氧傳感器的工作原理如何

氧傳感器的工作原理就像干電池一樣。傳感器中的氧化鋯元素起著類似電解液的作用。在一定條件下，也就是高溫和鉑催化時，利用氧化鋯內(nèi)外兩側(cè)的氧濃度差來產(chǎn)生電位差，而且濃度差越大，電位差就越大。

大氣中氧含量約 21%，濃混合氣燃燒后的廢氣幾乎不含氧，稀混合氣燃燒或因缺火產(chǎn)生的廢氣含氧量雖比前者多，但仍少于大氣中的氧。在高溫及鉑的催化下，帶負電的氧離子吸附在氧化鋯套管內(nèi)外表面。由于大氣中的氧氣比廢氣中的多，套管與大氣相通一側(cè)比廢氣一側(cè)吸附更多負離子，兩側(cè)離子濃度差產(chǎn)生電動勢。

當套管廢氣一側(cè)氧濃度低時，電極之間產(chǎn)生高電壓，這個電壓信號被送到 ECU 放大處理，ECU 據(jù)此判斷混合氣濃稀，并調(diào)整噴油量，以接近 14.7：1 的理論最佳空燃比。

氧傳感器只有在高溫時，比如端部達到 300°C 以上，其特性才能充分發(fā)揮，才能輸出電壓。在約 800°C 時，對混合氣變化反應最快，低溫時特性會有很大改變。

汽車上采用的氧傳感器有氧化鈦式和氧化鋯式兩種。氧化鋯式又分加熱型和非加熱型。大部分汽車用帶加熱器的氧傳感器，能在發(fā)動機啟動后 20 - 30 秒迅速加熱至工作溫度，擴大空燃比閉環(huán)控制范圍。

氧傳感器有一線制、二線制、三線制、四線制，三線制和四線制因添加了加熱電阻接線而得名。加熱電阻是正比例系數(shù)熱敏元件，可通過檢測阻值來檢測加熱元件。

現(xiàn)在很多車輛在三元催化轉(zhuǎn)化器前后都安裝了氧傳感器，前端的用于混合氣反饋控制，后端的用于監(jiān)測三元催化轉(zhuǎn)化器的催化凈化效率。當三元催化轉(zhuǎn)化器損壞，前后氧傳感器的信號電壓波形會趨于相同，表明其轉(zhuǎn)化能力下降。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng)）