以上鈦與氧的結(jié)合微弱，在氧氣極少的情況下就必須放棄氧氣，因此缺氧而形成低電阻的氧化半導(dǎo)體。相反的，若氧氣較多，則形成高電阻的狀態(tài)。此種現(xiàn)象與溫度和氧含量有關(guān)，因此，欲將二氧化鈦在300～900℃的排氣溫度中連續(xù)使用，必須作溫度補(bǔ)償。利用氧化鈦式氧傳感器電阻隨含氧量變化來(lái)判斷混合氣濃度。當(dāng)混合氣濃度高時(shí)，則排氣中含氧量少，傳感器電阻低；反之亦然。二、氧化鈦式氧傳感器的結(jié)構(gòu)、原理1.氧化鈦氧傳感器的測(cè)氧原理氧化鈦式氧傳感器是利用二氧化鈦(TiO2)12如圖為氧化鈦式氧傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖，有兩個(gè)二氧化鈦元件，一個(gè)是具有多孔性二氧化鈦陶瓷的用來(lái)感測(cè)排氣中氧含量的，另一個(gè)為實(shí)心二氧化鈦陶瓷，用作加熱調(diào)節(jié)，補(bǔ)償溫度誤差。傳感器用具有孔槽的金屬管作為防護(hù)套，讓廢氣進(jìn)出，同時(shí)防止二氧化鈦元件受到外物撞擊，傳感器接線端以橡膠作為密封材料，防止外界氣體滲入。2.氧傳感器的結(jié)構(gòu)導(dǎo)線二氧化鈦元件陶瓷絕緣材料接線頭金屬外殼陶瓷元件金屬保護(hù)管如圖為氧化鈦式氧傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖，有兩個(gè)二13ECU提供氧傳感器5V的參考電壓，當(dāng)混合比濃時(shí)電阻低所得到電壓較高，若混合比較稀時(shí)電阻高所得到的電壓較低，因此由電阻的變化即可得知當(dāng)時(shí)混合比的狀況，近來(lái)為了使氧化鈦型氧傳感器有著與氧化鋯型相同的變化，即將參考電壓改成1V，其電壓即成了0~1V的范圍內(nèi)。空氣過(guò)量系數(shù)3.氧化鋯式氧傳感器工作原理類似于熱電阻溫度傳感器的原理。ECU提供氧傳感器5V的參考電壓，當(dāng)混合比濃時(shí)14氧化鈦式氧傳感器一般安裝在排氣歧管或尾管上，可借助排氣高溫將傳感器加熱至適當(dāng)?shù)墓ぷ鳒囟取?.氧化鈦氧傳感器的安裝排氣歧管氧化鈦式氧傳感器一般安裝在排氣歧管或尾管上，15早期汽車上使用的控制空燃比氧傳感器為ZrO2固體電解質(zhì)氧傳感器，屬于氧濃度差電池型，利用電池兩極間的電勢(shì)差與兩極間氧濃度比值的對(duì)數(shù)成正比的能斯特公式測(cè)定氧濃度，但其存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴、貴金屬催化劑容易受鉛毒害等缺點(diǎn)。TiO2是一種良好的氧敏材料，氧電阻式TiO2氧傳感器因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格較低、體積小、抗腐蝕、抗污染能力強(qiáng)、經(jīng)久耐用、可靠性高，不需要參比氣體電極而得到了廣泛的應(yīng)用。三、兩種氧傳感器的比較早期汽車上使用的控制空燃比氧傳感器為ZrO2固16氧傳感器產(chǎn)生故障會(huì)造成其反饋信號(hào)出現(xiàn)異常，從而使電腦失去對(duì)混合氣空燃比的調(diào)節(jié)。若混合氣控制比不精確，會(huì)使排氣凈化惡化，因而必須及時(shí)排除故障或更換。導(dǎo)致氧傳感器出現(xiàn)故障的原因如下：氧傳感器破碎失效；氧傳感器內(nèi)部進(jìn)入油污或塵埃等沉積物，使傳感器信號(hào)失真；使用含鉛汽油使傳感器中毒，而使其失效；此外，傳感器橡膠墊及涂劑也會(huì)使傳感器失效；電加熱器故障也可能造成傳感器在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)及低溫時(shí)不工作。四、氧傳感器的故障原因德國(guó)大眾在發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)氧傳感器沉積物情況氧傳感器產(chǎn)生故障會(huì)造成其反饋信號(hào)出現(xiàn)異常，從17氧傳感器一般有單線、雙線、三線、四線4種引線形式。單線為氧化鋯式氧傳感器；雙線為氧化鈦式氧傳感器；三線和四線為氧化鋯式氧傳感器。三線和四線的區(qū)別：三線氧傳感器的加熱器負(fù)極和信號(hào)輸出負(fù)極共用一根線，四線氧傳感器的加熱器負(fù)極和信號(hào)負(fù)極分別各用一根線。五、氧傳感器的檢測(cè)氧傳感器一般有單線、雙線、三線、四線4種引線18（1）氧傳感器加熱器電阻的檢測(cè)點(diǎn)火開關(guān)置于“OFF”，拔下氧傳感器的導(dǎo)線連接器，用萬(wàn)用表Ω檔測(cè)量氧傳感器接線端中加熱器端子與自搭鐵端子間的電阻，其電阻值應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)值；具體數(shù)值參見具體車型說(shuō)明書。如不符合標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)更換氧傳感器。測(cè)量后，接好氧傳感器線束連接器，以便作進(jìn)一步的檢測(cè)。

（1）氧傳感器加熱器電阻的檢測(cè)19測(cè)量氧傳感器反饋電壓時(shí)，應(yīng)先拔下氧傳感器線束連接器插頭，對(duì)照被測(cè)車型的電路圖，從氧傳感器反饋電壓輸出端引出一條細(xì)導(dǎo)線，然后插好連接器，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)從引出線上測(cè)量反饋電壓。（2）氧傳感器反饋電壓的檢測(cè)使發(fā)動(dòng)機(jī)以2500r/m轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。電壓應(yīng)在0～1V變換如電壓保持在0V或1V不變，改變油門開度的辦法人為地改變混合氣濃度：突然踏下油門踏板時(shí)產(chǎn)生濃混合氣，反饋電壓應(yīng)上升；突然松開油門時(shí)產(chǎn)生稀混合氣，反饋電壓應(yīng)下降。若沒(méi)有變化，說(shuō)明氧傳感器已損壞，應(yīng)更換。測(cè)量氧傳感器反饋電壓時(shí)，應(yīng)先拔下氧傳感器線束20在采用上述方法檢測(cè)時(shí)，良好的氧化鈦式氧傳感器輸出端電壓應(yīng)以2.5V為中心上下波動(dòng)，否則可拆下傳感器并暴露在空氣中，冷卻后測(cè)量其電阻值。若阻值很大，說(shuō)明傳感器良好；反之，則傳感器已損壞，應(yīng)予更換。（3）氧化鈦式氧傳感器的檢測(cè)如果測(cè)得的電壓值在0V且保持不變，則需反復(fù)開、閉節(jié)氣門，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化。此時(shí)，若電壓隨節(jié)氣門的開閉而變，則表明氧傳感器良好；若電壓值仍為0V，則說(shuō)明氧傳感器已經(jīng)損壞。如果測(cè)得的電壓值在1V且保持不變，則需拆去進(jìn)氣歧管上的一根真空軟管，讓混合氣變稀。此時(shí)，若電壓值開始變化，則說(shuō)明氧傳感器有效，否則，說(shuō)明氧傳感器已損壞，應(yīng)更換。在采用上述方法檢測(cè)時(shí)，良好的氧化鈦式氧傳感器21第三節(jié)稀薄混合比傳感器稀薄燃燒是指通過(guò)提高發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)混合氣的空燃比，大于理論空燃比數(shù)值的狀態(tài)下燃燒。理論空燃比是發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)基本參數(shù)，如果要讓發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒，就必須具備兩個(gè)條件：很高的點(diǎn)火能量，空氣能跟汽油充分混合。稀薄燃燒技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣的汽油與空氣比可達(dá)1:25以上。通用、福特、豐田、本田、日產(chǎn)等汽車公司先后展開稀薄燃燒技術(shù)研發(fā)。隨著進(jìn)氣口燃料噴射技術(shù)的發(fā)展和稀混合氣傳感器技術(shù)的開發(fā)，精密控制空燃比已成為可能。進(jìn)入90年代，三菱汽車公司研制出來(lái)的缸內(nèi)直噴技術(shù)使稀燃技術(shù)又進(jìn)了一步，三菱缸內(nèi)噴注汽油機(jī)(GDI)，可令混合比達(dá)到40:1。大眾的直噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)(FSI)，則是采用了一個(gè)高壓泵，汽油通過(guò)一個(gè)分流軌道(共軌)到達(dá)電磁控制的高壓噴射氣門。本田最新的VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)也將采用稀燃技術(shù)。第三節(jié)稀薄混合比傳感器稀薄燃燒是指通過(guò)提22

稀薄混合比傳感器應(yīng)用在采用稀薄燃燒技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比反饋控制系統(tǒng)中。這種傳感器也和氧傳感器一樣，利用氧化鋯元件測(cè)定排氣中的氧濃度，從而測(cè)定空燃比。稀薄混合比傳感器特點(diǎn)是能在混合氣極稀薄領(lǐng)域中，連續(xù)地檢測(cè)出稀薄燃燒區(qū)空燃比，實(shí)現(xiàn)稀薄領(lǐng)域的反饋控制。達(dá)到降低燃料消耗的目的。還有一種傳感器能連續(xù)檢測(cè)混合氣從濃到稀的整個(gè)范圍的空燃比，稱為全范圍空燃比傳感器。稀薄混合比傳感器應(yīng)用在采用稀薄燃燒技術(shù)的發(fā)動(dòng)23如圖為稀薄混合比傳感器的結(jié)構(gòu)。傳感器內(nèi)部有氧化鋯陶瓷元件和加熱器，它的工作原理是利用傳感器電極兩端施加一定的外加電壓時(shí)其電流與排氣中氧濃度成正比這一特性，可以連續(xù)地檢測(cè)出稀薄燃燒區(qū)域的空燃比。圖1稀薄混合比傳感器的結(jié)構(gòu)2.氧傳感器的結(jié)構(gòu)與原理電流檢測(cè)電阻

大氣側(cè)電極加熱圈氧化鋯固體電解質(zhì)排氣側(cè)電極涂層護(hù)殼排氣如圖為稀薄混合比傳感器的結(jié)構(gòu)。傳感器內(nèi)部有氧24稀薄混合比傳感器的輸出特性對(duì)于稀薄混合比傳感器，在電極兩端施加一定電壓時(shí)，將產(chǎn)生與排氣中氧濃度成正比的電流，這樣就可以在稀薄燃燒領(lǐng)域連續(xù)檢測(cè)出空燃比變化。所以稀薄混合比傳感器與普通氧化鋯式氧傳感器在工作原理上有區(qū)分。稀薄混合比傳感器的輸出特性對(duì)于稀薄混合比25豐田卡利那牌汽車上T-LCS系統(tǒng)裝用了稀薄混合比傳感器，用以在稀薄混合氣狀態(tài)下對(duì)空燃比進(jìn)行反饋控制，其系統(tǒng)的構(gòu)成如圖所示：排氣噴射信號(hào)ECU獨(dú)立噴射稀薄混合比傳感器空氣噴油器點(diǎn)火線圈

分電器加熱控制點(diǎn)火信號(hào)負(fù)壓轉(zhuǎn)換閥旋流控制閥各傳感器信號(hào)氧濃度信號(hào)氧化催化豐田卡利那牌汽車上T-LCS系統(tǒng)裝用了稀薄混26全范圍空燃比傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示。該傳感器是利用氧濃差電池原理和氧氣泵的泵電原理，能連續(xù)檢測(cè)混合氣從過(guò)濃到理論空燃比再到稀薄狀態(tài)整個(gè)過(guò)程的一種傳感器。第四節(jié)全范圍空燃比傳感器全范圍空燃比傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示。該傳感器是27當(dāng)混合氣過(guò)濃時(shí)，氧泵就會(huì)吸入O2到測(cè)定室中；而當(dāng)排放氣比混合氣空燃比稀薄時(shí)，則從測(cè)定室中放出O2到排氣中去。全范圍空燃比就是利用這一特點(diǎn)用氧氣泵供給出人測(cè)定室的O2，使排放氣保持在理論空燃比上。這樣就通過(guò)測(cè)定氧泵的電流值I，來(lái)測(cè)定排放氣體中的空燃比A/F。全范圍空燃比傳感器原理當(dāng)混合氣過(guò)濃時(shí)，氧泵就會(huì)吸入O2到測(cè)定室中；28氧泵就是利用氧化鋯傳感器的反作用原理，將電流施加于氧化鋯組件上，這樣會(huì)造成氧離子的移動(dòng)，把排氣中的氧泵入測(cè)試腔當(dāng)中，使感應(yīng)室兩側(cè)的電壓值維持在450mv這個(gè)施加在泵氧元上變化的電流，才是我們要的氧含量信號(hào)?；旌蠚饪杖急仍谶^(guò)濃一側(cè)為負(fù)電流，在稀薄一側(cè)為正電流，當(dāng)理論空燃比A/F為14.7時(shí)，電流值為零，即可連續(xù)測(cè)量出空燃比。氧泵就是利用氧化鋯傳感器的反作用原理，將電流29煙塵濃度傳感器用于車內(nèi)空氣凈化裝置中，該傳感器通過(guò)檢測(cè)煙霧濃度，可使空氣凈化器自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)或停止，從而達(dá)到凈化駕駛室內(nèi)空氣的目的。第五節(jié)煙度濃度傳感器煙塵濃度傳感器用于車內(nèi)空氣凈化裝置中，該傳感器通過(guò)檢測(cè)煙30煙霧進(jìn)口光電型散射光式煙度濃度傳感器結(jié)構(gòu)光敏元件發(fā)光元件電路部分1.傳感器的結(jié)構(gòu)煙霧進(jìn)口光電型散射光式煙度濃度傳感器結(jié)構(gòu)光敏元件發(fā)光元件電路31光電型散射光式煙度濃度傳感器的工作原理光敏元件發(fā)光元件工作電路煙粒子香煙細(xì)縫2.傳感器的原理發(fā)光元件間歇的發(fā)出不可見的紅外光。有煙霧時(shí)，煙粒子對(duì)紅外光進(jìn)行漫反射，光敏元件接受到紅外光，電路工作，啟動(dòng)空氣凈化器內(nèi)的鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)旋轉(zhuǎn)；無(wú)煙霧時(shí)，紅外光射不到光敏元件上，電路不工作。光電型散射光式煙度濃度傳感器的工作原理光敏元件發(fā)光元件工煙粒32發(fā)光電路光敏電路脈沖振蕩電路修正電路放大同步電路延遲定時(shí)電路信號(hào)判別電路3.煙度濃度傳感器的內(nèi)部電路脈沖振蕩電路：保證收發(fā)光同步，防止外界光干擾。延時(shí)定時(shí)電路：檢測(cè)煙霧后，鼓風(fēng)機(jī)一次連續(xù)工作至少2分鐘。發(fā)光光敏脈沖振蕩修正放大同步延遲定時(shí)信號(hào)判別3.煙度濃度傳感33豐田公司馬克Ⅱ型汽車就裝用了煙濃度傳感器，檢測(cè)到煙霧污染就自動(dòng)接通空氣凈化器使其工作。如圖所示其車內(nèi)空氣凈化系統(tǒng)的構(gòu)成?？諝鉃V清器本體煙霧傳感器控制開關(guān)吸入口排出口豐田公司馬克Ⅱ型汽車就裝用了煙濃度傳感器，檢34如圖所示為煙霧濃度傳感器的外觀，當(dāng)煙霧濃度達(dá)到0.3%·m-3，即抽1~2根香煙時(shí)，即可使煙度濃度傳感器動(dòng)作，此外還設(shè)有靈敏度調(diào)整按鈕以調(diào)整傳感器的靈敏度。細(xì)縫靈敏度調(diào)整電位器細(xì)縫本體罩蓋如圖所示為煙霧濃度傳感器的外觀，當(dāng)煙霧濃度達(dá)35濾清器除臭盒鼓風(fēng)電動(dòng)機(jī)及風(fēng)扇風(fēng)扇細(xì)縫濾清器外殼格柵鼓風(fēng)電動(dòng)機(jī)調(diào)速電阻如圖所示為空氣凈化器本體結(jié)構(gòu)，濾清器為加有活性炭的濾紙式結(jié)構(gòu)，在濾清器側(cè)面塑料盒內(nèi)放有中和除臭劑。鼓風(fēng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)，在吸風(fēng)口處把車內(nèi)的灰塵、煙霧等吸入，把經(jīng)濾清器過(guò)濾、除臭的空氣在出風(fēng)口處吹到車內(nèi)。濾清器除臭盒鼓風(fēng)電動(dòng)機(jī)及風(fēng)扇風(fēng)扇細(xì)縫濾清器外殼格柵鼓風(fēng)電動(dòng)機(jī)36自動(dòng)空氣凈化系統(tǒng)電路自動(dòng)空氣凈化系統(tǒng)電路37第六節(jié)柴油機(jī)煙度傳感器

柴油機(jī)煙度傳感器用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中形成的煙炭或未燃燒的炭顆粒，并將其信號(hào)反饋給電子控制單元，電子控制裝置發(fā)出指令，自動(dòng)調(diào)節(jié)空氣與燃油的供給，使柴油完全燃燒以減少排氣中的黑煙。目前在柴油機(jī)電子控制系統(tǒng)中，廣泛采用一種可以連續(xù)測(cè)量柴油機(jī)排煙的傳感器，用它來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)排放氣體中形成的碳煙和未燃燒的碳粒，并把表示碳煙存在的電信號(hào)輸人電子控制單元ECU，ECU根據(jù)煙度信號(hào)調(diào)節(jié)空氣和柴油的供給量，以達(dá)到完全燃燒減少碳煙。該傳感器頭是由絕緣材料和兩個(gè)貴金屬電極組成，暴露在煙氣中的電極周圍涂有強(qiáng)化催化劑材料，使沉積在電極上的碳能迅速被氧化，保持電極清潔，滿足連續(xù)測(cè)量的要求。第六節(jié)柴油機(jī)煙度傳感器柴油機(jī)煙度傳感器用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)排38

感應(yīng)頭裝在金屬體中，通過(guò)中間體與接線盒連接，金屬體下端的螺紋便于傳感器安裝在排氣管上。中間體金屬體其他金屬絲感應(yīng)頭本體焊點(diǎn)縫隙催化劑鉑絲陶瓷粉末與粘合劑接線盒煙度傳感器的結(jié)構(gòu)1.度傳感器的結(jié)構(gòu)傳感器感應(yīng)頭的結(jié)構(gòu)：用氧化鋁作成陶瓷體感應(yīng)頭本體；電極用金屬鉑或鉑合金制成。為節(jié)省貴金屬，電極也可采用兩段組合結(jié)構(gòu)，即用15mm長(zhǎng)的鉑絲和其他金屬絲焊在一起。把兩個(gè)電極放在感應(yīng)頭本體中，用氧化鋁粉和粘合劑按比例調(diào)和后填實(shí)、陰干并在烘箱中烘干，讓暴露在煙氣中的兩個(gè)電極保持0.1mm左右的距離，在其周圍涂上強(qiáng)催化劑，再次烘干。感應(yīng)頭裝在金屬體中，通過(guò)中間體與接線盒連接，39當(dāng)感應(yīng)頭插人排氣管中，若排氣中的煙炭或炭顆粒時(shí)很少時(shí)，則電極之間的電阻極大，反之，縫隙中充滿了碳煙，形成碳橋，電極之間的電阻就發(fā)生變化，碳煙少電阻大，碳煙多電阻小，因此電流表A的電流指示流隨碳煙的多少相應(yīng)變化。傳感頭的電極涂有強(qiáng)催化劑，沉積在電極上的碳煙能與煙氣中的氧氣迅速氧化，不會(huì)因電極間碳煙堆積而使測(cè)量失效。絕緣體電極催化劑縫隙2.度傳感器的工作原理工作原理圖感應(yīng)頭電極上端連接到如圖所示電路中，B為12V或24V直流電源，圖中A為電流表，表盤上標(biāo)有對(duì)應(yīng)的煙度值，在電子控制系統(tǒng)中，A1、A2與ECU相連。當(dāng)感應(yīng)頭插人排氣管中，若排氣中的煙炭或炭顆粒40傳感器的性能、質(zhì)量取決于催化劑，如果沒(méi)有催化劑，兩電極相距僅0.1mm左右，很快會(huì)因積炭而失效。催化劑應(yīng)具有良好的絕緣性能，又能促進(jìn)碳煙迅速氧化。這樣才能保證傳感器的準(zhǔn)確性和靈敏性。催化劑可采用Cr2O3、SnO2或Fe203，鉑黑是一種較好的碳煙催化劑。鉑黑與Al2O3的重量比為30％～35％的加粘合劑調(diào)勻后即可。如后表中為隨柴油機(jī)負(fù)荷變化的排溫、煙度和傳感器電流值的變化情況（發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速保持在2000r/min，傳感器用24V直流電源）。從表中數(shù)據(jù)可知，隨著柴油機(jī)負(fù)荷的增加，排溫、煙度和傳感器電流值都相應(yīng)增加，煙度與傳感器電流間的關(guān)系，應(yīng)滿足下列關(guān)系式，即r＝ki式中r—博世煙度；i—傳感器電流值；k—比例常數(shù)傳感器的性能、質(zhì)量取決于催化劑，如果沒(méi)有催化41汽車氣體傳感器課件42演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！43氣體濃度傳感器的結(jié)構(gòu)、原理與檢測(cè)汽車傳感器氣體濃度傳感器的結(jié)構(gòu)、原理與檢測(cè)汽車傳感器44第一節(jié)概述第二節(jié)氧傳感器第三節(jié)稀薄混合比傳感器第四節(jié)全范圍空燃比傳感器第五節(jié)煙度濃度傳感器第六節(jié)柴油機(jī)煙度傳感器第一節(jié)概述45第一節(jié)概述

氧傳感器用于發(fā)動(dòng)機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)中，檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)排放氣體中氧的含量來(lái)獲得混合氣的空燃比信息，輸入到ECU實(shí)現(xiàn)空燃比反饋控制。

稀薄混合比傳感器用于稀薄燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比反饋控制系統(tǒng)中，檢測(cè)出稀薄燃燒區(qū)空燃比信息，輸入到ECU實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)稀薄燃燒。

全范圍空燃比傳感器是一種傳感器能連續(xù)檢測(cè)混合氣從濃到稀的整個(gè)范圍的空燃比。

煙塵濃度傳感器用于駕駛室內(nèi)空氣凈化裝置中，檢測(cè)煙霧濃度的信息，輸入到空氣凈化裝置控制電路，實(shí)現(xiàn)空氣凈化控制。

排煙傳感器用于柴油機(jī)電子控制系統(tǒng)中，檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中形成的煙炭或未燃燒的炭顆粒的信息，輸入到ECU調(diào)節(jié)空氣與燃油的供給，以減少排氣中的黑煙。第一節(jié)概述氧傳感器用于發(fā)動(dòng)機(jī)電46第二節(jié)氧傳感器為降低汽車尾氣排放污染，目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管上普遍安裝了三元催化轉(zhuǎn)化器，它能凈化排氣中的CO、HO和NOx三種有害氣體的成分。1）三元催化轉(zhuǎn)化器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)在接近理論空燃比的范圍燃燒的排氣有較好的凈化作用；

2）催化劑最適合的工作溫度是400~800℃，過(guò)高的溫度使催化劑過(guò)早老化，縮短使用壽命；

3）發(fā)動(dòng)機(jī)竄機(jī)油會(huì)降低催化劑活性；

4）燃燒含鉛油，鉛顆粒隨廢氣排放會(huì)覆蓋在催化劑表面，使催化劑作用面積減少，降低催化器的轉(zhuǎn)換效率；影響三元催化轉(zhuǎn)化器凈化排氣的效率因素第二節(jié)氧傳感器為降低汽車尾氣排放污染472.氧傳感器的種類汽車上采用的氧傳感器有兩種：氧化鈦（TiO2）式氧傳感器，本身帶有一個(gè)電加熱器；氧化鋯（ZrO2）式氧傳感器，熱型氧傳感器和非加熱型氧傳感器。檢測(cè)排放氣體中氧的含量來(lái)獲得發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒的混合氣空燃比信號(hào)，并將檢測(cè)結(jié)果轉(zhuǎn)變成電壓信號(hào)輸入ECU，ECU根據(jù)氧傳感器輸人的信號(hào)，對(duì)噴油量進(jìn)行修正，使混合氣濃度保持在理想范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)空燃比的反饋控制。1.氧傳感器的作用由于混合氣的空燃比對(duì)三元催化轉(zhuǎn)化器凈化效率有明顯影響，就需要檢測(cè)排氣中的氧濃度信號(hào)，以控制混合氣的空燃比。氧傳感器就是排氣中的氧濃度的傳感器。2.氧傳感器的種類汽車上采用的氧傳感器有兩48

氧化鋯是一種固態(tài)電解質(zhì)，在高溫下（高于300℃）呈現(xiàn)離子導(dǎo)電現(xiàn)象。在氧化鋯兩側(cè)面分別燒結(jié)鉑電極，在一定溫度下，當(dāng)電解質(zhì)兩側(cè)氧濃度不同時(shí)，高濃度側(cè)的鉑電極正電，低氧濃度側(cè)鉑極帶負(fù)電。使兩側(cè)的電極間產(chǎn)生了電位差，即氣體的氧電勢(shì)。該電勢(shì)與氧化鋯兩側(cè)的氧濃度和氣體溫度成正比。

實(shí)際應(yīng)用中，若在氧傳感器探頭中，其高濃度側(cè)氣體（如空氣）氧濃度已知，作為參比氣，如能測(cè)出氧探頭的輸出電勢(shì)E和被測(cè)氣體的絕對(duì)溫度T，即可算出被測(cè)氣體的氧濃度。

1.氧化鋯氧傳感器的測(cè)氧原理一、氧化鋯式氧傳感器的結(jié)構(gòu)、原理

空氣氧濃度約20.6%，則有以空氣為參比氣的能斯特公式：E=0.0215Tln（0.2059／廢氣氧濃度）

E—氧傳感器輸出電動(dòng)勢(shì)；

T—被測(cè)氣體的絕對(duì)溫度。

氧化鋯是一種固態(tài)電解質(zhì)，在高溫下（高于30049如圖氧化鋯式氧傳感器的基本元件是專用陶瓷體制成管狀鋯管，固定在帶有安裝螺紋的固定套中。鋯管內(nèi)、外表面裝有透氣鉑電極，配有護(hù)管及電接頭，其內(nèi)表面與大氣相通，外表面與廢氣相通，外表面還加裝了一個(gè)防護(hù)套管，套管上開有通氣槽。導(dǎo)入廢氣保護(hù)管套排氣管廢氣鋯管鉑電極彈簧引線絕緣支架導(dǎo)線空氣進(jìn)氣槽排氣管2.氧傳感器的結(jié)構(gòu)如圖氧化鋯式氧傳感器的基本元件是專用陶瓷體制50汽車氣體傳感器課件51氧化鋯式傳感器安裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖及工作原理廢氣大氣陶瓷體防護(hù)層排氣管陶瓷體鉑電極電極引線點(diǎn)電極引線點(diǎn)鋯管的陶瓷體是多孔的，允許氧滲入該固體電解質(zhì)內(nèi)，溫度較高時(shí)(高于300℃)，氧氣發(fā)生電離。當(dāng)鋯管內(nèi)表面的大氣與外表面的廢氣氧氣濃度不同，就會(huì)在兩個(gè)電極產(chǎn)生電位差，含氧量高的一側(cè)為高電位。3.氧化鋯式氧傳感器工作原理氧化鋯式傳感器安裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖及工作原理廢氣大氣陶瓷體排氣管陶瓷52當(dāng)混合氣稀時(shí)，排氣中含氧多，兩側(cè)濃度差小，只產(chǎn)生小的電壓；反之，混合氣濃時(shí)，產(chǎn)生高電壓。傳感器的電壓輸出特性如圖所示。根據(jù)所測(cè)電壓值就可測(cè)量氧傳感器外表面廢氣的含氧量，而發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣排放中的氧含量主要取決于混合氣的空燃比，因此，ECU根據(jù)氧傳感器輸入的電信號(hào)分析汽油的燃燒狀況，以便及時(shí)修正噴油量，使空燃比處于理想狀況，即=1。所以這種傳感器又稱為空燃比傳感器或傳感器。氧化鋯式傳感器電壓輸出特性濃稀理論空燃比當(dāng)混合氣稀時(shí)，排氣中含氧多，兩側(cè)濃度差小，只53氧傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管上。氧傳感器被安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管，直接與高溫排放廢氣接觸。因此，氧傳感器密封要求具有良好的耐熱性。4.氧化鋯式氧傳感器安裝氧傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管上。氧傳感器被安54氧化鈦式氧傳感器是利用二氧化鈦(TiO2)材料的電阻值隨排氣中氧含量的變化而變化的特性構(gòu)成的，故又稱為電阻型氧傳感器。氧化鈦在某個(gè)溫度以上鈦與氧的結(jié)合微弱，在氧氣極少的情況下就必須放棄氧氣，因此缺氧而形成低電阻的氧化半導(dǎo)體。相反的，若氧氣較多，則形成高電阻的狀態(tài)。此種現(xiàn)象與溫度和氧含量有關(guān)，因此，欲將二氧化鈦在300～900℃的排氣溫度中連續(xù)使用，必須作溫度補(bǔ)償。利用氧化鈦式氧傳感器電阻隨含氧量變化來(lái)判斷混合氣濃度。當(dāng)混合氣濃度高時(shí)，則排氣中含氧量少，傳感器電阻低；反之亦然。二、氧化鈦式氧傳感器的結(jié)構(gòu)、原理1.氧化鈦氧傳感器的測(cè)氧原理氧化鈦式氧傳感器是利用二氧化鈦(TiO2)55如圖為氧化鈦式氧傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖，有兩個(gè)二氧化鈦元件，一個(gè)是具有多孔性二氧化鈦陶瓷的用來(lái)感測(cè)排氣中氧含量的，另一個(gè)為實(shí)心二氧化鈦陶瓷，用作加熱調(diào)節(jié)，補(bǔ)償溫度誤差。傳感器用具有孔槽的金屬管作為防護(hù)套，讓廢氣進(jìn)出，同時(shí)防止二氧化鈦元件受到外物撞擊，傳感器接線端以橡膠作為密封材料，防止外界氣體滲入。2.氧傳感器的結(jié)構(gòu)導(dǎo)線二氧化鈦元件陶瓷絕緣材料接線頭金屬外殼陶瓷元件金屬保護(hù)管如圖為氧化鈦式氧傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖，有兩個(gè)二56ECU提供氧傳感器5V的參考電壓，當(dāng)混合比濃時(shí)電阻低所得到電壓較高，若混合比較稀時(shí)電阻高所得到的電壓較低，因此由電阻的變化即可得知當(dāng)時(shí)混合比的狀況，近來(lái)為了使氧化鈦型氧傳感器有著與氧化鋯型相同的變化，即將參考電壓改成1V，其電壓即成了0~1V的范圍內(nèi)?？諝膺^(guò)量系數(shù)3.氧化鋯式氧傳感器工作原理類似于熱電阻溫度傳感器的原理。ECU提供氧傳感器5V的參考電壓，當(dāng)混合比濃時(shí)57氧化鈦式氧傳感器一般安裝在排氣歧管或尾管上，可借助排氣高溫將傳感器加熱至適當(dāng)?shù)墓ぷ鳒囟取?.氧化鈦氧傳感器的安裝排氣歧管氧化鈦式氧傳感器一般安裝在排氣歧管或尾管上，58早期汽車上使用的控制空燃比氧傳感器為ZrO2固體電解質(zhì)氧傳感器，屬于氧濃度差電池型，利用電池兩極間的電勢(shì)差與兩極間氧濃度比值的對(duì)數(shù)成正比的能斯特公式測(cè)定氧濃度，但其存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴、貴金屬催化劑容易受鉛毒害等缺點(diǎn)。TiO2是一種良好的氧敏材料，氧電阻式TiO2氧傳感器因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格較低、體積小、抗腐蝕、抗污染能力強(qiáng)、經(jīng)久耐用、可靠性高，不需要參比氣體電極而得到了廣泛的應(yīng)用。三、兩種氧傳感器的比較早期汽車上使用的控制空燃比氧傳感器為ZrO2固59氧傳感器產(chǎn)生故障會(huì)造成其反饋信號(hào)出現(xiàn)異常，從而使電腦失去對(duì)混合氣空燃比的調(diào)節(jié)。若混合氣控制比不精確，會(huì)使排氣凈化惡化，因而必須及時(shí)排除故障或更換。導(dǎo)致氧傳感器出現(xiàn)故障的原因如下：氧傳感器破碎失效；氧傳感器內(nèi)部進(jìn)入油污或塵埃等沉積物，使傳感器信號(hào)失真；使用含鉛汽油使傳感器中毒，而使其失效；此外，傳感器橡膠墊及涂劑也會(huì)使傳感器失效；電加熱器故障也可能造成傳感器在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)及低溫時(shí)不工作。四、氧傳感器的故障原因德國(guó)大眾在發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)氧傳感器沉積物情況氧傳感器產(chǎn)生故障會(huì)造成其反饋信號(hào)出現(xiàn)異常，從60氧傳感器一般有單線、雙線、三線、四線4種引線形式。單線為氧化鋯式氧傳感器；雙線為氧化鈦式氧傳感器；三線和四線為氧化鋯式氧傳感器。三線和四線的區(qū)別：三線氧傳感器的加熱器負(fù)極和信號(hào)輸出負(fù)極共用一根線，四線氧傳感器的加熱器負(fù)極和信號(hào)負(fù)極分別各用一根線。五、氧傳感器的檢測(cè)氧傳感器一般有單線、雙線、三線、四線4種引線61（1）氧傳感器加熱器電阻的檢測(cè)點(diǎn)火開關(guān)置于“OFF”，拔下氧傳感器的導(dǎo)線連接器，用萬(wàn)用表Ω檔測(cè)量氧傳感器接線端中加熱器端子與自搭鐵端子間的電阻，其電阻值應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)值；具體數(shù)值參見具體車型說(shuō)明書。如不符合標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)更換氧傳感器。測(cè)量后，接好氧傳感器線束連接器，以便作進(jìn)一步的檢測(cè)。

（1）氧傳感器加熱器電阻的檢測(cè)62測(cè)量氧傳感器反饋電壓時(shí)，應(yīng)先拔下氧傳感器線束連接器插頭，對(duì)照被測(cè)車型的電路圖，從氧傳感器反饋電壓輸出端引出一條細(xì)導(dǎo)線，然后插好連接器，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)從引出線上測(cè)量反饋電壓。（2）氧傳感器反饋電壓的檢測(cè)使發(fā)動(dòng)機(jī)以2500r/m轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。電壓應(yīng)在0～1V變換如電壓保持在0V或1V不變，改變油門開度的辦法人為地改變混合氣濃度：突然踏下油門踏板時(shí)產(chǎn)生濃混合氣，反饋電壓應(yīng)上升；突然松開油門時(shí)產(chǎn)生稀混合氣，反饋電壓應(yīng)下降。若沒(méi)有變化，說(shuō)明氧傳感器已損壞，應(yīng)更換。測(cè)量氧傳感器反饋電壓時(shí)，應(yīng)先拔下氧傳感器線束63在采用上述方法檢測(cè)時(shí)，良好的氧化鈦式氧傳感器輸出端電壓應(yīng)以2.5V為中心上下波動(dòng)，否則可拆下傳感器并暴露在空氣中，冷卻后測(cè)量其電阻值。若阻值很大，說(shuō)明傳感器良好；反之，則傳感器已損壞，應(yīng)予更換。（3）氧化鈦式氧傳感器的檢測(cè)如果測(cè)得的電壓值在0V且保持不變，則需反復(fù)開、閉節(jié)氣門，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化。此時(shí)，若電壓隨節(jié)氣門的開閉而變，則表明氧傳感器良好；若電壓值仍為0V，則說(shuō)明氧傳感器已經(jīng)損壞。如果測(cè)得的電壓值在1V且保持不變，則需拆去進(jìn)氣歧管上的一根真空軟管，讓混合氣變稀。此時(shí)，若電壓值開始變化，則說(shuō)明氧傳感器有效，否則，說(shuō)明氧傳感器已損壞，應(yīng)更換。在采用上述方法檢測(cè)時(shí)，良好的氧化鈦式氧傳感器64第三節(jié)稀薄混合比傳感器稀薄燃燒是指通過(guò)提高發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)混合氣的空燃比，大于理論空燃比數(shù)值的狀態(tài)下燃燒。理論空燃比是發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)基本參數(shù)，如果要讓發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒，就必須具備兩個(gè)條件：很高的點(diǎn)火能量，空氣能跟汽油充分混合。稀薄燃燒技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣的汽油與空氣比可達(dá)1:25以上。通用、福特、豐田、本田、日產(chǎn)等汽車公司先后展開稀薄燃燒技術(shù)研發(fā)。隨著進(jìn)氣口燃料噴射技術(shù)的發(fā)展和稀混合氣傳感器技術(shù)的開發(fā)，精密控制空燃比已成為可能。進(jìn)入90年代，三菱汽車公司研制出來(lái)的缸內(nèi)直噴技術(shù)使稀燃技術(shù)又進(jìn)了一步，三菱缸內(nèi)噴注汽油機(jī)(GDI)，可令混合比達(dá)到40:1。大眾的直噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)(FSI)，則是采用了一個(gè)高壓泵，汽油通過(guò)一個(gè)分流軌道(共軌)到達(dá)電磁控制的高壓噴射氣門。本田最新的VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)也將采用稀燃技術(shù)。第三節(jié)稀薄混合比傳感器稀薄燃燒是指通過(guò)提65

稀薄混合比傳感器應(yīng)用在采用稀薄燃燒技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比反饋控制系統(tǒng)中。這種傳感器也和氧傳感器一樣，利用氧化鋯元件測(cè)定排氣中的氧濃度，從而測(cè)定空燃比。稀薄混合比傳感器特點(diǎn)是能在混合氣極稀薄領(lǐng)域中，連續(xù)地檢測(cè)出稀薄燃燒區(qū)空燃比，實(shí)現(xiàn)稀薄領(lǐng)域的反饋控制。達(dá)到降低燃料消耗的目的。還有一種傳感器能連續(xù)檢測(cè)混合氣從濃到稀的整個(gè)范圍的空燃比，稱為全范圍空燃比傳感器。稀薄混合比傳感器應(yīng)用在采用稀薄燃燒技術(shù)的發(fā)動(dòng)66如圖為稀薄混合比傳感器的結(jié)構(gòu)。傳感器內(nèi)部有氧化鋯陶瓷元件和加熱器，它的工作原理是利用傳感器電極兩端施加一定的外加電壓時(shí)其電流與排氣中氧濃度成正比這一特性，可以連續(xù)地檢測(cè)出稀薄燃燒區(qū)域的空燃比。圖1稀薄混合比傳感器的結(jié)構(gòu)2.氧傳感器的結(jié)構(gòu)與原理電流檢測(cè)電阻

大氣側(cè)電極加熱圈氧化鋯固體電解質(zhì)排氣側(cè)電極涂層護(hù)殼排氣如圖為稀薄混合比傳感器的結(jié)構(gòu)。傳感器內(nèi)部有氧67稀薄混合比傳感器的輸出特性對(duì)于稀薄混合比傳感器，在電極兩端施加一定電壓時(shí)，將產(chǎn)生與排氣中氧濃度成正比的電流，這樣就可以在稀薄燃燒領(lǐng)域連續(xù)檢測(cè)出空燃比變化。所以稀薄混合比傳感器與普通氧化鋯式氧傳感器在工作原理上有區(qū)分。稀薄混合比傳感器的輸出特性對(duì)于稀薄混合比68豐田卡利那牌汽車上T-LCS系統(tǒng)裝用了稀薄混合比傳感器，用以在稀薄混合氣狀態(tài)下對(duì)空燃比進(jìn)行反饋控制，其系統(tǒng)的構(gòu)成如圖所示：排氣噴射信號(hào)ECU獨(dú)立噴射稀薄混合比傳感器空氣噴油器點(diǎn)火線圈

分電器加熱控制點(diǎn)火信號(hào)負(fù)壓轉(zhuǎn)換閥旋流控制閥各傳感器信號(hào)氧濃度信號(hào)氧化催化豐田卡利那牌汽車上T-LCS系統(tǒng)裝用了稀薄混69全范圍空燃比傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示。該傳感器是利用氧濃差電池原理和氧氣泵的泵電原理，能連續(xù)檢測(cè)混合氣從過(guò)濃到理論空燃比再到稀薄狀態(tài)整個(gè)過(guò)程的一種傳感器。第四節(jié)全范圍空燃比傳感器全范圍空燃比傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示。該傳感器是70當(dāng)混合氣過(guò)濃時(shí)，氧泵就會(huì)吸入O2到測(cè)定室中；而當(dāng)排放氣比混合氣空燃比稀薄時(shí)，則從測(cè)定室中放出O2到排氣中去。全范圍空燃比就是利用這一特點(diǎn)用氧氣泵供給出人測(cè)定室的O2，使排放氣保持在理論空燃比上。這樣就通過(guò)測(cè)定氧泵的電流值I，來(lái)測(cè)定排放氣體中的空燃比A/F。全范圍空燃比傳感器原理當(dāng)混合氣過(guò)濃時(shí)，氧泵就會(huì)吸入O2到測(cè)定室中；71氧泵就是利用氧化鋯傳感器的反作用原理，將電流施加于氧化鋯組件上，這樣會(huì)造成氧離子的移動(dòng)，把排氣中的氧泵入測(cè)試腔當(dāng)中，使感應(yīng)室兩側(cè)的電壓值維持在450mv這個(gè)施加在泵氧元上變化的電流，才是我們要的氧含量信號(hào)?；旌蠚饪杖急仍谶^(guò)濃一側(cè)為負(fù)電流，在稀薄一側(cè)為正電流，當(dāng)理論空燃比A/F為14.7時(shí)，電流值為零，即可連續(xù)測(cè)量出空燃比。氧泵就是利用氧化鋯傳感器的反作用原理，將電流72煙塵濃度傳感器用于車內(nèi)空氣凈化裝置中，該傳感器通過(guò)檢測(cè)煙霧濃度，可使空氣凈化器自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)或停止，從而達(dá)到凈化駕駛室內(nèi)空氣的目的。第五節(jié)煙度濃度傳感器煙塵濃度傳感器用于車內(nèi)空氣凈化裝置中，該傳感器通過(guò)檢測(cè)煙73煙霧進(jìn)口光電型散射光式煙度濃度傳感器結(jié)構(gòu)光敏元件發(fā)光元件電路部分1.傳感器的結(jié)構(gòu)煙霧進(jìn)口光電型散射光式煙度濃度傳感器結(jié)構(gòu)光敏元件發(fā)光元件電路74光電型散射光式煙度濃度傳感器的工作原理光敏元件發(fā)光元件工作電路煙粒子香煙細(xì)縫2.傳感器的原理發(fā)光元件間歇的發(fā)出不可見的紅外光。有煙霧時(shí)，煙粒子對(duì)紅外光進(jìn)行漫反射，光敏元件接受到紅外光，電路工作，啟動(dòng)空氣凈化器內(nèi)的鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)旋轉(zhuǎn)；無(wú)煙霧時(shí)，紅外光射不到光敏元件上，電路不工作。光電型散射光式煙度濃度傳感器的工作原理光敏元件發(fā)光元件工煙粒75發(fā)光電路光敏電路脈沖振蕩電路修正電路放大同步電路延遲定時(shí)電路信號(hào)判別電路3.煙度濃度傳感器的內(nèi)部電路脈沖振蕩電路：保證收發(fā)光同步，防止外界光干擾。延時(shí)定時(shí)電路：檢測(cè)煙霧后，鼓風(fēng)機(jī)一次連續(xù)工作至少2分鐘。發(fā)光光敏脈沖振蕩修正放大同步延遲定時(shí)信號(hào)判別3.煙度濃度傳感76豐田公司馬克Ⅱ型汽車就裝用了煙濃度傳感器，檢測(cè)到煙霧污染就自動(dòng)接通空氣凈化器使其工作。如圖所示其車內(nèi)空氣凈化系統(tǒng)的構(gòu)成。空氣濾清器本體煙霧傳感器控制開關(guān)吸入口排出口豐田公司馬克Ⅱ