目前,汽车主要使用三种氧传感器:氧化锆氧传感器、二氧化钛氧传感器和广谱氧传感器。本文将重点介绍氧化锆氧传感器的结构、原理及检测方法。氧传感器的作用是检测废气中氧的含量,获取混合气的富空燃比信号,并根据该信号调整发动机的喷射量,实现闭环控制,从而更好地发挥催化转化器的净化作用。氧传感器位于发动机排气管,是电喷发动机控制系统的重要传感器部件,是控制汽车尾气、减少汽车环境污染、提高汽车发动机燃料燃烧质量的重要部件。氧化锆氧传感器由锆管(传感器元件)、电极、屏蔽管等构成。它主要采用陶瓷传感器测量汽车排气管中的氧电位,根据化学平衡原理计算出相应的氧浓度,监测和控制燃烧空燃比,可以保证产品质量和废气排放。另外,氧传感器具有响应快、结构简单、使用方便、维护方便、测量准确等优点,是目前最佳的燃烧气氛测量方式。汽车的氧传感器像干电池一样工作,利用氧化锆元素内外两侧的氧浓度差产生电位差。在高温及铂的催化剂下,带负电的氧离子吸附在氧化锆套的内外表面,从而产生电动势。当护套尾气侧氧浓度较低时,氧传感器电极之间产生高电压(0.6~1V),该电压信号送入汽车ECU进行放大处理,ECU将高电压信号视为浓混合气,低电压信号视为薄混合气。基于氧传感器的电压信号,计算机可以计算出相应的氧浓度和含量,从而调整发动机喷射器的工作效率和喷射量,最终实现混合气体的最佳燃烧效果,达到减少排气污染的作用。总体来看,氧传感器是减少发动机排量不可缺少的部件之一,不仅能够用于测量汽车排气管中的氧浓度和含量,还能够通过电压信号传递给ECU计算机,从而使发动机调节闭环以实现最大转化效率,净化并转化汽车排放污染物。
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