發動機的“營養調配大師”——氧傳感器


發動機的“營養調配大師”——氧傳感器

什麼是氧傳感器

氧傳感器是用於檢測發動機尾氣中含氧量而設計的一種傳感器。上世紀以來,能源日趨緊張,環境汙染越來越嚴重,節能環保的要求也越來越高,發動機作為越來越普遍的能源消耗大戶,非常有必要讓發動機在降低油耗的同時,尾氣的排放盡可能的對環境汙染少,氧傳感器也就是這樣隨著電子燃油系統的研發而產生的。

發動機的“營養調配大師”——氧傳感器

發動機的“營養調配大師”——氧傳感器

氧傳感器一般安裝在三元催化器兩端

氧傳感器的結構與工作原理

  • 氧傳感器結構和原理,可以簡單地理解成一箇中空、含有特殊材料、兩端封閉的陶瓷管,陶瓷管內的氧敏感陶瓷片嵌入兩個電極引出兩根信號線。管內根據需要存儲著一定濃度的氧氣,管外接觸的是排氣管尾氣。當尾氣中的氧氣含量與陶瓷管內的氧氣濃度存在多、少差異時,陶瓷芯的兩個電極上產生電動勢差異,兩根信號線輸出高、低電壓到電子燃油系統的ECU處理器。
  • 燃油進行燃燒時都是需要氧氣的,這個化學反應過程可以進行定量。一定數量的燃料與一定數量的氧氣剛好燃燒完全,這就是最佳空燃比。傳統化油器供油的工作原理,是通過發動機進氣衝程時在進氣歧管內產生負壓,連接在進氣歧管上的化油器浮子室內的燃油,通過有很多小孔的油針被強大的負壓吸入缸內進行燃燒做功。化油器簡單的工作方式使其在不同工況下產生的混合氣體的空燃比,不能很好地與實際工況進行匹配,要麼燃油過濃(表現為尾氣濃煙),浪費能源的同時造成尾氣汙染;要麼燃油過稀,發動機無力,甚至發動機產生爆震。氧傳感器通過檢測尾氣中剩餘的氧氣含量,將信號傳遞給電子燃油系統去控制不同工況下的噴油量,讓混合氣體的空燃比保持在最佳的能耗上,就很好的解決的這些問題。
發動機的“營養調配大師”——氧傳感器

氧傳感器內部構造


發動機的“營養調配大師”——氧傳感器

氧傳感器頭

發動機的“營養調配大師”——氧傳感器

陶瓷芯

氧傳感器的種類

  • 按氧傳感器中產生電動勢的材料分——氧化鈦、氧化鋯傳感器,氧化鈦輸出1V-5V電壓,氧化鋯輸出0V-1V電壓,現在普遍使用氧化鋯傳感器;
  • 按氧傳感器的反饋方式不同分——窄域氧傳感器和寬裕氧傳感器。窄域氧傳感器顧名思義就是反饋的信號範圍比較單一,只能反饋出尾氣中含氧量對比理論最佳空燃比所需氧含量的多和少,讓燃油噴射量控制在最佳燃油比所需燃油量的上下跳躍;而寬域氧傳感器則能反饋出對比最佳空燃比所需含氧量是多了多少、少了多少,讓燃油控制更加精確。
  • 按氧傳感器的線束分——一線氧傳感器、二線氧傳感器、三線氧傳感器、四線氧傳感器、五線氧傳感器、六線氧傳感器。一線到四線氧傳感器都是窄域傳感器,五線和六線氧傳感器才是寬域氧傳感器。一線跟二線的區別是除了一根信號線,還有一根加熱線,因為氧傳感器需要至少達到300度的溫度才能穩定的工作,雖然尾氣可以讓氧傳感器加熱,但自帶加熱的氧傳感器在冷啟動時可以更快工作;四線氧傳感器則是將信號線和加熱線的負極地線單獨加上;五線是在四線傳感器的基礎上加了泵氧元正極,六線則是在五線的基礎上加上了泵氧元接地負極。這些沒有接地負極線的氧傳感器負極是通過氧傳感器外殼、車體與負極形成迴路的,單獨的負極接線更加可靠,抗干擾性好。
發動機的“營養調配大師”——氧傳感器

一線氧傳感器

發動機的“營養調配大師”——氧傳感器

二線氧傳感器

發動機的“營養調配大師”——氧傳感器

三線氧傳感器

發動機的“營養調配大師”——氧傳感器

四線氧傳感器

發動機的“營養調配大師”——氧傳感器

五線氧傳感器


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