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车用氧传感器的工作原理及常见故障检查

2014-07-17 展誉传感 850
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随着汽车喷射技术的迅猛发展,发动机化油器基本上都已经淘汰,现在的汽车燃油供给系统都采用电控燃油喷射技术,只要是电喷式发动机一般都带有氧传感器。目前氧传感器的技术已经相当成熟,世界各地有很多的厂家都可以生产。

氧传感器的作用是测定发动机燃烧后排放的废气中氧是否过剩的信息,即氧气含量,并把氧气含量转换成电压信号传递到发动机计算机,使发动机能够实现以过量空气因数为目标的闭环控制;确保三效(元)催化转化器对排气中的碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)和氮氧化合物(NOX)三种污染物都有最大的转化效率,最大程度地进行废气排放污染物的转化和净化。

汽车行业是目前在国际上应用传感器最大的市场之一,而氧传感器申报的专利数,居汽车传感器的首位。氧传感器装在汽车排气管道内,用它来检测废气口的氧含量。因而可根据氧传感器所得到的信号,把它反馈到控制系统中,来微调燃料的喷射量,使A/F控制在最佳状态,既大大地降低了排污量,又节约了能源。

目前,实际应用的氧传感器有氧化锆式氧传感器和氧化钛式氧传感器两种。而常见的氧传感器又有单引线、双引线和三根引线之区别;单引线的为氧化锆式氧传感器;双引线的为氧化钛式氧传感器;三根引线的为加热型氧化锆式氧传感器,原则上三种引线方式的氧传感器是不能替代使用的,其中应用最多的是氧化锆式氧传感器。

一、氧化锆式氧传感器的构造

在使用三效(元)催化转换器以减少排气污染的发动机上,氧传感器是必不可少的元件。氧传感器位于排气管的第一节,在催化转化器的前面。氧传感器有个二氧化锆(一种陶瓷)制造的元件,其里外都镀有一层很薄的白金。陶瓷化锆体在一端用镀薄铂层来封闭。后者被插到保护套中,并安装在一个金属体内。保护套起到进一步保护作用并使传感器得以安装到排气歧管上。陶瓷体外部暴露在排气中,而内部与环境大气相通。这个元件低温时有很高的电阻,所以温度低时不允许电流通过。但高温时,由于空气中和废气中氧的浓度差异,氧离子却能通过这个元件。这就产生了电位差,白金将其放大。这样,空燃比低于理论空燃比(较浓)时,在氧传感器元件内(废气)外(大气)之间有较大的氧气浓度差。于是,传感器产生一相对较强的电压(约翰逊伏)。另一方面,如果混合气稀,大气和废气之间氧浓度差很小,传感器也就只产生一相对较弱的电压(接近0伏)。

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