氧傳感器的工作原理是什么?
氧傳感器依據材料分為:氧化鈦式(氧化鈦式氧傳感器 是利用二氧化鈦材料的電阻值隨排氣中段敗氧含量的改變而改變的特性制成的,故又稱電阻型氧傳感器 )和氧化鋯(氧化鋯式氧傳感器的基本元件是氧化鋯陶瓷管(固體電解質),亦稱鋯管)式兩種。
依照氧傳感器后面線的數量分為:2線、3線、4線、5線、6線等。依照氧傳感器信號特性能夠分為:窄域(躍變式)、寬域(寬頻帶式)。窄域氧傳感器只能檢測空燃比是濃了仍是稀了,或悄稿者說噴油是多了仍是少了,但是并不知道具體濃多少,稀多少,電噴系統通過這個信號使噴油量在濃稀之間來回跳動來操控空燃比在14.7鄰近,一般用這個就夠了。跟著排放監控越來越嚴格寬域傳感器 就出現了,寬域氧傳感器能夠知道具體的空燃比,噴人氣缸的油濃了多少,稀了多少,空氣和燃料的具體比值。
作業原理:
氧傳感器是讓發動機點少大氣排污的必不可少的元件之一,它使用了三元催化轉化器將發動機排出氣體中的污染物催化成無毒無害的分化物,不僅如此,如果發動機排出的污染物中含有CO、HC以及NOx等氣體,三元催化轉化器對這幾種氣體的分化能力急劇下降,或許混合氣體在空氣中憑空焚燒也會引起三元催化轉化器的作業效率低下,這時分,氧傳感器就發揮效果了——它能夠檢測到發動機排放出的氣體里面氧氣的濃度凹凸,而且及時地向ECU宣布FEEDBACK(反饋信號),然后ECU通過氧傳感器來操控噴油器的作業效率和噴油量的多少,從而使得混合氣體的空燃比值降低到理論比值——14.7左右。
當混合氣體內的空燃比值低于14.7這個理論值的時分,這個現象就表示發動機排放出的污染物的含氧量比較低,發動機的陶瓷管靠外一邊的含氧離子比較少,這使得氧傳感器宣布的電壓信號為1.0V左右;而當混合氣體內的空燃比值為14.7的時分,氧傳感器就會宣布電伏為0.4V到0.5V的基準電動勢;但是,當混合氣體的空燃比值比較高,超越14.7的時分,污染排放物中的氧氣含量比較高,因而發動機里面的陶瓷管內部和外部的含氧離子比較多,而且濃度差比較小,導致氧傳感器宣布比較低的電動勢,乃至挨近于0,。
氧傳感器是利用陶瓷靈敏元件丈量各類加熱爐或排氣管道中的氧電勢,由化學平衡原理計算出對應的氧濃度,達到監測和操控爐內焚燒空燃比,確保產品質量及尾氣排放達標的丈量元件,廣泛應用于各類煤焚燒、油焚燒、氣焚燒等爐體的氣氛操控。它是目前最佳的焚燒氣分丈量方式,具有結構簡略、響應迅速、保護容易、使用方便、丈量精確等優點。運用該傳感器進行焚燒氣氛丈量和操控既能安穩和提高產品質量,又可縮短生產周期,節約能源。
氧傳感器的作業原理與干電池相似,傳感器中的氧化鋯元素起相似電解液的效果。其基本作業原理是:在一定條件下(高溫文鉑催化),利用氧化鋯表里兩邊的氧濃度差,發生電位差,且濃度差越大,電位差越大。大氣中氧的含量為21%,濃混合氣焚燒后的廢氣實際上不含氧,稀混合氣焚燒后生成的廢氣或因缺火發生的廢氣中含有較多的氧,但仍比大氣中的氧少得多。 在高溫及鉑的催化下,帶負電的氧離子吸附在氧化鋯套管的表里表面上。因為大氣中的氧氣比廢氣中的氧氣多,套管上與大氣相通一側比廢氣一側吸附更多的負離子,兩邊離子的濃度差發生電動勢。當套管廢氣一側的氧濃度低時,在電極之間發生一個高電壓(0.6~1V),這個電壓信號被送到ECU放大處理,ECU把高電壓信號看作濃混合氣,而把低電壓信號看作稀混合氣。依據氧傳感器的電壓信號,電腦依照盡可能挨近14.7:1的理論最佳空燃比來稀釋或加濃混合氣。因而氧傳感器是電子操控燃油計量的關鍵傳感器。氧傳感器只有在高溫時(端部達到300°C以上)其特性才干充分體現,才干輸出電壓。它在約800°C時,對混合氣的改變反應最快,而在低溫時這種特性會發生很大改變。
氧傳感器的兩個電極的輸出電壓跟尾氣中氧與大氣中氧的相對值呈很好的相關性。但是這個電壓跟氧含量的聯系并不是線性的。氧傳感器在最佳空燃比鄰近最靈敏(很小的空燃比改變便會發生很大的輸出電壓改變),而在空燃比過濃或過稀時不靈敏。低電壓對應高氧含量,所以0.1-0.4伏的電壓輸出表明稀混合比,而0.6-1.0伏代表濃混合比。當氧傳感器輸出電壓為0.45伏的時分,空燃比最佳。

