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副氧傳感器的作用是什么?
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提問者:網(wǎng)友
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2020-09-13
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電噴發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)中的氧傳感器是現(xiàn)代汽車中一個非常重要的傳感器,用來監(jiān)測發(fā)動機(jī)排氣中氧的含量或濃度,并根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)輸出一個信號電壓,反饋給電腦,從而控制噴油量的大小,它通常安裝在排氣系統(tǒng)中,直接與排氣氣流接觸。一、結(jié)構(gòu)及原理 氧傳感器采用二氧化鋯(一種在有氧氣的情況下能產(chǎn)生小電壓的陶瓷材料)作敏感元件,即在傳感器端部有一個由二氧化鋯做成的試管狀的套管,傳感器內(nèi)側(cè)通大氣,外側(cè)暴露在排氣中。發(fā)動機(jī)排出的廢氣,穿過裝在排氣歧管中的氧傳感器的端部,與二氧化鋯的外側(cè)接觸??諝鈴膫鞲衅鞯牧硪欢诉M(jìn)入,與套管的內(nèi)側(cè)接觸。套管的內(nèi)外表面覆蓋了薄層多孔鉑(白金)作為電極,內(nèi)表面是負(fù)極,外表面是正極。鉑起催化作用,使排氣中的氧與一氧化碳反應(yīng),減少排氣中的含氧量,提高傳感器的靈敏度。一般在外側(cè)電極表面還有一個多孔氧化鋁陶瓷保護(hù)層,它可以防止廢氣燒蝕電極,但廢氣能夠滲進(jìn)保護(hù)層與電極接觸。 氧傳感器的工作原理與干電池相似,傳感器中的氧化鋯元素起類似電解液的作用。其基本工作原理是:在一定條件下(高溫和鉑催化),利用氧化鋯內(nèi)外兩側(cè)的氧濃度差,產(chǎn)生電位差,且濃度差越大,電位差越大。大氣中氧的含量為21%,濃混合氣燃燒后的廢氣實(shí)際上不含氧,稀混合氣燃燒后生成的廢氣或因缺火產(chǎn)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(fù)電的氧離子吸附在氧化鋯套管的內(nèi)外表面上。由于大氣中的氧氣比廢氣中的氧氣多,套管上與大氣相通一側(cè)比廢氣一側(cè)吸附更多的負(fù)離子,兩側(cè)離子的濃度差產(chǎn)生電動勢。當(dāng)套管廢氣一側(cè)的氧濃度低時,在電極之間產(chǎn)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。根據(jù)氧傳感器的電壓信號,電腦按照盡可能接近14.7:1的理論最佳空燃比來稀釋或加濃混合氣。因此氧傳感器是電子控制燃油計(jì)量的關(guān)鍵傳感器。氧傳感器只有在高溫時(端部達(dá)到300°C以上)其特性才能充分體現(xiàn),才能輸出電壓。它在約800°C時,對混合氣的變化反應(yīng)最快,而在低溫時這種特性會發(fā)生很大變化。二、使用及檢修 氧傳感器有多種形式,接線有一根、二根或者三根、四根。后兩種是裝有加熱元件的加熱式氧傳感器。使用時需要按照規(guī)定里程或時間間隔定期檢測或更換。新型的能保證行駛8~11萬km。檢測時有的要求用掃描儀器來測量氧傳感器的輸出,有的可用數(shù)字電壓表檢測輸出電壓信號隨混合氣濃度變化的情況,以及ECU對電壓信號
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